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文檔簡介

PAGE第一章思考題1-1為了探討某江河地段底泥中工業(yè)污染的聚集情況,某單位于不同地段采集足夠量的原始平均試樣,混勻后,取部分試樣送交分析部門。分析人員稱取一定量試樣,經(jīng)處理后,用不同方法測定其中有害化學(xué)成分的含量。試問這樣做對不對?為什么??答:不對。按該法測出的結(jié)果是整個河道有害化學(xué)成分的含量,不能反映污染物聚集情況,即分布情況,應(yīng)將試樣分河段進行分析.1-2答:不對.因為鎳幣表層和內(nèi)層的銅和銀含量不同。只溶解表層部分鎳幣制備試液,測其含量,所得結(jié)果不能代表整個鎳幣中的銅和銀含量。1-3怎樣溶解下列試樣:?錫青銅,高鎢鋼,純鋁,銀幣,玻璃(不測硅).?答:錫青銅:可用硝酸溶解;高鎢鋼:可用高氯酸溶解(可將W氧化為H2WO4);純鋁:可用HCl或NaOH溶解;玻璃:可用HF溶解。??1—4下列試樣宜采用什么熔劑和坩堝進行熔融:?鉻鐵礦,金紅石(TiO2),錫石(SnO2),陶瓷。?答:參見:中南礦冶學(xué)院分析化學(xué)教研室.分析化學(xué)手冊.北京:科學(xué)出版社,1982

鉻鐵礦:用Na2O2熔劑,剛玉坩堝熔融;金紅石(TiO2):用KHSO4熔劑,瓷坩堝熔融;錫石(SnO2):用NaOH熔劑(鐵坩堝)或Na2O2熔劑,剛玉坩堝熔融;陶瓷:用Na2CO3熔劑,剛玉坩堝熔融.??1—5欲測定鋅合金中Fe,Ni,Mg的含量,應(yīng)采用什么溶劑溶解試樣??答:用NaOH溶解.可將Fe,Ni,Mg形成氫氧化物沉淀,可與鋅基體分離,但溶解速度較慢。

?1-6欲測定硅酸鹽中SiO2的含量;硅酸鹽中Fe,Al,Ca,Mg,Ti的含量。應(yīng)分別選用什么方法分解試樣??答:測定硅酸鹽中SiO2的含量,用KOH熔融分解試樣;測定硅酸鹽中Fe,Al,Ca,Mg,Ti的含量,用HF—HClO4-H2SO2混酸作溶劑分解試樣。

1—7分解無機試樣和有機試樣的主要區(qū)別在哪些??答:分解無機試樣通常采用溶解法和熔融法,將試樣的組分溶解到溶劑中。對于有機試樣來說,通常采用干式灰化法或濕式消化法。前者是將試樣置于馬弗爐中加高溫分解,有機物燃燒后留下的機殘渣以酸提取后制備成分析試液。濕式消化法使用硝酸和硫酸混合物作為溶劑與試樣一同加熱煮解,對于含有易形成揮發(fā)性化合物(如氮、砷、汞等)的試樣,一般采用蒸餾法分解.??1—8誤差的正確正義是(選擇一個正確答案):

a.某一測量值與其算術(shù)平均值之差b.含有誤差之值與真值之差?c.測量值與其真值之差d.錯誤值與其真值之差?答:c。??1-9誤差的絕對值與絕對誤差是否相同??答:不相同。誤差的絕對值是|Ea|或|Er|,絕對誤差是Ea。

?1-10常量滴定管可估計到±0.01mL,若要求滴定的相對誤差小于0。1%,在滴定時,耗用體積應(yīng)控制為多少??答:常量滴定管讀數(shù)可準(zhǔn)確到±0。01mL,每次滴定需讀數(shù)2次,則讀數(shù)誤差可達0。02mL,故要求相對誤差<0。1%,滴定時的體積應(yīng)大于20mL,但要小于滴定管的容量。計算為:?設(shè)溶液的體積最少為x,則0。1%=0.02/x×100%,故x=0.02/0.1×100=20(mL)

1-11微量分析天平可稱準(zhǔn)至±0.001mg,要使稱量誤差不大于0。1%,至少應(yīng)稱取多少試樣??答:微量分析天平可稱準(zhǔn)到±0.001mg,每個試樣需稱量2次(用遞減稱量法),則稱量誤差可達0.002mg,故要求稱量誤差<0.1%,則稱量試樣的質(zhì)量應(yīng)多于2.000mg.計算為:

設(shè)試樣的質(zhì)量最少為x,則0.1%=0。002/x×100%,故x=0.002/0.1×100=2(mg)??1-12下列情況各引起什么誤差?如果是系統(tǒng)誤差,應(yīng)如何消除??a.砝碼腐蝕b.稱量時,試樣吸收了空氣中的水分?c.天平零點稍有變動d.讀取滴定管讀數(shù)時,最后一位數(shù)字估測不準(zhǔn)?e。以含量為98%的金屬鋅作為基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定EDTA溶液的濃度?f.試劑中含有微量待測組分g。重量法測定SiO2時,試液中硅酸沉淀不完全?h.天平兩臂不等長

答:?a。會引起儀器誤差,是系統(tǒng)誤差,應(yīng)校正法碼。?b.會引起操作誤差,應(yīng)重新測定,注意防止試樣吸濕。?c.可引起偶然誤差,適當(dāng)增加測定次數(shù)以減小誤差。

d.可引起偶然誤差,適當(dāng)增加測定次數(shù)以減小誤差。?e.會引起試劑誤差,是系統(tǒng)誤差,應(yīng)做對照實驗.

f。會引起試劑誤差,是系統(tǒng)誤差,應(yīng)做空白實驗。?g.會引起方法誤差,是系統(tǒng)誤差,用其它方法做對照實驗。?h。會引起儀器誤差,是系統(tǒng)誤差,應(yīng)校正天平.??1-13下列數(shù)值各有幾位有效數(shù)字?

0.72,36.080,4.4×10-3,6.023×1023,100,998,1000.00,1.0×103,pH=5。2時的[H+]。?答:有效數(shù)字的位數(shù)分別是:0。072——2位;36.080-—5位;6.023×1023——4位;100——有效數(shù)字位數(shù)不確定;998——3位;1000.00-—6位;1.0×103——2位;pH=5.2時的[H+]-—1位。??1—14某人用差示光度分析法分析藥物含量,稱取此藥物試樣0.0520g,最后計算此藥物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96.24%。問該結(jié)果是否合理?為什么??答:該結(jié)果不合理。因為試樣質(zhì)量只有3位有效數(shù)字,而結(jié)果卻報出4位有效數(shù)字,結(jié)果的第3位數(shù)字已是可疑數(shù)字。最后計算此藥物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)改為96.2%。??1-15將0.0089gBaSO4換算為Ba。問計算時下列換算因數(shù)中,選擇哪一個較為恰當(dāng):0.5959,0.588,0。5884.?答:應(yīng)選用0.588。質(zhì)量雖然只有2位有效數(shù)字,但是首位數(shù)字接近9,換算因數(shù)的有效數(shù)字位數(shù)可以選擇3位。??1-16用加熱法驅(qū)除水分以測定CaSO41/2H2O中結(jié)晶水的含量.稱取試樣0.2000g,已知天平稱量誤差為±0。1mg。試問分析結(jié)果應(yīng)以幾位有效數(shù)字報出??答:通過計算可知,0.2000g試樣中含水0。0124g,只能?。澄挥行?shù)字,故結(jié)果應(yīng)以3位有效數(shù)字報出。?1-17答:需稱取K2Cr2O7:0.02000×0.5000×294.18=2。9418g

2.9418×0。1%=0。00294g,稱量準(zhǔn)確到第3位小數(shù),即稱?。?942g,便能保證稱量質(zhì)量有4位有效數(shù)字。

1-18標(biāo)定堿標(biāo)準(zhǔn)溶液時,鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4,M=204.23g。mol-1)和二水合草酸(H2C2O4.2H2O,M=126.07g.mol-1)都可以作為基準(zhǔn)物質(zhì),你認為選擇哪一種更好?為什么??答:選擇鄰苯二甲酸氫鉀更好。因為鄰苯二甲酸氫鉀的摩爾質(zhì)量較大,稱量誤差較小。??1-19用基準(zhǔn)Na2CO3標(biāo)定HCl溶液時,下列情況會對HCl的的濃度產(chǎn)生何種影響(偏高、偏低或沒有影響)?

a。滴定時速度太快,附在滴定管壁的HCl來不及流下來就讀取滴定體積?b。稱取Na2CO3時,實際質(zhì)量為0.0834g,記錄時誤記為0.1824g?c.在將HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液倒入滴定管之前,沒有用HCl溶液蕩洗滴定管

d.錐瓶中的Na2CO3用蒸餾水溶解時,多加了50mL蒸餾水

e。滴定開始之前,忘記調(diào)節(jié)零點,HCl溶液的液面高于零點?f.滴定管活塞漏出HCl溶液?g。稱取Na2CO3時,撇在天平盤上?h.配制HCl溶液時沒有混勻?答:使用Na2CO3標(biāo)定HCl的濃度時,HCl的濃度計算公式為:cHCl=2mNa2CO3/(MNa2CO3VHCl)。?a。由于VHCl偏高,cHCl偏低;b.由于mNa2CO3偏低,cHCl偏低;c.由于VHCl偏高,cHCl偏低;d.無影響;e。因為VHCl偏低,cHCl偏高;f.因為VHCl偏高,cHCl偏低;?g。由于Na2CO3易吸濕,應(yīng)用減量法稱量。稱取Na2CO3時,在天平盤上,Na2CO3會吸濕,使mNa2CO3偏低,最終導(dǎo)致cHCl偏低;h.溶液沒有混勻時,很可能的情況是上層較稀,因此cHCl偏低的可能性較大。??1-20假設(shè)用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定不純的Na2CO3試樣,若出現(xiàn)19題中所述的情況,將會對分析結(jié)果產(chǎn)生何種影響??答:此題是用HCl測定Na2CO3的含量,ωNa2CO3=cHClVHClMNa2CO3/mNa2CO3.除了出現(xiàn)d的情況相同外,其它情況時對ωNa2CO3的影響與19題相反。??1-21答:用H2C2O4.2H2O標(biāo)定NaOH溶液的計算公式為:cNaOH=mH2C2O4。2H2O/(MH2C2O4。2H2OVNaOH)。?若將未密封H2C2O4.2H2O基準(zhǔn)物質(zhì)長期置于放有干燥劑的干燥器中,會使其失去結(jié)晶水。用它標(biāo)定NaOH溶液的濃度時,消耗NaOH溶液的體積偏高。根據(jù)計算公式可知,最終使結(jié)果偏低.?1—22有6。00gNaH2PO4及8.197gNa3PO4的混合物,加入少量水溶解,加入2。500mol.L-1HCl40.0mL。問所得溶液為酸性,中性,還是堿性?

答:nNa3PO4=8.197/163.94=0.0500mol,nHCl=0.040×2.500=0.10mol,nHCl=2nNa3PO4,HCl與Na3PO4反應(yīng)生成了NaH2PO4,溶液顯酸性。第二章思考題2-1在硫酸溶液中,離子活度系數(shù)的大小次序為:γH+>γHSO4-〉γSO42-,試加以說明。?答:可由德拜-休克爾公式解釋。

H+,HSO4-,SO42—的水化離子的有效半徑值分別為:900,400,400,H+和HSO4-的電荷相同,故γH+>γHSO4-;SO42-與HSO4-的值相同,但SO42-的電荷比HSO4-高,故γHSO4-〉γSO42—.??2-2于草酸溶液中加入大量強電解質(zhì),草酸的濃度常數(shù)Ka1c和Ka2c之間的差別是增大還是減少?對其活度常數(shù)Ka10和Ka20的影響又是怎樣??答:濃度常數(shù)Kac受溶液的離子強度的影響,而活度常數(shù)Ka0不受離子強度的影響。對于草酸來說,?

因此,隨著電解質(zhì)加入,離子強度I增大,Ka1c/Ka2c會增大,即兩者差別增大。主要是第二級解離出二價的C2O42-受影響較大。?2-3寫出下列酸堿組分的質(zhì)子條件。

a.c1(mol.L-1)NH3+c2(mol.L—1)NaOH?b。c1(mol。L-1)HAc+c2(mol.L-1)H3BO3?c.c1(mol。L-1)H3PO4+c2(mol.L-1)HCOOH?答:?a.[NH4+]+[H+]+c2=[OH—]

b.[H+]=[OH-]+[Ac-]+[B(OH)4-]?c.[H+]=3[PO43-]+2[HPO42—]+[H2PO4-]+[HCOO-]?2-4在下列各組酸堿物質(zhì)中,哪些屬于共軛酸堿對??a。H3PO4-Na2HPO4b.H2SO4—SO42—?c。H2CO3—CO32—d.NH3+CH2COOH-NH2CH2COO-

e.H2Ac+-Ac—f。(CH2)6N4H+-(CH2)6N4?答:只有f是共軛酸堿對,其余的都不是。?2-5判斷下列情況對測定結(jié)果的影響:?a。標(biāo)定NaOH溶液時,鄰苯二甲酸氫鉀中混有鄰苯二甲酸;?b.用吸收了二氧化碳的NaOH溶液滴定H3PO4至第一化學(xué)計量點情況怎樣?若滴定至第二化學(xué)計量點時,情況又怎樣??c.已知某NaOH溶液吸收了二氧化碳,約有0。4%的NaOH轉(zhuǎn)變成Na2CO3。用此NaOH溶液測定HAc的含量時,會對結(jié)果產(chǎn)生多大的影響??答:?a.使NaOH消耗的體積增大,NaOH濃度偏低。

b.NaOH吸收CO2后成為Na2CO2。在第一化學(xué)計量點時,pH=4。7,生成NaH2PO4和H2CO3,轉(zhuǎn)化的Na2CO3全部反應(yīng),故不影響測定結(jié)果。?第二化學(xué)計量點時,pH=9.7,生成Na2HPO4和NaHCO3,轉(zhuǎn)化的Na2CO3只部分反應(yīng),需消耗更多的NaOH溶液,測定結(jié)果會偏高。?c。測定HAc時,以酚酞指示終點,此時吸收CO2生成的Na2CO3生成了NaHCO3,而NaOH吸收1molCO2消耗2molNaOH,故需多消耗1/2×0.4%=0。2%的NaOH溶液,結(jié)果偏高0.2%.?2—6與大氣平衡的H2O的pH是等于,大于還是小于7。0?

答:與大氣平衡的H2O是指水的蒸氣壓與大氣壓相等,此時水的溫度為100℃。由于解離過程是吸熱過程,故水的解離度增其[H+]也增大,故pH〈7。0。2—7有人試圖用酸堿滴定法來測定NaAc的含量,先加入一定量過量標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液,然后用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴定過量的HCl。上述設(shè)計是否正確?試述其理由.?答:不正確。因加入過量的HCl后,溶液為HCl和HAc的混合液.應(yīng)按滴定混合酸方法滴定HCl和HAc,才能得到正確的結(jié)果.

2-8用HCl中和Na2CO3溶液分別至pH=10.50和pH=6.00時,溶液中各有哪些組分?其中主要組分是什么?當(dāng)中和至pH〈4.0時,主要組分是什么??答:H2CO3的pKa1=6.38,pKa2=10.25,根據(jù)各形式的分布分?jǐn)?shù)δ與pH的關(guān)系,當(dāng)pH=10.50時,主要存在的是CO32—和少量的HCO3-;當(dāng)pH=6。00時,主要存在的是HCO3—和少量的H2CO3;當(dāng)pH<4.0時,主要存在的是H2CO3。??2-9增加電解質(zhì)的濃度,會使酸堿指示劑HIn—(HIn-=H++In2-)的理論變色點變大還是變小??答:指示劑的理論變色點的H+活度為:aH+=Ka0γHIn/γIn-,因為γHIn=1,所以指示劑的理論變色點為:pH=-lgaH+=pKa0+lgγIn-,根據(jù)德拜-休克爾極限公式,pH=-lgaH+=pKa0—0.5Z2I1/2,因此,增加電解質(zhì)濃度,即增大了離子強度,指示劑的變色點會變小。??2-10下列溶液以NaOH溶液或HCl溶液滴定時,在滴定曲線上會出現(xiàn)幾個突躍??a.H2SO4+H3PO4b。HCl+H3BO3?c.HF+HAcd.NaOH+Na3PO4

e.Na2CO3+Na2HPO4f.Na2HPO4+NaH2PO4?答:a.用NaOH滴定,有1個突躍,H2PO4-的Ka2為6。3×10-8無法進行滴定;?b。用NaOH滴定,有1個突躍,因H3BO3是極弱酸,無法直接滴定;?c.用NaOH滴定,有1個突躍,因HF和HAc的解離常數(shù)相差不大;?d。用HCl滴定,有2個突躍,Na3PO4被滴定為NaH2PO4,NaH2PO4的Kb2為1.6×10-7較大,能繼續(xù)被HCl滴定至Na2HPO4;?e。用HCl滴定,有2個突躍,Na2CO3被滴定為NaHCO3,NaHCO3繼續(xù)滴定為H2CO3;?f.如用HCl滴定,可有2個突躍,Na2HPO4被滴定為NaH2PO4,再被滴定為Na2HPO4;如用NaOH滴定,則只能有1個突躍,將NaH2PO4滴定為Na2HPO4.??

2-11有一堿液,可能含有NaOH,Na2CO3,或NaHCO3,也可能是其中兩者的混合物。今用HCl溶液滴定,以酚酞為指示劑時,消耗HCl體積為V1;又加入甲基橙指示劑,繼續(xù)用HCl溶液滴定,又消耗HCl體積為V2.當(dāng)出現(xiàn)下列情況時,溶液各由哪些物質(zhì)組成??a.V1>V2,V2〉0b.V2〉V1,V1>0

c.V1=V2d.V1=0;V2>0?e.V1>0,V2=0?答:a.NaOH+Na2CO3b.Na2CO3+NaHCO3c。Na2CO3d.NaHCO3e。NaOH??2—12設(shè)計測定下列混合物中各組分含量的方法,并簡述其理由。?a.HCl+H3BO3b.H2SO4+H3PO4?c。HCl+NH4Cld。Na3PO4+Na2HPO4?e。Na3PO4+NaOHf.NaHSO4+NaH2PO4?答:a.HCl+H3BO3:因為H3BO3的酸性很弱,Ka=5。8×10-10,可加入甘油或甘露醇,使其與硼酸根生成穩(wěn)定的絡(luò)合物,從而增加硼酸在水溶液中的解離,使硼酸轉(zhuǎn)變?yōu)橹袕娝?,從而用NaOH滴定.?取混合液一份,以甲基紅為指示劑,用NaOH滴定至橙色,消耗NaOH體積為V1。HCl滴定為NaCl,H3BO3未被滴定。以V1計算HCl的含量。

在上溶液中加入甘油,反應(yīng)后,加入酚酞作指示劑,用NaOH滴定至淺紅,消耗NaOH體積為V2.以V2計算H3BO3的含量。?b.H2SO4+H3PO4:因為H3PO4被NaOH滴定為NaH2PO4的第一化學(xué)計量點的pH=4.7,此時是甲基橙變色,設(shè)消耗的NaOH為V1;再加入百里酚酞指示劑,用NaOH滴定至淺藍色,NaH2PO4被滴定為Na2HPO4,設(shè)消耗的NaOH為V2。H3PO4消耗NaOH為2V2mL,H2SO4消耗NaOH為(V1—V2)mL。?c.HCl+NH4Cl:因為NH4+的酸性很弱,Ka=5。6×10-10,需要加入甲醛,生成質(zhì)子化的六亞甲基四胺和H+,才能用NaOH滴定.?取混合液一份,以甲基紅為指示劑,用NaOH滴定至橙色,設(shè)消耗NaOH體積為V1。HCl滴定為NaCl,NH4Cl未被滴定.以V1計算HCl的含量。

在上溶液中加入甲醛,反應(yīng)后,加入酚酞作指示劑,用NaOH滴定至淺紅,設(shè)消耗NaOH體積為V2。以V2計算NH4Cl的含量。

d。Na3PO4+Na2HPO4:因為Na2HPO4的堿性很弱,不能直接被滴定,要在溶液中加入CaCl2生成Ca3(PO4)2沉淀,將H+釋放出來,就可用HCl滴定了。?取混合液一份,以百里酚酞為指示劑,用HCl滴定至無色,設(shè)消耗HCl體積為V1.Na3PO4滴定為Na2HPO4,原有的Na2HPO4未被滴定。以V1計算Na3PO4的含量。?另取一份溶液,加入CaCl2,反應(yīng)后,加入酚酞作指示劑,用NaOH滴定至淺紅,設(shè)消耗NaOH體積為V2。以(V2-V1)計算Na2HPO4的含量。

e。Na3PO4+NaOH:用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液只能將Na3PO4滴定至NaH2PO4,再滴定為Na2HPO4。

取混合液一份,以百里酚酞為指示劑,用HCl滴定至無色,設(shè)消耗HCl體積為V1.NaOH全部被滴定,Na3PO4滴定為NaH2PO4。?在上溶液中加入甲基橙作指示劑,用HCl滴定至紅色,設(shè)消耗HCl體積為V2。以V2計算Na2HPO4的含量.NaOH消耗HCl體積為(V1-V2)。?f.NaHSO4+NaH2PO4:因為HSO4—的酸性較強,可用甲基橙為指示劑,以NaOH滴定,此時NaH2PO4不被滴定,再在上溶液中以百里酚酞為指示劑,用NaOH滴定NaH2PO4為Na2HPO4。

取混合液一份,以甲基橙為指示劑,用NaOH滴定至黃色。僅有NaHSO4被滴定,設(shè)消耗NaOH體積為V1。以V1計算NaHSO4的含量。?在上溶液中加入百里酚酞作指示劑,用NaOH滴定至淺藍色,設(shè)消耗NaOH體積為V2。以V2計算Na2HPO4的含量.第三章思考題3-1根據(jù)金屬離子形成絡(luò)合物的性質(zhì),說明下列絡(luò)合物中哪些是有色的?哪些是無色的?

Cu2+—乙二胺,Zn2+—乙二胺,TiOY2—,TiY-,FeY2-,FeY-?答:Cu2+—乙二胺:有色;Zn2+—乙二胺:無色;TiOY2-:無色;TiY-:無色;FeY2-:有色;FeY-:有色。?

3-2H2O2能與TiOY形成三元絡(luò)合物TiO(H2O2)Y,試問它使TiOY的條件穩(wěn)定常數(shù)加大了還是減少了?為什么???答:KTiOY′=KTiOYαTiOY/(αTiαY),H2O2對αTi、αY影響不大;?αTiOY=[TiOY′]/[TiOY,因TiO(H2O2)Y的形成,使TiOY的濃度大大降低,αTiOY變大,故使得KTiOY′變大。3-3Hg2+既能與EDTA生成HgY2-,還能與NH3,OH-繼續(xù)生成(Hg(NH3)Y2—和Hg(OH)Y3-。若在pH=10的氨性緩沖溶液中,用EDTA滴定Hg2+,增大緩沖劑的總濃度(即增大NH4++NH3),此時lgKHgY′值是增大還是減少?滴定的突躍范圍是增大還是減?。吭嚭喴f明其原因。?答:KHgY′=KHgYαHgY/(αHgαY),pH不變時,αHg、αY不變,而αHgY=[HgY′]/[HgY],當(dāng)[NH3]變大時,會使[HgY]變小,故使αHgY增大。

∴lgKHgY′增大,突躍范圍隨之增大。

?3-4高價金屬離子一般較低價金屬離子的EDTA絡(luò)合物更為穩(wěn)定。但對于Ti(Ⅳ)和Ti(Ⅲ)來說,KTi(Ⅲ)Y>KTi(Ⅳ)Y,試簡要說明其理由。?答:在水溶液中,Ti(Ⅲ)主要以Ti3+存在,而Ti(Ⅳ)則因為電荷/半徑大,所以沒有簡單的水合Ti4+,而是以TiO2+形式存在,其電荷比Ti3+要小,穩(wěn)定性較Ti3+要差,故KTi(Ⅲ)Y〉KTi(Ⅳ)Y。??3—510-2mol.L-1的Zn2+約在pH≈6.4開始沉淀,若有以下兩種情況:?a.在pH4~5時,加入等物質(zhì)的量的EDTA后再調(diào)至pH≈10;?b。在pH≈10的氨性緩沖溶液中,用EDTA滴定Zn2+至終點。?當(dāng)兩者體積相同時,試問哪種情況的lgKZnY′大?為什么??答:KZnY′=KZnYαZnY/(αZnαY),pH=4~5時,lgαY)為8.44~6。45,pH=10時,lgαY)為0.45。?在pH4~5時,加入EDTA后,Zn2+已形成穩(wěn)定的ZnY絡(luò)合物,其受溶液的酸度影響較小,當(dāng)調(diào)至pH≈10時,其KZnY′變化較小;但在pH≈10的氨性緩沖溶液時,Zn2+已形成Zn(OH)2沉淀,αZn很大,使得lgKZnY′變得很小,故lgKZnY′是在a的情況時較大。??3-6在pH≈10的氨性緩沖液中,用0.02mol。L—1EDTA滴定0.02mol.L-1Cu2+和0.02mol。L—1Mg2+的混合溶液,以銅離子選擇電極指示終點。實驗結(jié)果表明,若終點時游離氨的濃度控制在10—3mol.L-1左右時,出現(xiàn)兩個電位突躍;若終點時游離氨的濃度在0.2mol.L-1,只有一個電位突躍.試簡要說明其原因.?答:有兩個突躍即是可以分別滴定,當(dāng)兩種離子的濃度相同時,要求lgKCuY′-lgKMgY′≥5。?Mg2+不能與NH3絡(luò)合,而Cu2+能與NH3絡(luò)合,使lgKCuY′變小,顯然,NH3越大,lgKCuY′就越小.當(dāng)NH3濃度為10-3mol.L-1左右時,Cu2+與NH3的絡(luò)合效應(yīng)不嚴(yán)重,lgKCuY′較大,lgKCuY′-lgKMgY′大于5,可以分別滴定,有兩個突躍。當(dāng)NH3濃度較大時,lgKCuY′較小,lgKCuY′-lgKMgY′就會小于5,故只有一個突躍了。???3-7Ca2+與PAN不顯色,但在pH10~12時,加入適量的CuY,卻可用PAN作滴定Ca2+的指示劑。簡述其原理。?答:用CuY—PAN作指示劑時,是利用置換滴定法的原理。在滴定終點前,CuY與PAN發(fā)生置換反應(yīng),Cu2+與PAN顯色,但在終點時,Cu—PAN與過量的的Y作用,置換出PAN,生成了CuY,使溶液的顏色發(fā)生變化。由于滴定前加入的的CuY與最后生成的CuY的物質(zhì)的量是相等的,故加入的CuY不影響滴定結(jié)果。??3-8KB指示劑為酸性鉻藍K與萘酚綠B混合而成的指示劑,其中萘酚綠B起什么作用??答:萘酚綠B與酸性鉻藍K組成了混合指示劑,使其顏色變化更敏銳,由紫紅變?yōu)樗{綠.

3-9用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定FeCl3溶液中的游離HCl時,Fe3+將引起怎樣的干擾?加入下列哪一種化合物可消除其干擾??EDTA,Ca-EDTA,檸檬酸三鈉,三乙醇胺。?答:因Fe3+容易水解,當(dāng)Fe3+濃度為0.1mol.L-1時,在pH=2。8時即沉淀完全,生成的Fe(OH)3沉淀會影響終點的觀察,故要加入絡(luò)合劑掩蔽Fe3+,可加入EDTA或三乙醇胺。??3-10用EDTA滴定Ca2+,Mg2+時,可用三乙醇胺、KCN掩蔽Fe3+,但抗壞血酸或鹽酸羥胺則不能掩蔽Fe3+.而在pH≈1左右滴定Bi3+時,恰恰相反,抗壞血酸或鹽酸羥胺可掩蔽Fe3+,而三乙醇胺、KCN則不能掩蔽Fe3+,且KCN嚴(yán)禁在pH<6的溶液中使用。試簡要說明原因。?答:三乙醇胺、KCN使用的條件是堿性,此時三乙醇胺、KCN以陰離子形式存在,可以和Fe3+形成穩(wěn)定絡(luò)合物,抗壞血酸或鹽酸羥胺在酸性條件下可掩蔽Fe3+,是因為抗壞血酸或鹽酸羥胺是氧化還原掩蔽劑,以抗壞血酸為例,酸度增大,更容易將Fe3+還原為Fe2+。?

3-11由附表13可知,KFe(Ⅲ)Y′在pH較大時,仍具有較大的數(shù)值,若cFe(Ⅲ)=10-2mol。L—1,在pH=6。0時,lgKFe(Ⅲ)Y′=14.6,完全可以準(zhǔn)確滴定,但實際上并不在此條件下進行,為什么?.

答:pH過高,Fe3+會形成氫氧化物沉淀。??3-12在pH=5~6時,以二甲酚橙作指示劑,用EDTA測定黃銅(鋅銅合金)中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù),現(xiàn)有以下幾種方法標(biāo)定EDTA溶液的濃度。?a。以氧化鋅作基準(zhǔn)物質(zhì),在pH=10。0的氨性緩沖溶液中,以鉻黑T作指示劑,標(biāo)定EDTA溶液?b.以碳酸鈣作基準(zhǔn)物質(zhì),在pH=12。0時,以KB指示劑指示終點,標(biāo)定EDTA溶液?c.以氧化鋅作基準(zhǔn)物質(zhì),在pH=6.0時,以二甲酚橙作指示劑,標(biāo)定EDTA溶液

試問,用上述哪一種方法標(biāo)定EDTA溶液的濃度最合適?試簡要說明其理由。

答:C,這種情況下,試劑、指示劑、滴定誤差均最小。??3-13配制試樣溶液所用的蒸餾水含有少量的Ca2+,若在pH=5.5測定Zn2+和在pH=10.0氨性緩沖溶液中測定Zn2+,所消耗EDTA溶液的體積是否相同?在哪種情況下產(chǎn)生的誤差大?

答:不相同,pH=10.0誤差大,因為此時Ca2+參與反應(yīng)。?

3-14試擬定一個測定工業(yè)產(chǎn)品Na2CaY中Ca和EDTA質(zhì)量分?jǐn)?shù)的絡(luò)合滴定方案.??3-15以HCl溶解水泥試樣后,制成一定量試樣溶液。試擬定一個以EDTA測定此試樣溶液中Fe3+,Al3+,Ca2+,Mg2+含量的滴定方案。??第四章思考題?

4-1解釋下列現(xiàn)象。

a.將氯水慢慢加入到含有Br-和I—的酸性溶液中,以CCl4萃取,CCl4層變?yōu)樽仙?/p>

b.EθI2/I-(0。534V)〉EθCu2+/Cu+(0.159V),但是Cu2+卻能將I-氧化為I2。?c.間接碘量法測定銅時,F(xiàn)e3+和AsO43—都能氧化I-析出I2,因而干擾銅的測定,加入NH4HF2兩者的干擾均可消除。?d。Fe2+的存在加速KmnO4氧化Cl-的反應(yīng)。

e.以KmnO4滴定C2O42—時,滴入KmnO4的紅色消失速度由慢到快.

f.于K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液中,加入過量KI,以淀粉為指示劑,用Na2S2O3溶液滴定至終點時,溶液由藍變?yōu)榫G。g.以純銅標(biāo)定Na2S2O3溶液時,滴定到達終點后(藍色消失)又返回到藍色.?答:a、Cl2+2I-=I2+Cl-,I2首先析出萃取進入CCl4層顯紫色。?b、I—和Cu+生成CuI↓使[Cu+]變小,ECu2+/Cu+增大。?c、加入NH4HF2后,F(xiàn)e3+與F—生成FeF6+,EθH3AsO4/H3AsO3=0.56V,EθI2/I-=0。53V,需要較大酸度才能氧化I-,NH4HF2起緩沖作用,使pH維持在3.0~4。0,此時不能氧化,故不干擾。

d、這是由于誘導(dǎo)反應(yīng)所致。KMnO4氧化Fe2+的過程中形成了一系列的Mn的中間產(chǎn)物:Mn(VI),Mn(V),Mn(IV),Mn(III),它們均能氧化Cl—,因而加速了KmnO4氧化Cl—的反應(yīng).

e、反應(yīng)本身速度慢,但反應(yīng)生成的Mn2+對反應(yīng)起催化作用,故反應(yīng)加速,褪色快。?f、Cr2O72—與KI反應(yīng)生成Cr3+、I2,I2與淀粉顯藍色,加入S2O32—至終點后,生成無色的的I-和S4O62-,故藍色褪去,顯Cr3+的綠色。?g、純銅標(biāo)定Na2S2O3的反應(yīng)是:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,I2與與粉顯藍色,滴定反應(yīng)為:I2+2S2O32—=2I—+S4O62—,終點時,I2全部轉(zhuǎn)化為I-,藍色褪去,但I-易被空氣中的O2氧化為I2,故又返回藍色。??4—2根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電勢數(shù)據(jù),判斷下列各論述是否正確:?a.在鹵素離子中,除F—外均能被Fe3+氧化.

b。在鹵素離子中,只有I-能被Fe3+氧化。

c.金屬鋅可以將Ti(Ⅳ)還原至Ti(Ⅴ),金屬銀卻不能。?d.在酸性介質(zhì)中,將金屬銅置于AgNO3溶液里,可以將Ag+全部還原為金屬銀。

e。間接碘量法測定銅時,F(xiàn)e3+和AsO43-都能氧化I-析出I2,因而干擾銅的測定。?答:

a、錯誤。EθFe3+/Fe2+=0。771V,EθI2/I-=0.54V,EθBr2/Br—=1.09V,故只有I—被氧化。?b、正確。理由同a.?c、正確。EθTiO22+/Ti3+=0。1V,EθZn2+/Zn=—0.763V,EθAg+/Ag=0.7995V,故Zn可還原,Ag不能還原。

d、正確。Eθ電池=0.7995-0。337=0.4625V,此值很大,可全部還原(參見p141的例7)。?e、正確。EθI2/I-=0.5345V,EθFe3+/Fe2+=0.771V,EθH3AsO4/H3AsO3=0.68V,故都能氧化I-,因此在測定時,要注意消除干擾。??4-3增加溶液的離子強度,F(xiàn)e3+/Fe2+電對的條件電勢是升高還是降低?加入PO43—,F—或1。10-鄰二氨菲后,情況又如何?

答:??4-4已知在1mol.L—1H2SO4介質(zhì)中,EθFe3+/Fe2+=0。68V。1。10-鄰二氨菲與Fe3+,Fe2+均能形成絡(luò)合物,加入1,10-鄰二氨菲后,體系的條件電勢變?yōu)?。60V。試問Fe3+與Fe2+和1,10-鄰二氨菲形成的絡(luò)合物中,哪一種更穩(wěn)定?

答:??4-5已知在酸性介質(zhì)中,EθMnO4—/Mn2+=1。45V,MnO4-被還原至一半時,體系的電勢(半還原電位)為多少?試推出對稱電對的半還原電勢與它的條件電勢間的關(guān)系。?答:

?4-6試證明在氧化還原反應(yīng)中,有H+參加反應(yīng)和有不對稱電對參加反應(yīng)時,平衡常數(shù)計算公式(4-2)及(4—2a)都是適用的。?。??4-7碘量法中的主要誤差來源有哪些?配制、標(biāo)定和保存I2及As2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液時,應(yīng)注意哪些事項?

答:主要誤差來源有兩個方面:一是I2易揮發(fā),在強堿性溶液中會發(fā)生歧化反應(yīng);二是在酸性溶液中,I-易被空氣中的O2氧化。配制、標(biāo)定和保存I2及As2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液時的注意事項:配制I2溶液時,先在托盤天平上稱取一定量碘,加入過量KI,置于研缽中,加少量水研磨,使I2全部溶解,然后將溶液稀釋,傾入棕色瓶于暗處保存.保存I2溶液時應(yīng)避免與橡皮等有機物接觸,也要防止I2溶液見光遇熱,否則濃度將發(fā)生變化。?標(biāo)定I2溶液的濃度時,可用已標(biāo)定好的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液來標(biāo)定,也可用As2O3來標(biāo)定。As2O3難溶于水,但可溶于堿溶液中,與I2的反應(yīng)是可逆的,在中性或微堿性溶液中,反應(yīng)定量向右進行。因此標(biāo)定時先酸化溶液,再加NaHCO3,調(diào)節(jié)pH≈8。.4-8以K2Cr2O7標(biāo)定Na2S2O3濃度時,是使用間接碘量法,能否采用K2Cr2O7直接滴定Na2S2O3?為什么?

答:在中性或微堿性中,S2O32-和I2反應(yīng)生成S4O62-,該反應(yīng)定量進行但K2Cr2O7與S2O32-的反應(yīng),在此條件下,作用不完全,有S析出,且反應(yīng)速度較慢,故不能直接滴定.?4-9用KMnO4為預(yù)氧化劑,Fe2+為滴定劑,試簡述測定Cr3+,VO2+混合液中Cr3+,VO2+的方法原理。

答:在酸性介質(zhì)中,KMnO4將VO2+氧化為VO3—,過量KMnO4在加入尿素后,用NaNO2滴定。然后用Fe2+滴定VO3-。?Cr3+可在堿性條件下加H2O2,氧化為為CrO42—,過量的H2O2可煮沸除去,酸化后,用Fe2+滴定Cr2O72-.?4-10怎樣分別滴定混合液中的Cr3+及Fe3+??答:Fe3+用SnCl2還原為Fe2+,用HgCl2除去過量SnCl2,然后用KMnO4滴定Fe2+。

Cr3+可在堿性條件下加H2O2,氧化為為CrO42-,過量的H2O2可煮沸除去,酸化后,用Fe2+滴定Cr2O72—。?4-11用碘量法滴定含F(xiàn)e3+的H2O2試液,應(yīng)注意哪些問題??答:在滴定中,Fe3+可氧化I-,應(yīng)加入NH4HF2掩蔽。?4-12用(NH4)2S2O8(以Ag+催化)或KMnO4等為預(yù)氧化劑,F(xiàn)e2+或NaAsO2-NaNO2等為滴定劑,試簡述滴定混合液中Mn2+,Cr3+,VO2+的方法原理。

?答:用(NH4)2SO4(以Ag+催化)為預(yù)氧化劑,可使Mn2+,Cr3+,VO2+三者均氧化為高價態(tài).過量氧化劑可煮沸使之分解.用NaAsO2-NaNO2混合溶液滴定測得三者總量。用KMnO4為預(yù)氧化劑,Mn2+不干擾,可分別測定Cr3+,VO2+兩者含量,F(xiàn)e2+為滴定劑。方法見思考題第9題。?4-13在1。0mol.L-1H2SO4介質(zhì)中用Ce4+滴定Fe2+時,使用二苯胺磺酸鈉為指示劑,誤差超過0。1%,而加入0.5mol.L-1H3PO4后,滴定的終點誤差小于0.1%,試說明原因.

答:用二苯胺磺酸鈉指示劑滴定Fe2+時,終點稍提前,這主要是二苯胺磺酸鈉指示劑的變色點在滴定突躍范圍之外。加入H3PO4后,生成無色穩(wěn)定的[Fe(HPO4)]+,使用EFe3+/Fe2+降低,突躍范圍增大,二苯胺磺酸鈉的變色點處于突躍范圍之內(nèi),減少了終點誤差.?4-14以電位滴定法確定氧化還原滴定終點時,什么情況下與計量點吻合較好?什么情況下有較大誤差?

答:當(dāng)氧化劑和還原劑的電對的電子轉(zhuǎn)移數(shù)n1=n2時,化學(xué)計量點位滴定突躍中點,此時吻合較好。而n1和n2相差較大時,化學(xué)計量點偏向某一端較多時,誤差則較大。第五章思考題5—1解釋下列現(xiàn)象。?a.CaF2在pH=3的溶液中的溶解度較在pH=5的溶液中的溶解度大;?b。Ag2CrO4在0.0010mol.L-1AgNO3溶液中的溶解度較在0.0010mol.L—1K2CrO4溶液中的溶解度小;?c。BaSO4沉淀要用水洗滌,而AgCl沉淀要用稀HNO3洗滌;?d.BaSO4沉淀要陳化,而AgCl或Fe2O3·nH2O沉淀不要陳化;?e.AgCl和BaSO4的Ksp值差不多,但可以控制條件得到BaSO4晶體沉淀,而AgCl只能得到無定形沉淀;?f。ZnS在HgS沉淀表面上而不在BaSO4沉淀表面上繼沉淀.?答:?a、由于酸效應(yīng),CaF2+2H+=Ca2++2HF,酸度大時溶液度大。

b、兩者均產(chǎn)生同離子效應(yīng),但溶解的影響前者與濃度的二次方有關(guān),比后者(一次方)大。?c、因為BaSO4是晶形沉淀,AgCl是無定形沉淀,無定形沉淀在洗滌時的平衡是:?而晶形沉淀無此平衡。?d、BaSO4為晶形沉淀,陳化可使小晶體長成大晶體、不完整晶體長成完整晶體,易于過濾和洗滌。而Fe2O3。H2O是無定形沉淀,在陳化時長不大的,且陳化會吸附雜質(zhì)。?e、BaSO4和AgCl的溶解度很接近,但開始發(fā)生均相成核作用時所需要的臨界cQ/S不同,前者為1000,后者僅為5.5.因此,在通常情況下,AgCl的均相成核作用比較顯著,故生成的是晶核數(shù)目多而顆粒小的無定形沉淀,BaSO4則相反,生成的是晶形沉淀。?f、這是因為HgS沉淀的吸附作用,使其表面上的S2-或HS-濃度比溶液中大得多,對ZnS來講,此處的相對過飽和度顯著增大,導(dǎo)致沉淀在HgS表面上析出。?5-2某人計算M(OH)3沉淀在水中的溶解度時,不分析情況,即用公式Ksp=[M3+][OH—]3計算,已知Ksp=1×10—32,求得溶解度為4.4×10-9mol.L-1。試問這種計算方法有無錯誤?為什么?

答:不對.首先應(yīng)考慮水解離的同離子效應(yīng);其次應(yīng)相數(shù)據(jù)有無氫氧基絡(luò)合物的存在;第三應(yīng)查文獻有無分子溶解度的數(shù)據(jù).?5-3用過量的H2SO4沉淀Ba2+時,K+,Na+均能引起共沉淀。問何者共沉淀嚴(yán)重?此時沉淀組成可能是什么?已知離子半徑:γK+=133pm,γNa+=95pm,γBa2+=135pm.

5-4某溶液中含SO42—,Fe3+,Mg2+三種離子,今需分別測定其中的Mg2+和SO42-,而使Fe3+以Fe(OH)3形式沉淀分離除去。問測定Mg2+和SO42-時,應(yīng)分別在什么酸度下進行為好??答:測定Mg2+時,在Fe(OH)3沉淀后,希望在Fe(OH)3沉淀表面只吸附H+而不吸附Mg2+,故應(yīng)在酸性介質(zhì)中進行為好;測定SO42-,希望Fe(OH)3表面只吸附OH-而不吸附SO42-,故在堿性介質(zhì)中為好。?5-5將0.5mol.L-1BaCl2和0.1mol。L—1Na2SO4溶液混合時,因濃度較高,需加入動物膠凝聚,使其沉淀完全。動物膠是含氨基酸的高分子化合物(pKa1=2,pKa2=9),其凝聚作用應(yīng)在什么酸度條件下進行為好??答:由于BaCl2過量,BaSO4沉淀顆粒帶正電(吸附Ba2+),應(yīng)使動物膠粒帶負電。氨基酸pKa<PKa1時,帶正電,pH>pKa2時,帶負電,故應(yīng)在pH>9的酸度下進行.

5—6Ni2+與丁二酮肟(DMG)在一定條件下形成丁二酮肟鎳[Ni(DMG)2]沉淀,然后可以采用兩種方法測定:一是將沉淀洗滌、烘干,以Ni(DMG)2形式稱重;二是將沉淀再灼燒成NiO的形式稱重。采用哪一種方法好?為什么??答:以采用第一種方法較好,因在第一種方法中,稱量的是丁二銅肟鎳,摩爾質(zhì)量比NiO大,Ni的相對含量較小,稱量的相對誤差較小。?5—7用銀量法測定下列試樣中的Cl-時,選用什么指示劑指示滴定終點比較合適??(1)CaCl2;(2)BaCl2;(3)FeCl2;(4)NaCl+Na3PO4;(5)NH4Cl;(6)NaCl+Na2SO4;(7)Pb(NO3)2+NaCl?答:(1)三種方法都可以;(2)不能用莫爾法,因會生成BaCrO4↓;(3)不能用莫爾法,因莫爾法應(yīng)在中性或弱堿性溶液中進行,會生成Fe(OH)2↓;(4)不能用莫爾法,因莫爾法應(yīng)在中性或弱堿性溶液中進行,會生成Ag3PO4↓;(5)三種均可;(6)不能用莫爾法,否則會有Ag2SO4沉淀;(7)不能用莫爾法,否則有PbCrO4沉淀.?5-8在下列各種情況下,分析結(jié)果是準(zhǔn)確的,還是偏低或偏高,為什么??(1)pH≈4時用莫爾法滴定Cl-;

(2)若試液中含有銨鹽,在pH≈10時,用莫爾法滴定Cl-;?(3)用法揚司法滴定Cl—時,用曙紅作指示劑;

(4)用佛爾哈德法測定Cl-時,未將沉淀過濾也未加1,2—二氯乙烷;?(5)用佛爾哈德法測定I-時,先加鐵銨釩指示劑,然后加入過量AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液。

答:(1)會使結(jié)果偏高,因在酸性下,CrO42-+H+→HCrO4—,CrO42-濃度減小,須多加Ag+才能變色;(2)會使結(jié)果偏高,因Ag(NH3)2+的生成會多消耗Ag+;(3)會使結(jié)果偏低,因AgCl對曙紅的吸附大于Cl-,會使終點提前;(4)會使結(jié)果偏低,因返滴定時需加入更多滴定劑;(5)會使結(jié)果偏低.因加鐵銨礬的Fe3+會氧化I-為I2。?5-9在沉淀重量法中何謂恒重?坩堝和沉淀的恒重溫度是如何確定的??答:在經(jīng)烘干或灼燒后,待稱量物的質(zhì)量不再改變。通常兩次經(jīng)2次烘干或灼燒后的稱量差值不大于0.4mg.?5-10何謂均勻沉淀法?其有何優(yōu)點?試舉一均勻沉淀法的實例。?答:均勻沉淀法是指沉淀劑在溶液內(nèi)部緩慢、均勻地析出,與待沉淀離子形成沉淀的方法.其優(yōu)點是可避免溶液中局部過濃現(xiàn)象,有利于生成晶形沉淀。?5-11Ca3(PO4)2沉淀在純水中的溶解度是否會受到溶解在純水中的CO2的影響?

答:由于H3PO4的Ka3=4。4×10—13,Ka2=6.3×10-8,H2CO3的Ka1=4。2×10—7,即HPO42—、H2PO4-的酸性很弱,或PO43—、HPO42-的堿性較強,故CO2可將Ca3(PO4)2轉(zhuǎn)化為H2PO4—而使溶解度增大。

5-12研究PbSO4沉淀時,得到下面著名的實驗曲線,試從理論上進行解釋(提示:根據(jù)均相成核作用和異相成核作用進行解釋)。?答:當(dāng)濃度達到轉(zhuǎn)折點以前,沉沉以異相成核進行,此時晶核數(shù)目基本不變,濃度增大,可使晶粒直徑變大;而轉(zhuǎn)折點后,產(chǎn)生均相成核,晶粒數(shù)目大輻度增加,使其平均直徑變小。第六章思考題6-1解釋下列名詞:

a.光吸收曲線及標(biāo)準(zhǔn)曲線;b.互補色光及單色光;c。吸光度及透射比。?答:a、光吸收曲線:描述溶液對不同波長的光的吸收情況的關(guān)系曲線,又稱吸收光譜曲線。是測量某種物質(zhì)對不同波長單色光的吸收程度,以波長為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)作圖而得出的曲線。?標(biāo)準(zhǔn)曲線:在選擇的實驗條件下分別測量一系列不同含量的標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度,以標(biāo)準(zhǔn)溶液中待測組分的含量為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)作圖,得到一條通過原點的直線,稱為標(biāo)準(zhǔn)曲線,又稱工作曲線。?b、互補光:兩種光按一定的強度比例混合可成為白光,這兩種光稱為互補光。?單色光:具有單一波長的光.

c、吸光度:A=lgI0/I,其物理意義是有色溶液吸收單入射光的程度。?透射比:透過光強度與入射光強度的比值稱為透射比,又稱透光度,用T表示,T=I/I0。?6—2符合朗伯—比爾定律的某一吸光物質(zhì)溶液,其最大吸收波長和肖光度隨吸光物質(zhì)濃度的增加其變化情況如何?答:最大入射光波長λmax不隨濃度c的變化而改變,吸光度A與c成正比。?6-3吸光物質(zhì)的摩爾吸收系數(shù)與下列哪些因素有關(guān)?入射光波長,被測物質(zhì)的濃度,絡(luò)合物的解離度,掩蔽劑。答:摩爾吸收系數(shù)與入射光波長有關(guān),與被測物質(zhì)的濃度、絡(luò)合物的解離度、掩蔽劑無關(guān).?6-4試說明吸光光度法中標(biāo)準(zhǔn)曲線不通過原點的原因。?答:造成這種情況的原因比較復(fù)雜,可能是由于參比溶液選擇不當(dāng),吸收池位置不妥,吸收池透光面不清潔等原因所引起的.?6-5在吸光光度中,影響顯色反應(yīng)的因素有哪些?

答:影響顯色反應(yīng)的主要因素有:溶液酸度,顯色劑用量,顯色時間,顯色溫度,溶劑及共存離子等。?6-6酸度對顯色反應(yīng)的影響主要表現(xiàn)在哪些方面??答:酸度對顯色反應(yīng)的影響主要表現(xiàn)為:影響顯色劑的平衡濃度的顏色;影響被測金屬離子的存在狀態(tài);影響絡(luò)合物的組成等.

6-7在吸光光度法中,選擇入射光波長的原則是什么??答:選擇入射光時,若無干擾時,選擇最大入射波長,提高測定的靈敏度;若有干擾時,應(yīng)選擇吸收最大,而干擾最小的入射波長。?6-8分光光度計是由哪些部件組成的?各部件的作用如何?

答:主要部件:光源、單色器、比色皿、檢測器和顯示裝置.光源可以發(fā)射連續(xù)光譜,是產(chǎn)生入射光的基礎(chǔ);單色器是將光源發(fā)出的連續(xù)光譜分解為單色光的裝置,提供單色光作為入射光;比色皿是盛放試液的容器;檢測器的作用是接受從比色皿發(fā)出的透射光并轉(zhuǎn)換成電信號進行測量;顯示裝置的作用是把放大的信號以吸光度A或透射比T的方式顯示或記錄下來。。

6-9測量吸光度時,應(yīng)如何選擇參比溶液??答:(1)當(dāng)試液及顯色劑均無色時,可用蒸餾水作參比溶液;(2)顯色劑為無色,而被測試液中存在其他有色離子,可用不加顯色劑的被測試液作參比溶液;(3)顯色劑有顏色,可選擇不加試樣溶液的試劑空白作參比溶液;(4)顯色劑和試劑均有顏色,可將一份試液加入適當(dāng)掩蔽劑,將被測組分掩蔽起來,使之不再與顯色劑作用,而顯色劑及其他試劑均按試液測定方法加入,以此作為參比溶液,這樣就可以消除顯色劑和一些共存組分的干擾;(5)改變加入試劑的順序,使被測組分不發(fā)生顯色反應(yīng),可以此溶液作為參比溶液消除干擾。

6—10示差吸光光度法的原理是什么?為什么它能提高測定的準(zhǔn)確度??答(1)設(shè)用作參比的標(biāo)準(zhǔn)溶液為c0,待測試液濃度為cx,且cx大于c0.根據(jù)朗伯-比爾定律得到:Ax=ecxb和A0=ec0b,兩式相減,得到相對吸光度為:A相對=DA=Ax-A0=eb(cx—c0)=ebDc=ebc相對

由上式可得所測得的吸光度差與這兩種溶液的濃度差成正比.以空白溶液作為參比,作DA—Dc標(biāo)準(zhǔn)曲線,根據(jù)測得的DA求出相應(yīng)的Dc值,從cx=c0+Dc可求出待測試液的濃度。?(2)與一般吸光光度法相比,采用示差法測定時,讀數(shù)將落在測量誤差較小的區(qū)域,從而提高了測定的準(zhǔn)確度.第七章思考題7-1當(dāng)測定次數(shù)很多時,下列關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)偏差σ與平均偏差δ之間的關(guān)系式中,哪一個是正確的?

a.σ<δ;b。4σ=3δ;c.σ=0.8δ;d.4δ=3σ答:d。

7-2下述有關(guān)隨機誤差的正態(tài)分布曲線特點的論述中,錯誤的是:?a。橫坐標(biāo)x值等于總體平均值μ時,曲線有極大;?b。曲線與橫坐標(biāo)間所夾面積的總和,代表所有測量值出現(xiàn)的概率,其值為1;?c。正態(tài)分布曲線以通過x=μ這一點的垂直線呈鏡面對稱,說明正負誤差出現(xiàn)的幾率相等;?d.縱坐標(biāo)y值代表概率,它與標(biāo)準(zhǔn)偏差σ成正比,σ越小,測量值越分散,曲線越平坦.答:d。

7—3下述有關(guān)n次測定結(jié)果的平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差s—x與單次測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差sx之間關(guān)系的表達式中,正確的是:答:a.?7-4下列有關(guān)置信區(qū)間的定義中,正確的是:?a。以真值為中心的某一區(qū)間包括測定結(jié)果的平均值的幾率;?b.在一定置信度時,以測量值的平均值為中心的包括真值的范圍;

c。真值落在某一可靠區(qū)間的幾率;?d。在一定置信度時,以真值為中心的可靠范圍。答:b。?7-5下述有關(guān)平均值的置信區(qū)間的論述中,錯誤的是:?a.在一定的置信度和標(biāo)準(zhǔn)偏差時,測定次數(shù)越多,平均值的置信區(qū)間包括真值的可能性越大;?b。其他條件不變時,給定的置信度越高,平均值的置信區(qū)間越寬;?c.平均值的數(shù)值越大,置信區(qū)間越寬;

d。當(dāng)置信度與測定次數(shù)一定時,一組測量值的精密度越高,平均值的置信區(qū)間越小.答:c。?7—6某學(xué)生用4d-法則判斷異常值的取舍時,分以下五步進行,其中錯誤的一步是:?a.將全部數(shù)據(jù)(n個)順序排好;?b。求出以上數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值;?c.求出不包括異常值(x)的平均偏差—dn-1;?d.求出異常值與平均值之差的絕對值|x-x|;?e.將|x-x|與4dn—1進行比較。答:b.?7-7有一組測量值,其總體標(biāo)準(zhǔn)偏差σ為未知,要判斷得到這組數(shù)據(jù)的分析方法是否可靠,應(yīng)該用下列方法中的哪一種??a.4d法;b。格魯布斯法;c。F檢驗法;d.t檢驗法.答:d.

7-8兩位分析人員對同一含SO42-的試樣用重量法進行分析,得到兩組分析數(shù)據(jù),要判斷兩人分析的精密度有無顯著性差異,應(yīng)該用下列方法中的哪一種?

a.Q檢驗法;b.F檢驗法;c.u檢驗法;d。t檢驗法。答:d。?7-9第8題中,若要判斷兩分析人員的分析結(jié)果之間是否存在系統(tǒng)誤差,則應(yīng)該用下列方法中的哪一種??a。u檢驗法;b。F檢驗法;c.F檢驗加t檢驗;d。t檢驗法.答:c.第8章思考題1.分離方法在定量分析中有什么重要性?分離時對常量和微量組分的回收率要求如何?答:在定量分析,對于一些無法通過控制分析條件或采用掩蔽法來消除干擾,以及現(xiàn)有分析方法靈敏度達不到要求的低濃度組分測定,必須采用分離富集方法。換句話說,分離方法在定量分析中可以達到消除干擾和富集效果,保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,擴大分析應(yīng)用范圍。在一般情況下,對常量組分的回收率要求大于99.9%,而對于微量組分的回收率要求大于99%。樣品組分含量越低,對回收率要求也降低。2.在氫氧化物沉淀分離中,常用的有哪些方法?舉例說明。答:在氫氧化物沉淀分離中,沉淀的形成與溶液中的[OH-]有直接關(guān)系。因此,采用控制溶液中酸度可使某些金屬離子彼此分離。在實際工作中,通常采用不同的氫氧化物沉淀劑控制氫氧化物沉淀分離方法。常用的沉淀劑有:A.氫氧化鈉:NaOH是強堿,用于分離兩性元素(如Al3+,Zn2+,Cr3+)與非兩性元素,兩性元素的含氧酸陰離子形態(tài)在溶液中,而其他非兩性元素則生成氫氧化物膠狀沉淀.B.氨水法:采用NH4Cl-NH3緩沖溶液(pH8-9),可使高價金屬離子與大部分一、二金屬離子分離。C.有機堿法:可形成不同pH的緩沖體系控制分離,如pH5-6六亞甲基胺-HCl緩沖液,常用于Mn2,Co2+,Ni2+,Cu2+,Zn2+,Cd2+與Al3+,Fe3+,Ti(IV)等的分離。D.ZnO懸濁液法等:這一類懸濁液可控制溶液的pH值,如ZnO懸濁液的pH值約為6,可用于某些氫氧化物沉淀分離。3.某礦樣溶液含Fe3+,A13+,Ca2+,Mg2+,Mn2+,Cr3+,Cu2+和Zn2+等離子,加入NH4C1和氨水后,哪些離子以什么形式存在于溶液中?哪些離子以什么方式存在于沉淀中?分離是否完全?答:NH4Cl與NH3構(gòu)成緩沖液,pH在8—9間,因此溶液中有Ca2+,Mg2+,,Cu(NH3)42—、Zn(NH3)42+等離子和少量Mn2+,而沉淀中有Fe(OH)3,Al(OH)3和Cr(OH)3和少量Mn(OH)2沉淀。試液中Fe3+,A13+,Cr3+可以與Ca2+,Mg2+,Cu2+和Zn2+等離子完全分開,而Mn2+分離不完全。4。如將上述礦樣用Na2O2熔融,以水浸取,其分離情況又如何?答:Na2O2即是強堿又是氧化劑,Cr3+、Mn2+分別被氧化成CrO42-和MnO4—。因此溶液有AlO22-,ZnO22—,MnO4-和CrO42-和少量Ca2+,在沉淀中有:Fe(OH)3,Mg(OH)2和Cu(OH)2和少量Ca(OH)2或CaCO3沉淀。Ca2+將分離不完全。(注:Na2O2常用以分鉻鐵礦,分離后的分別測定Cr和Fe。也有認為Mn2+被Na2O2氧化成Mn4+,因而以MnO(OH)2沉淀形式存在。)5.某試樣含F(xiàn)e,A1,Ca,Mg,Ti元素,經(jīng)堿熔融后,用水浸取,鹽酸酸化,加氨水中至出現(xiàn)紅棕色沉淀(pH約為3左右),再加六亞甲基四胺加熱過濾,分出沉淀和濾液。試問。A。為什么溶液中剛出現(xiàn)紅棕色沉淀時人們看到紅棕色沉淀時,表示pH為3左右?B。過濾后得的沉淀是什么?濾液又是什么?C.試樣中若含Zn2+和Mn2+,它們是在沉淀中還是在濾液中?答:A.溶液中出現(xiàn)紅棕色沉淀應(yīng)是Fe(OH)3,沉淀時的pH應(yīng)在3左右.(當(dāng)人眼看到紅棕色沉淀時,已有部分Fe(OH)3析出,pH值稍大于Fe3+開始沉淀的理論值)。B.過濾后得的沉淀應(yīng)是TiO(OH)2、Fe(OH)3和Al(OH)3;濾液是Ca2+,Mg2+離子溶液。C.試樣中若含Zn2+和Mn2+,它們應(yīng)以Zn2+和MnO4-離子形式存在于濾液中。6.采用無機沉淀劑,怎樣從銅合金的試掖中分離出微量Fe3+?答:采用NH4Cl-NH3緩沖液,pH8-9,采用Al(OH)3共沉淀劑可以從銅合金試液中氫氧化物共沉淀法分離出微量Fe3+.7.用氫氧化物沉淀分離時,常有共沉淀現(xiàn)象,有什么方法可以減少沉淀對其他組分的吸附?答:加入大量無干擾的電解質(zhì),可以減少沉淀對其他組分的吸附。8.沉淀富集痕量組分,對共沉淀劑有什么要求?有機共沉淀劑較無機共沉淀劑有何優(yōu)點?答:對共沉淀劑的要求主要有:一是對富集的微量組分的回收率要高(即富集效率大);二是不干擾富集組分的測定或者干擾容易消除(即不影響后續(xù)測定)。有機共沉淀劑較無機共沉淀劑的主要優(yōu)點:一是選擇性高;二是有機共沉淀劑除去(如灼燒);三是富集效果較好。9。何謂分配系數(shù),分配比?萃取率與哪些因素有關(guān)?采用什么措施可提高萃取率?答:分配系數(shù)和分配比是萃取分離中的兩個重要參數(shù)。分配系數(shù):是溶質(zhì)在兩相中型體相同組分的濃度比(嚴(yán)格說應(yīng)為活度比)。而分配比:是溶質(zhì)在兩相中的總濃度之比.在給定的溫度下,KD是一個常數(shù).但D除了與KD有關(guān)外,還與溶液酸度、溶質(zhì)濃度等因素有關(guān),它是一個條件常數(shù)。在分析化學(xué)中,人們更多關(guān)注分離組分的總量而較少考慮其形態(tài)分布,因此通常使用分配比.萃取率:,可見萃取率與分配比(即溶質(zhì)性質(zhì)和萃取體系)和相比有關(guān),但組分含量無關(guān)。提高萃取率有兩個重要途徑:一是采用(少量有機溶劑)多次萃取;二是采用協(xié)同萃取。10.

為什么在進行螯合萃取時,溶液酸度的控制顯得很重要?答:略11。

用硫酸鋇重量法測定硫酸根時,大量Fe3+會產(chǎn)生共沉淀。試問當(dāng)分析硫鐵礦(FeS2)中的硫時,如果用硫酸鋇重量法進行測定,有什么辦法可以消除Fe3+干擾?答:將試液流過強酸型陽離子交換樹脂過柱除去Fe3+,流出液再加入沉淀劑測定硫酸根。12.

離子交換樹脂分幾類,各有什么特點?什么是離子交換樹脂的交聯(lián)度,交換容量?答:通常離子交換樹脂按性能通常分為三類:a)

陽離子交換樹脂,用于分離陽離子,又分為強酸型陽離子交換樹脂和弱酸型陽離子交換樹脂.前者可在酸性中型和堿性溶液中使用,而后者不宜在酸性溶液中使用。b)

陰離子交換樹脂,用于分離陰離子,又分為強堿性陰離子交換樹脂和弱堿性陰離子交換樹脂兩種.前者可在酸性中型和堿性溶液中使用,而后者不宜在堿性溶液中使用.c)

螯合樹脂.選擇性地交換某些金屬離子。交聯(lián)度指交聯(lián)劑在樹脂中質(zhì)量百分率,其大小與樹脂性能有關(guān)。交聯(lián)度一般在4-14%之間.交聯(lián)度小,樹脂網(wǎng)眼大,溶脹性大,剛性差.交換容量是指每克干樹脂所能交換的物質(zhì)量(mmol),它決定于樹脂內(nèi)所含活性基團的數(shù)目,一般為3—6mmol-g-1.13。

為何在分析工作中常采用離子交換法制備水,但很少采用金屬容器來制備蒸餾水?答:許多分析實驗需要純水作溶劑或洗滌

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