1、分析化学试卷一一. 填空（每空 1 分。共 35 分）1写出下列各体系的质子条件式：(1) c1(mol/L) NH4 H2PO4 H+H3PO4= OH-+NH3 +HPO42-+2PO43- (2) c1(mol/L)NaAc+ c2(mol/L)H3BO3 H+HAc=H2BO3-+OH- 2.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 H2B，已知 pH1.92 时， H2B HB-；pH 6.22 时 HB- B2-
2、, 则H2B 的 pKa1 1.92 ， pKa2 6.22 。5.已知 (Fe3+/Fe2+)=0.68V， (Ce4+/Ce3+)=1.44V，则在 1mol/L H2SO4 溶液中用0.1000 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
3、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.I2 与 Na2S2O3 的反应式为 I 2 + 2S2O32-=2I- + S4O62- 。10.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 max 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/ ；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
4、：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
5、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，分析化学是根据溶度积大小，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
6、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 Na3PO4 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、7 分）答：Na 2CO3 + 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) Na2HPO4 c(NaOH)V2M(Na3PO4) w(Na3PO4) = 100% m样 分析化学(c(HCl)V1- 2c(NaOH)V2)M(Na2CO3) w(Na2CO3) = 100% 2 m样 2.某矿样溶液含有 Fe3+,Al3+,Ca2+,Mg2+,Mn2+,Cr3+,Cu2+,Co3+,Ni2+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
8、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 Mn2+为 MnO42- （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+,Al3+沉淀；Cr 3+,Cu2+,Co3+,Ni2+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+，
9、过量 SnCl2 用高汞氧化，在 1-2mol/L 硫酸-磷酸混酸中，用 K2Cr2O7 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+,Al3+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 Al3+。计算结果（4）取含有 Cr3+,Cu2+,Co3+,Ni2+氨络合物和 Ca2+,Mg2+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+,Mg2+。 。计算结果（5）再取含有 Cr3+,Cu2+,Co3+,Ni2+氨络合物和 Ca2+,Mg2+溶液
10、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 H2SO4 酸化, 加入足量 K2Cr2O7 溶
11、液处理, 将生成的 I2 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 I2 至终点时, 消耗 15.00 mL。 计算混合试样中 KI 和 KBr 的质量分数。 Mr(KI)= 166.0, Mr(KBr)= 119.0 解：(1) 1 KI 1 IO3- 3 I2 6 S2O32- （5 分）分析化学1 0.100030.00166.0 6 w(KI)= 100% = 33.20% 50.00 1.000 1000 200.0 (2) 2 KI 1 I2 2 Na2S2O3 2 KBr 1 Br2 1
12、 I2 2 Na2S2O3 n(KBr)= 0.100015.00-1/60.100030.00 = 1.000 (mmol) 1.000119.0 w(KBr)= 100% = 47.60% 50.00 1.000 1000 200.0 2.在 pH=10.00 的氨性溶液中，以铬黑 T（EBT ）为指示剂，用 0.020molL-1EDTA 滴定 0.20 molL-1Ca2+溶液，若事先向 Ca2+溶液中加入了 0.010molL-1Mg2+-EDTA（即为含 0.20 molL-1Ca2+和 0.010molL-1Mg2+-EDTA 的混合溶液），则终点误差为多少？（已知 pH=10.
13、00 时 Y(H)lg0.45， EBT(H)lg1.6； MgYl8.7K， ， CaEBTlg5.4K，M-EBT7K）解：根据题意：lgKCaY=10.7-0.45=10.25, lgKMgY=8.7-0.45=8.25, lgKCaIn=5.4-1.6=3.8, lgKMgIn=7.0-1.6=5.4, pMgep=lgKMgIn=5.4, Mg2+=10-5.4, Y=MgY/KMgYMg2+=0.010/(2108.2510-5.4)=510-5.85; Ca2+ep=CaY/KCaYY=0.020/(21010.25510-5.85)=210-7.4.Et=(Y-Ca2+-Mg2
14、+)/cCasp100%=(510-5.85-210-7.4-10-5.4)/0.010100%=0.03% 3.25ml 溶液中含有 2.5gPb 2+，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，测得透光率为分析化学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 2.5g Pb 进入 5.0ml 氯仿中,其浓度为:该萃取法的摩尔吸光系数为=1.46105（Lmol -1cm-1）桑德尔灵敏度S=M/=207.2/（1.461
15、0 5）=0.0014gcm -24.某矿石含铜约 0.12，用双环己酮草酰二腙显色光度法测定。试样溶解后转入 100ml 容量瓶中，在适宜条件下显色，定容.用 1cm 比色皿，在波长 600nm测定吸光度，要求测量误差最小，应该称取试样多少克？1.6810 4（Lmol -1cm-1），M Cu=63.5）解： 根据光度测量误差公式可知：当吸光度 A 0.434 时，误差最小，已知 b=1, 1.6810 4，根据 A=bc c = A/b0.434/ （1.6810 41）2.5810 -5(mol/L)（5 分）100ml 有色溶液中 Cu 的含量为m=cVM 2.5810-510010
16、-363.51.6410 -4(g)已知某矿含铜约 0.12，则应称取试样质量为：(1.6410-4/ms)100=0.12 ms=0.14g试卷二一. 填空1.定量分析过程包括 取样 , 试样分解 , 分离测定 和 分析结果计算及评价 四个步骤。2. 根据有效数字计算规则计算： 1.683 + 37.427.3321.40.056 = 14.4 。3. 某酸 H2A 的水溶液中，若 H2 A 为 0.28， HA-=5 A2-，那么 A2-为 0.12 。4. 含有 Zn2+和 Al3+的酸性缓冲溶液，欲在 pH=5 5.5 的条件下，用 EDTA 标准溶液滴定其中的 Zn2+，加入一定量六
17、亚甲基四胺的作用是 控制酸度；加入分析化学NH4F 的作用是 消除 Al3+干扰，起掩蔽作用 。5. NaOH 滴定 HCl 时, 浓度增大 10 倍, 则滴定曲线突跃范围增大 2 个 pH 单位; 若为滴定 H3PO4, 则突跃范围增大 0 个 pH 单位.6.对于实验数据中的异常值的取舍，通常可根据 4d 法 、 Q 检验法 和 Grubbs 法 方法来判断。7. 莫尔法与佛尔哈德法的指示剂分别为 铬酸钾（K 2CrO4） 、铁铵钒（NH 4Fe(SO4)2）。8. 紫外可见分光光度计由 光源, 单色器 , 样品池（比色皿） 和 检测及读出装置 四部分组成.9. 检验两组结果是否存在显著性
18、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。10. 吸光物质的摩尔吸光系数与溶液的 pH 无 关，与波长 有 关。11. 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max 表示。12.光度法测定某物质，若有干扰，应根据 吸收最大 和 干扰最小 原则选择波长。二. 简答和名词解释（每题 2 分，共 16 分，答在试卷纸上）1.什么是准确度？什么是精密度？答： 准确度指分析结果与真值的接近程度。精密度指平行测定分析结果间的靠近程度。2. 用 K2Cr2O7 溶液
19、滴定 Fe2+试液时, 常向溶液中加入 H3PO4，为什么？答：降低 Fe3+/ Fe2+电对的电极电位，减少终点误差；消除 Fe3+的黄色。 3.已知滴定管的读数标准偏差为 0.01 mL, 若滴定时耗去 30.00 mL 溶液, 则该溶液体积的相对标准偏差为多少？答：0.046%或 0.067% 4 写出浓度为 c mol/L (NH4)2CO3 溶液的质子条件式。答： NH 3+OH-=H+HCO3-+2H2CO35. 摩尔吸光系数答：A=kbc 中浓度 c 用 mol/L 时，k 即为摩尔吸光系数，表示浓度为 1mol/L，溶液厚度为 1cm 的溶液的吸光度。6.下图是薄层色谱分离物质
20、的色谱图，根据图写出 Rf 值计算式。答：Rf=a/b7. 光度分析中，当浓度较高时，工作曲线逐渐偏离直线，这是什么原因？答：单色光不纯，介质不均匀8 .在螯合物萃取体系中，影响液-液萃取分离的因素有哪些？答： pH 值，萃取平衡常数，萃取剂浓度三. 回答问题（每题 4 分，共 24 分，答在试卷纸上）分析化学1.为满足重量分析的要求，晶型沉淀的沉淀条件是什么，并简述其原因。答：稀（降低 CQ ，降低相对过饱和度）、热溶液（提高 s，降低相对过饱和度）、搅拌下缓慢加入沉淀剂(防止局部过浓)、陈化（大及完整晶粒）；利用 Von weimarn 公式解释。2 已知 lgKCuY=18.8, lgK
21、CaY=10.7, lgKCu-PAN=16, 试说明为何可以 CuY-PAN 为指示剂, 指示 Ca 的滴定?答： CuY +PAN +Ca CuPAN + CaYCuPAN + YCuY PAN到化学计量点时发生置换反应，CuPAN 变为 PAN 显色指示终点。3.质子化氨基乙酸的 pKa1 和 pKa2 分别为 2.3 和 9.6，能否用 NaOH 滴定氨基乙酸，为什么？答： 不行，氨基乙酸的 pKa9.6 小于 7。4.利用显色剂显色络合反应分光光度法测定无机离子时,影响显色反应的因素有哪些?答：溶液酸度，显色剂用量，显色时间，温度，溶剂。5.在 721 型吸光光度计上读数刻度示意图如
22、下：问：（1）图中的字母 T、 A 分别代表什么？（2）图中上面的刻度代表什么？下面的刻度代表什么？（3）下面的刻度为什么不均匀？答：（1）T 透过率，A 吸光度；（2）上面代表 T 透过率，下面代表，A 吸光度；（3）由于 A 与 T 间为 AlogT6.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：沉淀，蒸馏，萃取，纸层析，薄层色谱，气相色谱，液相色谱，气浮分选法，离子交换等四. 计算题（每题 8 分，共 32 分，答在试卷纸上） 1. 计算 pH=4.0，含有 0.1000 mol/L 的草酸溶液和 0.0100 mol/L EDTA 的溶液中 CaC2O4 的溶
23、解度（K sp CaC2O4=2.010-9, lgKCaY=10.69, 草酸的解离常数为pKa1=1.23, pKa2=4.19, pH=4.0 时 lgY(H)=8.44）答案： Ca 1K caY Y=1+ KCaY cY/ Y(H)=2.78草酸 1 1H+ 2H+2 = 2.55Ksp=KspCa草酸 =1.4210-8S=Ksp/C 草酸 1.4210 -7 mol/L2. 称取 0.2357g Sb2S3 试样, 让其燃烧, 产生的 SO2 用 FeCl3 溶液吸收. 然后用0.002000mol.L-1 KMnO4 溶液滴定溶液中生成的 Fe2+, 消耗 KMnO4 30.2
24、0 mL, 求试样中 Sb 的质量分数 . (已知 Mr(Sb)=121.7 g. mol-1)答案：1 Sb 2S3 2 Sb3S6Fe2+6/5 KMnO4nSb= 25/60.00200030.20=0.1007 mmol Sb%= (0.1007/1000)121.7/0.23571005.20%分析化学3. 在 pH = 5.0 的缓冲溶液中，以二甲酚橙(XO)为指示剂，用 0.020 mol/L EDTA 滴定浓度均为 0.020 mol/L 的 Cd2+和 Zn2+混合溶液中的 Zn2+，加入过量的 KI，使其终点时的I = 1.0 mol/L。试通过计算判断 Cd2+是否产生干
25、扰？能否用 XO 作指示剂准确滴定 Zn2+？（已知 pH = 5.0 时，lgK CdIn = 4.5，lgK ZnIn = 4.8；CdI 42的 lg1 lg4 为 2.10，3.43，4.49，5.41；lgK ZnY = 16.5，lgK CdY = 16.64。要求 TE 0.3%，pM = 0.2。）答案：（1） Cd(I) = 1+ 10 2.1 + 103.43 + 10 4.49 + 10 5.41 = 10 5.46Cd2+ sp = 0.010/10 5.46 = 10 7.46 mol/L pCdsp = 7.46, 因为此时， Cd2+ sp V2 3. 当两电对的
26、电子转移数均为 1 时，为使反应完全度达到 99.9%，两电对的条件电位至少相差-( D ) (A) 0.09V (B) 0.18V (C) 0.27V (D) 0.36V 4. 用 NaOH 标准溶液测定 FeCl3 溶液中的游离 HCl 时,Fe 3+将产生沉淀而引起干扰,可消除其干扰的物质是-( B ) (A) Na2H2Y (B) CaY2- (C) 柠檬酸三钠 (D)三乙醇胺 5. 符合比尔定律的有色溶液,浓度为 c 时,透射比为 T0,浓度增大一倍时,透射比的对数为-( D ) (A) T0/ 2 (B) 2T0 (C) (lgT0)/2 (D) 2lgT0 6. 配制含锰 0.1
27、000mg/mL 的 KMnO4 溶液 100.0mL，需取 0.018000mol/L KMnO4 溶液(在酸性溶液中作氧化剂)的体积为-( C ) Mr(KMnO4)=158.03，A r(Mn)=54.94 (A) 14.15mL (B) 8.09mL (C) 10.11mL (D) 6.07mL 7. 已知在 0.5mol/LH2SO4 介质中， (Ce4+/Ce3+)=1.44V (Fe3+/Fe2+)=0.68V。计算此条件下以 0.100mol/L Ce4+滴定 0.100mol/L Fe2+至化学计量点时，反应物及滴定产物的浓度-( A ) (A) Ce4+=Fe2+=1.81
28、0-8mol/L，Ce 3+=Fe3+0.050mol/L (B) Ce4+=Fe3+0.050mol/L，Ce 3+=Fe2+=2.010-8mol/L (C) Ce4+=Fe2+=0.047mol/L，Ce 3+=Fe3+=0.003mol/L (D) Ce4+=Fe3+=0.047mol/L，Ce 3+=Fe2+=0.003mol/L 8. Fe3+ 与 Sn2+反应的平衡常数对数值(lgK)为 -( B ) (Fe3+/Fe2+)= 0.77 V, (Sn4+/Sn2+)= 0.15 V) (A) (0.77-0.15)/0.059 (B) 2(0.77-0.15)/0.059(C)
29、3(0.77-0.15)/0.059 (D) 2(0.15-0.77)/0.059 9. 今有三种溶液分别由两组分组成: (a) 0.10 mol/L HCl-0.20 mol/L NaAc 溶液(b) 0.20 mol/L HAc-0.10 mol/L NaOH 溶液(c) 0.10 mol/L HAc-0.10 mol/L NH4Ac 溶液则三种溶液 pH 的大小关系是-( D ) 已知 pKa(HAc) = 4.74, pKa(NH4+) = 9.26 (A) ac (D) a = b = c 10. 下列有关置信区间的描述中，正确的有：（ A ）a.在一定置信度时，以测量值的平均值为中
30、心的包括真值的范围即为置信区间b.真值落在某一可靠区间的几率即位置信区间c.其他条件不变时，给定的置信度越高，平均值的置信区间越宽d.平均值的数值越大，置信区间越宽 二、填空题 分析化学1. ( )试液中含有 SO42-,() 试液中含有 Ba2+。欲用 BaSO4 重量法测定其含量,已知两种试液中均含有 H+、Mg 2+、K +、Na +、NO 3-杂质。则()试液中扩散层优先吸附的离子是_ NO 3-_;()试液扩散层优先吸附的离子是_ H + _。 2. 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 。(填 增大，减小或不变)3. BaSO4
31、 法测定钡的含量,下述情况使测定结果偏高或偏低 ,还是无影响 ? (1) 沉淀中包藏了 BaCl2 _偏低_ (2) 灼烧过程中部分 BaSO4 被还原为 BaS _偏低_ 4. 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 。 5. 0.25 mol/L 某弱酸 HA 溶液的 pH 为 3.20,该酸的解离常数是 _ 。62032a 151HA .cK.三、计算题 1、在 1L NH3-NH4Cl 的缓冲溶液中, 含 0.10 mol Zn2+-EDTA 络合物, 溶液的pH=9.0,NH3=0.10 mol/L
32、,计算 Zn2+的浓度。已知 lgK(ZnY)=16.5; 锌氨络离子的lgb1 -lgb4 分别为 2.27,4.61,7.01,9.06; pH=9.0 时 lgaY(H) =1.3。 解：=1+10-1.00+2.27 +10-2.00+4.61 +10-3.00+7.01 +10 -4.00+9.06 =105.1 lgK(ZnY) = 16.5-5.1-1.3=10.1 pZn计 =(10.1+1.0)/2=5.6 Zn 10-5.6 Zn2+= = =10 -10.7 (mol/L) )Zn(NH3 105.1 2. 称取含 KBr 和 KI 的混合试样 1.000 g, 溶解并定
33、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 H2SO4 酸化, 加入足量 K2Cr2O7 溶液处理, 将生成的 I2 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 I2 至终点时, 消耗 15.00 mL。 计算混合试样中 KI 和 KBr 的质量分数。 Mr(KI)= 166.0, Mr(KBr)= 119.0
