分析化学习题及答案

分析化学习题及答案

第1卷答案

一、选择题（本大题共15小题，每题2分，共30分）

1．分析测定中的偶然误差，就统计规律来讲 [ ]

(A) 数值固定不变； (B) 数值随机可变；

(C) 正负误差出现的几率相等； (D)大小误差出现的几率相等

答案：C

2．下列那种方法不能用于判断一组分析数据中可疑值的取舍 [ ] A ：d 4法； B 检验法； C ：Q 检验法； D ：格鲁布斯法（G 检

验法）

答案：B

3．下列表述中，错误的是 [ ]

(A) 平均值的置信区间是指在一定置信度下，以平均值为中心包括真值的范围；

(B) 置信区间的大小与测定次数的平方根成反比；

F ：

(C) 平均值的数值越大，置信区间越宽；

(D) 置信区间的位置取决于测定的平均值

答案：C

4．按酸碱质子理论， Na 2HPO 4 是 [ ]

A ：中性物质；

B ：酸性物质；

C ：碱性物质；

D ：两性物质

答案：D

5．用近似式C K H a =+][计算浓度为C 的某一元弱酸溶液的[H +]，应满足的条件是 [ ]

A ：500;20≥

B ：500;20<

C K CK

C ：500;20≥≥a w a K C K CK

D ：

500;20<≥a w a K C K CK 答案：C

6．用0.10mol/L 的NaOH 溶液滴定0.10mol/L 的HCl 与0.10mol/L 的NH 4Cl （NH 3

的Ｋｂ=1.8?10-5）混合溶液，化学计量点时溶液的pH值为[ ]

A：7.00；B：< 7.00；C：> 7.00；D：无法判断

答案：B

7．欲配制pH = 9.0的缓冲溶液，应选用下列哪种体系[ ] A：蚁酸（K a=1.0?10-4）及其盐；B：HAc（K a=1.8?10-5）—NaAc C：NH4Cl—NH3（NH4+的K a=5.5?10-10）；D：六次甲基四胺（K b=1.4?10-9）答案：C

8．下列物质能用标准碱溶液直接滴定的是[ ] A：0.10mol/L (NH4)2SO4（NH4+的K a=5.5?10-10）；B：0.10mol/L的苯甲酸（K a=6.2?10-5）；

C：0.10mol/L的Na2HPO4(K a3=2.2?10-13)；D：0.10mol/L的H3BO3（K a1=7.30?10-10）

答案：B

9．有一份磷酸盐溶液，可能为Na3PO4、Na2HPO4及NaH2PO4中的一种或两种物质的混合物，以百里酚酞（p K HIn=10）为指示剂，用标准HCl溶液滴定至终点，消耗HCl体积V1（mL），再以甲基橙（p K HIn=3.4）为指示剂，继续用此HCl溶液滴定至终点时，又消耗HCl体积V2（mL）。若V1>0，且V2>V1，则溶液组成为[ ]

A：Na3PO4；B：Na3PO4+Na2HPO4；

C：Na3PO4+NaH2PO4；D：Na2HPO4+NaH2PO4

答案：B

10．用相同浓度的NaOH溶液分别滴定相同体积的H2C2O4（K a1=5.9?10-2，K a2=6.4?10-5）和HCl溶液，消耗的NaOH体积数相同，说明[ ]

A：两种酸浓度相同；B：两种酸滴定的化学计量点相同；C：HCl浓度是H2C2O4的两倍；D：H2C2O4的浓度是HCl的两倍

答案：C

11．将黄铁矿分解后，其中的硫沉淀为BaSO 4，若以BaSO 4的量换算黄铁矿中的FeS 2的量，则换算因素为 [ ]

(A) 42

2BaSO FeS M M ； (B) 24FeS BaSo M M ； (C) 422BaSO FeS M M ； (D) 242FeS BaSo M M

答案：C

12．下列各种情况下测得的分析结果偏低的是 [ ]

(A) 在pH>10.5时用莫尔法测定Cl -；

(B) 在pH<4.0时用莫尔法测定Cl -；

(C) 用佛尔哈德法间接测定Cl -；未将沉淀过滤也未加入硝基苯；

(D) 在pH>3.0时用佛尔哈德法测定Ag +。

答案：C

13．在非缓冲溶液中用EDTA 滴定金属离子时，溶液的pH 将 [ ]

(A) 升高； (B) 降低； (C) 不变； (D) 与金属离子价态有关 答案：B

14．因少量Zn 2+的存在对EDTA 与Ca 2+的反应所引起的副反应系数称为 [ ]

(A) 酸效应系数； (B) 络合效应系数；

(C) 共存离子效应系数； (D) A 、B 、C 全对

答案：C

15．用碘量法测定Cu 2+，使用的指示剂属于 [ ]

(A) 金属指示剂； (B) 淀粉指示剂；

(C) 自身指示剂； (D) 酸碱指示剂

答案：B

二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分 ）

1．误差是指测定结果与真实值之间的差值，它表示了分析结果 的高低；偏差是指测定结果与平均值之间的差值，它表示了一组测定结果 的好坏。

答案：准确度；精密度

2．总体平均值μ是当测定次数为 时各测定值的平均值，

若测定过程中不存在误差，总体平均值就是真实值。

答案：无限多；系统

3．写出下列浓度的质子平衡方程：

（1）c mol/L的H2SO4溶液；（2）c mol/L的NH4H2PO4溶液。答案：[H+]=c + [SO42-]+[OH-]；[H+] + [H3PO4]= [HPO42-]+2[PO43-]+[NH3]+[OH-] 4．在1L 0.1mol/L HAc溶液中加入g NaOH固体后，溶液的pH为4.74（已知HAc的p Ka =

4.74；NaOH的分子量为40.0 g/mol）。

答案：2.0

5．CuS沉淀在0.01mol/LHCl中的溶解度大于在纯水中的溶解度是因为；BaSO4沉淀在0.1mol/L NaCl溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度则是因为。

答案：酸效应；盐效应

6．佛尔哈德法是以为指示剂，为滴定剂的银量法；使用佛尔哈德时，滴定体系的酸度不能太低，目的是。

答案：NH4Fe(SO4)2；SCN-；酸度太低时，Fe3+会发生水解。

7．在pH=13.0时，以0.020mol/L EDTA滴定同浓度的Ca2+，今知lg K CaY=10.7，lg Y(H)=0。在化学计量点时，pY'= ，pY= 。其中Y'表示未与Pb2+络合的EDTA的总浓度，Y表示游离EDTA的浓度。

答案：6.4； 6.4

8．EDTA与金属离子络合时，形成的络合物的稳定性随溶液pH的降低而。这是因为。

答案：降低；EDTA的酸效应随溶液pH的降低而增加

9．要降低电对的电极电位，可以加入能与态形成稳定络合物的络合剂；要提高电对的电极电位，可以加入能与态形成稳定络合物的络合剂。

答案：氧化；还原

10．用Ce4+标液滴定等浓度的Fe2+至200%时，体系的电位为（已知

++34/ce ce E θ=1.44, ++23/Fe Fe E θ=0.68）。

答案： 1.44

三、简答题 （共10分）

1．简述在EDTA 滴定中，金属离子指示剂应具备的条件。（本题4分）

答案： (1)指示剂的游离态(In)的颜色要与显色配合物(MIn)的颜色有明显不同；

(2) 显色配合物MIn 的稳定性要恰当（K MIn ′应略小于K MY ′），且应易溶于水；

(3)指示剂反应要灵敏、迅速，有良好的变色可逆性

(4)指示剂应该比较稳定

2．写出标定KMnO 4溶液的基准物、标定反应的离子方程式、使用的指示剂和KMnO 4溶液浓度的计算式。设称取的基准物的质量为m (g)，基准物的分子量为M （g/mol ），滴定到终点时加入的KMnO 4的体积为V （ml ）。（本题6分） 答案：

基准物为Na 2C 2O 4；（1分）

滴定反应为；2MnO 4- + 5C 2O 42- + 16H + = 2Mn 2+ + 10CO 2 + 8H 2O （2分） 指示剂为：KMnO 4 （1分）

KMnO 4浓度计算公式为：

31052-??=V M m C （mol/L ） （2分）

四、计算题（本大题共4小题，共40分 ）

1．某学生标定一NaOH 溶液，测得其浓度为0.1005mol/L ，标定完后，误将其暴露于空气中，致使吸收了CO 2。为测定CO 2的吸收量，取该碱液50.00mL ，用0.1250mol/L 的HCl 滴定至酚酞变色，用去HCl 溶液40.00mL 。（1）计算每升碱溶液吸收的CO 2的质量数。（2）用该碱液去测定弱酸浓度仍以0.1005mol/L 计算，则因CO 2的影响引起的相对误差是多少？（已知CO 2的分子量为44.00）。 （10分）

答案：

吸收反应为：2NaOH + CO 2 = Na 2CO 3 + H 2O （1分）

滴定反应为：NaOH + HCl = NaCl + H 2O （1分）

Na 2CO 3 + HCl = NaHCO 3 + H 2O (酚酞变色) （1分）

（1）吸收CO 2后的碱液浓度（以NaOH 计算）为：

C NaOH = C HCl V HCl /V 碱 = 0.1250?40.00/50.00 = 0.1000mol/L （3分） 所

以每升碱液中吸收的CO 2的量为：

m CO2 = （0.1005-0.1000）? 44.00 = 0.022 (g/L) （2分）

（2）相对误差为： RE = %5.0%1001000.01000.01005.0=?-（2分）

2．测定锆英石中ZrO 2 和Fe 2O 3的含量时，称取1.0000g 试样，采取适当的方法将样品配制成250.0mL 的样品溶液。移取50.00mL 该样品溶液，调节溶液pH 到1.0，加盐酸羟胺还原Fe 3+后，以二甲酚橙为指示剂，用0.02000mol/L 的EDTA 滴定，消耗12.50mL ；然后在溶液中加浓HNO 3，加热，使Fe 2+氧化到Fe 3+，再调节溶液pH 到1.0，以磺基水杨酸为指示剂，继续用上述EDTA 滴定，消耗25.00mL 。（1）用计算说明在第一步和第二步滴定中分别测定的是哪一个离子？

（2）计算试样中ZrO 2 和Fe 2O 3的含量。已知lg K ZrY = 29.5，lg K Fe(III)Y = 25.1，lg K Fe(II)Y = 14.32；pH1.0时，lg αY(H)=18.10；ZrO 2 和Fe 2O 3的相对分子量分别为123.2和159.7。（本题10分）

答案：

因为加盐酸羟胺可以还原Fe 3+到Fe 2+，而lg K ZrY - lg K Fe(II)Y = 29.5-14.32>>6，而且此时：lg K Fe(II)Y /=14.32-18.10<0，所以加盐酸羟胺后滴定的是Zr ，Fe 不会被滴定。 （2分） ZrO 2的含量为：

%4.15%10050

0.1250102.12350.1202.032==-ZrO

ω （3分） 加浓HNO 3使Fe 2+氧化到Fe 3+后，由于是Zr 已经滴定完全，而lg K Fe(III)Y /=25.10-18.10>>6，所以在此情况下滴定的是Fe 。 （2分）

Fe 2O 3的含量为：

%96.19%1002

500.1250107.15900.2502.0332==-O

Fe ω （3分） 3．计算CaF 2在下列溶液中的溶解度：（1）pH3.0的HCl 溶液中；（2）0.010mol/L 的NaF 溶液中。已知HF 的解离常数分别为K a = 6.6?10-4，CaF 2的K sp =2.7?10-11。（本题10分）

答案：

（1）pH=3.0的HCl 溶液中：

[C 2O 42-]S K K H K H K K c a a a a a O C O C ?++==++--211221][][242242δ

S S 0592.010

4.69.5109.510104.69.57567

=+?+??=---- （3分） [Ca 2+] = S （1分） 所以：K sp = 2.0?10-9 = [Ca 2+]? [C 2O 42-] = 0.0592S 2 （1分） 即：41084.10592.0-?==sp

K S (mol/L) （1分）

（2） 在0.010mol/L 的C 2O 42-溶液中：

C Ca = [Ca 2+] = S （1分）

C C2O42- = [C 2O 42-] = 0.010 + S ≈ 0.01 （1分）

所以：K sp = 2.0?10-9 = [Ca 2+]? [C 2O 42-] = 0.010S （1分）

即：S = 2.0?10-7 (mol/L) （1分）

4．（1）计算在1 mol·

L -1H 2SO 4+0.5 mol.L -1H 3PO 4介质中，Ce 4+与Fe 2+的反应的平衡常数；（2）计算在该反应介质中，以Ce 4+滴定Fe 2+到化学计量点时体系的电

位；（3）说明在二苯胺碘酸钠（=/θIn E 0.84V ）、邻二氮菲-亚铁（=/θIn E 1.06V ）

、硝基邻二氮菲-亚铁（=/θIn E 1.25V ）和邻氨基苯甲酸（=/θIn E 0.V ）这四种指示

剂中，以何种指示剂指示终点最合适？已知44.134=++Ce Ce E θV ,

++23/Fe Fe E θ=0.68V ，Fe 3+与H 2PO 4-络合物的稳定化常数为)(423PO H Fe

+β=103.5，Fe 2+与H 2PO 4-络合物的稳定化常数为)(422PO H Fe +β

=102.3。（本题10分） 答案：

因为：++++=2323///Fe Fe Fe Fe E E θ++

+32lg 1059.0Fe Fe αα =0.68+0.059 lg ][1][142)(42)(24232422--

++++PO H PO H PO H Fe PO H Fe ββ =0.68+0.059lg 5.33.210

10=0.61(V) （4分） 所以，Ce 4+与Fe 2+反应的平衡常数为07.14059.01)61.044.1(lg =?-=

K （2分）

化学计量点的电位为：E sp =02.12

61.044.1=+(V) （2分） 应该选择邻二氮菲-亚铁作为指示剂。 （2分）

：