《分析化学》习题答案(华中师范大学)
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第一章绪论答案:1.仪器分析法灵敏度高。
2.仪器分析法多数选择性较好。
3.仪器分析法分析速度较快,利于批量样品分析。
4.易于使分析工作自动化。
5.相对误差较大。
6.设备复杂、价格昂贵,对仪器工作环境要求较高。
第二章定性分析1。
解:最底浓度1:G=1:5×1042。
解:检出限量3。
答:应选用(2)1mol•L—1HCl作洗液,因为HCl含有与氯化物沉淀的共同离子,可以减少洗涤时的溶解损失,又保持一定的酸度条件,避免某些水解盐的沉淀析出,另外HCl为强电解质避免因洗涤剂而引起胶体现象。
如果用蒸馏水洗涤,则不具备上述条件,使沉淀的溶解损失太大,特别是PbCl2﹑HNO3不含共同离子,反而引起盐效应而使沉淀溶解度大,NaCl则虽具有共同离子,但不具备酸性条件,所以亦不宜采用.4.解:(1)用NH4Ac溶解PbSO4,而不溶解Hg2SO4 。
(2)用氨水溶解Ag2CrO4,而不溶解Hg2CrO4 。
(3)用NaOH溶解PbCrO4,而不溶解Hg2CrO4 。
(4) 用氨水溶解AgCl,而不溶解PbSO4 。
(5)用HNO3溶解Pb(OH)2,而不溶解AgCl 。
(6) 用氨水溶解AgCl,而不溶解Hg2SO4 .5。
答:(1)H2O2+2H+ +2e=2H2O E0=1。
77 VSn4++2e=Sn2+ Eo=0。
154 VH2O2是比Sn4+强的氧化剂,所以H2O2可以氧化Sn2+为Sn4+(2 )I2(固)+2e=2I—Eo=0。
5345 VAsO43-+4H++2e=AsO33-+2H2O Eo=0。
559 VI—是比AsO33—强的还原剂,所以NH4I可以还原AsO43—6。
答:(1)因为HNO3是强的氧化剂会把组试剂H2S氧化成硫而沉淀。
(2)用H2SO4代替HCl,引入了SO42-,使Ba2+﹑Sr2+﹑Ca2+及Pb2+离子生成硫酸盐沉淀,将妨碍这些离子的分析。
(3)用HAc代替HCl,则由于它是弱酸,不可能调至所需要的酸度.7。
第一章绪论1.解释下列名词:(1)仪器分析和化学分析;(2)标准曲线与线性范围;(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答:(1)仪器分析和化学分析:以物质的物理性质和物理化学性质(光、电、热、磁等)为基础的分析方法,这类方法一般需要特殊的仪器,又称为仪器分析法;化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。
(2)标准曲线与线性范围:标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线;标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。
(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限:物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度,称为方法的灵敏度;精密度是指使用同一方法,对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度;试样含量的测定值与试样含量的真实值(或标准值)相符合的程度称为准确度;某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量,称为这种方法对该物质的检出限。
2.对试样中某一成分进行5次测定,所得测定结果(单位μg⋅mL-1)分别为0.36,0.38,0.35,0.37,0.39。
(1)计算测定结果的相对标准偏差;(2)如果试样中该成分的真实含量是0.38 μg⋅mL-1,试计算测定结果的相对误差。
解:(1)测定结果的平均值37.0539.037.035.038.036.0=++++=x μg ⋅mL -1标准偏差122222120158.015)37.039.0()37.037.0()37.035.0()37.038.0()37.036.0(1)(-=⋅=--+-+-+-+-=--=∑mLg n x x s ni i μ相对标准偏差 %27.4%10037.00158.0%100=⨯=⨯=xs s r(2)相对误差 %63.2%10038.038.037.0%100-=⨯-=⨯-=μμx E r 。
3. 用次甲基蓝-二氯乙烷光度法测定试样中硼时,为制作标准曲线,配制一系列质量浓度ρB (单位mg ⋅L -1)分别为0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0的标准溶液,测得吸光度A 分别为0.140,0.160,0.280,0.380,0.410,0.540。
21世纪师范类教学用书 国家“十二五”规划教材参考分析化学(含仪器分析)---课后参考答案汇编陕西师范大学 华东师范大学 北京师范大学东北师范大学 合编 刘瑞林主编陕西师范大学出版社出版第一章 绪 论答案:1.仪器分析法灵敏度高。
2.仪器分析法多数选择性较好。
3.仪器分析法分析速度较快,利于批量样品分析。
4.易于使分析工作自动化。
5.相对误差较大。
6.设备复杂、价格昂贵,对仪器工作环境要求较高。
第二章 定性分析1.解:最底浓度 12005.01-⋅===mL g V m B μρ 1:G=1:5×1042.解:检出限量 g V m B μρ510005.0=⨯=⋅=3.答:应选用(2)1mol·L -1HCl 作洗液,因为HCl 含有与氯化物沉淀的共同离子,可以减少洗涤时的溶解损失,又保持一定的酸度条件,避免某些水解盐的沉淀析出,另外HCl 为强电解质避免因洗涤剂而引起胶体现象。
如果用蒸馏水洗涤,则不具备上述条件,使沉淀的溶解损失太大,特别是PbCl 2﹑HNO 3不含共同离子,反而引起盐效应而使沉淀溶解度大,NaCl 则虽具有共同离子,但不具备酸性条件,所以亦不宜采用。
4.解:(1)用NH4Ac溶解PbSO4,而不溶解Hg2SO4。
(2)用氨水溶解Ag2CrO4,而不溶解Hg2CrO4。
(3) 用NaOH溶解PbCrO4,而不溶解Hg2CrO4。
(4) 用氨水溶解AgCl,而不溶解PbSO4。
(5) 用HNO3溶解Pb(OH)2,而不溶解AgCl 。
(6) 用氨水溶解AgCl, 而不溶解Hg2SO4。
5.答:(1) H2O2+2H+ +2e=2H2O E0=1.77 VSn4++2e=Sn2+ E o=0.154 VH2O2是比Sn4+强的氧化剂,所以H2O2可以氧化Sn2+为Sn4+(2 ) I2(固)+2e=2I- E o=0.5345 VAsO43-+4H++2e=AsO33-+2H2O E o=0.559 VI-是比AsO33-强的还原剂,所以NH4I可以还原AsO43-6.答:(1)因为HNO3是强的氧化剂会把组试剂H2S氧化成硫而沉淀。
仪器分析第二章 光学分析法导论1. 解释下列名词:(1)原子光谱和分子光谱; (2)原子发射光谱和原子吸收光谱; (3)统计权重和简并度; (4)分子振动光谱和分子转动光谱; (5)禁戒跃迁和亚稳态; (6)光谱项和光谱支项;(7)分子荧光、磷光和化学发光; (8)拉曼光谱。
答:(1)由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子光谱;由分子的各能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。
(2)当原子受到外界能量(如热能、电能等)的作用时,激发到较高能级上处于激发态。
但激发态的原子很不稳定,一般约在10-8 s 内返回到基态或较低能态而发射出的特征谱线形成的光谱称为原子发射光谱;当基态原子蒸气选择性地吸收一定频率的光辐射后跃迁到较高能态,这种选择性地吸收产生的原子特征的光谱称为原子吸收光谱。
(3)由能级简并引起的概率权重称为统计权重;在磁场作用下,同一光谱支项会分裂成2J +1个不同的支能级,2J +1称为能级的简并度。
(4)由分子在振动能级间跃迁产生的光谱称为分子振动光谱;由分子在不同的转动能级间跃迁产生的光谱称为分子转动光谱。
(5)不符合光谱选择定则的跃迁叫禁戒跃迁;若两光谱项之间为禁戒跃迁,处于较高能级的原子具有较长的寿命,原子的这种状态称为亚稳态。
(6)用n 、L 、S 、J 四个量子数来表示的能量状态称为光谱项,符号为n 2S + 1 L ;把J 值不同的光谱项称为光谱支项,表示为n 2 S + 1 L J 。
(7)荧光和磷光都是光致发光,是物质的基态分子吸收一定波长范围的光辐射激发至单重激发态,再由激发态回到基态而产生的二次辐射。
荧光是由单重激发态向基态跃迁产生的光辐射,而磷光是单重激发态先过渡到三重激发态,再由三重激发态向基态跃迁而产生的光辐射。
化学发光是化学反应物或反应产物受反应释放的化学能激发而产生的光辐射。
(8)入射光子与溶液中试样分子间的非弹性碰撞引起能量交换而产生的与入射光频率不同的散射光形成的光谱称为拉曼光谱。
第五章思考题与习题1.写出下列各酸的共轭碱:H2O,H2C2O4,H2PO4-,HCO3-,C6H5OH,C6H5NH3+,HS-,Fe(H2O)63+,R-NH+CH2COOH.答:H2O的共轭碱为OH-;H2C2O4的共轭碱为HC2O4-;H2PO4-的共轭碱为HPO42-;HCO3-的共轭碱为CO32-;;C6H5OH的共轭碱为C6H5O-;C6H5NH3+的共轭碱为C6H5NH2;HS-的共轭碱为S2-;Fe(H2O)63+的共轭碱为Fe(H2O)5(OH)2+;R-NH2+CH2COOH的共轭碱为R-NHCH2COOH。
2. 写出下列各碱的共轭酸:H2O,NO3-,HSO4-,S2-,C6H5O-,C u(H2O)2(OH)2,(CH2)6N4,R—NHCH2COO-,COO-C O O-。
答:H2O的共轭酸为H+;NO3-的共轭酸为HNO3;HSO4-的共轭酸为H2SO4;S2的共轭酸为HS-;C6H5O-的共轭酸为C6H5OH C u(H2O)2(OH)2的共轭酸为Cu(H2O)3(OH)+;(CH2)6N4的共轭酸为(CH2)4N4H+;R—NHCH2COO-的共轭酸为R—NHCHCOOH,COO-C O O-的共轭酸为COO-C O O-H3.根据物料平衡和电荷平衡写出(1)(NH4)2CO3,(2)NH4HCO3溶液的PBE,浓度为c(mol·L-1)。
答:(1)MBE:[NH4+]+[NH3]=2c; [H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=cCBE:[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]PBE:[H+]+2[H2CO3] +[HCO3-]=[NH3]+[OH-](2)MBE:[NH4+]+[NH3]=c; [H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=cCBE:[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]PBE:[H+]+[H2CO3]=[NH3]+[OH-]+[CO32-]4.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)。
华中师范大学等六校合编《分析化学》(第4版)考研笔记绪论一、分析化学的任务和作用1、概念分析化学是关于测定物质的质和量的科学,是化学的一个分支学科。
2、与其他学科的联系(1)其他学科为分析化学提供新的原理、方法、技术、仪器;(2)分析化学为其他学科提供数据源。
3、作用(1)制定各种检测方法和标准;(2)为相关学科的发展建立新的测试方法;(3)为突发事件提供快速应急监控手段。
二、分析化学的内容1、分类(1)按任务分类①定性分析;②定量分析;③结构分析。
(2)按分析对象分类①无机分析;②有机分析;④药物分析。
(3)按原理分类①化学分析法;②仪器分析法。
2、分析方法的选择明确每一种方法的原理、应用范围及其优缺点,选择合适的方法。
三、分析化学的发展趋势(来源:https:///BoVJDuXm)1、发展趋势(1)对生物活性相关物质的分析;(2)对单细胞、单分子的分析;(3)对生物和环境等复杂体系的分析;(4)对薄层、表面、界面微区及形态的分析;(5)分析仪器智能化、小型化、仪器联用、在线实时监测;(6)分析对象损伤程度转向无损及遥测方向。
2、研究热点(1)极端条件下的分析测试;(2)痕量活性物质的在线、原位和实时分析;(3)功能纳米材料在分析化学中的应用;(4)联用技术与联用仪器的使用等。
四、仪器分析简介1、仪器分析和化学分析化学分析是指基于化学反应及其计量关系来确定被测物质组成和含量的一类分析方法。
(2)仪器分析仪器分析是指基于测量某些物质的物理性质或物理化学性质、参数及其变化来确定被测物质组成和含量的一类分析方法。
2、仪器分析方法(1)光学分析法①定义光学分析法是指以电磁辐射为测量信号的分析方法。
②分类a.光谱法原子发射光谱法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、紫外-可见吸收光谱法、红外光谱法、荧光法、磷光法、化学发光法、电化学发光法、Raman光谱法、核磁共振波谱法和电子能谱法等。
b.非光谱法折射法、干涉法、浊度法、旋光法、X射线衍射法及电子衍射法等。
第三章 紫外-可见吸收光谱法1、已知丙酮的正己烷溶液的两个吸收峰 138nm 和279nm 分别属于л→л*跃迁和n →л*跃迁,试计算л、n 、л*轨道间的能量差,并分别以电子伏特(ev ),焦耳(J )表示。
解:对于л→л*跃迁,λ1=138nm =1.38×10-7m则ν=νC =C/λ1=3×108/1.38×10-7=2.17×1015s -1则E=hv=6.62×10-34×2.17×1015=1.44×10-18JE=hv=4.136×10-15×2.17×1015=8.98ev对于n →л*跃迁,λ2=279nm =2.79×10-7m则ν=νC =C/λ1=3×108/2.79×10-7=1.08×1015s-1 则E=hv=6.62×10-34×1.08×1015=7.12×10-19JE=hv=4.136×10-15×1.08×1015=4.47ev 答:л→л*跃迁的能量差为1.44×10-18J ,合8.98ev ;n →л*跃迁的能量差为7.12×10-19J ,合4.47ev 。
3、作为苯环的取代基,-NH 3+不具有助色作用,-NH 2却具有助色作用;-DH 的助色作用明显小于-O -。
试说明原因。
答:助色团中至少要有一对非键电子n ,这样才能与苯环上的л电子相互作用产生助色作用,由于-NH 2中还有一对非键n 电子,因此有助色作用,而形成-NH 3+基团时,非键n 电子消失了,则助色作用也就随之消失了。
由于氧负离子O -中的非键n 电子比羟基中的氧原子多了一对,因此其助色作用更为显著。
4、铬黑T 在PH<6时为红色(max λ=515nm ),在PH =7时为蓝色(max λ=615nm ),PH =9.5时与Mg 2+形成的螯合物为紫红色(max λ=542nm ),试从吸收光谱产生机理上给予解释。
目录第一章绪论1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第二章仪器分析数据处理方法2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第三章光学分析法导论3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第四章原子发射光谱法4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第五章原子吸收与原子荧光光谱法5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第六章分子发光分析法6.1 复习笔记6.2 课后习题详解第七章紫外-可见吸收光谱法7.1 复习笔记7.7 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第八章红外光谱法和Raman光谱法8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第九章核磁共振波谱法9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第十章质谱分析法10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第十一章电分析化学导论11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 名校考研真题详解第十二章电位分析法12.1 复习笔记12.2 课后习题详解第十三章电解与库仑分析法13.1 复习笔记13.2 课后习题详解13.3 名校考研真题详解第十四章极谱法与伏安法14.1 复习笔记14.2 课后习题详解14.3 名校考研真题详解第十五章色谱法导论15.1 复习笔记15.2 课后习题详解15.3 名校考研真题详解第十六章气相色谱法16.1 复习笔记16.2 课后习题详解16.3 名校考研真题详解第十七章高效液相色谱法17.1 复习笔记17.2 课后习题详解17.3 名校考研真题详解第十八章毛细管电泳和其他分离技术18.1 复习笔记18.2 课后习题详解第十九章X射线光谱法19.1 复习笔记19.2 课后习题详解19.3 名校考研真题详解第二十章热分析方法20.1 复习笔记20.2 课后习题详解20.3 名校考研真题详解第一章绪论1.1 复习笔记一、仪器分析简介1.仪器分析和化学分析(1)化学分析化学分析是指基于化学反应及其计量关系来确定被测物质组成和含量的一类分析方法。
第六章 思考题与习题1. 填空(1) EDTA 是一种氨羧络合剂,名称 乙二胺四乙酸 ,用符号 H 4Y 表示,其结构式为HOOCCH 2-OOCCH 2CH 2COO -2COOH++HNCH 2CH 2NH。
配制标准溶液时一般采用EDTA 二钠盐,分子式为O H Y H Na 2222⋅,其水溶液pH 为 4.4 ,可通过公式54][a a K K H ⋅=+进行计算,标准溶液常用浓度为 0.02mol•L -1 。
(2) 一般情况下水溶液中的EDTA 总是以 H 6Y 2+、H 5Y +、H 4Y 、H 3Y -、H 2Y 2-、HY 3-和Y 4-等 七种 型体存在,其中以 Y 4- 与金属离子形成的络合物最稳定,但仅在pH›10时EDTA 才主要以此种型体存在。
除个别金属离子外。
EDTA 与金属离子形成络合物时,络合比都是1∶1。
(3) K /MY 称 条件形成常数 ,它表示 一定条件下 络合反应进行的程度,其计算式为Y M MY MY K K ααlg lg lg lg /--=。
(4) 络合滴定曲线滴定突跃的大小取决 金属离子的分析浓度C M 和络合物的条件形成常数MY K /。
在金属离子浓度一定的条件下,MY K /值 越大,突跃 也越大 ;在条件常数K /MY 一定时, C M 越大,突跃 也越大 .(5) K /MY 值是判断络合滴定误差大小的重要依据。
在△pM /一定时,K /MY 越大,络合滴定的准确度 越高 。
影响K /MY 的因素有 酸度的影响、干扰离子的影响、配位剂的影响、OH -的影响 ,其中酸度愈高, H +浓度 愈大,lg /MY 值越小 ; 络合剂 的络合作用常能增大 αM ,减小 K / 。
在K /MY 一定时,终点误差的大小由△pM /、、C M 、K /MY 决定,而误差的正负由△pM / 决定。
(6) 在[H +]一定时,EDTA 酸效应系数的计算公式为YH Y Y Y H Y H HY Y Y Y δα1][][][][][][][62')(=+⋅⋅⋅⋅+++==。
第一章绪论答案:1.仪器分析法灵敏度高。
2.仪器分析法多数选择性较好。
3.仪器分析法分析速度较快,利于批量样品分析。
4.易于使分析工作自动化。
5.相对误差较大。
6.设备复杂、价格昂贵,对仪器工作环境要求较高。
第二章定性分析1.解:最底浓度1:G=1:5×1042.解:检出限量3.答:应选用(2)1mol•L-1HCl作洗液,因为HCl含有与氯化物沉淀的共同离子,可以减少洗涤时的溶解损失,又保持一定的酸度条件,避免某些水解盐的沉淀析出,另外HCl为强电解质避免因洗涤剂而引起胶体现象。
如果用蒸馏水洗涤,则不具备上述条件,使沉淀的溶解损失太大,特别是PbCl2﹑HNO3不含共同离子,反而引起盐效应而使沉淀溶解度大,NaCl则虽具有共同离子,但不具备酸性条件,所以亦不宜采用。
4.解:(1)用NH4Ac溶解PbSO4,而不溶解Hg2SO4 。
(2)用氨水溶解Ag2CrO4,而不溶解Hg2CrO4 。
(3) 用NaOH溶解PbCrO4,而不溶解Hg2CrO4 。
(4) 用氨水溶解AgCl,而不溶解PbSO4 。
(5) 用HNO3溶解Pb(OH)2,而不溶解AgCl 。
(6) 用氨水溶解AgCl, 而不溶解Hg2SO4 。
5.答:(1)H2O2+2H+ +2e=2H2O E0=1.77 VSn4++2e=Sn2+ Eo=0.154 VH2O2是比Sn4+强的氧化剂,所以H2O2可以氧化Sn2+为Sn4+(2 ) I2(固)+2e=2I- Eo=0.5345 VAsO43-+4H++2e=AsO33-+2H2O Eo=0.559 VI-是比AsO33-强的还原剂,所以NH4I可以还原AsO43-6.答:(1)因为HNO3是强的氧化剂会把组试剂H2S氧化成硫而沉淀。
(2)用H2SO4代替HCl,引入了SO42-,使Ba2+﹑Sr2+﹑Ca2+及Pb2+离子生成硫酸盐沉淀,将妨碍这些离子的分析。
(3)用HAc代替HCl,则由于它是弱酸,不可能调至所需要的酸度。
《分析化学》习题答案(华中师范大学)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:21世纪师范类教学用书国家“十二五”规划教材参考分析化学(含仪器分析)---课后参考答案汇编陕西师范大学华东师范大学北京师范大学东北师范大学合编刘瑞林主编陕西师范大学出版社出版第一章 绪 论答案:1.仪器分析法灵敏度高。
2.仪器分析法多数选择性较好。
3.仪器分析法分析速度较快,利于批量样品分析。
4.易于使分析工作自动化。
5.相对误差较大。
6.设备复杂、价格昂贵,对仪器工作环境要求较高。
第二章 定性分析1.解:最底浓度 12005.01-⋅===mL g V m B μρ 610=⋅G B ρΘ 466105201010⨯===∴B G ρ 1:G=1:5×1042.解:检出限量 g V m B μρ510005.0=⨯=⋅=3.答:应选用(2)1mol·L -1HCl 作洗液,因为HCl 含有与氯化物沉淀的共同离子,可以减少洗涤时的溶解损失,又保持一定的酸度条件,避免某些水解盐的沉淀析出,另外HCl 为强电解质避免因洗涤剂而引起胶体现象。
如果用蒸馏水洗涤,则不具备上述条件,使沉淀的溶解损失太大,特别是PbCl 2﹑HNO 3不含共同离子,反而引起盐效应而使沉淀溶解度大,NaCl 则虽具有共同离子,但不具备酸性条件,所以亦不宜采用。
4.解:(1)用NH 4Ac 溶解PbSO 4,而不溶解Hg 2SO 4 。
(2)用氨水溶解Ag 2CrO 4,而不溶解Hg 2CrO 4 。
(3) 用NaOH 溶解PbCrO 4,而不溶解Hg 2CrO 4 。
(4) 用氨水溶解AgCl ,而不溶解PbSO 4 。
(5) 用HNO 3溶解Pb(OH)2,而不溶解AgCl 。
(6) 用氨水溶解AgCl, 而不溶解Hg 2SO 4 。
6 第三章思考题与习题1.指出在下列情况下,各会引起哪种误差?如果是系统误差,应该采用什么方法减免?(1)砝码被腐蚀;(2)天平的两臂不等长;(3)容量瓶和移液管不配套;(4)试剂中含有微量的被测组分;(5)天平的零点有微小变动;(6)读取滴定体积时最后一位数字估计不准;(7)滴定时不慎从锥形瓶中溅出一滴溶液;(8)标定HCl 溶液用的NaOH 标准溶液中吸收了CO 2。
答:(1)系统误差中的仪器误差。
减免的方法:校准仪器或更换仪器。
(2)系统误差中的仪器误差。
减免的方法:校准仪器或更换仪器。
(3)系统误差中的仪器误差。
减免的方法:校准仪器或更换仪器。
(4)系统误差中的试剂误差。
减免的方法:做空白实验。
(5)随机误差。
(6)系统误差中的操作误差。
减免的方法:多读几次取平均值。
(7)过失误差。
(8)系统误差中的试剂误差。
减免的方法:做空白实验。
2.如果分析天平的称量误差为±0.2mg ,拟分别称取试样0.1g 和1g 左右,称量的相对误差各为多少?这些结果说明了什么问题?解:因分析天平的称量误差为mg 2.0±。
故读数的绝对误差ga 0002.0±=E 根据%100´TE =E ar 可得%2.0%1001000.00002.01.0±=´±=E ggg r %02.0%1000000.10002.01±=´±=E gg g r 这说明,两物体称量的绝对误差相等,但他们的相对误差并不相同。
也就是说,当被测定的量较大时,相对误差就比较小,测定的准确程度也就比较高。
3.滴定管的读数误差为±0.02mL 。
如果滴定中用去标准溶液的体积分别为2mL 和20mL 左右,读数的相对误差各是多少?从相对误差的大小说明了什么问题?解:因滴定管的读数误差为mL 02.0±,故读数的绝对误差mLa 02.0±=E 根据%100´TE =E a r可得%1%100202.02±=´±=E mL mLmLr%1.0%1002002.020±=´±=E mLmL mL r这说明,量取两溶液的绝对误差相等,但他们的相对误差并不相同。
第一章 绪 论 1. 解释下列名词:(1)仪器分析和化学分析;(2)标准曲线与线性范围;(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答:(1)仪器分析和化学分析:以物质的物理性质和物理化学性质(光、电、热、磁等)为基础的分析方法,这类方法一般需要特殊的仪器,又称为仪器分析法;化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。
(2)标准曲线与线性范围:标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线;标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。
(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限:物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度,称为方法的灵敏度;精密度是指使用同一方法,对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度;试样含量的测定值与试样含量的真实值(或标准值)相符合的程度称为准确度;某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量,称为这种方法对该物质的检出限。
2. 对试样中某一成分进行5次测定,所得测定结果(单位μg ⋅mL -1)分别为 0.36,0.38,0.35,0.37,0.39。
(1) 计算测定结果的相对标准偏差;(2) 如果试样中该成分的真实含量是0.38 μg ⋅mL -1,试计算测定结果的相对误差。
解:(1)测定结果的平均值37.0539.037.035.038.036.0=++++=x μg ⋅mL -1标准偏差122222120158.015)37.039.0()37.037.0()37.035.0()37.038.0()37.036.0(1)(-=⋅=--+-+-+-+-=--=∑mL g n x x s ni iμ相对标准偏差 %27.4%10037.00158.0%100=⨯=⨯=x s s r(2)相对误差 %63.2%10038.038.037.0%100-=⨯-=⨯-=μμx E r 。
3. 用次甲基蓝-二氯乙烷光度法测定试样中硼时,为制作标准曲线,配制一系列质量浓度ρB (单位mg ⋅L -1)分别为0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0的标准溶液,测得吸光度A 分别为0.140,0.160,0.280,0.380,0.410,0.540。
第七章氧化还原滴定1.条件电位和标准电位有什么不同?影响电位的外界因素有哪些?答:标准电极电位E′是指在一定温度条件下(通常为25℃)半反应中各物质都处于标准状态,即离子、分子的浓度(严格讲应该是活度)都是1mol/l(或其比值为1)(如反应中有气体物质,则其分压等于1.013×105Pa,固体物质的活度为1)时相对于标准氢电极的电极电位。
电对的条件电极电位(E0f)是当半反应中氧化型和还原型的浓度都为1或浓度比为,并且溶液中其它组分的浓度都已确知时,该电对相对于标准氢电极电位(且校正了各种外界因素影响后的实际电极电位,它在条件不变时为一常数)。
由上可知,显然条件电位是考虑了外界的各种影响,进行了校正。
而标准电极电位则没有校正外界的各种外界的各种因素。
影响条件电位的外界因素有以下3个方面;(1)配位效应;(2)沉淀效应;(3)酸浓度。
2.是否平衡常数大的氧化还原反应就能应用于氧化还原滴定中?为什么?答:一般讲,两电对的标准电位大于0.4V(K>106),这样的氧化还原反应,可以用于滴定分析。
实际上,当外界条件(例如介质浓度变化、酸度等)改变时,电对的标准电位是要改变的,因此,只要能创造一个适当的外界条件,使两电对的电极电位超过0.4V ,那么这样的氧化还原反应也能应用于滴定分析。
但是并不是平衡常数大的氧化还原反应都能应用于氧化还原滴定中。
因为有的反应K虽然很大,但反应速度太慢,亦不符合滴定分析的要求。
3.影响氧化还原反应速率的主要因素有哪些?答:影响氧化还原反应速度的主要因素有以下几个方面:1)反应物的浓度;2)温度;3)催化反应和诱导反应。
4.常用氧化还原滴定法有哪几类?这些方法的基本反应是什么?答:1)高锰酸钾法.2MnO4+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2↑+8H2O.MnO2+H2C2O4+2H+==Mn2++2CO2+2H2O2) 重铬酸甲法. Cr2O72-+14H++Fe2+===2Cr3++Fe3++7H2OCH3OH+Cr2O72-+8H+===CO2↑+2Cr3++6H2O3)碘量法3I2+6HO-===IO3-+3H2O,2S2O32-+I2===2I-+S4O62Cr2O72-+6I-+14H+===3I2+3Cr3++7H2O5.应用于氧化还原滴定法的反应具备什么条件?答:应用于氧化还原滴定法的反应,必须具备以下几个主要条件:(1)反应平衡常数必须大于106,即△E>0.4V。
第一章绪论答案: 1.仪器分析法灵敏度高。
2.仪器分析法多数选择性较好。
3.仪器分析法分析速度较快,利于批量样品分析。
4.易于使分析工作自动化。
5.相对误差较大。
6.设备复杂、价格昂贵,对仪器工作环境要求较高。
第二章定性分析1.解:最底浓度1:G=1:5× 1042.解:检出限量3.答:应选用(2)1mol?L-1HCl作洗液,因为H Cl 含有与氯化物沉淀的共同离子,可以减少洗涤时的溶解损失,又保持一定的酸度条件,避免某些水解盐的沉淀析出,另外 HCl 为强电解质避免因洗涤剂而引起胶体现象。
如果用蒸馏水洗涤,则不具备上述条件,使沉淀的溶解损失太大,特别是PbCl2﹑ HNO3 不含共同离子,反而引起盐效应而使沉淀溶解度大,NaCl 则虽具有共同离子,但不具备酸性条件,所以亦不宜采用。
4.解:(1)用 NH4Ac 溶解 PbSO4,而不溶解Hg2SO4 。
(2)用氨水溶解 Ag2CrO4,而不溶解 Hg2CrO4 。
(3)用 NaOH 溶解 PbCrO4,而不溶解 Hg2CrO4 。
(4)用氨水溶解 AgCl,而不溶解 PbSO4 。
(5)用 HNO3 溶解 Pb(OH)2,而不溶解 AgCl 。
(6)用氨水溶解 AgCl, 而不溶解 Hg2SO4 。
5.答 :( 1)H2O2+2H+ +2e=2H2O E0=1.77 VSn4++2e=Sn2+ Eo=0.154 VH2O2 是比Sn4+强的氧化剂,所以H2O2 可以氧化Sn2+为Sn4+(2 ) I2(固 )+2e=2I- Eo=0.5345 VAsO43-+4H++2e=AsO33-+2H2OEo=0.559 VI-是比 AsO33-强的还原剂,所以NH4I 可以还原AsO43-6.答 :( 1)因为 HNO3 是强的氧化剂会把组试剂H2S 氧化成硫而沉淀。
(2)用 H2SO4代替 HCl,引入了 SO42-,使 Ba2+﹑ Sr2+﹑ Ca2+及 Pb2+离子生成硫酸盐沉淀,将妨碍这些离子的分析。
华中师范大学等六校合编《分析化学》(第4版)(上册)【课后习题】氧化还原滴定法【圣才出品】第8章氧化还原滴定法一、选择题1.间接碘量法中加入淀粉指示剂的适宜时间是()。
[西北大学2014研;华中农业大学2015研]A .滴定开始前B .滴定至近终点时C .滴定开始后D .滴定至红棕色褪尽至无色时【答案】B【解析】在接近终点时才能加入淀粉指示剂。
否则加入过早,则大量的碘与淀粉结合生成蓝色物质,该部分碘不易与硫代硫酸钠溶液反应,给滴定带来误差。
2.用4MnO -滴定2Fe +时,Cl -的氧化被加快,是因为()。
[华中农业大学2015研]A .催化反应B .同离子效应C .诱导效应D .盐效应【答案】C【解析】当4MnO -被2Fe +还原时,要经过一系列单电子转移的中间还原过程,产生一系列不稳定的中间价态离子,这些不稳定的中间体再与Cl -反应,加速了Cl -的氧化。
3.标定碘的基准物质是()。
[华侨大学2015研](1)22325Na S O H O(2)224Na C O (3)23Na SO (4)23As O A .(1)(2)B .(1)C .(4)D .(1)(4)【答案】C【解析】标定碘的基准物质有23As O 和223Na S O ,但22325Na S O H O ?固体试剂常含有杂质,且易风化和潮解,不能做基准物质标定碘。
4.已知:()2327/ 1.33E Cr O Cr V Θ-+=,若其他条件不变,溶液中()c H +减小,E 值将会()。
[华侨大学2015研]A .增大B .减小C .不能确定D .不变【答案】B【解析】反应方程式为:2327214627Cr O H e Cr H O-+-+++=+232327272314//2270.059lg 6Cr O Cr Cr O Cr Cr E E Cr O H -+-++Θ-+=-?当()c H +减小时,则2327/Cr O Cr E -+减小。
21世纪师范类教学用书国家“十二五”规划教材参考分析化学(含仪器分析)---课后参考答案汇编陕西师范大学华东师范大学北京师范大学东北师范大学合编刘瑞林主编陕西师范大学出版社出版第一章 绪 论答案:1.仪器分析法灵敏度高。
2.仪器分析法多数选择性较好。
3.仪器分析法分析速度较快,利于批量样品分析。
4.易于使分析工作自动化。
5.相对误差较大。
6.设备复杂、价格昂贵,对仪器工作环境要求较高。
第二章 定性分析1.解:最底浓度 12005.01-⋅===mL g V m B μρ 610=⋅G B ρ 466105201010⨯===∴B G ρ 1:G=1:5×1042.解:检出限量 g V m B μρ510005.0=⨯=⋅=3.答:应选用(2)1mol·L -1HCl 作洗液,因为HCl 含有与氯化物沉淀的共同离子,可以减少洗涤时的溶解损失,又保持一定的酸度条件,避免某些水解盐的沉淀析出,另外HCl 为强电解质避免因洗涤剂而引起胶体现象。
如果用蒸馏水洗涤,则不具备上述条件,使沉淀的溶解损失太大,特别是PbCl 2﹑HNO 3不含共同离子,反而引起盐效应而使沉淀溶解度大,NaCl 则虽具有共同离子,但不具备酸性条件,所以亦不宜采用。
4.解:(1)用NH 4Ac 溶解PbSO 4,而不溶解Hg 2SO 4 。
(2)用氨水溶解Ag 2CrO 4,而不溶解Hg 2CrO 4 。
(3) 用NaOH 溶解PbCrO 4,而不溶解Hg 2CrO 4 。
(4) 用氨水溶解AgCl ,而不溶解PbSO 4 。
(5) 用HNO 3溶解Pb(OH)2,而不溶解AgCl 。
(6) 用氨水溶解AgCl, 而不溶解Hg 2SO 4 。
5.答:(1) H 2O 2+2H + +2e=2H 2O E 0=1.77 VSn4++2e=Sn2+E o=0.154 VH2O2是比Sn4+强的氧化剂,所以H2O2可以氧化Sn2+为Sn4+(2 ) I2(固)+2e=2I-E o=0.5345 VAsO43-+4H++2e=AsO33-+2H2O E o=0.559 VI-是比AsO33-强的还原剂,所以NH4I可以还原AsO43-6.答:(1)因为HNO3是强的氧化剂会把组试剂H2S氧化成硫而沉淀。
(2)用H2SO4代替HCl,引入了SO42-,使Ba2+﹑Sr2+﹑Ca2+及Pb2+离子生成硫酸盐沉淀,将妨碍这些离子的分析。
(3)用HAc代替HCl,则由于它是弱酸,不可能调至所需要的酸度。
7.答:(1)加(NH4)2CO3, As2S3 溶解而HgS不溶。
(2)加稀HNO3, CuS溶解而HgS不溶。
(3)加浓HCl, Sb2S3溶解而As2S3不溶。
(4)加NH4Ac, PbSO4溶解而BaSO4不溶。
(5)加氨水,Cd(OH)2溶解而Bi(OH)3不溶。
(6)加氨水,Cu(OH)2溶解而Pb(OH)2不溶。
(7)加Na2S,SnS2溶解而PbS不溶。
(8)加Na2S,SnS2溶解而SnS不溶。
(9)加稀HCl, ZnS溶解而CuS不溶。
(10)加稀HCl, MnS溶解而Ag2S不溶。
(11)与组试剂作用,生成黄色沉淀,此沉淀一部分溶于Na2S,另一部分不溶,仍为黄色。
8.答: (1)容易水解的离子如:Bi3+﹑Sb(III)﹑Sn(II)﹑Sn(IV)存在。
(2)可知Hg2+不存在。
(3)生成的硫化物为黄色,则Pb2+﹑Bi3+﹑Cu2+﹑Hg2+不存在。
根据以上判断,可知,有:Cd2+﹑Sn(IV)﹑As(III)﹑As(V)﹑也可有Sb(III)﹑Sb(V)存在。
9.答:(1)在第三组离子的沉淀中,Al(OH)3和Cr(OH)3属于两性氢氧化物,酸度高时沉淀不完全,酸度太低又容易形成偏酸盐而溶解。
另一方面当pH>10时,部分的Mg2+生成Mg(OH)2沉淀。
实验证明控制在pH=9.0 ,为沉淀第三组离子最适宜的条件,在沉淀本组离子的过程中,随着反应的进行,溶液pH降低。
因此加入NH3-NH4Cl 缓冲溶液来保持pH=9.0 。
(2)(NH4)2S放置太久,部分S2-可被氧化成SO42-。
氨水放置太久,会吸收空气中的CO2产生CO32-,固而使第四组的Ba2+﹑Sr2+﹑Ca2+部分沉淀于第三组。
所以,必须使用新配制的(NH4)2S和氨水。
10.答:(1)加过量氨水,则Co(OH)2生成Co(NH3)62+溶解,而Al(OH)3不溶。
(2)加适当过量的NaOH,则Zn(OH)2生成ZnO22-溶解,而Fe(OH)3不溶。
(3)加适当过量的NaOH,则Zn(OH)2生成ZnO22-溶解,而Ni(OH)2不溶。
(4)加适当过量的NaOH,则Cr(OH)3生成CrO2-溶解,而Co(OH)2不溶。
(5)加过量氨水,则Ni(OH)2生成Ni(NH)62+溶解,而Al(OH)3不溶。
11.解: (1)有色离子不存在,如:Fe3+﹑Fe2+﹑Cr3+﹑Mn2+﹑Co2+和Ni2+。
(2)表示Al3+也不可能存在。
(3)加入组试剂(NH4)2S或TAA得白色沉淀,则又一次证明了Fe3+﹑Fe2+﹑Cr3+﹑Mn2+﹑Co2+和Ni2+不存在。
由以上推断试样中可能有Zn2+存在。
12.解:由(1)可以判断Al3+﹑Cr3+和Fe3+不存在,由(2)可知Fe3+﹑Fe2+﹑Co2+和Ni2+不存在,Mn2+可能存在,由(3)可知Mn2+和Zn2+存在。
综上所述,则存在的离子为Mn2+和Zn2+, 不可能存在的离子为Al3+﹑Cr3+﹑Fe3+﹑Fe2+﹑Co2+和Ni2+;少量Al3+﹑Cr3+存在与否不能决定。
13.答:分出第三组阳离子的试液含有大量的S2+,S2+易被空气中的氧氧化成SO42+,则使部分Ba2+﹑Sr2+生成难溶解的硫酸盐,影响的分析,所以要立即处理含有第四﹑五组阳离子的试液。
处理的方法是:将试液用HAc酸化加热煮沸,以除去H2S。
14.答:(1)NH4+与Na3Co(NO2)6生成橙黄色沉淀(NH4)2NaCo(NO2)6干扰K+的鉴定,所以如果氨盐没有除净,则K+便出现过度检出。
(2)K+未检出的原因有三:a.酸度条件控制不当。
检定K+的反应条件应在中性或弱酸性中进行。
如果溶液为强酸性或强碱性,则Co(NO2)63-分解。
b.试剂放置过久。
试剂久置和日光照射下易发生分解。
c.存在其他还原剂或氧化剂。
还原剂能将试剂中的Co3+还原为Co2+;氧化剂能将试剂中的NO2-氧化为NO3-。
15.答: (1)加碱产生NH3者为NH4Cl 。
(2)加BaCl2生成不溶于稀HCl的白色沉淀BaSO4者,为(NH4)2SO4。
(3)加饱和(NH4)2SO4产生白色沉淀的为BaCl2。
(4)加CaCl2生成白色沉淀CaC2O4者,为(NH4)2C2O4。
16.解:(1)既然沉淀为白色,溶液为无色,则有色物质K2CrO4不存在。
(2)由(1)得白色沉淀溶于稀HCl。
则BaCl2与(NH4)2SO4不可能同时存在,而溶于稀HCl的白色沉淀,必定是草酸盐。
所以(NH4)2C2O4肯定存在。
(3)试验表明(NH4)2SO4存在,则BaCl2肯定不存在,既然BaCl2不存在,则试验(1)生成的白色沉淀只能是CaC2O4。
所以Ca(NO3)2肯定存在。
(4)实验(4)表明MgCl2不存在。
综上所述分析结果为:存在的物质有:(NH4)2C2O4 ﹑(NH4)2SO4和Ca(NO3)2;不存在的物质有:K2CrO4 ﹑BaCl2 ﹑MgCl2 ;存在与否不能判断的为:NaCl 。
17.答:由分组实验肯定第一﹑二组阴离子不存在,由挥发性实验和氧化还原试验,肯定NO2-和S2O32-不存在。
所以只有NO3-和Ac-不能肯定,还需进行鉴定。
18.答:(1)加稀H2SO4有气泡产生,则SO32-﹑S2O32-﹑CO32-﹑S2-﹑NO2-可能存在(2)在中性溶液中加BaCl2溶液有白色沉淀,则SO42-﹑SO32-﹑S2O32-﹑CO32-﹑PO43-﹑SiO32-可能存在。
(3)在稀HNO3存在下加AgNO3溶液有白色沉淀,则Cl-可能存在;Br-﹑I-﹑S2-不可能存在。
(4)在稀H2SO4存在下加KI-淀粉溶液无明显变化,则NO2-不可能存在。
(5)在稀H2SO4存在下加I2-淀粉溶液无明显变化,则SO32-﹑S2O32-﹑S2-不可能存在。
(6)在稀H2SO4酸性条件下加KMnO4紫红色褪去,则SO32-﹑S2O32-﹑Cl-(大量)﹑Br-﹑I-﹑S2-﹑NO2-可能存在。
从以上各初步实验结果来看,肯定不存在的阴离子有:Br-﹑I-﹑S2-﹑NO2-﹑SO32-﹑SO32-﹑S2O32-。
所以还应进行分别鉴定的阴离子为:SO42-﹑CO32-﹑PO43-﹑SiO32-﹑Cl-﹑NO3-和Ac-七种阴离子。
19.答:第一﹑二组阳离子的铅盐都难溶于水,既然混合物能溶于水。
已经鉴定出有Pb2+,所以第一﹑二组阳离子可不鉴定。
20.答:因为H2SO4与较多的阳离子生成难溶解的硫酸盐沉淀。
HAc的酸性太弱,溶解能力差。
所以一般不用H2SO4和HAc溶解试样。
21.答: (1)试样本身无色,溶于水所得溶液亦无色,则有色离子如:Cu2+﹑Fe3+﹑Fe2+﹑Cr3+﹑Mn2+﹑Co2+和Ni2+不可能存在。
试样易溶于水,则易水解析出的难溶化合物离子不可能存在。
如:Bi3+﹑Sb(III)﹑Sb(V)﹑Sn(II)﹑和Sn(IV)﹑等离子。
(2)焰色试验时火焰为黄色,则有Na+存在,其他有明显焰色反应的离子,如:Ba2+﹑Ca2+﹑Sr2+﹑Cu2+﹑K+等离子不可能存在。
(3)溶于稀HCl无可觉察的反应,则Ag+﹑Hg22+﹑Pb2+离子不存在,另外在酸性溶液中具有挥发性的阴离子,如:SO32-﹑S2O32-﹑CO32-﹑S2-﹑NO2-。
与酸作用能生成沉淀的SiO3-都不可能存在。
(4)试样与浓H2SO4不发生反应,则能生成难溶性硫酸盐的离子,如:Pb2+﹑Ba2+﹑Sr2+﹑Ca2+(大量)﹑Ag+﹑Hg22+等离子不存在。
另外证明挥发性阴离子及还原性的I-不存在。
(5)与NaOH一起加热不放出NH3,则表示NH4+不存在。
生成有色沉淀的阳离子亦不存在,如:Ag+﹑Hg22+﹑Cu2+﹑Hg2+﹑Fe3+﹑Fe2+﹑Cr3+﹑Mn2+﹑Co2+和Ni2+等离子。
(6)在中性溶液中与BaCl2溶液不产生沉淀,则表示第一组阳离子不存在。
总括以上分析推断,尚需要鉴定的离子有:阳离子:Cd2+﹑As(III)﹑As(V)﹑Al3+﹑Zn2+﹑Mg2+﹑Na+等离子。
阴离子:Cl-﹑Br-﹑NO3-﹑Ac-等离子。