分析化学复习题
分析化学复习题一、选择题(26分)1、误差是指(C )A、 某一测量值与其算数平均值之差 B、 含有误差之值与真值之差;C、 测量值与其真值之差 D、错误值与其真值之差。2、下列说法正确的是 (C ) A、滴定过程中,指示剂发生颜色改变即为计量点B、精密度越高,则准确度越高C、称定NaOH溶液时,可以用邻苯二甲酸氢钾做基准物D、以上说法都正确3、在滴定分析中,所用试剂含有微量被测组分,应该进行(B)A、对照试验 B、空白试验 C、仪器校准D、方法校正 E、增加测定次数4、在水溶液中,直接滴定弱酸或弱碱时,要求cKa或cKb(C)A、≥10-6 B、≤10-6 C、≥10-8 D、≤ 10-8 E、=10-85、NaOH标准溶液保存不当,吸收了CO2,使部分NaOH变成了Na2CO3 。用这瓶NaOH溶液标定HCl溶液浓度,用甲基橙做指示剂,使测定结果(C )A、偏高 B、偏低 C、准确 D、不能确定6、N离子共存时,可以用控制溶液酸度的方法准确滴定M离子的条件式为(C )A、lgK′MY-lgK′NY≥5 B、lgcMKMY-lgcNKNY≥5C、lgcMK′MY-lgcNK′NY≥5 D、lgcMKMY-lgcNK′NY≥5 E、lgcMK′MY-lgcNKNY≥57、6、在EDTA溶液中,Y4-离子随酸度变化的酸效应系数α为:α=1+β1+β22+β33+β44+β55+β66。则式中β1,β2…分别代表的是( E ) A、EDTA酸各级相应的电离常数,Ka1,Ka2…Ka6 B、EDTA酸各级相应的电离常数的倒数C、EDTA酸各级相应的累积电离常数D、EDTA酸各级相应积累的电离常数的倒数 E、从EDTA最后一级电离常数(Ka6)为起点的各相应积累电离常数的倒数8、对于反应Fe3++3I-=2Fe2++ I3-,已知Φ0Fe3+/ Fe2+=0.771V,Φ0I3-/3I-=0.536V。反应的平衡常数lgK为(A)A、2×(0.771-0.536)/0.059 B、3×(0.771-0.536)/0.059C、2×3(0.771-0.536)/0.059 D、2×(0.536-0.771)/0.059E、3×(0.536-0.771)/0.0599、已知φ0 I2/2I-=0.54V;φ0 Cu2+/Cu+=0.16V,从两电对的电位来看,下列反应:2Cu2++4I-=2CuI+I2应该向左进行,而实际是向右进行,其主要原因是(B)A、由于生成CuI是很稳定的配合物,使Cu2+/Cu+电对的电位升高B、由于生成CuI是难溶化合物,使Cu2+/Cu+电对的电位升高C、由于I2难溶于水,促使反应向右D、由于I2有挥发性,促使反应向右E、I-离子还原性很强10、测量溶液pH通常所使用的两支电极为(A )A、玻璃电极和饱和甘汞电极 B、玻璃电极和Ag-AgCl电极C、玻璃电极和标准甘汞电极 D、饱和甘汞电极和Ag-AgCl电极11、下列有关比尔定律应用中问题的陈述,哪些是错误的? (C)A、比尔定律适用于一切浓度范围内有色溶液的测定B、应用比尔定律测定时得光波长不能随意改变C、比尔定律仅适用于有色物质的稀溶液 D、高离子强度下的较浓有色溶液的吸收曲线是弯曲的12、空心阴极灯的构造是(B)A、待测元素作阴极,铂丝作阳极,内充低压惰性气体B、待测元素作阴极,钨棒作阳极,内充低压惰性气体C、待测元素作阴极,铂丝作阳极,灯内抽真空D、待测元素作阳极,钨棒作阴极,内充氮气13、用K2Cr2O7标定Na2S2O3,采用的滴定方式属于( C )A、直接滴定 B、返滴定 C、置换滴定 D、间接滴定二、填空题(19分)1、已知H3PO4的pKa1=2.12,pKa2=7.20,pKa3=12.36。其共轭碱PO43-的pKb1=(1.64 ),HPO42-的pKb2=(6.80),H2PO4-的pKb3=( 11.88)。2、气相色谱中影响两组分完全分离的两方面的因素为(热力学因素)和(动力学因素)。3、原子化系统的作用是将试样中的待测元素由( 离子)形态转变为原子蒸气,原子化方法有(火焰)和(非火焰)两种。4、按照比尔定律,浓度c与吸光度A之间的关系应是一条通过原点的直线,事实上容易发生线性偏离,导致偏离的原因有( 仪器因素)和(化学因素)两大因素。5、测定F-浓度时,在溶液中加入TISAB的作用是( 稳定溶液的离子强度),(控制溶液的pH值),(掩蔽干扰离子)。6、在配位滴定法中,通过掩蔽来降低干扰离子浓度以消除干扰的方法有(络合掩蔽反应法),(氧化还原反应掩蔽法),(沉淀反应掩蔽法)。7、氧化还原滴定前对样品进行预处理时,加入过量的预处理剂的除去方法有( 热分解法),( 过滤法),(化学反应法)。三、判断题(正确的为T,错误的为F)(6分)1、某铁矿石中含铁39.16%,若甲分析结果为39.15%,乙分析结果为39.24%,则甲分析结果的准确度高。T 2、原子光谱分析中,共振线是指由第一激发态回到基态所产生的谱线,通常也是最灵敏线。T 3、溶液酸度越高,KMnO4氧化能力越强,与Na2C2O4反应越完全,所以用Na2C2O4标定KMnO4时,溶液酸度越高越好。F 4、分光光度法测定溶液吸光度时,一定是选择波长为λmax的光为入射光。F 5、色谱分析中,用纯物质对照进行定性鉴定时,未知物与纯物质的保留时间相同,则未知物一定是该纯物质。F 6、色谱的塔板理论提出了衡量色谱柱效能的指标,速率理论则指出了影响柱效的因素。T四、简答题(10分)1、电位分析中对参比电极的基本要求是什么?电位分析中要求参比电极的电位已知且恒定,在测量过程中即使有微小电流通过仍能保持不变,且其与不同的测试溶液间的液体接界电位差异很小,容易制作,寿命长。2、络合滴定中采用配位掩蔽法掩蔽干扰离子时对掩蔽剂的要求是什么?干扰离子与掩蔽剂形成的配合物应远比与EDTA形成的配合物稳定,且形成的配合物应为无色或浅色,掩蔽剂与待测离子不发生配位反应或即使发生配位反应,其稳定性应远小于待测离子与EDTA配合物的稳定性,掩蔽剂的使用pH范围与待测离子的测定pH范围一致。五、计算题(10分)1、分析不纯CaCO3(其中不含干扰物质)时,称取试样0.3000g,加入浓度为0.2500mol/L的HCl标准溶液25.00mL。煮沸除去CO2,用浓度为0.2012mol/L的NaOH溶液返滴过量酸,消耗了5.84mL。计算试样中CaCO3的质量分数(已知M CaCO3=100.1g/mol)。已知滴定反应:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2加入HCl的量:0.5000*25*10-3=6.25*10-3mol过量HCl的量:0.2012*5.84*10-3=1.175*10-3mol 与CaCO3反应HCl的量nHCl:6.25*10-3-1.175*10-3=5.075*10-3molωCaCO3=nHClMCaCO3/m/2=5.075*10-3*100.0/2/0.3=0.8467=84.67%第二章 误差与数据的统计处理习题
选择题
一、
1、按Q检验法(n=4时,Q0.90=0.76),下列哪组数据中有该舍弃的可疑数值(C)、12.85、12.82、12.79、12.54)
2、算式(30.582-7.43)+(1.6-0.54)+2.4963中,绝对误差最大的数据是(C)、1.6)
3、算式2.034×0.5106×603.8/(0.3512×4000)中每个数据的最后一位都有±1的绝对误差。哪个数据在计算结果中引入的相对误差最大(A)、2.034)
4、在滴定分析中,所用试剂含有微量被测组分,应该进行( B)、空白试验)
5、在重量分析中,被测组分不能完全沉淀下来,应该进行(D)、方法校正 )
6、测定过程中出现下列情况,导致偶然误差的是(C)、几次读取滴定管的读数不能取得一致)
7、能更好地说明测定数据分散程度的是(E)、标准偏差)
8、对NaClO溶液进行三次平行测定,得到NaClO含量分别为:13.40%、13.50%、13.45%。则(13.40-13.45)/13.45×100为第一次测定的(D)、相对偏差)
9、对某样品进行多次平行测定,得到平均值,其中某个别测定值与平均值之差为该次测定的(C)、绝对偏差 )
10、.以下情况产生的误差属于系统误差的是(A)、指示剂变色点与化学计量点不一致)
11、下列各项定义中不正确的是(A)、绝对误差是测定值与真值之差 )
12、在定量分析中,精密度与准确度之间的关系是(B)、准确度高,精密度也就高 )
13、分析测定中随机误差的特点是(D)、正负误差出现的概率相同)
14、以下各项措施中,可以减小随机误差的是(C)、增加平行测定次数)
15、下列算式的结果应以几位有效数字报出( D)、二位)
0.1010×(25.00-24.80)/1.0000
16、下面做法中不能检查系统误差的是(B)、平行测定)
17、在下列表述中不能提高分析结果准确度的是(D)、做平行实验时称量试样的质量完全一样)
18、对某试样平行测定,得到结果如下:43.28%,43.19%,43.62%,43.24 %。在置信度为90%的情况下,四次测定的Q检验值是0.76。问这些结果的最佳平均值是(A)、43.24)
19、由计算器算得 的结果为0.0164449。按有效数字运算规则将结果修约为:( D)、0.0164)
20、欲—测某水泥熟料中的SO3含量,由五个人分别进行测定,试样称取量皆为 2.2g,五个人获得五份报告如下,哪一份报告是合理的?(E)、2.1%)
21、下列情况中引起系统误差的是(D)、试剂中含有被测物质)
22、能消除测定方法中的系统误差的措施是(C)、用标准试样进行对照试验)
23、下列表述中,最能说明系统误差小的是(B)、与已知的质量分数的试样多次分析结果的平均值一致)
二、填空题
1、系统误差具有 重复性、单向性、恒定性 的特点。
2、随机误差具有对称性、单峰性、有界性、抵偿性的特点。
三、判断题(正确:T;错误:F)
1、试剂中含有微量被测组分将引起试剂误差,可通过扣除试剂空白或将试剂进一步提纯加以校正。T
2、某人分析一矿物中的含硫量,每次取样3.5g,分析结果分别报告为0.04199%、0.04201%是合理的。F
3、某人分析结果的精密度很高,那么其分析结果的准确度一定很高。F
4、某人分析结果的准确度很高,那么其分析结果的精密度一定很高。T
5、某铁矿石中含铁39.16%,若甲分析得结果为39.12%,39.15%,和39.18%,乙分析得结果为39.19%,39.24%和39.28%,则甲分析结果的准确度和精密度都高。T
6、某铁矿石中含铁39.16%,若甲分析结果为39.15%,乙分析结果为39.24%,则甲分析结果的准确度高。T
7、在偏差的表示中,用标准偏差和算术平均偏差表示结果一样合理。F
8、在偏差的表示中,用标准偏差表示结果比用算术平均偏差表示结果更为合理。T
9、某人分析一矿物中的含硫量,每次取样3.5g,分析结果分别报告为0.042%、0.041%是合理的。T
10、0.1009×1.314×(28.00-21.78)/0.3554的结果应取四位有效数字。F
11、标定溶液时,若基准物吸潮而纯度不高所引起的试剂误差可用空白试验校正。F
四、计算题
1、某铁矿石中含铁39.16%,若甲分析得结果为39.12%,39.15%和39.18,乙分析得结果为39.19%,39.24%和39.28%。试比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。
答:x平均=∑xi/n
E=x-μ
d平均=∑│xi-x平均│/n
s=(∑(xi-x平均)2/(n-1))1/2
x甲,平均=(39.12%+39.15%+39.18%)/3=39.15%
x乙,平均=(39.19%+39.24%+39.28%)/3=39.24%
E甲= x甲,平均-μ=39.15%-39.16%=-0.01%
E乙= x乙,平均-μ=39.24%-39.16%=0.08%
d甲,平均=(│39.12%-39.15%│+│39.15%-39.15%│+│39.18%-39.15%│)/3=0.02%
d乙,平均=(│39.19%-39.24%│+│39.24%-39.24%│+│39.28%-39.24%│)/3=0.03%
s甲=(((39.12%-39.15%)2+(39.15%-39.15%)2+(39.18%-39.15%)2)/(3-1))1/2=0.03%
s乙=(((39.19%-39.24%)2+(39.24%-39.24%)2+(39.28%-39.24%)2)/(3-1))1/2=0.045%
分析:由计算结果可知,甲的分析结果的误差、平均偏差和标准偏差都较小,因而甲的分析结果的准确度和精密度都较高。
2、测定铅锡合金中铅的质量百分含量为(%):37.30,37.15,37.32,37.33,37.35。用Q检验法检验37.15是否应该保留(Q0.90,5=0.64)?
答:测定结果排序:37.15,37.30,37.32,37.33,37.35
计算Q:Q=(37.30-37.15)/(37.35-37.15)=0.75
Q> Q0.90,5=0.64,37.15不应该保留
3、某人测定铁矿石中铁的含量(%),结果如下:60.22,60.23,60.15,60.24,60.21,60.20,60.27,60.25,60.23,60.35。计算测定结果的平均值及标准偏差。(n=10时,Q0.90=0.41;n=9时,Q0.90=0.44;n=8时,Q0.90=0.47)
答:排序:60.15,60.20,60.21,60.22,60.23,60.23,60.24,60.25,60.27,60.37
计算级差:60.37-60.15=0.22
判断可以数值:60.20-60.15=0.05,60.37-60.27=0.10,60.37为最可疑数据
计算Q计:Q计=(60.35-60.27)/( 60.37-60.15)=0.10/0.22=0.45>0.41=Q0.90,弃去60.37。
剩余9个数据再次排序后:级差为:60.27-60.15=0.12,可疑数据变为60.15,
则Qˊ计=(60.20-60.15)/(60.27-60.15)=0.05/0.12=0.42<0.44 =Q0.90,所以60.05保留。
则平均值x均为:
X均=(60.15+60.20+60.21+60.22+60.23+60.23+60.24+60.25+60.27)/9=60.22
标准偏差为:
s=(Σ(xi-x均)2/(n-1))1/2
=((-0.07)2+(-0.02)2+(-0.01)2+0+0.012+0.012+0.022+0.032+0.052)/(9-1))1/2=0.034
五、简答题:
1、正确理解准确度和精密度,误差和偏差的概念。
答:准确度是指测定平均值与真值的接近程度,常用误差大小表示,误差小,准确度高。精密度是指在确定的条件下,多次测量结果间的一致程度,其大小常用偏差表示,偏差小,表示多次测定结果间一致程度高。准确度高一定需要高的精密度,但精密度高不一定有高的准确度。
2、下列情况分别引起哪种类型的误差(系统误差、随机误差或者过失误差)?如果是系统误差,应如何消除?
①砝码腐蚀;②称量时,试样吸收了空气中的水分;③试剂中含有微量待测组分;④重量法测定SiO2时,试液中硅酸沉淀不完全⑤计算时使用了不准确的摩尔质量;⑥移液管、容量瓶相对体积没有进行校正
答:①系统误差中的仪器误差,应更换砝码;②偶然误差;③系统误差中的试剂误差,应更换高纯试剂或作空白试验;④系统误差中的方法误差,更换方法或与标准方法比较找出换算系数;⑤过失误差,重新计算;⑥系统误差,校正仪器
3、用四种方法来分析已知铁质量分数为66.66% 的标准试样,这四种方法所测得的平均结果(%)和标准偏差(%)如下:
(1)平均值:65.28,标准偏差:1.46% (2)平均值:66.28,标准偏差:0.40%
(3)平均值:64.90,标准偏差:2.53% (4)平均值:63.64,标准偏差:0.38%
四种方法中测量结果准确度和精密度最好的方法是哪种?哪种方法存在系统误差?
答:判断结果的准确度应将测定结果平均值与标准值进行比较,判断精密度应比较标准偏差。因此,准确度和精密度最好的方法是(2),方法(4)精密度好,准确度不高,存在系统误差。
第三章 滴定分析习题
选择题
一、
1、滴定度是指(A)、与1mL标准溶液相当的被测物的质量)
2、物质B的物质的量的浓度是指(E)、物质B的物质的量除以混合物的体积)
3、滴定分析所用的指示剂是(B)、利用自身颜色变化确定化学计量点的外加试剂)
4、终点误差的产生是由于(A)、滴定终点与化学计量点不符)
5、标准溶液与被测组分定量反应完全,即二者的计量比与反应式所表示的化学计量关系恰好相符之时,反应就达到了(B)、化学计量点)
6、用同一KMnO4标准溶液分别滴定体积相等的FeSO4和H2C2O4溶液,耗用的标准溶液体积相等,对两溶液浓度关系正确表述是(A)、cFeSO4= cH2C2O4)
7、移取KHC2O4·H2C2O4溶液25.00 mL, 以0.1500 mol/L NaOH溶液滴定至终点时消耗25.00 mL。今移取上述KHC2O4·H2C2O4溶液20.00 mL, 酸化后用 0.0400mol/L KMnO4溶液滴定至终点时消耗溶液体积(mL)是(A)、20.00 )
8、用酸碱滴定法测定CaCO3试剂的纯度,采用的滴定方式属于(B)、返滴定)
9、以K2NaCo(NO2)6形式沉淀,再用KMnO4滴定以测定K+,采用的滴定方式属于(D)、间接滴定)
10、用K2Cr2O7标定Na2S2O3,采用的滴定方式属于(C)、置换滴定)
11、用H2C2O4标定KMnO4,采用的滴定方式属于(A)、直接滴定)
12、以下试剂能作为基准物的是(D)、99.99%金属铜)
13、以下物质必须采用间接法配制标准溶液的是(B)、Na2S2O3)
14、下列说法中,何者是错误的?(C)、物质的量n与质量m的关系为:n=m/M,式中M为物质的量浓度)
二、填空题
1、按照化学反应的不同,滴定分析法一般可分成 酸碱滴定法(中和法),沉淀滴定法(容量沉淀法),配位滴定法(络和滴定法),氧化还原滴定法 四种。
2、适用于滴定分析的化学反应必须满足条件是反应定量地完成,反应速率快,能用比较简便的方法确定滴定终点
3、基准物质必须具备条件是 具有足够的纯度,物质组成与化学式完全相符,稳定 。
三、计算题
1、相对密度为1.01的含3.00%的H2O2溶液2.50mL,与c1/5KMnO4=0.200mol/L的KMnO4溶液完全作用,需此浓度的KMnO4溶液多少毫升?(已知MH2O2=34.02g/mol)
已知滴定反应为:5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2+8H2O
解:n1/5KMnO4=n1/2H2O2
n1/2H2O2=m1/2H2O2/M1/2H2O2=3.00%×1.01×2.50×/(34.02/2)=4.453×10-3mol
设需要的KMnO4溶液体积为VmL,则有:
c1/5KMnO4V×10-3=4.453×10-3
V=4.453/ c1/5KMnO4=4.453/0.2000=22.3mL
2、分析不纯CaCO3(其中不含干扰物质)时,称取试样0.3000g,加入浓度为0.2500mol/L的HCl标准溶液25.00mL。煮沸除去CO2,用浓度为0.2012mol/L的NaOH溶液返滴过量酸,消耗了5.84mL。计算试样中CaCO3的质量分数(已知M CaCO3=100.1g/mol)。
解:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
NaOH+HCl=NaCl+H2O
试样中加入的HCl的量:0.2500×25.00×10-3=6.250×10-3mol
试样中过量的HCl的量:0.2012×5.84×10-3=1.175×10-3mol
与试样反应的HCl的量:6.250×10-3-1.175×10-3=5.075×10-3mol
ωCaCO3=n CaCO3M CaCO3/m试样×100%=5.075/2×10-3×100.1/0.3000×100%=84.67%
3、30.0mL0.150mol/LHCl溶液和20.0mL0.150mol/LBa(OH)2溶液相混合所得溶液是酸性、中性、还是碱性?计算过量反应物的浓度。
解:Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+H2O
nHCl=2nBa(OH)2
nHCl=cHClVHCl=0.150×30.0×10-3=4.50×10-3mol
nBa(OH)2= c Ba(OH)2V Ba(OH)2=0.150×20.0×10-3=3.00×10-3mol
2nBa(OH)2=6.00×10-3mol>4.50×10-3mol= nHCl
反应物Ba(OH)2过量,所以混合后溶液为碱性,过量反应物的浓度为:
(3.00×10-3-4.50×10-3/2)/(30.0+20.0)/10-3=0.015mol/L
4、假如有一邻苯二甲酸氢钾试样,其中邻苯二甲酸氢钾含量约为90%,余为不与碱作用的杂质,今用酸碱滴定法测定其含量。若采用浓度为1.000mol/L的NaOH标准溶液滴定之,欲控制滴定时碱溶液的体积在25mL左右,则:
(1)需称取上述试样多少克?
(2)以浓度为0.01000mol/L碱溶液代替1.000mol/L的碱溶液,重复上述计算。
(3)通过上述(1)、(2)计算结果,说明为什么在滴定分析中通常采用的滴定剂浓度为0.1~0.2mol/L。(已知M KHC8H4O4=204.2g/mol)
解:(1)OH-+KHC8H4O4=KC8H4O4-+H2O
n KHC8H4O4= nNaOH
设用1.000mol/L的NaOH标准溶液滴定KHC8H4O4需称取试样至少为m1g,则有
90%m1=n KHC8H4O4M KHC8H4O4= nNaOH M KHC8H4O4=cNaOHVNaOHM KHC8H4O4
即90%m1=1.000×25×10-3×204.2
m1=5.7g
(2)设用0.01000mol/L的NaOH标准溶液滴定KHC8H4O4需称取试样至少为m2g,则有
90%m2=n KHC8H4O4M KHC8H4O4= nNaOH M KHC8H4O4=cNaOHVNaOHM KHC8H4O4
即90%m1=0.01000×25×10-3×204.2
m1=0.057g
四、判断题(正确:T;错误:F)
1、H2SO4可以用直接法配制标准溶液。F
2、KOH只能用间接法配制标准溶液。T
3、KMnO4可以用直接法配制标准溶液。F
4、K2Cr2O7可以用直接法配制标准溶液。T
5、KIO3可以用直接法配制标准溶液。T
6、Na2S2O3.H2O可以用直接法配制标准溶液。F
五、名词解释及简答题
1、什么叫滴定度?滴定度与物质的量的浓度如何换算?
答:滴定度是指每毫升标准溶液相当的待测组分的质量,表示为T被测物/滴定剂。滴定度与物质的量的浓度的换算是,对于一个化学反应aA+bB=cC+dD,TA/B=acBMA/1000/b。
2、表示标准溶液浓度的方法有几种?各有何特点?
答:表示标准溶液浓度的方法有两种:物质的量的浓度和滴定度
物质的量的浓度是指单位体积的溶液中所含的溶质的物质的量,用c表示,其单位为mol/L,是进行一系列计算的基础,滴定度也是据此进行计算的。滴定度是指每毫升标准溶液相当的待测组分的含量,用T待测组分/滴定剂表示,其广泛应用在生产实践的大批量试样的分析计算。
3、若将H2C2O4.2H2O基准物长期放在有硅胶的干燥器中,当用它标定NaOH溶液的浓度时,结果是偏高还是偏低?为什么?
答:偏低。因为H2C2O4.2H2O基准物长期放在有硅胶的干燥器中,会失去部分结晶水,若失水后还用它作基准物质,由于称量时并没有减少称量质量,此时称取的物质的量比理论值大,但仍按理论值进行计算,则结果偏低。
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