2006-2007《分析化学》期末考试试卷(B)

武汉大学2006-2007学年度第一学期《分析化学》期末考试试卷（B）学号姓名院（系）分数一.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____________。2.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。3.EDTA(即Na2H2Y)水溶液的质子条件式为。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；加入NH4F的作用是。5.已知EºFe(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V。6.某含EDTA、Zn2+和Ca2+的氨缓冲溶液中，lgαY(H+)=0.45,lgαY(Ca2+)=4.7,lgαZn(NH3)=2.5,而lgKZnY=16.5,故lgKZnY´=。7.某酸碱指示剂HIn的变色范围为5.8至7.8,其pKa=；在pH=6时络合指示剂与Zn2+的络合物的条件稳定常数lgK´ZnIn=8.9,则变色点时的p[Zn]=。8.吸光光度法中测量条件的选择应注意,,等几点。9.吸光光度法中,采用的空白(参比)溶液主要有:,和。10.吸光光度法中,吸光度读数为,浓度测量误差最小,此时透光率为。11.特殊的吸光光度法主要有,,。12.衡量薄层色谱和纸色谱分离物质情况的参数是。13.根据试样的用量和操作规模,分析方法分为,,,。二、回答问题（每题6分，共42分，写试卷纸上）1.已知某NaOH标准溶液吸收了二氧化碳，有部分NaOH变成了Na2CO3。用此NaOH溶液测定HCl的含量，以甲基红为指示剂，对测定结果有何影响，为什么？若使用酚酞作指示剂又如何。2.什么是配合物的条件稳定常数和配位反应的副反应系数，它们之间的关系如何？3.电对的条件电势大小与哪些因素有关？4.吸光光度法中透光率和吸光度的关系式是什么？5.解释下列现象：(1)用KMnO4滴定C2O42-时，滴入KMnO4的红色消失速度由慢到快；(2)间接碘量法测铜时，若试液中有Fe3+和AsO43-，它们都可将I－氧化成I2，加入NH4HF2可消除两者的干扰，解释其中原因。6.用吸光光度法测定某一金属离子,共存离子组分会干扰,有哪些办法可以消除干扰?7.有一新有机显色剂为弱酸,采用吸光光度法测定其离解常数,请阐述理论依据和测定过程。三、计算题（每题8分，共32分）1．二元弱酸H2B，已知pH＝1.92时，δH2B＝δHB-；pH＝6.22时δHB-＝δB2-。计算：（1）H2B的Ka1和Ka2。（2）如果以0.100mol/L的NaOH溶液滴定0.100mol/L的H2B，滴定至第一和第二化学计量点时，溶液的pH值各为多少？各选用何种指示剂？2.25.00mLKI溶液，用10.00mL0.0500mol/LKIO3溶液处理后，煮沸溶液除去I2。冷却后加入过量KI溶液使之与剩余KIO3反应，然后将溶液调整至中性。析出的I2用0.1008mol/LNa2S2O3溶液滴定，消耗21.14mL,求原KI溶液的浓度（10分）。3.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）4．用有机溶剂从100mL水溶液中萃取某药物成分A两次，每次用有机溶剂10mL，欲使总萃取率达99%以上,则A在两相中的分配比D应为多大?萃取完后将有机相合并，用等体积水洗涤一次,则将损失多大比例?（不考虑溶液中的其它因素影响）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EºFe(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0.33V。6.某含EDTA、Zn2+和Ca2+的氨缓冲溶液中，lgαY(H+)=0.45,lgαY(Ca2+)=4.7,lgαZn(NH3)=2.5,而lgKZnY=16.5,故lgKZnY´=9.3。7.某酸碱指示剂HIn的变色范围为5.8至7.8,其pKa=__6.8__；在pH=6时络合指示剂与Zn2+的络合物的条件稳定常数lgK´ZnIn=8.9,则变色点时的p[Zn]=__8.9___。8.吸光光度法中测量条件的选择应注意选择合适吸收波长,适当浓度,参比溶液等几点。9.吸光光度法中,采用的空白(参比)溶液主要有:试样空白,试剂空白和褪色空白。10.吸光光度法中,吸光度读数为0.434,浓度测量误差最小,此时透光率为36.8%。11.特殊的吸光光度法主要有示差吸光光度法,双波长吸光光度法,导数吸光光度法.12.衡量薄层色谱和纸色谱分离物质情况的参数是比移值。13.根据试样的用量和操作规模,分析方法分为常量分析,半微量分析,微量分析,超微量分析。二、回答问题（每题6分，共42分，写试卷纸上）1.已知某NaOH标准溶液吸收了二氧化碳，有部分NaOH变成了Na2CO3。用此NaOH溶液测定HCl的含量，以甲基红为指示剂，对测定结果有何影响，为什么？若使用酚酞作指示剂又如何。答：甲基红为指示剂时，由于滴定终点为弱酸性（pH＝4），Na2CO3被滴定成H2CO3,NaOH与HCl的化学计量关系比仍为1：1，不会多消耗NaOH标准溶液，对测定结果没有影响。酚酞作为指示剂，滴定终点为弱碱性（pH＝9），此时Na2CO3被滴定成NaHCO3，NaOH与HCl的化学计量关系比变为2：1，会多消耗NaOH标准溶液，使测定结果偏高。2.什么是络合物的条件稳定常数和络合反应的副反应系数，它们之间的关系如何？答：条件稳定常数是描述在有副反应存在是络合平衡的平衡常数，副反应系数是所有未参加主反应的物质浓度之和与该物质平衡浓度之比，用于描述副反应进行的程度。lgK’MY=lgKMY-lgαY-lgαM+lgαMY3.电对的条件电势大小与哪些因素有关？答：酸度，络合效应，离子强度，沉淀4.吸光光度法中透光率和吸光度的关系式是什么？答A＝－lgT5.解释下列现象：(1)用KMnO4滴定C2O42-时，滴入KMnO4的红色消失速度由慢到快；(2)间接碘量法测铜时，若试液中有Fe3+和AsO43-，它们都可将I－氧化成I2，加入NH4HF2可消除两者的干扰，解释其中原因。答（1）反应生成的Mn2+有自催化作用（2）溶液中NH4HF2＝NH4+HF+F-，酸碱缓冲溶液维持pH在酸性范围，降低AsO43-/AsO33-；另一方面F-与Fe3+配位，起掩蔽作用，降低Fe3+/Fe2+，故可消除两者干扰。6.用吸光光度法测定某一金属离子,共存离子组分会干扰,有哪些办法可以消除干扰?答：可以通过提高酸度，加入隐蔽剂，改变价态；选择合适参比，如褪色空白(铬天菁S测Al，氟化铵褪色，消除锆、镍、钴干扰)；选择适当波长等消除干扰。7.有一新有机显色剂为弱酸,采用吸光光度法测定其离解常数,请阐述理论依据和测定过程。答AHB和AB-分别为有机弱酸HB在强酸和强碱性时的吸光度，它们此时分别全部以[HB]或[B-]形式存在。A=AHB+AB-对pH作图即可求得pKa三、计算题（每题8分，共32分）1．二元弱酸H2B，已知pH＝1.92时，δH2B＝δHB-；pH＝6.22时δHB-＝δB2-。计算：（1）H2B的Ka1和Ka2。（2）如果以0.100mol/L的NaOH溶液滴定0.100mol/L的H2B，滴定至第一和第二化学计量点时，溶液的pH值各为多少？各选用何种指示剂？答（1）δH2B=δHB-时，Ka1＝[H+]=10-1.92=1.2010-2δHB-=δB2-时，Ka2＝[H+]=10-6.22＝6.0210–7（2）滴定至第一化学计量点时，产物为HB-，cHB-=0.0500mol/L,pH≈4.07,选用MO为指示剂。[H+][B-]Ka=[HB]pKa=pH+lg[HB][B-]pKa=pH+lgAB--AA-AHBAB--AA-AHB以lg滴定至第二化学计量点时，产物为B2-，cB2-=0.0333mol/L，[OH-]=21BCKb=2.3510–5mol/L，pOH=4.63,pH=9.37,选PP为指示剂。2.25.00mLKI溶液，用10.00mL0.0500mol/LKIO3溶液处理后，煮沸溶液除去I2。冷却后加入过量KI溶液使之与剩余KIO3反应，然后将溶液调整至中性。析出的I2用0.1008mol/LNa2S2O3溶液滴定，消耗21.14mL,求原KI溶液的浓度（10分）。答：nKI=(cIO3-VIO3-－1/6cS2O32-VS2O32-)×5＝0.7242mmolcKI=0.7242/25.00=0.02897mol/L3.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（Lmol-1cm-1），ACu=63.5）答：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=εbcc=A/εb＝0.434/（1.68×104×1）＝2.58×10-5(mol/L)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=0.12ms=0.14g4．用有机溶剂从100mL水溶液中萃取某药物成分A两次，每次用有机溶剂10mL，欲使总萃取率达99%以上,则A在两相中的分配比D应为多大?萃取完后将有机相合并，用等体积水洗涤一次,则将损失多大比例?（不考虑溶液中的其它因素影响）答：由题意可知：1-99%=[Vw/(DVo+Vw)]2得D=90损失％＝1/(90+1)×100％=1.1%