试卷一一. 填空(每空 1 分。
共 35 分)1.写出下列各体系的质子条件式:(1)c (mol/L) NH+]+[H-]+[NH] +[HPO2-]+2[PO3-]142434344(2)12(mol/L)H33+23--] c (mol/L)NaAc+ c BO[H ]+[HAc]=[H BO]+[OH2.符合朗伯 -比尔定律的有色溶液,当有色物质的浓度增大时,其最大吸收波长不变,透射比减小。
3.检验两组结果是否存在显著性差异采用 t 检验法,检验两组数据的精密度是否存在显著性差异采用 F 检验法。
4.二元弱酸 H B,已知 pH= 1.92 时,δ=δ;pH=6.22时δ=δ, 则2H2B HB-HB-B2-H2 B 的 pK a1= 1.92,pK a2= 6.22。
5.已知3+2+4+3+)=1.44V,则在1mol/L24溶液中用(Fe/Fe )=0.68V,(Ce/Ce H SO0.1000 mol/L Ce4+滴定 0.1000 mol/L Fe2+,当滴定分数为0.5 时的电位为0.68V,化学计量点电位为 1.06V ,电位突跃范围是0.86-1.26V。
6.以二甲酚橙 (XO) 为指示剂在六亚甲基四胺缓冲溶液中用Zn2+滴定 EDTA ,终点时溶液颜色由 ___黄______变为 ____红______。
7.某溶液含 Fe3+10mg,用等体积的有机溶剂萃取一次后,该溶液中剩余0.1mg,则 Fe3+在两相中的分配比 =99:1。
8.容量分析法中滴定方式有直接滴定,反滴定,置换滴定和间接滴定9.I与 Na S O 的反应式为I+ 2S O2-=2I-+ S O2-。
22232234610.以波长为横坐标,吸光度为纵坐标,测量某物质对不同波长光的吸收程度,所获得的曲线称谓吸收光谱曲线;光吸收最大处的波长叫做最大吸收波长,可用符号λmax表示。
11.紫外可见分光光度计主要由光源,单色器,吸收池,检测部分四部分组成.12.桑德尔灵敏度以符号 S 表示 , 等于 M/ε;桑德尔灵敏度与溶液浓度有关,与波长无关。
13.在纸色谱分离中,水是固定相。
14..定量分析过程包括:采样与制样,(称样);样品分解;分离与测定;结果计算和数据处理二、简答题(每小题 4 分,共 20 分,答在所留空白处)1.什么是基准物质 ?什么是标准溶液 ?答:能用于直接配制或标定标准溶液的物质;是一种已知准确浓度的的溶液。
2.分别简单阐述酸碱滴定指示剂 ,络合滴定指示剂 , 氧化还原滴定指示剂和沉淀滴定指示剂指示滴定终点的原理 .答:酸碱指示剂变色是随着酸度的变化,指示剂结合或离解出 H+,结构发生变化,从而发生颜色改变;络合指示剂与金属离子络合前后颜色不同,游离的试剂为一种颜色,与金属离子形成络合物又一种颜色;氧化还原指示剂变色分为几种情况:一种是随氧化还原电位变化的试剂,在氧化态和还原态,结构不同,各有不同颜色,如二苯胺磺酸钠,还原态无色,氧化态紫红色;另一种自身指示剂,如高锰酸钾;还有显色指示剂如 I2,与淀粉显兰色。
沉淀滴定指示剂,是根据溶度积大小,在化学计量点被测物质沉淀基本完全后,指示剂与被测离子形成有色沉淀或有色络合物指示终点。
还有吸附指示剂,吸附在沉淀表面后发生颜色变化3.在进行络合滴定时 ,为什么要加入缓冲溶液控制滴定体系保持一定的 pH?答:络合滴定过程中,随着络合物的生成,不断有 H+释放出,使体系酸度增大,会降低络合物的条件稳定常数,使滴定突跃减小;也会使指示剂变色范围改变,导致测定误差大。
所以,要加入缓冲溶液控制溶液 pH;还用于控制金属离子的水解。
4.吸光光度法中测量条件的选择应注意哪几点?答:测量波长选具有最大光吸收,干扰最小;吸光度读数在0.2-0.8 范围,最好接近 0.4343;选择适当参比溶液。
5.分析化学中常用的分离和富集方法有哪些 ?(回答不能少于 8 种方法 )答:蒸馏,挥发,萃取,沉淀,离子交换,薄层色谱,纸色谱,电泳,毛细管电泳,气浮分离法,超临界流体萃取,反相分配色谱,超临界流体色谱;膜分离;固相微萃取等三、分析方法设计(共15 分,写在答题纸上)1.设计测定含有中性杂质的 Na2CO3与 Na3 PO4混合物中二组分质量分数的分析方案。
用简单流程表明主要步骤、滴定剂、指示剂、结果计算公式。
(7 分)答: Na2 CO3 + Na3PO4│ 甲基橙为指示剂↓用标准 HCl 滴定 ,消耗 V1(mL)H2CO3 + NaH2PO4│煮沸除尽 CO2│ 百里酚酞为指示剂│用标准 NaOH 滴定 ,消耗 V2(mL)↓Na2HPO4c(NaOH)V2M(Na3PO4)w(Na3PO4) =────────────× 100%m样(c(HCl) V1- 2c(NaOH)V2)M(Na2CO3)w(Na2CO3) = ─────────────────────× 100%2 m样2.某矿样溶液含有Fe3+,Al 3+,Ca2+,Mg2+,Mn2+,Cr3+,Cu2+,Co3+,Ni 2+等离子 ,其中铁 ,铝,钙,镁等含量较高,而锰,铬,铜,镍属万分之一级含量。
用学过的知识试设计分离、测定它们的分析方法,(用简单流程方框图表达,并尽可能写出分离方法和测定方法及条件和所用的主要试剂与用途)。
答:除去标准答案外,下列情况也可以: 1.用草酸沉淀钙,重量法, 2.用 8-羟基喹啉沉淀分离,重量法测定铝 3.铜试剂萃取光度测定铜, 4.氧化 Mn 2+为 MnO 42-( 1)在铵盐存在下,用氨水调节矿样溶液pH 为 8-9,高价金属离子 Fe3+,Al 3+沉淀; Cr3+,Cu2+,Co3+,Ni 2+氨络合物和 Ca2+,Mg2+存在溶液中; Mn2+部分沉淀。
使分离。
→(2)过滤,沉淀用浓盐酸酸溶解,定容,取一定体积,用 SnCl2还原 Fe3+为Fe2+,过量 SnCl2用高汞氧化,在 1-2mol/L 硫酸 -磷酸混酸中,用 K 2Cr2O7标准溶液氧化还原滴定,二苯胺磺酸钠为指示剂。
测定 Fe3+。
→计算结果(3)分取含有 Fe3+,Al 3+的试液一定体积,调到 pH5-6,,加入过量 EDTA , XO (二甲酚橙)为指示剂, Zn 标准溶液返滴测定 Al 3+。
→计算结果(4)取含有 Cr3+,Cu2+,Co3+,Ni2+氨络合物和 Ca2+,Mg 2+溶液一定体积,在 pH=10的氨性缓冲溶液中,铬黑 T 为指示剂, EDTA 络合滴定 Ca2+,Mg 2+。
→计算结果(5)再取含有 Cr3+,Cu2+,Co3+,Ni 2+氨络合物和 Ca2+,Mg2+溶液一定体积, pH9的氨性缓冲溶液中,丁二肟显色,光度法测定。
同条件作工作曲线。
→计算结果四 .计算(共 40 分,写在答题纸上)1.称取含 KBr 和 KI 的混合试样 1.000 g, 溶解并定容至200 mL 后, 作如下测定:(1)移取 50.00 mL 试液 , 在近中性条件下 , 以溴水充分处理 , 此时 I-量转变为IO3-。
将溴驱尽, 加入过量KI 溶液, 酸化, 生成的I2采用淀粉指示剂, 以0.1000 mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点时 , 消耗 30.00 mL。
(2)另取 50.00 mL 试液 , 用 H2 SO4酸化 , 加入足量 K 2Cr2O7溶液处理 , 将生成的 I 2和 Br2蒸馏并收集在含有过量KI 的弱酸性溶液中, 待反应完全后 , 以0.1000 mol/L Na2S2O3溶液滴定其中的I 2至终点时 , 消耗 15.00 mL。
计算混合试样中KI 和 KBr 的质量分数。
[M r(KI)= 166.0, M r(KBr)= 119.0]解: (1) 1 KI 1 IO3- 3 I2 6 S2O32-(5 分)1──× 0.1000 ×30.00 ×166.06───────────────× 100% = 33.20%50.001.000 × ───× 1000200.0(2) 2 KI 1 I2 2 Na2S2O32 KBr 1 Br2 1 I2 2 Na2S2O3n(KBr)= 0.1000 15×.00-1/6 0×.1000 ×30.00 = 1.000 (mmol)1.000 × 119.0)=────────────× 100% = 47.60%50.001.000 × ────× 1000200.02.在 pH=10.00 的氨性溶液中,以铬黑 T(EBT )为指示剂,用 0.020mol·L-1 EDTA 滴定0.20 mol·L-1Ca2+溶液,若事先向Ca2+溶液中加入了0.010mol·L -1Mg 2+-EDTA(即为含 0.20 mol·L-1 Ca2+和 0.010mol·L-1Mg2+-EDTA 的混合溶液),则终点误差为多少?(已知 pH=10.00 时lgY(H)0.45,lgEBT(H)1.6;lg KMgY8.7 ,,lg KCa EBT 5.4,lg KMg-EBT7.0)解:根据题意:lgK’ =10.7-0.45=10.25,lgK’ =8.7-0.45=8.25, CaY MgYlgK’ =5.4-1.6=3.8,lgK’ =7.0-1.6=5.4,CaIn MgInpMg ep MgIn2+-5.4 =lgK ’ =5.4,[Mg ]=10,[Y]=[MgY]/MgY2+]=0.010/(28.25-5.4-5.85; K’ [Mg10× ×10)=5 ×102+]ep=[CaY]/ K ’CaY[Y]=0.020/(210.25-5.85-7.4[Ca10× ×5×10)=2 ×10 .E t=([Y ’]-[Ca2+]-[Mg 2+])/c Casp×100%=(5 ×10-5.85-2 ×10-7.4-10-5.4)/0.010 100%=0×.03%3.25ml 溶液中含有 2.5μgPb2+,用 5.0ml 二苯硫腙三氯甲烷溶液萃取,萃取率约为100%,然后在波长 520nm,1cm 比色皿,进行测量,测得透光率为 0.445,求摩尔吸光系数和桑德尔灵敏度。
( M Pb=207.2)解:根据 A=-lgT, 求 A= - lg 0.445 = 0.352根据题意 2.5 μg Pb 进入 5.0ml 氯仿中 ,其浓度为 :该萃取法的摩尔吸光系数为=1.46 ×105( L ·mol -1·cm -1)桑德尔灵敏度5-2S=M/ε =207.2/( 1.46 ×10 ) =0.0014 μg?cm4.某矿石含铜约 0.12%,用双环己酮草酰二腙显色光度法测定。