分析化学复习题及参考答案.doc

分析化学复习题化学分析部分一、选择题1、实验室中常用于标定HCl溶液的基准物质是： A、NaOH； B、硼砂； C、金属铜； D、邻苯二甲酸氢钾； E、NaCl2、铬黑T在溶液中存在下列平衡,它与金属离子形成络合物显红色, 使用该指示剂的酸度范围是 ： pKa2=6.3 pKa3=11.6 H2In- HIn2- In3- 紫红色 蓝色 橙色 pH 12A、pH 12； C、pH = 811； D、pH = 11 123、当0.1%、.2时，用EDTA准确滴定金属离子，要求lgCKMY值 A、106； B108； C 8; D、6 4、KMnO4滴定C2O42-时，反应速度由慢到快，这种现象称作： A、催化反应；B、自动催化反应；C、诱导反应；D、副反应.5、如果氧化还原滴定，其化学计量点位于滴定突跃中点，则两电对的所转移的电子数n1与n2之间的关系为：A、n1= n2 B、n1 n2 C、n1 0.3mol/L的HNO3介质pH 710.514.有一混合碱含有NaOH、 Na2CO3和惰性杂质，如何测定NaOH和 Na2CO3的含量？答：准确称量m克的样品至锥形瓶中，加水溶解，加入酚酞指示剂后用浓度为C的标准HCl溶液滴定至酚酞指示剂刚好退色，记取标准HCl溶液消耗的体积V1；向锥形瓶中滴入甲基橙指示剂，继续用浓度为C的标准HCl溶液滴定至甲基橙指示剂为橙色时为终点，记取标准HCl溶液消耗的体积V2；按下式计算各成分含量：Na2CO3(%)=CV210-3M Na2CO3100%/mNaOH(%)=C(V1-V2)10-3M NaOH100%/m15. 有一纯固体一元酸样品（Ka10-5），如何测出它的分子量？（写出测试步骤、试剂和计算式）答：称取m克的一元酸样品至锥形瓶中，加水溶解后滴入酚酞指示剂，用浓度为C的NaOH标准溶液滴定至浅粉红色为终点，记取NaOH标准溶液消耗的体积V，样品分子量计算式为： M = 1000m/CV。四、计算题1、称量1.200g工业甲醇试样，溶解于200ml的容量瓶中，从容量瓶中移取25.00ml溶液在H2SO4介质条件下与25.00ml 0.02000mol/LK2Cr2O7溶液完全反应生成 CO2和水，过量的K2CrO7用0.1000 mol/LFe2+标准溶液滴定，用去10.60ml，求试样中甲醇的百分含量（甲醇摩尔质量：32.04）。解： 2、摩尔质量为180的某吸光物质的摩尔吸光系数=6103，稀释20倍后在1cm吸收池中的吸光度为0.46，计算原溶液1升中含有这种吸光物质多少毫克。解： 0.46=6103C C=0.46/6103=7.6710-5(mol/L) 含量=7.6710-520180103=2.76102（mg/L）3、有100ml含I210mg的水溶液，（1）每次用30ml CCl4分3次萃取，求3次萃取后的萃取百分率。（2）将3次萃取后的CCl4合并，用水洗涤2次，每次用水量为100ml，I2的损失量为多少mg ?（D=85）解： (1)每次用30mL分三次萃取，水中I2剩余量 E3=(10-5.410-4)/10=99.99% (2) 用100ml水洗涤第1次，I2损失量 用100ml水洗涤第2次，I2损失量用100ml水洗涤2次，I2总损失量=0.129+0.127=0.256(mg)4、计算ZnS在纯水中的溶解度（pKsp(ZnS)=23.8，H2S的pKa1=7.1，pKa2=12.9）。解： ZnS = Zn2+ + S2- S2- HS- ,H2S -s s s Ksp = Zn2+ S2-=s(sS2- )=s210-7.110-12.9/(10-7)2+10-7.110-7+10-7.110-12.9= s210-6.2S=(10-23.8/10-6.2)1/2 =1.610-9(mol/L)5、有20毫升浓度为1mg/ml的La3+水溶液，用8ml 8-羟基喹啉-氯仿溶液分别按下列情况萃取：（1）全量一次萃取：（2）每次用4ml分两次萃取。求萃取百分率各为多少？（已知D=45）。解：（1）全量一次萃取： （2）每次用4ml分两次萃取：6、称取可溶性氯化物0.300克，加水溶解后，加入0.1098mol/L的AgNO3标准溶液30.00ml，过量的Ag+用0.1080mol/L的NH4SCN标准溶液滴定，用去6.52ml, 计算试样中氯的百分含量等于多少？（氯的摩尔质量：35.45g/mol）解： Cl(%) = (0.109830.00 - 0.10806.52)10-335.45/0.300 = 30.6(%)7、在0.10mol/LHCl介质中，用0.2000mol/LFe3+滴定0.10mol/LSn2+,试计算在化学计量点时的电位及其滴定突跃范围。已知在此条件下，Fe3+/Fe2+电对的EofFe3+/Fe2+=0.70V，Sn4+/Sn2+电对的EofSn4+/Sn2+=0.14V 。8、用示差光度法测量某含铁溶液, 用5.410-4molL-1Fe3+溶液作参比,在相同条件下显色,用1cm吸收池测得样品溶液和参比溶液吸光度之差为0.300。已知 e =2.8103Lmol-1cm-1,则样品溶液中Fe3+的浓度有多大？解： A= ebC ; C=0.300/2.8103 = 1.0710-4 ; CFe2+ =1.0710-4+5.410-4= 6.4710-4(mol/L)9、称取某可溶性盐0.3232g，用硫酸钡重量法测定其中含硫量，得BaSO4沉淀0.2982g，计算试样含SO3的质量分数。（BaSO4：233.39； SO3：80.06）解： SO3（%）=( 0.2982/233.39)80.06/0.3232 = 31.65（%）10、称取0.5000g煤试样，熔融并使其中硫完全氧化成SO42-。溶解并除去重金属离子后。加入0.05000moLL-1BaCl220.00mL，使生成BaSO4沉淀。过量的Ba2+用0.02500moLL-1EDTA滴定，用去20.00mL。计算试样中硫的质量分数。（S：M=32.07 ）解： S(%) = (0.0500020.00-0.0250020.00)10-332.07/0.5000=3.207(%)11、取25.00 mL苯甲酸溶液(Ka=10-4.21)，用20.70 mL0.1000molL-1NaOH溶液滴定至计量点。（1）计算苯甲酸溶液的浓度；（2）求计量点的pH；（3）应选择何种指示剂？解：(1)C=0.100020.70/25.00=0.08280 (mol/L)(2)pOH=1/2(pKb+pCsp)=1/2(pKw-pKa+pCsp) Csp=0.082825.00/(25.00+20.70)=0.04530(mol/L)； pCsp=1.344pOH=1/2(14-4.21+1.344)=5.57 ； pH=14-5.57=8.43(3) 应选择酚酞指示剂12、测定铁矿石中铁的质量分数（以表示），5次结果分别为：67.48%，67.37%，67.47%，67.43%和67.40%。 计算：（1）平均偏差（2）相对平均偏差 （3）标准偏差；（4）相对标准偏差；（5）极差。解： 13、用0.1000 molL-1HCl溶液滴定20.00 mL NH3的水溶液（NH3：pKb=4.74），刚好完全中和时消耗HCl 19.55mL。（1）计算NH3水溶液的浓度；（2）计算计量点时溶液的pH值；（3）选择何种指示剂？解：（1）C=0.100019.55/20.00=0.09775(mol/L)（2）计量点时产物为NH4+，NH4+是酸，所以pH=1/2(pKa+pCsp)=1/2(pKw pKb + pCsp) 计量点时NH4+的浓度：Csp=0.0977520.00/(20.00+19.55)=0.06616(mol/L)； pCsp=1.18 pH=1/2(14-4.74+1.18)=5.22（3）应选择甲基红指示剂，甲基红指示剂的变色点pH=5.0，接近滴定的化学计量点。14、含有酸不容物的混合碱试样1.100 g,水溶解后用甲基橙为指示剂，滴定终点时用去HCl溶液（THCl/CaO=0.01400gml-1）31.40 ml；同样质量的该试样用酚酞做指示剂，用上述HCl标准溶液滴定至终点时用去13.30 ml。计算试样中不与酸反应的杂质的质量分数。(CaO：56.08；Na2CO3 ：105.99；NaHCO3：84.10)解： V1=13.30 ; V2=31.40-13.30=18.10；V2 V1; 混合碱为： Na2CO3 + NaHCO3杂质(%)=100-63.98-18.32=17.70(%)15、（1）250mgNa2C2O4溶解并稀释至500 mL，计算pH=4.00时该溶液中各种型体的浓度。（2）计算pH=1.00时，0.10 molL-1H2S溶液中各型体的浓度。16、称取含Fe2O3和Al2O3的试样0.2000g，将其溶解，在pH=2.0的热溶液中（50左右），以磺基水杨酸为指示剂，用0.020 00molL-1EDTA标准溶液滴定试样中的Fe3+，用去18.16mL然后将试样调至pH=3.5，加入上述EDTA标准溶液25.00mL，并加热煮沸。再调试液pH=4.5，以PAN为指示剂，趁热用CuSO4标准溶液（每毫升含CuSO45H2O 0.005 000g）反滴定，用去8.12mL。计算 试样中Fe2O3和Al2O3的质量分数。17、燃烧不纯的Sb2S3试样0.1675g，将所得的SO2通入FeCl3溶液中，使Fe3+还原为Fe2+。再在稀酸条件下用0.01985mol/L KMnO4标准溶液滴定Fe2+，用去21.20ml 。问试样中Sb2S3的质量分数为多少？(Sb2S3：339.72)解： SO2 - 2e SO42- ；Fe3+ + 1e Fe2+-1eFe3+ ； KMnO4 +5e Mn2+ 1 Sb2S3 3SO2 6e ；6nSb2S3 = 5nKMnO4Sb2S3 (%) = 5/60.0198521.2010-3339.72/0.1675 = 71.12（%）18、Ag2CrO4沉淀在（1）0.0010mol/L AgNO3溶液中，（2）0.0010mol/LK2CrO4溶液中，溶解度何者为大？（KSP =2.010-12）19、服从郎伯比尔定律的某有色溶液，当其浓度为c时，透射比为T。问当其浓度变化为0.5c、1.5、和3.0c，且液层的厚度不变时，透射比分别是多少？哪个最大？解：-lgT=kc;-lgT0.5=k0.5c=0.5(-lgT) T0.5=T1/2-lgT1.5=k1.5c=1.5(-lgT) T1.5=T3/2-lgT3.0=k3.0c=3.0(-lgT) T3.0=T3T0.5 T T1.5 T3.020、某吸光物质X的标准溶液浓度为1.010-3mol.L-1,其吸光度A=0.699。一含X的试液在同一条件下测量的吸光度为A=1.000。如果以上述溶液作标参比，试计算：（1） 试液的吸光度为多少？（2） 用两种方法测得的T值各为多少？21、溶液含Fe3+10mg，采用某种萃取剂将它萃入某种有机溶剂中。若分配比D=99,用等体积有机溶剂分别萃取1次和2次在水溶液中各剩余Fe3+多少毫克？萃取百分率各为多少？22、25时，Br2在CCl4和水中的分配比为29.0，取一定体积含溴水溶液用等体积的CCl4萃取2次后，集中2次的CCl4溶液，用等体积的纯水洗一次（反萃取），计算Br2的得率。 96.67%23. 移取3.00mL市售H2O2 (相对密度：1.010)至250mL容量瓶中，加水定容。移取20.0mL稀释后的试液至锥形瓶中，需用36.82mL 0.02400mol/L KMnO4溶液滴定终点，计算市售H2O2的质量分数。（H2O2：34.02）解：H2O2 - 2e O2 ；MnO4- +5e Mn2+2nH2O2 = 5n MnO4-24、将1.000g钢样中的铬氧化成Cr2O72-，加入25.00mL 0.1000mol/L FeSO4标准溶液，然后用0.0180mol/L KMnO4标准溶液7.00mL回滴剩余的FeSO4溶液。计算钢样中铬的质量分数。（Cr：51.996）解：25、移取25.00mL H2SO4 溶液三份分别放入三个锥形瓶中，用0.1000mol/L NaOH 标准溶液滴定分别用去20.10、20.15和20.20mL，计算H2SO4 溶液的准确浓度和滴定的相对平均偏差。解：H2SO4 溶液的准确浓度：C = 1/3(20.10+20.15+20.20)0.10001/2/25.00 =20.150.10001/2/25.00 = 0.04030 (mol/L)滴定的相对平均偏差 ： Er = 1/3(0.05+0.00+0.05)/20.15 = 0.17 (%)26.用光度法测定微量铁的的质量分数,四次测定结果(%)分别为0.21，0.23，0.24，0.25；试计算分析结果的平均值，相对平均偏差,标准偏差和变异系数。解: = (0.012/0.23)100% = 5.2% CV = (s/)100%= (0.017/0.23)100% = 7.4% 27. 0.1500 g铁矿试样中的铁被还原后，需0.02000 mol / L KMnO4溶液15.03 mL与之反应，铁矿中以Fe，FeO，Fe2O3表示的质量分数各为多少？ Ar(Fe) = 55.85 , Mr(FeO) = 71.85 , Mr(Fe2O3) = 159.69 解：仪器分析部分一、选择题1、在气相色谱分析中，不影响组分保留时间的因素是： A.相对校正因子；B.气流的压力；C.温度的高低；D. 气流流速的大小。2、在电位分析中作为参比电极，其电位应： A.随被测离子的浓度的变化而变化； B.始终保持不变； C.随被测离子的浓度的增大而减小； D.随被测离子的浓度的增大而增大。 3、原子发射光谱是由下列哪种跃迁产生的？ A.辐射能对气态原子外层电子的激发； B.辐射能对气态原子内层电子的激发； C.电热能对气态原子内层电子的激发； D.电热能对气态原子外层电子的激发；4、衡量色谱柱分离能力大小的参数是： A.保留时间；B.峰面积；C. 相对校正因子；D. 理论塔板数。5、发射光谱仪所使用的光源是： A. 电弧 B.氘灯； C.钨丝灯； D. 硅碳棒。6、为了测试准确并且保护质谱仪，质谱仪需要有： A.高温加热系统； B.真空系统； C.制冷系统； D.分光系统。7、邻苯二甲酸氢钾的不饱和度为： A. 4； B. 5； C. 6； D. 7。8、pH玻璃电极在使用前应： A.在酒精中浸泡 24 小时； B.在 NaOH 溶液中浸泡 24小时。 C.在洗液中浸泡 24 小时； D. 在水中浸泡 24 小时15、气相色谱分离的原理是利用不同物质在两相间具有不同的 A. 分配系数； B.透光率； C.沸点； D. 折光率。16、红外光谱仪所使用的光源为： A.空心阴极灯； B.氘灯； C. 电弧； D. 硅碳棒。17、原子吸收分光光度法定量分析的依据是： A.原子的吸光度与其浓度成正比； B.原子的导热性与其浓度成正比； C.原子的能量与其浓度成正比； D.原子的透光率与其浓度成正比。18、在发射光谱定性分析中，要判断一种元素存在与否，应检查是否有该元素的 A.任意一条灵敏线；B.两条以上的灵敏线；C.两条以上的光谱线；D.所有的光谱线。19、苯甲酸已脂的不饱和度为：A. 4； B. 6； C. 5； D. 220、在有机物中，下面那一种跃迁所需要的能量最高？ A. *； B.*； C.*； D. *21、测定废水中微量苯的含量时最好选用： A.发射光谱仪；B.气相色谱仪； C.原子吸收分光光度计； D.极谱仪。22、在气相色谱分析中，定性的参数是： A.理论塔板数； B.分配比； C.峰面积； D. 保留值。23、下列哪一种原子核不会产生自旋运动？ A. 12C6； B. 15N7； C. 1H1； D. 13C624、在质谱图中，下列哪种离子产生 /e = 29 的峰？ A. CH3+； B. C2H5+； C. C3H6O2+； D. C2H3O2+ 。25、 有机化合物CH3CHBrCH2CHBrCH3有多少组质子是化学等价的？A.5； B.4； C. 3； D. 2 26、原子吸收分光光度计中的原子化器其主要作用是： A.将试样中待测元素转化为基态原子 B.将试样中待测元素转化为激发态原子 C.将试样中待测元素转化为中性分子 D.将试样中待测元素转化为离子二、填空题1、紫外吸收光谱是由于 价电子 跃迁引起的；而红外光谱是由于 分子的振动跃迁和转动跃迁 而产生的。3、在发射光谱定性分析中，辨认谱线时通常以 Fe 作为标尺。4、保留时间是指 样品从进入色谱仪开始到色谱柱后浓度出现极大值时所经过的时间 。5、气相色谱仪最常用的两种检测器为： 热导池检测器 和 氢火焰电离检测器 。6、用酸度计测定溶液的pH值时，常用的两个电极分别是： 玻璃电极 和 饱和甘汞电极 。7、仪器分析是以测量物质的 物理 性质为基础的分析方法。8、无机化合物中元素定性分析可采用 原子发射光谱 仪，微量元素的定量分析可 采用 原子吸收分光光度计 。9、仪器分析中常用的定量分析方法有：直接比较、 标准曲线法 和 标准加入法 。10、电位分析中常用的参比电极是 饱和甘汞电极 。11、原子发射光谱仪主要由 光源 、 分光系统 和 检测系统 组成。12、根据红外光谱峰的 位置 、 形状 和 强弱 来判断它所代表的官能团。13、核磁共振氢谱图给出了各等性氢的 化学位移、 自旋裂分、 峰面积积分线等结构信息。三、简答题1、简述原子发射光谱分析的基本原理。答：原子光谱是由原子外层电子在不同能级间跃迁而产生的。不同的元素其原子结构不同，原子的能级状态不同，因此，原子发射谱线的波长也不同，每种元素都有其特征光谱，这是光谱定性分析的依据。而测量谱线的强度，可以进行元素的定量分析。2、 气相色谱分析中常用的定量分析方法有哪些？各有和特点？答：有归一化法、内标法和外标法；归一化法需要将样品中的所有成分进行完全的分离，但进样量不必控制很严；内标法需要将内标物与被测成分分离开，内标物、被测成分也要与其它成分分离开，而其它成分之间却可以不必分离。内标法进样量也不必严格控制。3、 产生红外吸收应满足哪些条件？答：.分子必须有一个由振动或转动引起的偶极矩的净变化：.辐射应具有刚好满足振动跃迁所需的能量。（辐射频率与分子振动的自然频率相匹配。）4、 简述气相色谱分离的基本原理。答：利用不同物质在两相间具有不同的分配系数，当两相作相对运动时，试样中的各组分就在两相中进行反复多次的分配，使得原来分配系数只有微小差别的各组分产生很大的分离效果，从而各组分彼此分离开来。5、简述原子吸收光谱分析的基本原理。6、原子吸收光谱法中应选用什么光源？为什么？答：需要选择波长宽度很窄的锐线光源来测量原子对光的吸收程度。因为原子对光的吸收，其吸收线波长宽度也很窄，如果采用波长宽度很宽的一般光源作入射光，则由于原子对光的吸收程度相对很低，因而一般光源的入射光强度变化很小，检测器将测不出原子对光的吸收程度。7、请画出气相色谱分析仪的流程图。载气 进样器 色谱柱 检测器 信号处理 色谱图 显示器8、红外光谱可以给出有机物的那些结构信息？答：通过观察红外吸收光谱峰的位置、形状和强度，可以判断有机物含有哪些官能团。9、产生核磁共振现象应满足那些条件？答：（1）研究的是I 0的自旋原子核;（2）将自旋原子核放到外磁场中，从而产生能级分裂;（3）无线电波的频率恰好等于原子核的回旋频率。10、简述质谱分析的基本原理。答：设法使所研究的物质形成碎片离子，然后使形成的离子按质荷比(m/z)进行分离，记录：离子的丰度质荷比(m/z)曲线形成质谱图，根据质谱图可了解碎片离子的结构，拼接碎片离子可推测物质的分子结构。四、计算题及结构推测题1、某有机混合物只含有苯、甲苯和环己烷。经气相色谱分离检测后得到如下数据，计算各组分的百分含量。 化合物 峰面积（cm2） 校正因子fw 苯 6.0 0.89 甲苯 7.0 0.94 环己烷 10.5 0.99解：（归一化法） 苯 = 6.00.89 / (6.00.89+7.00.94+10.50.99) = 23.9(%)甲苯% = 7.00.94 / (6.00.89+7.00.94+10.50.99) =29.5(%)环己烷% = 10.50.99 / (6.00.89+7.00.94+10.50.99) =46.6(%)2、在 1.0010-3 mol/L的 F -溶液中，插入氟离子选择性电极和另一参比电极，测得其电动势为：0.158 V。用同样的方法测量含F -的试样溶液，测得的电动势为：0.217 V。两份溶液的离子强度一致，计算试样溶液中F -的浓度。解： 0.158 = k-0.059lg1.0010-3 k=0.158-0.0593 = -0.019 0.217 = -0.019-0.059lgCF lgCF = -(0.217+0.019)/0.059 = -4.00 CF = 1.0010 - 4 (mol/L)3、某化合物的质谱、核磁共振谱图如下，试确定该化合物的分子结构，并简述理由（原子量：C = 12; O = 16; H =1.0; Cl = 35.5; Br =79.9; I = 126.9; N = 14.0）。解：根据质谱图m/e=29的碎片离子为-CH2CH3，m/e=79、81的碎片离子峰高近似相等，说明化合物中含有一个Br原子，79、81分别是Br原子两个同位素的原子量；又29+79=108，29+81=110，平均分子量为109，可推测化合物为：BrCH2CH3 ；根据核磁共振谱图，可知化合物分子有两组等性氢，共振峰分别列分为三重和四重峰，说明两个相邻的碳原子上的氢原子数分别为2个和3个，两组等性氢峰面积积分线高度比a:b=2:3，说明两组等性氢的数量之比为2:3。综上所述，化合物分子结构为BrCH2CH3 ，其分子量=79.9+1.05+122 =108.9109，符合只谱图平均分子量的要求。4、设分析只含有二氯乙烷、二溴乙烷及四乙基铅三组分的液体样品，其相对响应值与显示的峰面积数据如下： 组分 二氯乙烷 二溴乙烷 四乙基铅 相对响应值S 1.00 0.606 0.571 峰面积A（厘米2） 1.50 1.01 2.82 请用归一化法计算各组分的百分含量。解： f =1/S； mi = fiAi = (1/Si)Ai二氯乙烷% = (1.50/1.00) / (1.50/1.00 +1.01/0.606 + 2.82/0.571)100% = 18.5%二溴乙烷% = (1.01/0.606) / (1.50/1.00 +1.01/0.606 + 2.82/0.571)100% = 20.6%四乙基铅% = (2.82/0.571) / (1.50/1.00 +1.01/0.606 + 2.82/0.571)100% =60.9%5、用原子吸收分光光度法测定血清中的镁含量，在 285.2 nm 处测得0.6微克毫升镁的标准溶液的吸光度为 0.236。取血清 2 毫升，用水稀释至100毫升，在同样的条件下测得其吸光度为 0.213。求血清中镁的含量。解： 0.236 = K0.6 0.213 = KCZn2/100 CH3 CH36、请画出下列化合物的1H NMR草图。（1） CH3CH2Cl （2） CCHCl解：（1） （2） 7、用钙离子选择性电极和SCE电极置于100mL Ca2+试液中，测得电池电动势为0.415V。加入2mL 0.218mol/L Ca2+的标准液后，测得电池电动势为0.430V。计算试液中Ca2+的浓度。解： 0.415 = K + (0.059/2)lgCCa 0.430 = K + (0.059/2)lg(100CCa+20.218)/1020.015 = (0.059/2)lg(100CCa +20.218)/102CCa(100CCa +20.218)/102CCa = 3.22 CCa= 20.218/(3.22102-100) = 1.9010-3(mol/L)8、将铜离子选择性电极和SCE电极置于100mL 含Cu2+的试液中，测其电池电动势后添加1mL 0.1mol/L Cu2+标准溶液，发现电池电动势增加4mV，计算原试液中Cu2+的浓度。解： 17