2004年分析化学试题(参考答案)

2004年分析化学试题(A卷)
(时量:120分钟)           姓名 学号          (注:答案一律写在统一配发的答题纸上,答在此试卷上不计分) 一、是非判断题(10分,每题1分)   1、用佛尔哈德法测定Cl-,先加入过量且定量的AgNO3,再在溶液 中直接用KSCN标准溶液滴定过量的AgNO3,指示剂为铁铵矾 (NH4)2FeSO4

。    

(×)

  2、重量分析法中要求得到粗大、纯净的晶形沉淀,而陈化是常用
的一种手段,所以BaSO4、AgCl、Fe2O3.nH2O沉淀过滤前都要陈 化。          (×)    3、Fe2+的存在加速KMnO4氧化Cl-,这是因为催化剂Fe2+的催化作 用。 (×)    4、当一种沉淀从溶液中析出时,溶液中的某些其他组分,会被沉 淀同时带下来而混杂于沉淀之中,这种现象就称为共沉淀现象;共沉淀 现象结果使沉淀不纯净,此问题一般通过多次洗涤沉淀都能解决。              (×) 5、均匀沉淀法由于沉淀剂是均匀、缓慢地释放出来的,所以又这种 方法可以获 得颗粒均匀且较细的晶形沉 淀。                   (×) 6、二甲酚橙为多元酸(六级解离常数),一般使用的是它的四钠 盐,为紫色结晶,易溶于水。它与金属离子形成黄色的络合物,是 pH<6.0的酸性溶液中常用的一种指示 剂。                             (×) 7、酸碱标准缓冲溶液一般是由规定浓度的某些逐级解离常数相差较 小的两性物质,或由共轭酸碱对所组 成。                    (√) 8、酸碱滴定法是在水溶液中以酸碱反应为基础的滴定分析法,由于 路易斯酸碱质子理论使酸、碱范围大大扩展,所以酸碱滴定法是一种应

用非常广泛的定量分析 法。                                (×) 9、酸碱滴定法中选择指示剂时应考虑的因素是:滴定突跃的范围, 指示剂的变色范围,指示剂的颜色变化及指示剂相对分子量的大 小。        (×) 10、当置信度为0.95时,测得Al2O3的置信区间为 (35.21±0.10)%,此式的物理含义表示总体平均值μ落入此区间的概 率为0.95。          (×) 二、填空题(20分,每空1分)   1、将数字46.51修约成两位有效数字,结果为47。   2、指出有效数字的位数:计算式(1.276×4.17)+1.7×10-4- (0.0021764× 0.0121)的结果 3 位。   3、滴定分析法要求相对误差为±0.1%,若称取试样的绝对误差为 0.0002g ,则一般至少称取试样 0.2 克。   4、在滴定分析中,由试剂、蒸馏水、实验器皿和环境带入的杂质 所引起的误差,属于 系统 误差,可通过 空白 试验来消除或减少。   5、用EDTA滴定Ca2+、Mg2+时,Al3+、Fe3+存在会干扰测定,一般 分析过程中可以加入 NH4F 来消除Al3+、Fe3+的干扰。   6、氧化还原有汞法测定铁矿石中铁的含量,曾在生产部门广泛应 用。由于该法在预处理时使用了含汞试剂,造成环境污染。为了保护环 境,现提倡采用无汞测铁法,即试样分解后,先用 SnCl2 将大部分 Fe(Ⅲ)还原,再以 Na2WO4 为指示剂,用 TiCl3还原剩余的Fe(Ⅲ),至指 示剂蓝色又出现,即表明Fe(Ⅲ)已被全部还原。   7、将0.30 mol·L-1 NH4Cl与0.20 mol·L-1 NH3溶液,等体积混 合后,其溶液的pH为 9.08 (已知NH4+的Ka=5.6×10-10)。   9、EDTA滴定法中,在酸性或弱酸性条件下常用的金属指示剂是 XO(二甲酚橙) ,   10、在pH=5.0时,用EDTA滴定含有Al3+、Zn2+、Mg2+离子及大量F离子的溶液,此时测定的是 Zn2+ 离子的含量(已知lgKZnY=16.5,

logKAlY=16.3,logKMgY=8.7,py(H)=6.5)。   11、已知EθCo2+/Co=-0.246v, Co2++Ni Ni2++Co 向 逆 方向进行。 EθNi2+/Ni=-0.15v,则反应:

  12、在含有Fe3+和Fe2+的溶液中,加入邻二氮菲溶液,会使Fe3+和 Fe2+电对的电位值发生何种变化? 减少 (增大或减少)。   13、求反应Sn2+ +Fe3+ == Sn4+ + Fe2+ 的平衡常数logK= 20.3 (已知:EFe3+/Fe2+ = 0.77V,ESn4+/Sn2+ = 0.17V)。   14、以AgNO3标准溶液滴定Cl- 的莫尔法,所用指示剂为 K2CrO4 ,适宜的 pH条件为 中性或微碱性介质 , 如在更低的pH条件滴定, 将产生 正误差(正或负)。   15、重量分析法中,对沉淀称量形式的要求有应具有确定的化学组 成,否则无法计算测定结果 ,要有足够的稳定性,不易受空气中水 分、二氧化碳和氧气的影响 , 应具有尽可能大的摩尔质量 。 三、计算题:(50分,每题10分)   1、6次测定某钛矿中TiO2的质量分数,平均值为58.60%,s= 0.70%,计算:(1) μ的置信区间;(2)若上述数据均为3次测定的结果,μ的置信区间又 为多少?比 较两次结果可得出什么结论(P均为0.95) (已知t0.95,1=12.71 t0.95,2=4.30 t0.95,3=3.18 t0.95,4=2.78 t0.95,5=2.57 t0.95,6=2.45) 参考答案: 解:(1), s=0.70% 查表t0.95,5=2.57 因此 (2), s=0.70% 查表t0.95,2=4.30 因此 由上面两次计算结果可知:将置信度固定,当测定次数越 多时,置信区间越小,表明越接近真值。即测定的准确度越 高。

  2、求(1)计算0.10mol.L-1氨基乙酸溶液的pH值?       (已知Ka1=4.5×10-3,Ka2=2.5×10-10) 解:采用最简式计算 (2)计算1.0×10-2 mol·L-1Na2HPO4溶液的pH值? (已知Ka2=6.3×10-8  Ka3=4.4×10-13) 解:   3、浓度均为2.0×10-2 mol?L-1的Cd2+、 Hg2+混合溶液,欲在 pH=6.0时,用0.02000 mol?L-1EDTA滴定其中的Cd2+,试问:(1)用KI 掩蔽混合溶液中的Hg2+ ,使终点时碘离子的浓度[I-]=0.010mol?L-1能 否完全掩蔽?lgK’cdY为多少?(2)已知二甲酚橙与Cd2、Hg2+都显 色,在 pH=6.0时lgK ?HG-XO=9.0, lgK’ Cd-XO=5.5,能否用二甲酚橙作 滴定Cd2+的指示剂(即此时Hg2+是否会与指示剂显色)?(3)若能以二 甲酚橙作指示剂,终点误差为多少? 解:查附录—之表2 ,Hg—I络合物的各级积累形成常数lgβ1~lgβ4 分别为: 12.87, 23.82 , 27.60 和29.83 Cd—I络合物的各级积累形成常数lgβ1~lgβ4 分别为: 2.10;3.43;4.49;5.41 [I-]=10-2.00 mol?L-1, 根据式得: 则 可以完全掩蔽。 查附录—之表3 , , 查附录—之表4 ,pH=6.0时, (2) 在 pH=6.0时, 用二甲酚橙做指示剂 lgcHg,spK’HgIn=lg10-23.73×109.00=-14.73<<-1 所以在此酸度下可以用二甲酚橙作滴定Cd2+的指示剂。 (3)由(1)得 pH=6.0时,

代入式(6—26b)得:  4、准确称取软锰矿试样0.5261g,在酸性介质中加入0.7049g纯 Na2C2O4。待反应完全后,过量的Na2C2O4用0.02160mol/LKMnO4标准溶液 滴定,用去30.47ml。计算软锰矿中MnO2的质量分数? 解: n过= n总= (n总- n过)2=2n n=3.615 MnO2%=   5、若[NH3]+[NH4+]=0.10mol/L,pH=9.26,计算AgCl沉淀此时的溶解 度. 解:已知Ksp(AgCl)=10-9.75 =10-9.26 由于受到络合效应的影响 ,平衡后AgCl的溶解度为 S=[Cl-]=[Ag′] [Ag′][Cl-]= [Ag+][Cl-]=S= Ksp(AgCl)· 因为 =[NH4+]+[NH3] 所以 [NH3]= Ka/([H+]+Ka)=(0.1×10-9.26)/ (10-9.26+10-9.26)=10-1.3 =1+ =1+103.32×10-1.3+107.23×10-2.6 =104.63 所以 S= =10-2.56=2.8×10-3mol/L 四、综合题:(共20分)   1、碘量法的主要误差来源有哪些?为什么碘量法不适宜在高酸度 或高碱度介质中进行?(10分) 答;碘量法的主要误差来源有以下几个方面: (1) 标准溶液的遇酸分解; (2) 碘标准溶液的挥发和被滴定碘的挥发; (3) 空气对KI的氧化作用: (4) 滴定条件的不适当。

由于碘量法使用的标准溶液和它们间的反应必须在中性或弱酸性 溶液中进行。因为在碱性溶液中,将会发生副反应: S2O32-+4I2+10OH-=2SO42-+8I-+5H2O 而且在碱性溶液中还会发生歧化反应: 3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O 如果在强碱性溶液中,溶液会发生分解: S2O32-+2H+=SO2↑+S↓+H2O 同时,在酸性溶液中也容易被空气中的氧所氧化: 4I-+4H++O2=2I2+2H2O 基于以上原因,所以碘量法不适宜在高酸度或高碱度介质进行。 2、写出下列酸碱组分的MBE、CEB和PBE(设定质子参考水准直接写 出),浓度为 c(mol·L-1)NH4H2PO4 (5分) 答:  MBE:[NH4+]=c [H3PO4]+[H2PO4-]+[HPO42-]+[PO43-]=c CBE:[NH4+]+[H+]=[H2PO4]+2[HPO42-]+3[PO43-]+[OH-] PBE:[H+]+[H3PO4]=[OH-]+[NH3]+[HPO42-]+2[PO43-] 3、一试液可能是NaOH、NaHCO3、、Na2CO3或它们的固体混合物的溶 液。用20.00mL0.1000 mol·L-1HCl标准溶液,以酚酞为指示剂可滴定 至终点。问在下列情况下,继以甲基橙作指示剂滴定至终点,还需加入 多少毫升HCl溶液?第三种情况试液的组成如何?(5分) (1)试液中所含NaOH与Na2CO3、物质的量比为3∶1; (2)原固体试样中所含NaHCO3和NaOH的物质量比为2∶1; (3)加入甲基橙后滴半滴HCl溶液,试液即成重点颜色。 答:(1)还需加入HCl为;20.00÷4=5.00mL (2)还需加入HCl为:20.00×2=40.00mL (3)由NaOH组成。


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