北京化工大学2012——2013学年第二学期
《分析化学》期末考试试卷
课程代码 C H M 3 2 2 0 T 班级: 姓名: 学号: 分数:
题号 得分
一 二 三 总分 一、 填空:(每空0.5分,共20分)
1、 检验两组数据是否存在显著性差异先采用 F 检验,再进行 t
检验。
2、 某溶液pH=4.35,则[H+]= 4.5*10-5 mol/L。
3、 测定一物质中某组分的含量, 测定结果为(%): 49.82,50.06,49.86,50.24,
则平均偏差为 0.16% ;标准偏差为 0.19% 。 4、 写出
NaNH4HPO4
水溶液的质子条件[H+]+2[H3PO4]
??+[H2PO4-]= [OH-]+[NH3] + [PO43-]?
5、 标定下列标准溶液的浓度,应在什么条件下采用什么基准物质和指示剂。
标准溶液 EDTA KMnO4 HCl 基准物质 ZnO、Zn Na2C2O4 无水碳酸钠、硼砂 指示剂 铬黑T、二甲酚橙 自身指示剂 酚酞、甲基红 6、 浓度一定时,酸碱滴定的pH突跃的大小与 Ka(Kb),滴定剂浓度
有关;络合滴定的pM突跃的大小与KMY‘ 和浓度 有关。 7、 下列物质HCO3-、NH4+、Ac-中,属于质子酸的有HCO3-、NH4+ ,其共轭碱是CO32-、NH3 ,属于质子碱的有HCO3-、Ac- ,其共轭酸是 H2CO3、HAc 。 8、相同温度下,PbSO4在KNO3溶液中的溶解度比在水中的溶解度
大 ,这种现象称 盐效应 ;而PbSO4在稀Na2SO4溶液中的溶解度比在水中的溶解度 变小 ,这种现象称 同离子效应 。
9、定量分析过程包括??问题提出 , ??样品采集 , 样品制备 , 样品测定 , 数据分析和 结果报告 。
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10、沉淀滴定法最常用的方法称为 银量法 法, 其中莫尔法与佛尔哈德法的指示剂分别为 铬酸钾(K2CrO4)和 铁铵矾((NH)4Fe(SO4)2) 。 11、某基准物质A的摩尔质量为50g/mol, 用来标定0.2mol/L的B溶液,设反应A+2B=P, 每份基准物的称量范围应为 0.10-0.15克 。 12、BaSO4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 低 (2) 灼烧过程中部分BaSO4被还原为BaS 低
13、基准物质必须符合的条件是 物质的组成与化学式相符, 试剂的纯度足够高(99.9%以上) , 和 试剂稳定 ?。
14、沉淀形和称量形可能相同,也可能不同.如水泥中SO3的测定,沉淀形为
BaSO4 ,称量形为 BaSO4 ;重量法测定Ca2+,沉淀形为CaC2O4·H2O,称量形为 CaO 。
二、简答题(共30分)
1、简述系统误差的分类和产生的主要原因及减免系统误差的方法。(6分)
答:系统误差分为:仪器误差、方法误差、试剂误差、操作误差 (2分)
仪器误差:由于仪器不准造成的,可校正;(1分)
方法误差:由于方法不完善造成的,可做对照实验或用其他方法;(1分) 试剂误差:由于试剂不纯造成的,可做空白实验或用更纯的试剂;(1分) 操作误差:由于个人偏见造成的,可加强训练。 (1分)
2、写出高锰酸钾法滴定的原理;标定高锰酸钾标准溶液如果采用草酸钠作为基准物,写出标定反应式,描述标定反应条件。(12分)
基准物: Na2C2O4(常用)
2MnO4– + 5C2O42– + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
温度:75 ~ 85°C 酸度:0.5 ~ 1 mol·dm-3 的H2SO4介质 速度:滴定开始时速度要缓慢
3、写出沉淀形成过程、类型及各自的沉淀条件。(12分)
答:沉淀的类型大致分两种:晶型沉淀和无定型沉淀 (2分)
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沉淀形成过程:(略)
形成晶型沉淀的条件:
(1) 沉淀应在适当稀的溶液中进行; (2) 应在不断搅拌下,缓慢地加入沉淀剂
(3) 沉淀在热溶液中进行;(4)陈化 (4分)
形成无定型沉淀的条件:
(1) 在较浓的溶液中进行;(2) 在热溶液中进行且不断搅拌;
(3) 沉淀时加入大量电解质或能引起沉淀凝聚的胶体;(4) 不必陈化(4分)
三、计算题(50分)
1、预用0.2000 mol/L的NaOH滴定20.00 mL,0.2000 mol/LHAc,计算化学计量点的pH值以及滴定突跃范围;如果采用酚酞做指示剂(pT=8.0),计算终点误差。已知HAc的离解常数pKa=4.76 (10分)
解:化学计量点时产物为:Ac-是一个碱
10?14c?Kb?0.1000??4.76?10?10.24?20Kw10 ?14Kb10??4.76?10?8.24?2.5?10?3c10?0.1000用最简式计算
[OH]?c?Kb?pH?8.88?pH?pHep?pHsp?PT?pHsp?8.0?8.88??0.88 Et?10?pH?10??pHc?Kt?10?0..88?100.880.200010??14210?4.76?0.200010?14??4.76?10?5.12mol/L210?0.06%
2、计算CaC2O4在pH = 4.00的0.10 mol ·L-1草酸溶液中的溶解度(已知:CaC2O4的Ksp = 10-7.8,H2C2O4的pKa1 = 1.1,pKa2 = 4.0) (10分)
解:
[H?][H?]2??2 ?CO2?(H)?1??1[H]??2[H]?1???2.0?100.324Ka2Ka1?Ka2
3
?'[Ca2?]?S[C2O24]?S?0.10?0.10mol/L 'Ksp??CO2?10?7.8?100.3Ksp2??724 S?[Ca]????3.2?10mol/L2?'2?'0.10[C2O4][C2O4]
3、称取混合碱试样(可能含有NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种或两种)0.3010g,用酚酞作指示剂滴定时,用去0.1060 mol/L HCl 20.10mL;继续用甲基橙作指示剂滴定,用去HCl 47.70 mL。试计算试样中各组分的质量分数。(8分) (M NaOH = 40.00,M Na2CO3 = 105.99, MNaHCO3 = 84.01)。
解:
Na2CO3%=(0.1060?20.10?10-3?105.99)/0.3010=75.02%
NaHCO3%=(0.1060?(27.60-20.10) ?10-3?84.01)/0.3010=22.19%
4 计算pH = 10.00,0.20 mol?dm NH ?NH Cl缓冲溶液中CuY的lgK ?CuY为多大? 在此条件下可否用0.020 mol?dm 的EDTA准确滴定0.020 mol?dm 的Cu ?(已知:lg KCuY = 18.83,pH = 10.00时lg?Y(H) = 0.45,lg?Cu(OH) = 1.70, Kb(NH?HO) = 1.75?10-5 , [Cu(NH3)4]2+ 的lgβ1 = 4.13,lgβ2 = 7.61,lgβ3 = 10.48
32,lgβ4 = 12.59)(12分) 解:
CNH3?[NH3]?[NH4]?0.10mol/L溶液的[NH3]?CNH3?xNH3?CNH3?10?1.1mol/LpH?10.0[OH?]10?4??0.10??4?0.085??5[OH]?Kb10?1.75?10?Cu(NH)?1??1[NH3]??2[NH3]2??3[NH3]3??4[NH3]43?1?104.13?10?1.1?107.61?10?2.2?1010.48?10?3.3?1012.59?10?4.4?108.23lg?Cu(OH)?1.70?Cu??Cu(NH)??Cu(OH)?1?108.23?101.70?1?108.233
lg K’ CuY = lgKCuY – lg?Cu – lg?Y = 18.83-8.23-0.45 = 10.15
lg Csp K’ CuY = lg 0.01?1010.15 = 8.15 ? 6
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能准确滴定
5、用0.1000 mol ·L-1 Ce(SO4)2标准溶液滴定20.00 mL,0.1000 mol ·L-1 Fe2+溶液,溶液的酸度保持在1 mol/L H2SO4介质中,计算化学计量点的电极电势和滴定突跃范围。已知??? (Ce4+/Ce3+) = 1.44V,??? (Fe3+/Fe2+) = 0.68V(10分 )
解:反应为 Ce4+ + Fe2+ = Ce3+ + Fe3+
n1??'1?n2??'20.68?1.44化学计量点时电位: ?sp???1.06V
n1?n22
3?0.0593?0.059?'?'?还原剂?~?氧化剂? 电位突跃范围:
n2n1
3?0.0593?0.059
?0.68?~1.44? 11= 0.86 ? 1.26 V
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北京化工大学2013年期末试卷A答案



