《化学分析技术》(化工版) 材料化工与资源环境类 期末复习卷(五)四川省(原卷版+解析版)
2026-09-07
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内容正文:
《化学分析技术》(化工版)
期末复习卷(五)
时间:90分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 沉淀溶解平衡对于定量分离沉淀时如何选择沉淀剂具有指导作用。洗涤沉淀时,为减少沉淀损失,最恰当的洗涤剂是( )
A. 蒸馏水
B. 饱和溶液
C. 盐酸
D. 饱和NaCl溶液
2. 以 为标准溶液滴定 时,可选用的指示剂是( )
A. 甲基橙
B. 酚酞
C. 二苯胺磺酸钠
D. 淀粉溶液
3. 下列有关化学用语表达正确的是( )
A. 溶液中的水解反应方程式:
B. 的电离方程式:
C. 的水解方程式:
D. 的溶解平衡表达式:
4. 用溶液滴定时,常用二苯胺磺酸钠作指示剂,则当滴定至终点时,溶液呈( )
A. 绿色
B. 紫色
C. 纯蓝色
D. 黄色
5. 已知某缓冲溶液中 c(HA)=0.1mol/L,c(0.01mol/L,HA 的 Ka=1×10-5,则该缓冲溶液的 pH 为( )
A. 4
B. 5
C. 6
D. 7
6. 沉淀完成后进行陈化是为了( )
A. 使无定形沉淀转变为晶形沉淀
B. 除去混晶共沉淀带入的杂质
C. 使沉淀更为纯净,沉淀颗粒变大
D. 加速后沉淀作用
7. 下列溶液中,能构成缓冲溶液的是( )
A. 0.1mol/L NH3・O 与 0.1mol/L NH4Cl
B. 0.1mol/L HAc 与 0.1mol/L NaOH
C. 0.1mol/L HCl 与 0.1mol/L NaCl
D. 0.1mol/L 与 0.1mol/L NaOH
8. 下列哪种情况不能用配位滴定法进行测定( )
A.金属离子与配位剂形成稳定的配合物
B.金属离子与配位剂的反应速度慢
C.有合适的指示剂指示终点
D.反应能定量进行
9. 配制一定浓度的溶液时,下列操作会导致所配溶液浓度偏低的是:( )
A. 转移溶液时部分溶液溅出容量瓶外
B. 砝码上有锈斑
C. 容量瓶用蒸馏水洗净后,残留少量蒸馏水
D. 定容时俯视刻度线
10. 下列滴定中,终点将提前出现的是( )
A. 莫尔法滴定中浓度为
B. 佛尔哈德法返滴定测没加硝基苯
C. 法扬司法测以曙红为指示剂
D. 以荧光黄为指示剂在时测
11. 用标准溶液测定溶液浓度时,若滴定开始时仰视读数,结束时俯视读数,其他操作没有错误,则测定结果( )
A. 偏大
B. 偏小
C. 无法确定
D. 以上都不是
12. 用置换滴定法测定某样品中某成分含量时,若标准溶液在保存过程中浓度发生变化,对测定结果的影响是( )
A. 偏高
B. 偏低
C. 无法确定,取决于浓度是变大还是变小
D. 无影响
13. 在进行EDTA标准滴定溶液标定时,一般使用哪种指示剂( )
A. 酚酞
B. 甲基橙
C. 淀粉
D. 铬黑T
14. 用高锰酸钾法测定某样品中钙含量时,若沉淀草酸钙时,有部分草酸钙沉淀损失,会导致测定结果( )
A. 偏高
B. 偏低
C. 偏离程度与沉淀损失量无关
D. 以上说法均不对
15. 下列操作会导致 NaOH 浓度标定结果偏高的是( )
A. 基准物质邻苯二甲酸氢钾称量时吸潮
B. 滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
C. 滴定管未用 NaOH 溶液润洗
D. 锥形瓶用蒸馏水润洗后未烘干
16. 下列哪些情况中,使分析结果产生负误差的是(多选)
A. 以盐酸标准溶液滴定 NaOH 溶液的浓度,用甲基橙为指示剂
B. 用于标定标准溶液的基准物质在称量时吸潮了
C. 测定 ・2O 的摩尔质量时,草酸失去部分结晶水
D. 滴定前用标准溶液荡洗了锥形瓶
17. 下列组分的测定中,不属于酸碱滴定法的是( )
A. 工业用水总硬度的测定
B. 氨水中氨含量的测定
C. 纯碱总碱度的测定
D. 铵盐纯度的测定
18. 下列哪种情况会使指示剂的变色范围发生移动( )
A. 滴定速度加快
B. 滴定管未润洗
C. 溶液中加入大量中性盐
D. 滴定管读数错误
19. 25mL移液管在使用前应进行哪种校准( )
A. 绝对校准
B. 相对校准
C. 无需校准
D. 酸度校准
20. 下列哪个不是滴定仪器( )
A. 容量瓶
B. 滴定管
C. 圆底烧瓶
D. 移液管
二、判断题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 在配制盐酸标准溶液时,如果容量瓶的刻度线不清晰,可以用手轻轻擦拭使其变得清晰。( )
22. 条件电势的单位是伏特(V)( )
23. 化学试剂标签颜色是随意规定的,没有统一标准。( )
24. 滴定分析计算中,只要知道滴定剂的浓度和体积,就可以计算出待测物的浓度。( )
25. 重铬酸钾法测定 COD 时,硫酸汞的加入量与水样中氯离子含量无关。( )
26. pH=8.32的有效数字是3位有效数字。( )
27. 计算19.87×8.06×2.3654时,可以先都修约成三位有效数字后再算出结果,也可以先算出结果后再保留三位有效数字。( )
28. 用直接滴定法测定物质含量时,溶液的颜色变化是判断终点的唯一依据。( )
29. 在容量瓶中混合不同浓度的溶液时,需要先分别量取,再混合。( )
30. 在酸碱滴定中,指示剂的变色范围越宽越好。( )
三、填空题(本大题共5小题,每题2分,共10分)
31. 在空气中用砝码称得的玻璃仪器中装入的纯水的质量为15g,在表中查得的常用玻璃量器衡量法K(t)值为1.00312,计算的mL。
32. 在混合碱的测定中,若滴定至第一个终点(即NaOH被完全中和)后,未加入甲基橙而直接继续滴定,则会导致Na2CO3的测定结果______。
33. 在配制c(N0.1mol/L的标准溶液时,若需配制500mL溶液,则理论上应称取NO(摩尔质量约为248g/mol)的质量为 ______ g。
34. 以适当单位表示以下数值以消除该数值中不必要的非有效数字:0.0002548kg为 ______g。
35. 在移液过程中,为了防止溶液被稀释或污染,需要用______对移液管进行润洗。
四、问答题(本大题共5小题,每题6分,共30分)
36. 为什么氧化还原滴定法中,化学计量点时氧化剂和还原剂的物质的量相等?
37. 沉淀称量法中,为什么要对沉淀进行陈化?陈化过程中会发生哪些变化?
38. 说明佛尔哈德法为何需在强酸性条件下进行。
39. 配位滴定中,金属离子与 EDTA 形成的配合物应满足哪些条件?
40. 请简述增加平行测定次数对减小随机误差的原理。
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《化学分析技术》(化工版)
期末复习卷(五)
时间:90分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 沉淀溶解平衡对于定量分离沉淀时如何选择沉淀剂具有指导作用。洗涤沉淀时,为减少沉淀损失,最恰当的洗涤剂是( )
A. 蒸馏水
B. 饱和溶液
C. 盐酸
D. 饱和NaCl溶液
【答案】B
【解析】BaCO3为难溶沉淀,其溶解平衡为BaCO3(s) ⇌ Ba2+(aq)+CO32-(aq)。用饱和BaCl2溶液洗涤时,大量Ba2+产生同离子效应,使平衡向生成沉淀的方向移动,可减少BaCO3溶解损失;蒸馏水、饱和NaCl均无此效果,盐酸会与CO32-反应使沉淀溶解。故最恰当的洗涤剂是B。
2. 以 为标准溶液滴定 时,可选用的指示剂是( )
A. 甲基橙
B. 酚酞
C. 二苯胺磺酸钠
D. 淀粉溶液
【答案】C
【解析】K2Cr2O7滴定Fe2+属于氧化还原滴定,常用二苯胺磺酸钠作氧化还原指示剂,终点颜色变化敏锐;甲基橙、酚酞为酸碱指示剂,淀粉用于碘量法,均不适用于该滴定。故答案为C。
3. 下列有关化学用语表达正确的是( )
A. 溶液中的水解反应方程式:
B. 的电离方程式:
C. 的水解方程式:
D. 的溶解平衡表达式:
【答案】D
【解析】A项中Al3+的水解应使用可逆号,且水解程度较小,通常不写成生成Al(OH)3沉淀的形式,因此表达不规范。B项中H2CO3为二元弱酸,电离应分步书写,不能一步写成H2CO3 ⇌ 2H+ + CO32-。C项表示的是HCO3^-的电离,而不是水解;HCO3-的水解方程式应为HCO3- + H2O ⇌ H2CO3 + OH-。D项CaCO3的溶解平衡表达式书写正确:CaCO3(s) ⇌ Ca2+(aq) + CO32-(aq)。故选D。
4. 用溶液滴定时,常用二苯胺磺酸钠作指示剂,则当滴定至终点时,溶液呈( )
A. 绿色
B. 紫色
C. 纯蓝色
D. 黄色
【答案】B
【解析】K2Cr2O7滴定Fe2+时,反应生成的Cr3+使溶液呈绿色。到达终点时,稍过量的K2Cr2O7将二苯胺磺酸钠氧化,使溶液呈明显的紫色(紫红色),故终点颜色为紫色,选B。
5. 已知某缓冲溶液中 c(HA)=0.1mol/L,c(0.01mol/L,HA 的 Ka=1×10-5,则该缓冲溶液的 pH 为( )
A. 4
B. 5
C. 6
D. 7
【答案】A
【解析】缓冲溶液pH = pKa + lg[c(A-)/c(HA)]。pKa = -lg(1×10-5) = 5;c(A-)/c(HA) = 0.01/0.1 = 0.1,lg0.1 = -1,故pH = 5 + (-1) = 4,选A。
6. 沉淀完成后进行陈化是为了( )
A. 使无定形沉淀转变为晶形沉淀
B. 除去混晶共沉淀带入的杂质
C. 使沉淀更为纯净,沉淀颗粒变大
D. 加速后沉淀作用
【答案】C
【解析】A:无定形沉淀陈化易胶溶,难转晶型,错误。 B:混晶杂质是晶格取代,陈化难以去除,错误。 C:符合陈化 “颗粒变大、沉淀更纯净” 的作用,正确。 D:陈化是沉淀完成后的操作,不加速沉淀过程,错误。
7. 下列溶液中,能构成缓冲溶液的是( )
A. 0.1mol/L NH3・O 与 0.1mol/L NH4Cl
B. 0.1mol/L HAc 与 0.1mol/L NaOH
C. 0.1mol/L HCl 与 0.1mol/L NaCl
D. 0.1mol/L 与 0.1mol/L NaOH
【答案】A
【解析】缓冲溶液应由弱酸及其共轭碱,或弱碱及其共轭酸组成。A项含有弱碱NH3·H2O及其共轭酸NH4+,二者组成NH3·H2O/NH4+缓冲体系,能构成缓冲溶液。B项中HAc与NaOH等物质的量反应后主要生成NaAc,缺少足量的HAc,不能形成缓冲体系。C项由强酸HCl和强酸强碱盐NaCl组成,不能形成缓冲体系。D项中H2SO4与NaOH等物质的量反应后生成NaHSO4,不能形成由弱酸及其共轭碱组成的缓冲体系。因此选A。
8. 下列哪种情况不能用配位滴定法进行测定( )
A.金属离子与配位剂形成稳定的配合物
B.金属离子与配位剂的反应速度慢
C.有合适的指示剂指示终点
D.反应能定量进行
【答案】B
9. 配制一定浓度的溶液时,下列操作会导致所配溶液浓度偏低的是:( )
A. 转移溶液时部分溶液溅出容量瓶外
B. 砝码上有锈斑
C. 容量瓶用蒸馏水洗净后,残留少量蒸馏水
D. 定容时俯视刻度线
【答案】A
【解析】根据c=n/V判断所配溶液浓度的变化。A项转移溶液时部分溶液溅出容量瓶外,会造成溶质损失,溶质的物质的量n减小,而定容体积基本不变,因此浓度偏低。B项砝码上有锈斑会使砝码实际质量大于标示质量,按读数称取的溶质质量偏大,浓度偏高。C项容量瓶用蒸馏水洗净后残留少量蒸馏水,定容时会并入最终体积,既不改变溶质的物质的量,也不改变最终定容体积,对浓度无影响。D项定容时俯视刻度线,会使实际液面低于刻度线,实际体积偏小,浓度偏高。因此选A。
10. 下列滴定中,终点将提前出现的是( )
A. 莫尔法滴定中浓度为
B. 佛尔哈德法返滴定测没加硝基苯
C. 法扬司法测以曙红为指示剂
D. 以荧光黄为指示剂在时测
【答案】C
【解析】要判断终点是否提前,核心看指示剂或沉淀的行为是否让变色提前: A:浓度低,需更多A才变色,终点滞后。 B:未加硝基苯,AgCl转化为AgSCN,消耗更多试剂,终点滞后。 C:曙红对A吸附力强于C,会提前被吸附变色,终点提前。 D:荧光黄在酸性(pH=3)下难吸附,终点滞后。 答案:C
11. 用标准溶液测定溶液浓度时,若滴定开始时仰视读数,结束时俯视读数,其他操作没有错误,则测定结果( )
A. 偏大
B. 偏小
C. 无法确定
D. 以上都不是
【答案】B
【解析】滴定管0刻度在上,读数时仰视会使初读数偏大,俯视会使终读数偏小,消耗NaOH标准溶液体积(终读数减初读数)偏小。根据c(HCl)×V(HCl) = c(NaOH)×V(NaOH),V(NaOH)偏小时,计算出的HCl浓度偏小,选B。
12. 用置换滴定法测定某样品中某成分含量时,若标准溶液在保存过程中浓度发生变化,对测定结果的影响是( )
A. 偏高
B. 偏低
C. 无法确定,取决于浓度是变大还是变小
D. 无影响
【答案】C
13. 在进行EDTA标准滴定溶液标定时,一般使用哪种指示剂( )
A. 酚酞
B. 甲基橙
C. 淀粉
D. 铬黑T
【答案】D
【解析】EDTA标准滴定通常采用金属指示剂。铬黑T能与许多金属离子形成有色配合物,在EDTA滴定达到终点时,金属离子被EDTA络合,铬黑T释放出来,溶液颜色发生明显变化,因此适合作为指示剂。酚酞和甲基橙属于酸碱指示剂,淀粉主要用于碘量法。故选D。
14. 用高锰酸钾法测定某样品中钙含量时,若沉淀草酸钙时,有部分草酸钙沉淀损失,会导致测定结果( )
A. 偏高
B. 偏低
C. 偏离程度与沉淀损失量无关
D. 以上说法均不对
【答案】B
【解析】测定钙时,样品中的Ca2+沉淀为CaC2O4,经洗涤、酸溶后用KMnO4滴定C2O42-。若有部分CaC2O4沉淀损失,则后续滴定时C2O42-量偏少,消耗KMnO4标准溶液体积偏小,使计算出的钙含量偏低,选B。
15. 下列操作会导致 NaOH 浓度标定结果偏高的是( )
A. 基准物质邻苯二甲酸氢钾称量时吸潮
B. 滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
C. 滴定管未用 NaOH 溶液润洗
D. 锥形瓶用蒸馏水润洗后未烘干
【答案】A
【解析】KHP 吸潮后,称量质量中包含水分,实际 KHP 质量小于称量值,导致计算时 n(KHP)偏高,故 c(NaOH)偏高;B 中气泡消失实际消耗 NaOH 体积小于读数差,浓度偏低;C 中滴定管未润洗导致体积偏大,浓度偏低;D 中无影响,A 正确。
16. 下列哪些情况中,使分析结果产生负误差的是(多选)
A. 以盐酸标准溶液滴定 NaOH 溶液的浓度,用甲基橙为指示剂
B. 用于标定标准溶液的基准物质在称量时吸潮了
C. 测定 ・2O 的摩尔质量时,草酸失去部分结晶水
D. 滴定前用标准溶液荡洗了锥形瓶
【答案】C、D
【解析】A项:用盐酸标准溶液滴定NaOH溶液时,若用甲基橙作指示剂,终点相对于适宜的强酸强碱化学计量点可能偏酸,需要加入稍过量的盐酸,按滴定体积计算的NaOH浓度偏高,产生正误差。B项:基准物质吸潮后,称量质量中包含水分,按称量质量计算的基准物质物质的量偏大,标定得到的标准溶液浓度偏高,产生正误差。C项:草酸二水合物失去部分结晶水后,同质量样品中草酸的物质的量相对增大;若仍按H2C2O4·2H2O的摩尔质量计算,得到的摩尔质量偏小,产生负误差。D项:用标准滴定溶液荡洗锥形瓶后,瓶壁残留的标准溶液会参与反应,但其体积未计入滴定管读数,实际加入的标准溶液总量大于读数值,按读数计算的待测物含量或浓度偏低,产生负误差。因此符合条件的是C、D。
17. 下列组分的测定中,不属于酸碱滴定法的是( )
A. 工业用水总硬度的测定
B. 氨水中氨含量的测定
C. 纯碱总碱度的测定
D. 铵盐纯度的测定
【答案】A
【解析】纯碱总碱度的测定、氨水中氨含量的测定和铵盐纯度的测定,均利用酸碱中和反应,属于酸碱滴定法。工业用水总硬度的测定通常采用EDTA配位滴定法,不属于酸碱滴定法。因此,正确答案为A。
18. 下列哪种情况会使指示剂的变色范围发生移动( )
A. 滴定速度加快
B. 滴定管未润洗
C. 溶液中加入大量中性盐
D. 滴定管读数错误
【答案】C
【解析】指示剂的变色范围受其离解常数和溶液离子强度等因素影响。溶液中加入大量中性盐使离子强度增大,影响指示剂的酸式/碱式浓度比,从而使其变色范围发生移动;滴定速度、滴定管是否润洗、读数错误属于操作误差,不改变指示剂变色范围。故答案为C。
19. 25mL移液管在使用前应进行哪种校准( )
A. 绝对校准
B. 相对校准
C. 无需校准
D. 酸度校准
【答案】B
【解析】在容量仪器的校准中,相对校准是将移液管实际移取或放出的体积与标准容量进行比较,以确定其容量误差或校正值。25 mL移液管在常规使用前通常采用相对校准进行检查,因此正确答案为B。绝对校准也可用于准确测定移液管的实际容量,但不是本题所指的常规使用前校准方法。
20. 下列哪个不是滴定仪器( )
A. 容量瓶
B. 滴定管
C. 圆底烧瓶
D. 移液管
【答案】C
【解析】容量瓶、滴定管、移液管均为滴定分析和定量分析中常用量器;圆底烧瓶是加热反应容器,不属于滴定分析仪器。故答案为C。
二、判断题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 在配制盐酸标准溶液时,如果容量瓶的刻度线不清晰,可以用手轻轻擦拭使其变得清晰。( )
【答案】错误
【解析】容量瓶的刻度线不应被擦拭或触碰,因为这可能导致刻度线的损坏或偏移。如果容量瓶的刻度线不清晰,应使用其他方法进行量取,如使用移液管。
22. 条件电势的单位是伏特(V)( )
【答案】正确
【解析】条件电势是在一定条件下电对氧化态和还原态活度(或浓度)均为1时体系的电势,属于电极电势,其单位与电势相同,为伏特(V)。
23. 化学试剂标签颜色是随意规定的,没有统一标准。( )
【答案】错误
24. 滴定分析计算中,只要知道滴定剂的浓度和体积,就可以计算出待测物的浓度。( )
【答案】错误
【解析】滴定分析计算还必须知道滴定反应确定的化学计量比、待测液体积或样品质量等。仅知道滴定剂的浓度和体积,无法计算出待测物的浓度。
25. 重铬酸钾法测定 COD 时,硫酸汞的加入量与水样中氯离子含量无关。( )
【答案】错误
【解析】COD测定中,水样中的Cl-会被K2Cr2O7氧化而干扰测定,加入HgSO4可络合Cl-以消除干扰,其加入量应根据水样中氯离子含量确定,并非与水样中氯离子含量无关。
26. pH=8.32的有效数字是3位有效数字。( )
【答案】错误
【解析】pH 值的有效数字位数是从小数点后开始算的,pH=8.32 的有效数字是两位。
27. 计算19.87×8.06×2.3654时,可以先都修约成三位有效数字后再算出结果,也可以先算出结果后再保留三位有效数字。( )
【答案】错误
【解析】正确做法是先用原始数据计算,最后按各因数中有效数字位数最少者保留结果;不能先把所有因数都修约成三位有效数字再计算,因为过早修约会产生累计修约误差。例如:19.87×8.06×2.3654≈378.824,保留三位有效数字为3.79×102;若先修约为19.9、8.06、2.37,乘积≈380.134,保留三位有效数字为3.80×102,二者不一致。故题目说法错误。
28. 用直接滴定法测定物质含量时,溶液的颜色变化是判断终点的唯一依据。( )
【答案】错误
【解析】直接滴定法中判断终点可用指示剂颜色变化,也可用电位法、电导法、光度法等仪器方法,溶液颜色变化不是判断终点的唯一依据。
29. 在容量瓶中混合不同浓度的溶液时,需要先分别量取,再混合。( )
【答案】正确
【解析】在容量瓶中混合不同浓度溶液时,应先用移液管等精确量器分别量取所需体积的各溶液,再转移至同一容量瓶中混合;必要时用溶剂定容至刻度并摇匀。这样可以保证各组分体积和最终浓度准确。
30. 在酸碱滴定中,指示剂的变色范围越宽越好。( )
【答案】错误
【解析】指示剂变色范围越宽,颜色变化越不敏锐,终点判断误差越大。应选择变色范围窄且在滴定突跃范围内变化敏锐的指示剂。
三、填空题(本大题共5小题,每题2分,共10分)
31. 在空气中用砝码称得的玻璃仪器中装入的纯水的质量为15g,在表中查得的常用玻璃量器衡量法K(t)值为1.00312,计算的mL。
【答案】15.0468
【解析】根据玻璃量器衡量法换算:V20 = m×K(t) = 15×1.00312 = 15.0468 mL。
32. 在混合碱的测定中,若滴定至第一个终点(即NaOH被完全中和)后,未加入甲基橙而直接继续滴定,则会导致Na2CO3的测定结果______。
【答案】偏高
【解析】混合碱滴定至第一个终点时,NaOH已被完全中和,Na2CO3基本转化为NaHCO3。继续滴定时,盐酸还会与剩余的NaHCO3反应,直至第二个终点。若未加入甲基橙,无法准确判断第二个终点;若将继续滴定所消耗的盐酸体积错误地计入Na2CO3的测定体积,则计入的盐酸体积偏大,从而使计算得到的Na2CO3含量偏高。因此填“偏高”。
33. 在配制c(N0.1mol/L的标准溶液时,若需配制500mL溶液,则理论上应称取NO(摩尔质量约为248g/mol)的质量为 ______ g。
【答案】12.4
【解析】根据物质的量浓度公式c = n/V,以及质量公式m = nM(M为摩尔质量),可以计算出所需NO的质量。具体计算为:n = cV = 0.1mol/L * 0.5L = 0.05mol,m = nM = 0.05mol * 248g/mol = 12.4g。
34. 以适当单位表示以下数值以消除该数值中不必要的非有效数字:0.0002548kg为 ______g。
【答案】0.2548g
【解析】0.0002548kg = 0.2548g。按单位换算后应保留原值的四位有效数字,写作0.2548g,不添加多余0或丢失有效数字。
35. 在移液过程中,为了防止溶液被稀释或污染,需要用______对移液管进行润洗。
【答案】待装溶液
【解析】用待装溶液润洗移液管是为了去除管内的残留水分或杂质,防止这些成分与待测溶液混合,从而避免溶液被稀释或污染。这是保证移液准确性的重要步骤。
四、问答题(本大题共5小题,每题6分,共30分)
36. 为什么氧化还原滴定法中,化学计量点时氧化剂和还原剂的物质的量相等?
【答案】不一定相等。化学计量点时,氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数,即n(氧化剂)×每摩尔氧化剂得到的电子数=n(还原剂)×每摩尔还原剂失去的电子数;氧化剂和还原剂的物质的量应按照反应方程式中的化学计量关系确定。
【解析】氧化还原滴定的化学计量点是指滴定剂与被测物质按照反应方程式恰好完全反应的时刻。根据电子守恒,氧化剂得到的电子总数必须等于还原剂失去的电子总数。因此有:n(氧化剂)×每摩尔氧化剂得到的电子数=n(还原剂)×每摩尔还原剂失去的电子数。由于氧化剂和还原剂每摩尔物质转移的电子数可能不同,所以二者的物质的量不一定相等,应根据化学反应方程式确定其物质的量关系。
37. 沉淀称量法中,为什么要对沉淀进行陈化?陈化过程中会发生哪些变化?
【答案】对沉淀进行陈化的原因是使沉淀更纯净、颗粒更大,便于过滤和洗涤,提高分析结果的准确性。陈化过程中发生的变化有:小晶粒溶解,大晶粒长大,这是因为小晶粒的溶解度比大晶粒大,在同一溶液中,对于大晶粒是饱和溶液时,对小晶粒则是不饱和溶液,小晶粒会逐渐溶解,溶质再沉积到大晶粒上;同时,杂质离子也会从沉淀中扩散出来,进入溶液,使沉淀纯度提高。
【解析】沉淀陈化是指沉淀生成后,将其与母液一起放置或加热一段时间。陈化过程中,小晶粒因表面能较大,溶解度相对较高,逐渐溶解;溶解后的溶质在过饱和条件下重新沉积到较大的晶粒表面,使小晶粒减少、大晶粒长大,沉淀颗粒变粗、晶体结构更完整。与此同时,部分吸附、包藏或夹杂在沉淀中的杂质可通过扩散和重结晶作用进入溶液,从而降低沉淀对杂质的吸附和夹杂,提高沉淀纯度。陈化后的沉淀颗粒较大、结构较疏松,便于过滤和洗涤,可减少分析误差,提高分析结果的准确性。
38. 说明佛尔哈德法为何需在强酸性条件下进行。
【答案】强酸性条件的原因:①抑制水解生成沉淀,确保指示剂正常工作;②避免与生成AgOH沉淀,同时防止水解。
【解析】佛尔哈德法通常以Fe3+为指示剂,以SCN−滴定Ag+或过量Ag+。反应必须在强酸性条件下进行:一方面,强酸可抑制Fe3+水解,防止生成Fe(OH)3沉淀,保证溶液中有足量Fe3+与过量SCN−生成血红色的FeSCN2+,使终点能够正常显示;另一方面,酸性条件可降低OH−浓度,避免Ag+生成Ag2O等沉淀,减少副反应。此外,强酸可抑制SCN−的水解,保证SCN−以有效形态参与滴定。因此,强酸性能够提高滴定反应和终点判断的准确性。
39. 配位滴定中,金属离子与 EDTA 形成的配合物应满足哪些条件?
【答案】配合物的稳定性要高,稳定常数 足够大,这样才能保证配位反应进行完全,减少滴定误差。 配位反应的速度要快,以便在滴定过程中能够迅速达到化学计量点,准确判断终点。 配位比要恒定,一般为 1:1,这样便于根据化学计量关系进行计算。 要有适当的方法指示滴定终点,如使用金属指示剂等。
【解析】配位滴定中,金属离子与EDTA形成的配合物通常应满足以下条件:第一,配合物的稳定性要高,条件稳定常数应足够大,使配位反应能够定量进行,减小滴定误差;第二,配位反应的速度要快,使滴定过程中体系能够迅速达到平衡,避免因反应迟缓造成终点滞后;第三,配位比应明确且恒定,通常为金属离子与EDTA按1:1反应,便于依据化学计量关系计算;第四,应有适当、灵敏且选择性较好的终点指示方法,如使用金属指示剂,使终点能够准确判断。
40. 请简述增加平行测定次数对减小随机误差的原理。
【答案】根据概率论中的大数定律,当测量次数足够多时,测量值的算术平均值会趋近于真实值。随机误差是由一些难以控制且无法避免的偶然因素造成的,其大小和方向都不固定,但从总体上具有抵偿性,即正负误差出现的概率相等。增加平行测定次数,多次测量结果中的随机误差会相互抵消,使得平均值受随机误差的影响减小,从而更接近真实值,有效减小了随机误差对测量结果的影响。
【解析】随机误差的大小和方向具有偶然性,在多次独立测量中通常正、负误差出现的概率相近,因而具有相互抵偿的特点。设单次测量结果的标准差为s,进行n次平行测定并取算术平均值时,平均值的标准差或标准误差为s̄=s/√n。随着测定次数n增加,平均值中随机误差的波动范围减小,测量平均值趋近于总体平均值;在不存在系统误差的前提下,总体平均值可近似看作真实值。因此,增加平行测定次数能够减小随机误差对平均测定结果的影响,但不能消除系统误差。
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