分析化学期末习题课课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,04级分析化学期末习题课,倪志鑫,2019.01.07,04级分析化学期末习题课倪志鑫,第一题,碘在某有机溶剂和水中的分配比是8.0。两个学生分别用该有机溶剂100 mL和含碘为0.0500 mol/L的水溶液50.0 mL一起摇动至平衡，取此已平衡的有机溶剂10.0 mL，用0.0600 mol/L Na,2,S,2,O,3,滴定。A学生平行滴定4次，B学生平行测定5次，得如下滴定数据：,A学生：7.81, 7.69, 7.62, 7.82,B学生：7.90, 7.83, 7.87, 7.81, 7.80,问,1）两组实验数据的精密度是否有显著差异？,2）两组分析结果是否有显著差异？,3）B学生得到的分析结果平均值的置信区间?,（显著性水平,= 0.05,）,第一题碘在某有机溶剂和水中的分配比是8.0。两个学生分别用,分析化学期末习题课课件,分析右图lgK(NiY) - pH曲线变化规律。,lgK(NiY)随pH增大，达到一最大值后又降低，其原因是什么？,预测pH12 至 pH14区间曲线的变化趋势。,如果体系中存在NH,4,Cl，预则曲线在pH 0 至pH 14区间的变化趋势。,第二题,分析右图lgK(NiY) - pH曲线变化规律,解：1) 条件稳定常数,lgK (MY)= lgK (MY)- lg,M(OH),- lg,Y(H),酸度的降低使EDTA酸效应减小有利于络合物的形成。但酸度过低将使lgM(OH)增大，这又不利于主反应。所以lgK(NiY)随pH增大，达到一最大值后又降低,2）从pH 12 至 pH14，酸度进一步减小，羟基络合效应lgM(OH)显著增大，条件稳定常数lgK (MY)进一步减小。所以在络合滴定中控制酸度非常重要。,解：1) 条件稳定常数,3）若体系中存在NH,4,Cl，在酸度较高（pH较低）时，氨主要以NH,4,形式存在。OH,-,浓度也小，副反应仅来自于H,+,对Y的影响，lgK(NiY)随pH升高而升高，此时有无NH,4,Cl对该曲线没有影响。当pH继续升高时，由于NH,3,和pH于Ni,2+,的副反应，使得lgK(NiY)减小，而出现最大值。NH,3,的浓度越大达到最大值的pH越低，并且在同一pH值下lgK(NiY)越小。当pH大于12时，副反应主要来自于OH,-,对Ni,2+,的影响，这时NH,3,的浓度对lgK(NiY)基本可以忽略。,3）若体系中存在NH4Cl，在酸度较高（pH较低）时，氨主要,分析化学期末习题课课件,如果用0.18 mol/L 的NH,4,Cl溶液洗涤CaC,2,O,4,沉淀，将会引起CaC,2,O,4,溶解损失多少？已知： CaC,2,O,4,的,K,sp,= 2.0,10,-9, H,2,C,2,O,4,的p,K,a,1,= 1.23, p,K,a,2,= 4.19, NH,3,的,K,b,= 1.8 ,10,-5, CaC,2,O,4,的摩尔质量为128.1 g/mol。,下面有三种解题方法，请判断是否正确，为什么？,请说明理由,。,第三题,如果用0.18 mol/L 的NH4Cl溶液洗涤,分析化学期末习题课课件,分析化学期末习题课课件,先算出pH=5,说明主要以C,2,O,4,2-,存在,故解法1,2错误,先算出pH=5,说明主要以C2O42-存在,故解法1,2错误,第四题,在环境分析中，化学耗氧量(COD)是水质污染水平的一个重要指标。请问测定COD有哪些方法？其方法原理与实验步骤是什么（反应介质，指示剂等）？分析结果如何计算？,第四题,COD的测定,水中COD是指在特定条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，消耗氧化剂所相当的氧量，以O,2,的mg/L表示。,COD反映了水中受还原性物质污染的程度。水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等，因此COD也作为有机物相对含量的指标之一。,水样COD的测定会因加入氧化剂的种类和浓度、溶液的反应温度、酸度和时间，以及催化剂的存在与否而得到不同的结果。COD的测定方法有KMnO,4,法、K,2,Cr,2,O,7,法，库仑法以及现今研究的新方法。其中对于污染严重的水样或工业废水一般用K,2,Cr,2,O,7,法或库仑法；一般水样可以用KMnO,4,法。,COD的测定水中COD是指在特定条件下，采用一定的强氧化剂,KMnO,4,法,1水中COD的测定,1）取一定量水样，加少量（1+3）硫酸酸化。,2）加入V,1,mL KMnO,4,溶液，摇匀后立即在电热板上加热30min,3）趁热加入V mL Na,2,C,2,O,4,标准溶液，摇匀后立即用KMnO,4,溶液滴定，终点处溶液呈微红色，消耗KMnO,4,溶液V,2,mL,2KMnO,4,溶液的标定,向已滴定完的溶液中准确加入10.00 mLNa,2,C,2,O,4,标准溶液，再用KMnO4溶液滴定至溶液呈现微红色，平行标定三份。,3. 指示剂:高锰酸钾,KMnO4法1水中COD的测定,4. 滴定过程的反应,5. 高锰酸钾指数（,O,2,mg/L,）,4. 滴定过程的反应5. 高锰酸钾指数（O2,mg/L）,6.应用,KMnO,4,法仅限于测定地表水、饮用水和生活污水。适用于高锰酸钾指数不大于5mg/L O,2,的水样。上述介绍的方法属于KMnO,4,酸法，适用于Cl,-,含量不超过300mg/L的水样，若Cl,-,含量超过300mg/L则应采用KMnO,4,碱法。,6.应用,K,2,Cr,2,O,7,法（国际标准法）,K2Cr2O7法（国际标准法）,水中,COD,的测定,1）取一定量水样，加入过量的,K,2,Cr,2,O,7,标准溶液和浓硫酸，加热回流2h,2) 冷却后，以,邻二氮菲亚铁,作指示剂,，用,(NH,4,),2,Fe(SO,4,),2,标准液滴定过量的,K,2,Cr,2,O,7,溶液，终点时颜色变化从黄色经蓝绿刚变成红褐色。,2. 滴定过程的反应,水中COD的测定,3.,重铬酸钾指数（,O,2,mg/L,）,3. 重铬酸钾指数（O2,mg/L）,4.应用,该方法测定结果准确、重现性高, 适用于各类型的COD 值大于30mg/ L 的水样, 对未经稀释的水样检测限为700mg/ L ，主要用于测定工业废水，由于工业废水中Cl,-,浓度较大，在国际标准法中还需用硫酸银排除Cl,-,的干扰，用硫酸汞掩蔽，但硫酸银价格昂贵而且硫酸汞易造成汞的严重二次污染，所以难以适用于区域水质调查中大批样品的测定与现代化污水处理厂的水质在线监测与管理。,4.应用,库仑法,库仑法,以重铬酸钾为氧化剂，以电解产生的Fe2+为还原剂，测定水体COD值的恒电流库仑滴定法。优点：简便、快速、适用范围大。一般用来测定工业废水。,其他新的方法,例如：微波消解法、分光光度法、电化学法等,库仑法库仑法,连续萃取法的方法原理是什么？为什么说连续萃取可以在使用相同量的萃取剂条件下提高萃取率？,第五题,连续萃取法的方法原理是什么？为什么说连续萃取可,连续萃取法,Higher,-density solvent extraction,Low-density solution being extracted,Extraction solvent,Vapor,Boiling flask containing,high-density,extracting solvent and extracted solute,Diverter for drops of condensate of high-density solvent,Condensate,Reflux condenser,Heat,（水相）,（,有机相,）,连续萃取法Higher-density solvent ex,Lower,-density solvent extraction,Heat,High-density solution being extracted,Extracting solvent,Condensate,Reflux condenser,Vapor,Flask containing,low-density,extracting solvent and extracted solute,连续萃取法,（水相）,（有机相）,Lower-density solvent extracti,索氏 (Soxhlet) 萃取器,固体样品, 萃取剂流向：,Gas: C D E (gl),Liq.: A S(ex.) B C, 新鲜溶剂循环萃取, “静态”萃取,常将试样置于索氏萃取器中，用溶剂连续抽提，然后蒸出溶剂，便可达到含量较原试样增加上百倍的试液，有利于后续的测定。,索氏 (Soxhlet) 萃取器固体样品 萃取剂流向：,多次萃取,设用,V,o,mL,有机溶剂萃取,V,w,mL,中含量为,m,0,g,的 A 物质，一次萃取后剩余的,A,物质的量为,m,1,g,依据分配比定义,整理，得,萃取,n,次，同理可得,n,次萃取的萃取率,用 CCl,4,萃取 I,2,多次萃取设用 Vo mL 有机溶剂萃取 Vw mL中含量为,用 CCl,4,萃取 I,2,V,w,=100 mL,m,0,= 0.20 g,D = 85,1),V,o,= 100 mL, 萃取一次,2),V,o,= 100 mL, 分两次萃取，每次用50 mL 有机溶剂,m,1,= 0.0023 g,E % = 98.8,m,2,= 0.00011 g,E % = 99.9,1） 用同样量的萃取剂，分多次萃取比一次萃取的效率高,结论：,2）萃取原则：少量多次,V,o,=100 mL,用 CCl4 萃取 I2Vw =100 mLm0 = 0,第六题,以丙酮为溶剂，用鳌合剂RL分别萃取水溶液中的A、B组分，所得萃取率与pH的关系曲线如下右图。萃取物的吸收光谱如下左图所示。若要求对A、B混合液中的A、B分别进行测定，应如何设计分析方案（萃取过程pH、吸收波长选择、参比溶液选择）,第六题 以丙酮为溶剂，用鳌合剂RL分别萃取水溶液中的A、,第六题,解：分析方案如下：,1 选择A,B吸收强度均比较大480nm为吸收波长,2 调节pH在56左右萃取出A组分，用加入相同量鳌合剂RL的丙酮溶液为参比溶液，测定A组分的吸收值，朗伯比尔定律求出A组分浓度。,3 调节pH大于10-11萃取出A,B双组分，用加入相同量鳌合剂RL的丙酮溶液为参比溶液，测定A，B双组分的吸收值，差减法求出B组分的吸收值，朗伯比尔定律求出B组分浓度,第六题解：分析方案如下：,第七题,在pH = 5的磷酸水溶液中，金属离子M与鳌合剂RL迅速反应生成有色络合物，金属离子N在催化剂CAT(无色的无机化合物，与M不发生作用，与鳌合物也不发生作用)的存在下与鳌合剂RL反应生成有色络合物。某同学得到下图所示的实验结果。根据这些实验结果，应如何设计对A、B混合液中的A、B组分进行分别测定的分析方案（pH、吸收波长选择、参比溶液选择、是否需要加入催化剂？催化剂加入的时间）,第七题 在pH = 5的磷酸水溶液中，金属离子M,分析化学期末习题课课件,第七题,解：,1 选择M,N吸收强度均比较大500nm为吸收波长,2 调节pH在5.0，不加金属离子N的催化剂CAT，用不含金属离子M，N相同量鳌合剂RL的溶液为参比溶液，测定金属离子M络合物组分的吸收值，朗伯比尔定律求出金属离子M组分浓度。,3 保持pH在5.0，加金属离子N的催化剂CAT，待反应进行60min左右，用不含金属离子M，N相同量鳌合剂RL的溶液为参比，测定M，N络合物双组分的吸收值，差减法求出N络合物组分的吸收值，朗伯比尔定律求出N组分浓度,第七题 解：,第八题,欲测定NaCl 、Na,2,SO,4,混合液中的NaCl（常量）的含量，应如何设计实验方案。,第八题 欲测定NaCl 、Na2SO4混合液中的,第八题,解：设计方案如下：,1 取溶液加入适当过量的Ba(NO,3,),2,溶液，使SO,4,2-,生成BaSO,4,沉淀，放置陈化后干燥灼烧至衡重，由BaSO,4,的质量算出Na,2,SO,4,的物质的量。,2 以K,2,CrO,4,为指示剂，AgNO,3,标准溶液为滴定剂，当砖红色的Ag,2,CrO,4,出现即为滴定终点，由消耗AgNO,3,标准溶液的量求出原溶液中NaCl的物质的量。,第八题解：设计方案如下：,第九题,色谱分离技术从原理上可以分为哪些方法?请就其中的一种进行说明,第九题 色谱分离技术从原理上可以分为哪些方法?请,色谱分离法的分类（原理）,吸附色谱,排阻色谱,（凝胶色谱）,分配色谱,离子交换色谱,吸附能力,的差异,分子尺寸,的大小不同,两相中,分配系数,的不同,亲和力,的差异,Adsorption,chromatography,Exclusion,chromatography,Gel-permeation,chromatography,Partition,chromatography,Ion-exchange,chromatography,色谱分离法的分类（原理）吸附色谱排阻色谱（凝胶色谱）分配色谱,