水分析化学习题.ppt

1,例:滴定的体积误差,称量误差,滴定剂体积应为2030mL,称样质量应大于0.2g,一、误差计算,2,解：,选择题:可用于减小测定过程中偶然误差的方法是（）。A 对照实验 B.空白实验 C 校正仪器 D.增加平行测定次数,3,下列情况引起的误差是系统误差还是偶然误差？（1）砝码锈蚀；（2）称重时试样吸收了空气中的水分；（3）滴定管读数时末位数字估计不准确；（4）滴定剂中含有少量待测组分；（5）标定用的基准物Na2CO3在保存过程中吸收了水分；（6）天平零点稍有移动,练习：,解：属于系统误差的是(1)(2)（4）(5）属于偶然误差的(3)（6）,4,解：,解：,二、有效数字计算,5,1、按有效数字的修约规则，将4.135字修约为三位有效数字后应为()a4.12 b4.13 c4.14 2、0.4135中有效数字的位数为 位，如果减少1位有效数字，按有效数字修约规则，应为。,6,基本单元的选取原则,等物质的量反应规则：即滴定反应完全时，消耗的待测物和滴定剂的物质的量相等(化学计量关系)。酸碱滴定：得到或给出1mol质子，1/2H2SO4,HCl,1/2Na2CO3,1/2CaCO3络合滴定：与EDTA的络合配位数，一般为1：1，Mg2+，Al3+，CaO，CaCO3沉淀滴定：银量法以AgNO3为基本单元，Cl-氧化还原滴定：转移1mol电子，1/5KMnO4,1/2Na2C2O4,1/6K2Cr2O7,Na2S2O3,基本单元：是原子、分子、离子、电子及其他粒子，或是这些粒子的特定组合。,7,问答题,在滴定计算中，常采用等物质的量反应规则，即滴定反应完全时，消耗的待测物和滴定剂的物质的量相等，其中物质的量的数值与基本单元的选择有关，如何选择基本单元，试以酸碱滴定和氧化还原滴定为例进行说明。,8,例1 配制0.02000 molL-1 K2Cr2O7标准溶液250.0mL,求m=?,解 m(K2Cr2O7)=nM=cVM=0.020000.2500294.2=1.471(g),解：,解：,三、标准溶液的配置,9,1、标定KMnO4溶液的浓度时,合适的基准物质是（）A.KI B.Na2S2O3 C.Na2C2O4 D.Na2CO32、以下物质能作为基准物质的是（）。a.优级纯的 NaOH b.优级纯的KMnO4 c.优级纯的K2Cr2O7 d.优级纯的EDTA,3、填写标定以下各溶液浓度时,选用的基准物与指示剂:,10,四、滴定分析计算实例,例：现有0.1200 mol/L 的NaOH标准溶液200 mL，欲使其浓度稀释到0.1000 mol/L，问要加水多少mL？解：设应加水的体积为 V mL，根据溶液稀释前后物质的量相等 的原则，,11,补充1：饮用水中钙的检验：取2.00mL水，稀释后用(NH4)2C2O4 处理，使Ca2+生成CaC2O4 沉淀，沉淀过滤后溶解于强酸中，然后用,的KMnO4溶液滴定，用去1.20 mL，试计算此水中钙的质量浓度(gL-1).（0.601 gL-1）,12,1）酸式滴定管用水洗后便装标准酸液体进行滴定；,偏高,练习：试说明下列情况会使测定结果偏高、偏低还是无影响？,2）滴定后滴定管尖嘴处悬有一滴液体；,偏高,3）滴定前，酸式滴定管有气泡，滴定后消失；,偏高,偏低,4）滴定前，酸式滴定管无气泡，滴定后产生气泡,5）碱式滴定管水洗后，就用来量取待测液；,偏低,6）用碱式滴定管量取待测液，停止放液时，俯视读数；,偏高,7）移液管用蒸馏水洗净后，就用来吸取待测液；,偏低,13,五、酸碱滴定计算,1、NaOH标准溶液滴定HAc至化学计量点时的OH-浓度计算式为：A.B.C.D.,2.在纯水中加入一些酸，则溶液中（）。a.H+OH-的乘积增大 b.H+OH-的乘积减小c.H+OH-的乘积不变 d.OH-浓度增加,3.用纯水将下列溶液稀释10倍，其中pH值变化最大的是（）。a.0.1 mol/L HCl b.0.1 mol/L HAc c.1 mol/L NH3 H2O d.1 mol/L HAc+1 mol/L NaAc,14,5、计算0.050molL-1 NaHCO3溶液的pH.,解:pKa1=6.38,pKa2=10.25 用最简式:H+=10-8.32 molL-1 pH=8.32,问题：0.10mol/L的NaHCO3溶液的pH=？,4、已知HAc的Ka=1.810-5,则含有0.1mol/LNaAc和0.1mol/LHAc的缓冲溶液的pH值为：（）a.5.32 b.6.87 c.3.21 d.4.74,15,6、计算0.040 molL-1 HAc 0.060 molL-1 NaAc溶液的pH解：先按最简式:caH+,cbH+结果合理,pH=4.94,16,7、将0.2500 g Na2CO3基准物溶于适量水中后，用0.2 mol/L的HCl滴定至终点（甲基橙），问大约消耗此HCl溶液多少毫升？,解：,17,练习,1.求下列溶液pH值：已知：KHCN=4.910-10 Ka1=4.210-7,Ka2=5.610-11（1）0.10 mol/L NH4Ac 溶液：（2）0.10 mol/L HAc 溶液：（3）1.010-4 mol/L HCN 溶液（4）0.10mol/L的NaHCO3溶液的pH=？（5）用0.10molL-1 NaOH 19.98mL滴定0.10molL-1 HAc 20.00mL，反应结束时的pH？2、取水样100.0mL，以酚酞为指示剂，用0.100mol/L HCl溶液滴定至指示剂刚好褪色，用去13.00mL，再加甲基橙指示剂，继续用盐酸溶液滴定至终点，又消耗20.00mL，问水样中有何种碱度？其含量为多少（mg/L表示）？,18,六、络合滴定例题,1、以EDTA 滴定Ca2+、Mg2+总量，选用（）作指示剂。a.酚酞 b.二苯胺磺酸钠 c.络黑T d.淀粉2、在 EDTA 络合滴定中，（）。a.酸效应系数愈大，络合物的稳定性愈大 b.酸效应系数愈小，络合物的稳定性愈大 c.pH值愈大，酸效应系数愈大 d.酸效应系数愈大，络合滴定曲线的pM突跃范围愈大3、若EDTA的水含有少量Ca2+,今在pH 5-6介质中,用Zn作基准物标定其浓度,若用于滴定Fe3+,其结果 A.偏高 B.无影响 C.偏低 D.难预测,19,例如:lgKBiY=27.9 lgY(H)19.9 pH0.7 lgKZnY=16.5 lgY(H)8.5 pH4.0 lgKMgY=8.7 lgY(H)0.7 pH9.7,EDTA滴定单一金属离子M的条件：lg(CMsp KMY）6,(lgK+lg(CM/CN)5,混合金属离子分步滴定的可能性条件：,20,4、如果在pH=2.00时用EDTA标准溶液滴定浓度均为0.01molL-1的Fe3+和Al3+混合溶液中的Fe3+时，试问Al3+是否干扰滴定？若继续滴定Al3+，pH应如何控制？,解：查表：lg KAlY=16.30,pH=2.00时，lgY(H)=13.51 则 lg KAlY=16.30-13.51=2.79 lg KFeY=25.10 则 lg KFeY=25.10-13.51=11.59 两种离子的浓度相同，可以直接用条件稳定常数进行比较。lgKFeY lgKAlY=11.592.79=8.85可见，在此条件下，Al3+并不干扰Fe3+的滴定。由酸效应曲线可知，准确滴定Al3+的最小pH为4.2,21,5、20.00ml EDTA滴定剂可以和25.00ml 0.01000molL-1标准CaCO3溶液完全配合。在pH=10.0条件下，用铬黑作指示剂，滴定75.00ml硬水试液需30.00ml相同浓度的EDTA溶液，试求水样的总硬度。,解：水的总硬度=500.0（mg/L CaCO3）,22,计算题：1、用0.020 mol/L EDTA滴定0.020 mol/L Pb2+和0.20 mol/L Mg2+混合物中的Pb2+，判断能否准确滴定Pb2+?（已知：lgKPbY=18.0，lgKMgY=8.7）2、今有一水样，取一份100mL，调节pH=10，以铬黑T为指示剂，用10mmol/L的EDTA滴定到终点，用去25.40ml；另取一份100ml水样，调节pH=12，用钙指示剂，至终点时用去10mmol/L的EDTA 14.25ml。求水样中总硬度（以mmol/L表示）和Ca2+、Mg2+的含量（以mg/L表示）。3、取水样100mL，调节pH=10.0，用EBT为指示剂，以0.010mol/L EDTA滴定至终点，消耗25.00mL，求水样的总硬度（以mmol/L表示）。,23,设计测定矿泉水中钙镁总硬度和分硬度的测定方法,在一份矿泉水样中加入pH=10.0的氨性缓冲溶液和少许铬黑T指示剂,与Mg2+络合使溶液呈红色；用EDTA标准溶液滴定时，EDTA先与游离的Ca2+配位，再与Mg2+配位；在计量点时，EDTA从MgIn-中夺取Mg2+，从而使指示剂游离出来，溶液的颜色由红变为纯蓝，即为终点。,方案设计题,24,水的总硬度可由EDTA标准溶液的浓度cEDTA和消耗体积V1（ml）来计算。以CaO计，单位为mg/L.,25,【水中钙含量的测定】,另取一份水样，用NaOH调至pH=12.0，此时Mg2+生成Mg(OH)2沉淀，不干扰Ca2+的测定。加入少量钙指示剂，溶液呈红色；用EDTA标准溶液滴定至溶液由红色变为蓝色即为终点，所消耗的EDTA的体积为V2（EDTA），则Ca2+的质量浓度（mgL-1）可用下式计算：,硬度,26,七、氧化还原滴定例题,1.氧化还原滴定的主要依据是（）。a.滴定过程中氢离子浓度发生变化 b.滴定过程中金属离子浓度发生变化 c.滴定过程中电极电位发生变化 d.滴定过程中有络合物生成 2、氧化还原电对的电极电位可决定（）。a.滴定突跃大小 b.溶液颜色 c.温度 d.酸度 3、电极电位对判断氧化还原反应的性质很有用，但它不能判断（）。A.氧化还原反应的完全程度 B.氧化还原反应速率 C.氧化还原反应的方向 D.氧化还原能力的大小 4、氧化还原滴定曲线是（）变化曲线。,27,问答题,1、比较酸碱滴定法和氧化还原滴定法的主要区别 答：酸碱滴定法:以质子传递反应为基础的滴定分析法。滴定剂为强酸或碱。指示剂为有机弱酸或弱碱。滴定过程中溶液的pH值发生变化。氧化还原滴定法：以电子传递反应为基础的滴定分析法。滴定剂为强氧化剂或还原剂。指示剂氧化还原指示剂和惰性指示剂。滴定过程中溶液的氧化还原电对电位值发生变化。2、氧化还原指示剂的类型？答：1）自身指示剂；2）显色指示剂；3）氧化还原指示剂,28,八、吸收光谱法例题,1.一有色溶液符合比耳定律,浓度为C时,透光率为T,当浓度增大一倍时,透光率为 A.1/2T B.2T C.D.T22、在吸光光度法中，透过光强度和入射光强度之比，称为（）。a.吸光度 b.透光率 c.吸收波长 d.吸光系数 3、符合比尔定律的有色溶液稀释时，将会产生（）。a.最大吸收峰向长波方向移动 b.最大吸收峰向短波方向移动 c.最大吸收峰波长不移动，但峰值降低 d.最大吸收峰波长不移动，但峰值增大,29,问答题,1.简述采用分光光度法定量测定水中的某成分含量应确定哪些测量条件？（答出3条以上）答：1）测量波长的选择、2）吸光度范围的选择、3）参比溶液的选择、4）标准曲线的制作 2.吸光光度法只能测定有颜色物质的溶液（）。3、吸光光度计光源强度越强，吸光度越大（）。（2、3题判断对错）,30,计算题,某金属离子X和R形成一有色络合物，若溶液中X的浓度为1.810-4 mol/L，用1比色皿测出A528nm=0.40，则此络合物在528nm 处的摩尔吸收系数是多少？,31,练习题：一、填空题,1滴定分析法是将已知浓度的试剂溶液和被分析物质的组分（1）反应完全，根据反应完全时所消耗的试剂溶液的浓度和用量（体积），计算出（2）含量的方法。反应完全时的那一点为（3）。2.测量值与（4）之差为绝对误差，绝对误差在（5）中所占的百分率为相对误差。测量值与（6）之差为绝对偏差。3增加平行测定的次数可以减少（7）误差。4.在分析化学中，对照实验是检查是否存在（8）误差的有效手段，通常对照实验种类有：（9）、（10）、（11）。5按数字的修约规则（保留三位）4.135修约为（12），4.125修约为（13），4.105修约为（14），4.1251修约为（15），4.1349修约为（16）。6按广义酸碱理论，凡能够给出（17）的为酸；凡能接受（18）的为碱。既能（19）又能（20）的为两性物质。,32,8符合朗伯比尔定律的有色溶液稀释时，最大吸收峰波长（21），但峰值（22）。9.有甲、乙两个不同浓度的同一物质有色溶液，用同一波长的光测定。当甲溶液用1cm比色皿，乙溶液用2cm比色皿时获得的吸光度值相同，则它们的浓度关系为（23）10.用同一KMnO4标准溶液分别滴定等体积的FeSO4和H2C2O4溶液，消耗等体积的标准溶液，则FeSO4与H2C2O4两种溶液的浓度之间的关系为(24)。11.在分析测定中，测定的精密度越高，则分析结果的准确度(25)。12.H3PO4水溶液的质子条件为(26)；Na2HPO4水溶液的质子条件为(27)。13.金属指示剂与金属离子生成的络合物的稳定性（28）EDTA与金属离子络合物的稳定性。14.0.1mol/L的Na2CO3溶液和0.1mol/L的NaHCO3溶液的pH值分别是（29）、（30）。（已知H2CO3的Ka1=4.210-7,Ka2=5.610-11）,33,1滴定分析法是将已知浓度的试剂溶液和被分析物质的组分（1）定量反应完全，根据反应完全时所消耗的试剂溶液的浓度和用量（体积），计算出（2）被分析物质 含量的方法。反应完全时的那一点为（3）化学计量点。2.测量值与（4）真实值 之差为绝对误差，绝对误差（5）真实值 中所占的百分率为相对误差。测量值与（6）平均值 之差为绝对偏差。3增加平行测定的次数可以减少（7）偶然 误差。4.在分析化学中，对照实验是检查是否存在（8）系统 误差的有效手段，通常对照实验种类有：（9）水样与标准物质按统一方法对照分析、（10）同一水样不同人员对照分析、（11）同一水样不同单位对照分析。5按数字的修约规则（保留三位）4.135修约为（12）4.14，4.125修约为（13）4.12，4.105修约为（14）4.10，4.1251修约为（15）4.12，4.1349修约为（16）4.13。6按广义酸碱理论，凡能够给出（17）质子 的为酸；凡能接受（18）质子 的为碱。既能（19）给出质子 又能（20）接受质子 的为两性物质。,答案,34,8符合朗伯比尔定律的有色溶液稀释时，最大吸收峰波长（21）不移动，但峰值（22）降低。9.有甲、乙两个不同浓度的同一物质有色溶液，用同一波长的光测定。当甲溶液用1cm比色皿，乙溶液用2cm比色皿时获得的吸光度值相同，则它们的浓度关系为（23）C甲=2C乙10.用同一 KMnO4标准溶液分别滴定等体积的FeSO4和H2C2O4溶液，消耗等体积的标准溶液，则FeSO4与H2C2O4两种溶液的浓度之间的关系为（24）。11.在分析测定中，测定的精密度越高，则分析结果的准确度（25）不一定高。12.H3PO4水溶液的质子条件为（26）H+=OH-+H2PO4-+2HPO42-+3PO43-；Na2HPO4水溶液的质子条件为（27）H+2H3PO4+H2PO4-=OH-+PO43-13.金属指示剂与金属离子生成的络合物的稳定性（28）必须小于 EDTA与金属离子络合物的稳定性。14.0.1mol/L的Na2CO3溶液和0.1mol/L的NaHCO3溶液的pH值分别是（29）11.62、（30）8.31。（已知H2CO3的Ka1=4.210-7,Ka2=5.610-11）,35,填空,1、测定清洁水样的色度常用 法，测定污浊水样的色度常用 法。2、常用的有机物综合指标包括：、等。3、评价分析方法的准确度和精密度分别用 和。4、评价分析方法的准确度和精密度之间关系是、和。5、化学分析法是以 为基础的分析方法；它包括：法和 法。6、滴定误差是由于 和 不一致造成的误差；按误差的来源分类，滴定误差应属于 误差，称量药品时气流扰动引起天平读数不准所造成的误差为 误差。增加分析测定的次数可减少 误差。7、酸式滴定管用水洗后便装标准酸溶液体进行滴定，测定结果将。8、0.4135中有效数字的位数为 位，如果减少1位有效数字，按有效数字修约规则，应为。9、酸碱标定中HCl标准溶液常用 标定其准确浓度；测定总硬度时EDTA标准溶液准确浓度是由 标定的。10、标准溶液的配置方法有 和。11、水中碱度的五种形式和连续滴定法判据、和。,36,12、提高氧化反应速度的方法有、和。13、氧化还原指示剂包括、和。14、连续滴定法测定水中碱度时，P=0而M0水中有，M=0而P0水中有。15、用基准物质可以直接配成，而非基准物质则先要配成，然后进行 后才可以使用。16、莫尔法测水中氯离子最适pH范围，如果pH10则会生成 沉淀，而pH5，则会生成，如果有NH4+存在则，所发生的反应方程式为。17、在分光光度计中，常因波长范围不同加选用不同材料的容器。现有下面两种材料的容器，各适用于哪个光区：石英比色皿用于；玻璃比色皿用于。18、水中的溶解氧采用 法测定，在碱性介质中，溶解氧能将 氧化生成 的氢氧化物棕色沉淀，将水中全部溶解氧固定起来；在酸性介质中 与 作用释放出与溶解氧等化学计量的I2，然后以淀粉为指示剂，用 标准溶液滴定析出的I2，即可计算出溶解氧的含量。19、有甲、乙两个不同浓度的同一物质有色溶液，用同一波长的光测定。当甲溶液用1cm比色皿，乙溶液用2cm比色皿时获得的吸光度值相同，则它们的浓度关系为 20、莫尔法是以 为指示剂的银量法。21、朗伯-比尔定律的数学表达式，各个符号的物理意义分别为、和。23、721型分光光度计一般组成应包括、和,37,二、名词解释,1、滴定突跃 2、滴定终点、滴定误差、化学计量点 3、化学需氧量、生化需氧量4、指示电极、参比电极5、参比溶液6、最大吸收波长max7、标准溶液8、基准试剂9、滴定分析法,38,三、问答题,1、什么是标准溶液,确定其浓度的方法有几种,如何选择?2、什么是滴定分析的化学计量点和终点,这 两者的关系如何?3、在滴定计算中，常采用等物质的量反应规则，即滴定反应完全时，消耗的待测物和滴定剂的物质的量相等，其中物质的量的数值与基本单元的选择有关，如何选择基本单元，试以酸碱滴定和氧化还原滴定为例进行说明。4、滴定分析时常常使滴定剂的消耗量在20 mL以上，为什么？5、试述酸碱指示剂确定终点的原理，选择指示剂的原则是什么？6、简述用于滴定分析的化学反应有哪些基本要求？7、何谓络合物稳定常数与条件稳定常数？用EDTA络合滴定溶液中的金属离子时，应主要考虑哪些络合效应对络合物稳定常数的影响？若计量点时金属离子的浓度为CM.sp=0.01mol/L，准确定量络合的条件是什么？8、什么是滴定曲线、滴定突跃，影响突跃 范围的因素有哪些？,39,9、试述指示剂法确定终点的原理，选择指示 剂的原则是什么，针对不同方法分别说明。10、滴定分析时常常使滴定剂的消耗量在20 mL以上，为什么？11 引起偏离朗伯-比耳定律的原因是什么？12、参比溶液的作用是什么？如何选择参比溶液？13、色谱法主要有哪几种？各有什么特点？适用于何种类型物质的分析？气相色谱有哪几个主要部分组成？各部分的作用是什么？核心部件是哪一部分？14、简述原子吸收分光光度法的基本部件及其作用。15、比较摩尔法和佛尔哈德法的异同点。（答：两者均是以消耗银盐量来计算待测物含量）16、讨论有机污染综合指标并指出它们在水处理中的应用17、金属指示剂产生封闭现象的原因及消除措施18、酸碱指示剂变色原理是什么？举出双指示剂法测定水样中碱度所用的指示剂及其pH变色范围，选择指示剂的原则是什么？,40,三、综述题,1、举例说明氧化还原滴定中高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法在水质分析中的应用（包括测定对象、测定原理或主要反应方程式、测定条件、所用主要试剂、指示剂等）。2、何谓络合物稳定常数与条件稳定常数？用EDTA络合滴定溶液中的金属离子时，应主要考虑哪些络合效应对络合物稳定常数的影响？若计量点时金属离子的浓度为CM.sp=0.01mol/L，准确定量络合的条件是什么？,41,四、计算题,1、取纯NaHCO31.008g溶于适量水中，然后往此溶液中加入纯固体NaOH 0.3200g，将溶液移入250ml容量瓶中，加水定容。从中移取溶液50.0ml，以0.100mol/L HCI溶液滴定。计算：(1)以酚酞为指示剂滴定至终点时，消耗HCl溶液多少毫升？(2)继续加入甲基橙指示剂滴定至终点时，又消耗HCl溶液多少毫升？(已知：M(NaHCO3)84.00，M(NaOH)40.00)2、测定地表水、饮用水的高锰酸盐指数采用氧化还原滴定法中的高锰酸钾法。取某湖水100毫升加硫酸后，加入10.00 毫升0.01mol 1/5KMnO4/L高锰酸钾标准溶液，立即在沸水浴中加热30分钟，然后趁热加入10.00 毫升0.0100mol 1/2Na2C2O4/L草酸钠标准溶液，充分摇动，用同上浓度的高锰酸钾标准溶液返滴定过剩的草酸钠，由无色变为淡红色为终点，消耗5.50毫升。计算该湖水高锰酸盐指数（以O2 毫克/升计）。,42,2题解：湖水的高锰酸盐指数（mg O2/L）=,43,3.取水样150.0mL，首先加酚酞指示剂，用0.100mol/L HCL溶液滴定至指示剂终点，用去11.00mL；接着加甲基橙指示剂，继续用盐酸溶液滴定至终点，又消耗11.00mL问水样中有何种碱度？其含量为多少（mg/L表示）？4、取一份100ml，调节pH=10,以EBT为指示剂，用10.0mmol/L的EDTA滴定到终点，用去24.20ml；另取一份水样100ml，调节pH=12，加钙指示剂，然后以10mmol/L的EDTA溶液滴定至终点，消耗13.15ml。求水样中总硬度（以mmol/L表示）和Ca2+、Mg2+的含量（以mg/L表示）。,44,5、以分光光度法测定电镀废水中的铬（），取500mL水样，经浓缩和预处理后转入100mL容量瓶中定容，取出20mL试液调整酸度，加入二苯碳酰二肼溶液显色，定容为25mL。以5.0cm吸收池于540nm波长下测的吸光度为0.540。已知540=4.2104L.mol-1.cm-1，求水样中铬（）的含量（mg/L表示）。(MCr=51.996),