分析化学期末试题及参考答案

 

分析化学期末试题

班级 学号 姓名

一、单项选择题(15分,每小题1分)

1、在以EDTA为滴定剂的络合滴定中,都能降低主反应能力的一组副反应系数为(A)。

A、α

C、αY(H), αY(N),αM(L);B、αY(H), αY(N),αMY; Y(N), αM(L),αMY;D、αY(H),αM(L),αMY。

2、在EDTA络合滴定中,使滴定突跃增大的一组因素是(B )。

A、CM大,α

B、CM大,α

C、CM大,α

D、αY(H)小,αM(L)大,KMY小; M(L)小,KMY大,αY(H) 小; Y(H)大, KMY小,αM(L)小;Y(H)小,αM(L)大,KMY大,CM小;

3、以EDTA为滴定剂,下列叙述错误的是( D)。

A、在酸度较高的溶液中,可形成MHY络合物。

B、在碱性较高的溶液中,可形成MOHY络合物。

C、不论形成MHY或MOHY,滴定反应进行的程度都将增大。

D、不论溶液pH值的大小,只形成MY一种形式络合物。

4、在络合滴定中,有时出现指示剂的“封闭”现象,其原因为(D)。 (M:待测离子;N:干扰离子;In:指示剂)

''''A、KMY; B、KMY; ?KNY?KNY

''''C、KMIn;D、KNIn。 ?KMY?KMY

5、在用EDTA测定Ca2+、Mg2+的含量时,消除少量Fe3+、Al3+干扰的下述方法中,哪一种是正确的(C )。

A、于pH=10的氨性缓冲溶液中直接加入三乙醇胺;

1

B、于酸性溶液中加入KCN,然后调至pH=10;

C、于酸性溶液中加入三乙醇胺,然后调至pH=10的氨性溶液;

D、加入三乙醇胺时,不需要考虑溶液的酸碱性。

6、在1 mol·L-1HCl介质中,滴定Fe2+ 最好的氧化-还原方法是( B )。 A、高锰酸钾法;B、重铬酸钾法;C、碘量法;D、铈量法 7、用0.02 mol·L-1KMnO4溶液滴定0.1 mol·L-1 Fe2+ 溶液和用0.002 mol·L-1 KMnO4溶液滴定0.01mol L-1Fe2+溶液两种情况下滴定突跃的大小将( A )。

A、相等;B、浓度大突跃大;C、浓度小的滴定突跃大;D、无法判断。 8、用K2Cr2O7法测定Fe时,若SnCl2量加入不足,则导致测定结果( B )。 A、偏高;B、偏低;C、无影响;D、无法判断。 9、碘量法测铜时,加入KI的目的是( C )。 A、氧化剂 络合剂 掩蔽剂;B、沉淀剂 指示剂 催化剂; C、还原剂 沉淀剂 络合剂;D、缓冲剂 络合剂 预处理剂。 10、对于AgCl沉淀,在酸性溶液中进行沉淀时,使沉淀溶解度减小的因素是( A )。

A、同离子效应;B、盐效应;C、酸效应;D、络合效应。 11、在重量分析中,洗涤无定形沉淀的洗涤液应该是( C )。 A、冷水;B、含沉淀剂的稀溶液;C、热的电解质溶液;D、热水。 12、在沉淀形成过程中,与待测离子半径相近的杂质离子常与待测离子一道与构晶离子形成( B )。

A、吸留;B、混晶;C、包藏;D、继沉淀。 13、将磷矿石中的磷以MgNH4PO4形式沉淀、再灼烧为Mg2P2O7形式称量,计算P2O5含量时的换算因数算式是( D)。

A、M(P2O5) / M(MgNH4PO4); B、M(P2O5) / 2M(MgNH4PO4); C、M(P2O5) / 2M(Mg2P2O7); D、M(P2O5) / M(Mg2P2O7)。 14、在分光光度分析中,常出现工作曲线不过原点的情况,下列说法中不会引起这一现象的是( C)。

A、测量和参比溶液所使用吸收池不对称;B、参比溶液选择不当; C、显色反应的灵敏度太低;D、测量和参比溶液所用吸收池的材料不同。 2

15、适于对混浊样品进行吸光光度测定的方法是( D )。 A、高浓度示差光度法;B、低浓度示差光度法; C、精密示差光度法;D、双波长吸光光度法。

二、填空题(15分,每空0.5分)

1、提高络合滴定选择性的途径有, 和沉淀掩蔽法,原 掩蔽法,选择其它的c 氨羧络合剂 或多胺类螯合剂作滴定剂,使ΔlgKc≥ 5。

2、络合滴定方式有 直接 滴定法、 间接 滴定法、 滴置换 定法和 返滴定 滴定法。

3、在EDTA络合滴定中,当CM和KMY都较大时,为了使滴定突跃增大,一般讲pH值应较大,但也不能太大,还要同时考虑到待测金属离子的 水解 和 辅助络合剂的络合作用。

4、以KMnO4溶液滴定Fe2+的理论滴定曲线与实验曲线有较大的差别,这是因

为 在化学计量点后,电势主要由不可逆电对MnO4- / Mn2+ 所控制 ;计量点

电位Esp不在滴定突跃中点,是由于 滴定体系两电对的电子数n1与

n2不相等。

5、间接碘量法的主要误差来源为 碘的氧化性 与 碘离子 的还原性。溶液的酸度 与 I2的挥发和I-的被氧化

6、沉淀滴定法中摩尔法的指示剂是 铬酸钾 ;铵盐存在时摩尔法滴

定酸度pH范围是 6.5-7.2 。铬酸钾 ; pH 6.5-10.5

7、沉淀滴定法中佛尔哈德法的指示剂是 铁铵矾 ;滴定剂硫氰酸按

NH4SCN(或KSCN、NaSCN)。

8、在重量分析方法中,影响沉淀纯度的主要因素为 共沉淀 , 后

沉淀 。共沉淀现象 , 继沉淀现象

9、偏离朗伯-比尔定理的三个原因为 非单色光 , 介质不均匀 , 溶液本

身的化学反应 。

10、吸光光度法选择测量波长的依据是 最大吸收原则(或吸收最大、干

扰最小) ,选择测量的吸光度是在 0.2-0.8 范围。 3

11、用有机相作为 固定相 相,用水相作为 流动相 相的萃取色谱分离法称为 反相分配(或反相萃取) 色谱分离法。

12、动物胶凝聚法是将试样的盐酸溶液在水浴上蒸发至 砂糖状 ,即一般所说的 湿盐 状态,冷却至60-80℃,加入HCl和动物胶,充分搅拌,并在60-70℃保温10min,使硅酸 凝聚

三、计算题(40分)

1、用0.020 mol·L-1 EDTA滴定0.10 mol·L-1 Mg2+和0.020 mol·L-1 Zn2+混合溶液中的Zn2+ ,问能否准确滴定Zn2+ ?若溶液中的共存离子不是Mg2+、而是0.10 mol·L-1 Ca2+ ,能否准确滴定Zn2+ ?若在pH 5.5以二甲酚橙(XO)为指示剂、用EDTA 滴定Zn2+时,Ca2+ 有干扰而Mg2+ 无干扰,通过计算说明原因何在? 已知二甲酚橙与Ca2+和Mg2+ 均不显色,lgKZnY = 16.5,lgKMgY = 8.7,lgKCaY = 10.7,pH = 5.5时lgK'

ZnXO?5.7、pZnep?5.7。

1、解:

SPSP)?lg(KMgY?CMg)?lg(1016.5?(1)lg(KZnY?CZn0.020.1)?lg(108.7?)?7.1?6 22

故能准确滴定Zn2+,这时Et??,Mg2+不干扰。

SPSP)?lg(KCaY?CCa)?lg(106.5?(2)lg(KZnY?CZn0.020.1)?lg(1010.7?)?5.1?5 22

故能准确滴定,这时Et??,Ca2+不干扰。

'(3)在pH 5.5时,lgKZnXO?5.7pZnep?5.7

'SP对于Zn2+、Mg2+体系:lgKZnY?lgKZnY?lg(KMgY?CMg)?16.5?8.7?1.3?9.1

[Zn2?]sp?CKSPZn'ZnY0.02?10?5.55(mol?L?1)?109.1pZnsp?5.55 ?pZn?pZnep?pZnsp?5.7?5.55?0.15 此时,Et?100.15?10?0.15

9.1?10?2?100%?0.02%,说明Mg2+无干扰。

'SP对于Zn2+、Ca2+体系:lgKZnY?lgKZnY?lg(KCaY?CCa)?16.5?10.7?1.3?7.1

4

0.02

?10?4.55(mol?L?1)[Zn2?]sp?107.1

?pZn?pZnep?pZnsp?5.7?4.55?1.15 pZnsp?4.55

此时,Et?101.15?10?1.15

9.1?10?2?100%?4%,说明Ca2+ 有干扰

2、计算在1 mol·L-1 H2SO4介质中,Ce4+与Fe2+滴定反应的平衡常数及滴定至化学计量点时的电势和滴定突跃范围。

?'?'已知ECe,VE?0.68V。 4?3??1.44/CeFe3?/Fe2?

2、解:

lgK??‘?‘(ECe)n4?3??E3?/CeFe/Fe2?

0.059V?1.44V?0.68V?12.880.059V

?K?7.6?1012 Esp??‘?‘n1?ECe4?3??n2?E/CeFe3?/Fe2?

nT?nX1.44V?0.68V?1.06V 1?1

??'??'0.0590.0593??3????E??lg10V~E??lg10V 突跃范围:?Ce4?/Ce3??Fe3?/Fe2????n2n1????

(0.68+0.059×3)V~(1.44-0.059×3)V

即:0.86V~1.26V

3、计算CdS沉淀在[NH3] = 0.10 mol·L-1 溶液中的溶解度。(CdS:Ksp = 8×10-27;NH3·H2O:Kb = 1.8×10-5;Cd2+-NH3络合物的lgβ1 - lgβ6:2.65,4.75,6.19,

7.12,6.80,5.14;H2S的Ka1=1.3×10-7,Ka2 = 7.1×10-15)

3、解:

'设CdS的溶解度为S,条件溶度积常数为Ksp,则0.10 mol·L-1NH3溶液中[H+]为:

Kw[H]??[OH?]?Kw

Kb?C?1?10?14

.8?10?5?0.10?7.4?10?12(mol?L?1) 故

?S??S(H)

[H?][H?]27.4?10?12(7.4?10?12)23?1???1???1.05?101?Ka2Ka1?Ka27.1?10?151.3?10?7?7.1?10?155

?Cd??Cd(NH)?1??1[NH3]??2[NH3]2??3[NH3]3??4[NH3]4??5[NH3]5??6[NH3]6

3

?1?102.65?0.10?104.75?(0.10)2?106.19?(0.10)3?107.12?(0.10)4?106.80?(0.10)5?105.14?(0.10)6?103.55

'Ksp?Ksp??Cd??S?8?10?27?1.05?103?103.55?3?10?20'CS2??CCd2??S?S?S2?Ksp

?'S?Ksp?3?10?20?1.7?10?10

4、浓度为25.5μg / 50 ml 的Cu2+溶液,用双环己酮草酰二腙光度法进行测定,于波长600 nm处用2 cm 比色皿进行测量,测得T=50.5%,求摩尔吸光系数ε和灵敏度指数S。(已知Cu的摩尔质量为63.546)

4、解:

25.5?10?6

CCu2??25.5?g/50ml??3?8.0?10?6mol?L?1 50?10

11lglgA?0.2967?1.9?104L?mol?1?cm ????b?cb?c2?8.0?10?62?8.0?10?6

M63.546?6?8?2S??10?6??10?3.3?10?g?cm ?1.9?104

四、推倒证明题(10分,每小题5分)

1、推倒一元弱酸盐的微溶化合物MA2在酸性溶液中和过量沉淀剂A?存在下,

?[H?]?Ka??。 溶解度S的计算公式为S?Ksp??Ka?C??A??

1、证明:

∵ CA- = [A-] + [HA-] = 2S + CA- ≈ CA-

∴[A]=-2CA??Ka

Ka?[H?]

2?CA??Ka??2那么 Ksp?[M][A]?S??Ka?[H?]?? ??

?[H]?Ka?? ∴S?Ksp???Ka?C??A???2

2、根据下列反应和给出的关系式,推倒出螯合物萃取体系的萃取常数K萃与螯合物的分配系数KD(MRn)、螯合剂的分配系数KD(HR)、螯合剂的解离常数Ka(HR) 6

?和螯合物稳定常数β的关系式来。 (Mn?)w?n(HR)o?(MR)no?n(H)w

[HR]o[MRn]o[MRn][H?][R?],,, ??K?K?K?D(MRn)D(HR)a(HR)n?n[MRn]w[HR]w[HR][M][R]

2、证明: 根据反应方程,则有K萃[MRn]0?[H?]nw ?n?n[M]w?[HR]0

∵ [MRn]0 = KD(MRn)·[MRn]w 和[HR]0 = KD(HR)[HR]w ∴代入得K萃?KD(MRn)?[MRn]w?[H?]nwKD(HR)?[Mn?]w?[HR]n

w,分子分母同乘以[R]nw得:

K萃nKD(MRn)[H?]nnw?[R]w??????Ka(HR) n?nnKD(HR)KD(HR)?[M]w?[R]w[HR]wKD(MRn)?[MRn]w

五、问答题(20分,每小题4分)

1、为什么络合物和配位体也可组成具有缓冲作用的金属离子缓冲溶液?

1、答:

当络合物与配位体足够大时,加入少量的金属离子M,由于大量存在的络合剂可与M络合,从而抑制了pM的降低;当加入能与M形成络合物的配位体时,大量存在的络合物会在外加配位体的作用下解离出M来,而与加入的配位体络合,从而使pM不会明显增大;故络合物和配位体可组成具有缓冲作用的金属离子缓冲溶液。

2、在用K2Cr2O7法测定铁矿石中全铁的方法中,加入H3PO4的好处是什么?

2、答:加入H3PO4,可使Fe3+生成无色稳定的Fe(HPO4)2—,降低了Fe3+ / Fe2+电对的电势,使滴定突跃范围增大;又由于生成了无色的Fe(HPO4)2—,消除了Fe3+的黄色,有利于观察终点颜色;总之是减小了终点误差。

3、Na2S2O3为什么不能直接配制成标准溶液?如何配制Na2S2O3溶液?

3、答:

这是由于Na2S2O3与水中的微生物、CO2、空气中O2发生下述分解反应:

生物Na2S2O3微???Na2SO3?S?,

??S2O32??12?O2???SO4?S?2,S2O3?CO2?H2O???HSO3?HCO3?S?, 此外,水中微量Cu2+或Fe3+2?

7

等也能促进Na2S2O3溶液分解。故不能直接配标准溶液。

配制Na2S2O3溶液时,需要用新煮沸(为了除去CO2和杀死细菌)并冷却了的蒸馏水,加入少量Na2CO3使溶液呈弱碱性、以抑制细菌生长,配制好溶液后,最好是“随用随标定”。

4、晶形沉淀的沉淀条件有哪些?

4、答:

1、在适当稀的溶液中进行沉淀,以利于得到大颗晶形沉淀的沉淀条件为:○

2、不断搅拌下缓慢加入沉淀剂,以减小局部过浓、避免生粒纯净的晶形沉淀;○

3、在热溶液中进行沉淀,以获得大的晶粒、减少杂成颗粒小、纯度差的沉淀;○

4、沉淀完全后,放置一段时间进行“陈化”后再质的吸附并加快晶体的生长;○

过滤洗涤,以得到稳定、完整、纯净的大晶粒(但对伴随有混晶共沉淀和继沉淀的,则不一定能提高纯度)。

5、什么叫分配系数、分配比和萃取百分率?

5、答:

用有机溶剂从水相中萃取溶质A时,若溶质A在两相中存在的型体相同,平衡时在有机相中的浓度[A]0与在水相中的浓度[A]w之比称为分配系数KD,其[A]0表达式为KD?A],该式称为分配定律,只适于稀溶液且溶质在两相中均

w

以单一相同形式存在。

将溶质在有机相中的各种存在形式的总浓度C0和在水相中的各种存在形式的总浓度Cw之比成为分配比D,其表达式为D = C0 / Cw,对于复杂体系KD不等于D。

萃取百分率E是指物质被萃取到有机相中的百分比率,即

E?被萃取物质在有机相中的总量?100%,它表示萃取的完全程度。若用等被萃取物质的总量

D?100%。 D?1体积的溶剂萃取,则E?

8

一、单项选择题(15分,每小题1分)

1、A; 2、B; 3、D; 4、D; 5、C;

6、B; 7、A; 8、B; 9、C;

二、填空题(15分,每空0.5分)

1、2、 直接 、 返 、 置换、 间接 3、 4、

5、 6、

7、 铁铵钒 ;

8、

9、

10、 11、

12、 11、C; 12、B; 13、D; 14、C; 10、A; 15、D。

9

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