仪器分析精选期末试题 - 图文

武汉大学2005-2006学年度第一学期《分析化学》期末考

试试卷（A）

一. 填空（每空1分。共35分）

1．写出下列各体系的质子条件式：

(1) c1(mol/L) NH4 H2PO4

(2) c1(mol/L)NaAc+ c2(mol/L)H3BO3 2.符合朗伯-比尔定律的有色溶液，当有色物质的浓度增大时，其最大吸收波长 ，

透射比 。

3. 检验两组结果是否存在显著性差异采用 检验法，检验两组数据的精密度是否存在

显著性差异采用 检验法。

4．二元弱酸H2B，已知pH＝1.92时，δH2B ＝δHB-；pH＝6.22时δHB-＝δB2-, 则H2B的pKa1

＝ ，pKa2＝ 。 5.已知??(Fe3+/Fe2+)=0.68V，??(Ce4+/Ce3+)=1.44V，则在1mol/L H2SO4溶液中用0.1000 mol/L

Ce4+滴定0.1000 mol/L Fe2+，当滴定分数为0.5时的电位为 ，化学计量点电位为 ，电位突跃范围是 。

6.以二甲酚橙(XO)为指示剂在六亚甲基四胺缓冲溶液中用Zn2+滴定EDTA，终点时溶液颜

色由_________变为__________。

7.某溶液含Fe3+10mg，用等体积的有机溶剂萃取一次后，该溶液中剩余0.1mg，则Fe3+在

两相中的分配比= 。

8.容量分析法中滴定方式有 , ,

和 。

9.I2与Na2S2O3的反应式为 。

10.以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，测量某物质对不同波长光的吸收程度，所获得的

曲线称谓 ；光吸收最大处的波长叫做 ，可用符号 表示。

11.紫外可见分光光度计主要由 , , ,

四部分组成.

12.桑德尔灵敏度以符号 表示,等于 ；桑德尔灵敏度与溶液浓度 关，与波长 关。

13.在纸色谱分离中， 是固定相。

14..定量分析过程包括 , ,

, 和 。 二、简答题（每小题 4分，共20 分， 答在所留空白处） 1. 什么是基准物质?什么是标准溶液?

2. 分别简单阐述酸碱滴定指示剂,络合滴定指示剂, 氧化还原滴定指示剂和沉淀滴定

指示剂指示滴定终点的原理.

3. 在进行络合滴定时,为什么要加入缓冲溶液控制滴定体系保持一定的pH? 4. 吸光光度法中测量条件的选择应注意哪几点？

5. 分析化学中常用的分离和富集方法有哪些?(回答不能少于8种方法) 三、分析方法设计（共15分，写在答题纸上）

1. 设计测定含有中性杂质的Na2CO3与Na3PO4混合物中二组分质量分数的分析方案。用

简单流程表明主要步骤、滴定剂、指示剂、结果计算公式。（7分）

2.某矿样溶液含有Fe3+,Al3+,Ca2+,Mg2+,Mn2+,Cr3+,Cu2+,Co3+,Ni2+等离子,其中铁,铝,钙,镁等

含量较高,而锰,铬,铜,镍属万分之一级含量。用学过的知识试设计分离、测定它们的分析方法,（用简单流程方框图表达，并尽可能写出分离方法和测定方法及条件和所用的主要试剂与用途）。（8分） 四.计算（共40分，写在答题纸上）

1.称取含 KBr 和 KI 的混合试样 1.000 g, 溶解并定容至 200 mL后, 作如下测定: (1) 移取 50.00 mL试液, 在近中性条件下, 以溴水充分处理, 此时I-量转变为 IO3-。 将

溴驱尽, 加入过量 KI 溶液, 酸化, 生成的 I2采用淀粉指示剂, 以 0.1000 mol/L Na2S2O3 溶液滴定至终点时, 消耗 30.00 mL。 （5分）

(2) 另取 50.00 mL 试液, 用H2SO4酸化, 加入足量 K2Cr2O7 溶液处理, 将生成的 I2和

Br2 蒸馏并收集在含有过量 KI 的弱酸性溶液中, 待反应完全后, 以 0.1000 mol/L Na2S2O3溶液滴定其中的 I2至终点时, 消耗 15.00 mL。

计算混合试样中 KI 和 KBr 的质量分数。 [Mr(KI)= 166.0, Mr(KBr)= 119.0] （5分） 2.在pH=10.00的氨性溶液中，以铬黑T（EBT）为指示剂，用0.020mol·L-1EDTA滴定0.20

mol·L-1Ca2+溶液，若事先向Ca2+溶液中加入了0.010mol·L-1Mg2+-EDTA（即为含0.20 mol·L-1Ca2+和0.010mol·L-1Mg2+-EDTA的混合溶液），则终点误差为多少？

3.25ml溶液中含有2.5μgPb2+，用5.0ml二苯硫腙三氯甲烷溶液萃取，萃取率约为100%，

然后在波长520nm，1cm比色皿，进行测量，测得透光率为0.445，求摩尔吸光系数和桑德尔灵敏度。（MPb=207.2）（10分）

4.某矿石含铜约0.12％，用双环己酮草酰二腙显色光度法测定。试样溶解后转入100ml容

量瓶中，在适宜条件下显色，定容.用1cm比色皿，在波长600nm测定吸光度，要求测量误差最小，应该称取试样多少克？ε＝1.68×104（L·mol-1·cm-1），MCu=63.5）（10分)

一、填空（每空1分，共35分）

1.（1）[H+]+[H3PO4]= [OH-]+[NH3] +[HPO42-]+2[PO43-] （2）[H+]+[HAc]=[H2BO3-]+[OH-] 2.不变，减小

4.t检验法；F检验法 5.1.92；6.22

6.0.68V；1.06V；0.86-1.26V 7.黄；红 8.99：1

9.直接滴定；反滴定；置换滴定；间接滴定 8.I2 + 2S2O32-=2I- + S4O62-

10.吸收光谱曲线；最大吸收波长；λmax 11.光源；单色器；吸收池；检测部分 12.S；M/ε；无关；有关 13.水或H2O

14.采样与制样，称样；样品分解；分离与测定；结果计算和数据处理（无称样，答4个也算全对） 二、简答题

1. 能用于直接配制或标定标准溶液的物质；是一种已知准确浓度的的溶液。

2. 酸碱指示剂变色是随着酸度的变化，指示剂结合或离解出H+，结构发生变化，

从而发生颜色改变；络合指示剂与金属离子络合前后颜色不同，游离的试剂为一

种颜色，与金属离子形成络合物又一种颜色；氧化还原指示剂变色分为几种情况：一种是随氧化还原电位变化的试剂，在氧化态和还原态，结构不同，各有不同颜色，如二苯胺磺酸钠，还原态无色，氧化态紫红色；另一种自身指示剂，如高锰酸钾；还有显色指示剂如I2，与淀粉显兰色。沉淀滴定指示剂，是根据溶度积大小，在化学计量点被测物质沉淀基本完全后，指示剂与被测离子形成有色沉淀或有色络合物指示终点。还有吸附指示剂，吸附在沉淀表面后发生颜色变化。 3. 络合滴定过程中，随着络合物的生成，不断有H+释放出，使体系酸度增大，会

降低络合物的条件稳定常数，使滴定突跃减小；也会使指示剂变色范围改变，导致测定误差大。所以，要加入缓冲溶液控制溶液pH；还用于控制金属离子的水解。 4. 测量波长选具有最大光吸收，干扰最小；吸光度读数在0.2-0.8范围，最好接近

0.4343；选择适当参比溶液。

5. 蒸馏，挥发，萃取，沉淀，离子交换，薄层色谱，纸色谱，电泳，毛细管电泳，

气浮分离法，超临界流体萃取，反相分配色谱，超临界流体色谱；膜分离；固相微萃取等

三、分析方法设计（共15分，写在答题纸上）

1. 设计测定含有中性杂质的Na2CO3与Na3PO4混合物中二组分质量分数的分析方

案。用简单流程表明主要步骤、滴定剂、指示剂、结果计算公式。（7分）

Na2CO3 + Na3PO4

│ 甲基橙为指示剂 │

│ 用标准HCl滴定,消耗V1(mL) ↓ （3分） H2CO3 + NaH2PO4

│ 煮沸除尽CO2 │

│ 百里酚酞为指示剂 │

│ 用标准NaOH滴定,消耗V2(mL) ↓

Na2HPO4 （2分）

c(NaOH)V2M(Na3PO4)

w(Na3PO4) = ──────────── ×100% （1分） m样

(c(HCl)V1- 2c(NaOH)V2)M(Na2CO3)

w(Na2CO3) = ───────────────────── ×100% （1分） 2 m样

2. 某矿样溶液含有Fe3+, ,Ca2+,Mg2+,Mn2+,Cr3+,Cu2+,Co3+,Ni2+等离子,其中铁,铝,钙,镁等含量较高,而锰,铬,铜,镍属万分之一级含量。用学过的知识试设计分离、测定它们的分析方法,（用简单流程方框图表达，并尽可能写出分离方法和测定方法及条件和所用的主要试剂与用途）。（8分）

评分标准：除去标准答案外，下列情况回答也得分

1.用草酸沉淀钙，重量法，得2分

2.用8-羟基喹啉沉淀分离，重量法测定铝，得2分

3.铜试剂萃取光度测定铜，2分 4.氧化Mn2+为MnO42-分 答：（1）在铵盐存在下，用氨水调节矿样溶液pH为8-9，高价金属离子Fe3+,Al3+沉淀；

Cr3+,Cu2+,Co3+,Ni2+氨络合物和Ca2+,Mg2+存在溶液中；Mn2+部分沉淀。使分离。（3分） ↓

（2）过滤，沉淀用浓盐酸酸溶解，定容，取一定体积，用SnCl2还原Fe3+为Fe2+，过量SnCl2用高汞氧化，在1-2mol/L硫酸-磷酸混酸中，用K2Cr2O7标准溶液氧化还原滴定，二苯胺磺酸钠为指示剂。测定Fe3+。（2分，不说用SnCl2还原Fe3+为Fe2+也给2分）

↓ 计算结果

（3）分取含有Fe3+,Al3+的试液一定体积，调到pH5-6，，加入过量EDTA，XO（二甲酚橙）为指示剂，Zn标准溶液返滴测定Al3+。（1分）

↓ 计算结果

（4）取含有Cr3+,Cu2+,Co3+,Ni2+氨络合物和Ca2+,Mg2+溶液一定体积，在pH=10的氨性

。

缓冲溶液中，铬黑T为指示剂，EDTA络合滴定Ca2+,Mg2+。（1分）

↓ 计算结果

（5）再取含有Cr3+,Cu2+,Co3+,Ni2+氨络合物和Ca2+,Mg2+溶液一定体积，pH9的氨性缓冲溶液中，丁二肟显色，光度法测定。同条件作工作曲线。（1分）

↓

计算结果

四.计算（共40分，写在答题纸上） 1.(1) 1 KI

1 IO3-

3 I2

6 S2O32- （5分）

1

──×0.1000×30.00×166.0 6

w(KI)= ───────────────×100% = 33.20% 50.00 1.000× ───×1000 200.0 (2) 2 KI 2 KBr

1 I2

2 Na2S2O3 （5分） 1 I2

2 Na2S2O3

1 Br2

n(KBr)= 0.1000×15.00-1/6×0.1000×30.00 = 1.000 (mmol) 1.000×119.0

w(KBr)= ────────────×100% = 47.60% 50.00 1.000× ────×1000

200.0 2.解： 根据题意：

lgK’CaY=10.7-0.45=10.25, lgK’MgY=8.7-0.45=8.25, (2分) lgK’CaIn=5.4-1.6=3.8, lgK’MgIn=7.0-1.6=5.4, （2分） pMgep=lgK’MgIn=5.4, [Mg2+]=10-5.4, （1分） [Y]=[MgY]/K’MgY[Mg2+]=0.010/(2×108.25×10-5.4)=5×10-5.85; （1分） [Ca2+]ep=[CaY]/K’CaY[Y]=0.020/(2×1010.25×5×10-5.85)=2×10-7.4. Et=([Y’]-[Ca2+]-[Mg2+])/cCasp×100% =(5×10-5.85-2×10-7.4-10-5.4)/0.010×100%=0.03% （4分）

3. 解:根据A=-lgT,求A= - lg 0.445 = 0.352 根据题意2.5μg Pb进入5.0ml氯仿中,其浓度为:

（2分）

该萃取法的摩尔吸光系数为

=1.46×105（L·mol-1·cm-1）（3分） 桑德尔灵敏度

S=M/ε=207.2/（1.46×105）=0.0014μg?cm-2（5分）

4. 解: 根据光度测量误差公式可知：当吸光度A＝0.434时，误差最小， 已知b=1, ε＝1.68×104，根据A=εbc c = A/εb＝0.434/（1.68×104×1） ＝2.58×10-5(mol/L)（5分） 100ml有色溶液中Cu的含量为 m=cVM ＝ 2.58×10-5×100×10-3×63.5 ＝1.64×10-4(g)

已知某矿含铜约0.12％，则应称取试样质量为： (1.64×10-4/ms)×100=0.12 ms=0.14g（5分）

武汉大学2006-2007学年度第一学期《分析化学》期末考

试试卷答案（A）

一. 填空（每空1分，共28分，答在试卷上）

1.定量分析过程包括 取样 , 试样分解 , 分离测定 和 分析结果计算及评价 四个步骤。

2. 根据有效数字计算规则计算： 1.683 + 37.42?7.33÷21.4?0.056 = 14.4 。 3. 某酸H2A的水溶液中，若δH2 A为0.28，δHA-=5δA，那么δA为 0.12 。

2+3+

4. 含有Zn和Al的酸性缓冲溶液，欲在pH=5～5.5的条件下，用EDTA标准溶液滴定其中

2-2-

3.当两电对的电子转移数均为1时，为使反应完全度达到99.9%，两电对的条件电位至少相差----------------------------------------------------------------------------------------------------( D ) (A) 0.09V (B) 0.18V (C) 0.27V (D) 0.36V

4.用NaOH标准溶液测定FeCl3溶液中的游离HCl时,Fe3+将产生沉淀而引起干扰,可消除其干扰的物质是----------------------------------------------------------------------------------------( B) (A) Na2H2Y (B) CaY2- (C) 柠檬酸三钠 (D)三乙醇胺

5. 符合比尔定律的有色溶液,浓度为c时,透射比为T0,浓度增大一倍时,透射比的对数为-------------------------------------------------------------------------------------------------------------( D) (A) T0/ 2 (B) 2T0 (C) (lgT0)/2 (D) 2lgT0

6. 配制含锰0.1000mg/mL的KMnO4溶液100.0mL，需取0.018000mol/L KMnO4溶液(在酸性溶液中作氧化剂)的体积为----------------------------------------------------------------------( C) [Mr(KMnO4)=158.03，Ar(Mn)=54.94]

(A) 14.15mL (B) 8.09mL (C) 10.11mL (D) 6.07mL 7. 已知在0.5mol/LH2SO4介质中，

￠ (Ce4+/Ce3+)=1.44V

￠(Fe3+/Fe2+)=0.68V。计算此

条件下以0.100mol/L Ce4+滴定0.100mol/L Fe2+至化学计量点时，反应物及滴定产物的浓度

------------------------------------------------------------------------------------------------------------( A ) (A) [Ce4+]=[Fe2+]=1.8×10-8mol/L，[Ce3+]=[Fe3+]≈0.050mol/L (B) [Ce4+]=[Fe3+]≈0.050mol/L，[Ce3+]=[Fe2+]=2.0×10-8mol/L (C) [Ce4+]=[Fe2+]=0.047mol/L，[Ce3+]=[Fe3+]=0.003mol/L (D) [Ce4+]=[Fe3+]=0.047mol/L，[Ce3+]=[Fe2+]=0.003mol/L

8. Fe3+ 与Sn2+反应的平衡常数对数值(lgK)为---------------------------------------------( B) (

(Fe3+/Fe2+)= 0.77 V,

(Sn4+/Sn2+)= 0.15 V)

(A) (0.77-0.15)/0.059 (B) 2×(0.77-0.15)/0.059 (C) 3×(0.77-0.15)/0.059 (D) 2×(0.15-0.77)/0.059 9. 今有三种溶液分别由两组分组成:

(a) 0.10 mol/L HCl-0.20 mol/L NaAc溶液 (b) 0.20 mol/L HAc-0.10 mol/L NaOH溶液 (c) 0.10 mol/L HAc-0.10 mol/L NH4Ac溶液

则三种溶液pH的大小关系是-------------------------------------------------------------------( D) [已知pKa(HAc) = 4.74, pKa(NH4+) = 9.26]

(A) ac (D) a = b = c 10. 下列有关置信区间的描述中，正确的有：（ A ）

a.在一定置信度时，以测量值的平均值为中心的包括真值的范围即为置信区间 b.真值落在某一可靠区间的几率即位置信区间

c.其他条件不变时，给定的置信度越高，平均值的置信区间越宽 d.平均值的数值越大，置信区间越宽

二、填空题( 共5题 10分)

1.(Ⅰ)试液中含有SO42-,(Ⅱ)试液中含有Ba2+。欲用BaSO4重量法测定其含量,已知两种试液中均含有H+、Mg2+、K+、Na+、NO3-杂质。则(Ⅰ)试液中扩散层优先吸附的离子是_NO3- _;(Ⅱ)

试液扩散层优先吸附的离子是H+ _。

2. 符合朗伯-比尔定律的有色溶液，当有色物质的浓度增大时，其最大吸收波长 不变 ，透射比 减小 。(填 增大，减小或不变)

3. 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 ____偏低______ (2) 灼烧过程中部分BaSO4被还原为BaS _____偏低______

4. 某溶液含Fe3+10mg，用等体积的有机溶剂萃取一次后，该溶液中剩余0.1mg，则Fe3+在两相中的分配比= _99：1 。

5. 0.25 mol/L某弱酸HA溶液的pH为3.20,该酸的解离常数是

_ 。

三、计算题( 共5题 40分)

1. 在1L NH3-NH4Cl的缓冲溶液中, 含0.10 mol Zn2+-EDTA络合物, 溶液的pH=9.0,[NH3]=0.10 mol/L,计算Zn2+的浓度。已知lgK(ZnY)=16.5; 锌氨络离子的lgb1 -lgb4 分别为2.27,4.61,7.01,9.06; pH=9.0时lgaY(H) =1.3。

2. 称取含KBr 和KI 的混合试样1.000 g, 溶解并定容至200 mL后, 作如下测定:

(1) 移取50.00 mL试液, 在近中性条件下, 以溴水充分处理, 此时I-量转变为IO3-。 将溴驱尽, 加入过量KI 溶液, 酸化, 生成的I2采用淀粉指示剂, 以0.1000 mol/L Na2S2O3 溶液滴定至终点时, 消耗30.00 mL。

(2) 另取50.00 mL 试液, 用H2SO4酸化, 加入足量K2Cr2O7 溶液处理, 将生成的I2和Br2 蒸馏并收集在含有过量KI 的弱酸性溶液中, 待反应完全后, 以0.1000 mol/L Na2S2O3溶液滴定其中的I2至终点时, 消耗15.00 mL。

计算混合试样中KI 和KBr 的质量分数。 [Mr(KI)= 166.0, Mr(KBr)= 119.0] (1) 1 KI

1 IO3-

3 I2

6 S2O32-

1

──×0.1000×30.00×166.0 6

w(KI)= ───────────────×100% = 33.20%

50.00

1.000× ───×1000 200.0 (2) 2 KI 2 KBr

1 I2 1 Br2

2 Na2S2O3 1 I2

2 Na2S2O3

n(KBr)= 0.1000×15.00-1/6×0.1000×30.00 = 1.000 (mmol) 1.000×119.0

w(KBr)= ────────────×100% = 47.60% 50.00

1.000× ────×1000 200.0

3. 称取含钾试样0.2102 g, 溶解后沉淀为K2NaCo(NO2)6, 沉淀经洗涤后溶解于酸中,用0.02005 mol/L KMnO4 滴定(NO2-→NO3-, Co3+→Co2+) 计耗去18.25 mL。计算K的质量分数。[Ar(K)= 39.10]

4. 将一个仅含CaO和CaCO3的混合物(在1200℃)灼烧并在干燥器中冷却,质量损失5.00%, 计算试样中CaCO3的质量分数。

[Mr(CaCO3)=100.1, Mr(CaO)=56.08] Mr(CO2) = 100.1-56.08 = 44.02

100g试样中CaCO3质量为5.00/44.02×100.1 = 11.37 (g) 所以w(CaCO3) = 11.4%

5. 称取某含铅锌镁试样0.4080g, 溶于酸后,加入酒石酸,用氨水调至碱性,加入KCN, 滴定时耗去0.02060mol/L EDTA 42.20mL。 然后加入二巯基丙醇置换PbY,再滴定时耗去0.00765mol/L Mg2+标液19.30mL。最后加入甲醛, 又消耗0.02060mol/L EDTA 28.60mL计算试样中铅、锌、镁质量分数。

[Ar(Pb)=207.2, Ar(Zn)=65.38, Ar(Mg)=24.31]

四、问答题( 共4题 30分)

1. 有人说“滴定分析所用标准溶液浓度不宜过大的原因是由于过量一滴所造成的误差必然相应增大”,你认为正确吗? 试说明：

(1) 由于过量一滴所造成的误差与浓度有何关系? (2) 浓度大时对终点误差的影响是有利或是无利? (3) 浓度不宜过大原因是什么? 上述说法不正确。

1. 此时必须增大试样量,使消耗体积与原来相近,这时过量1滴(0.04mL)所造成的误差为0.04×c/V×c = 0.04/V, 它仅与总消耗体积有关,而与浓度无关;

2. 对终点误差而言,则是浓度大些好,以NaOH滴定HCl为例,若是以酚酞为指示剂, Et = 10-5×V/c×V = 10-5/c,即浓度大则终点误差小; 3. 浓度不能过大,原因是防止造成浪费。

3.在进行络合滴定时,为什么要加入缓冲溶液控制滴定体系保持一定的pH?

4. 设计测定含有中性杂质的Na2CO3与Na3PO4混合物中二组分质量分数的分析方案。用简单流程表明主要步骤、滴定剂、指示剂、结果计算公式。

武汉大学2006-2007学年度第一学期《分析化学》期末考

试试卷答案（B）

一. 填空（每空1分，共26分，写在试卷上）

1. 将0.20mol/LSO42-和0.10mol/LBa2+等体积混合， 欲通过加动物胶（pKa1=2.0, pKa2=8.5 ）促其凝聚，这时沉淀溶液的pH值应为___小于2.0______。

2. 检验两组结果是否存在显著性差异采用t 检验法，检验两组数据的精密度是否存在显著性差异采用 F 检验法。 3. EDTA (即Na2H2Y)水溶液的质子条件式为 [H+]+[H3Y-]+2[H4Y]+3[H5Y+]+4[H6Y2+]=[OH-]+[HY3-]+2[Y4-] 。

4. 含有Zn2+和Al3+的酸性缓冲溶液，欲在pH=5～5.5的条件下，用EDTA标准溶液滴定其中的Zn2+，加入一定量六亚甲基四胺的作用是 控制酸度；加入NH4F的作用是 掩蔽Al3+ 。 5. 已知Eo Fe(III)/Fe(II)=0.77V, EoSn(IV)/Sn(II)=0.14V, 则用Fe滴定Sn时, 计量点的电位为0.33 V。

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