大连理工大学分析化学习题课ppt课件.ppt
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1、分析方法的分类及适用范围,定量分析的基本步骤,章系统误差与偶然误差:特点,辨别的方法及减免方法准确度与精密度的关系,提高准确度的方法:三种置信度与置信区间数据取舍的方法系统误差与过失误差判别的方法有效数字的计算及取舍,置信度与置信区间,置信度 ,t ,置信区间 。,n , t ,置信区间,滴定分析对化学反应要求;对基准物的要求,滴定分析的四种滴定方式及其计算方法,滴定度计算。溶液的pH计算,精确式与简化计算的条件; 酸效应,稳定常数与条件稳定常数之间的关系,最低pH; 滴定曲线计算方法,滴定终点、突跃范围的确定及计算;各种指示剂的变色原理、选择方法; 终点误差与直接滴定的方法。分步滴定条件;
2、掌握各种滴定方法的典型应用、计算方法。,第三章 滴定分析,滴定,条件?,滴定曲线,滴定曲线,平衡常数,浓度,反应越完全,指示剂,酸效应系数,lg Y(H) lgKMY - lgKMY,pH,分布系数与分布曲线,Ka,第四章 电化学分析法,液接电位的产生及减小的方法,电极的分类,参比电极的种类及结构,工作原理膜电极的种类及结构,工作原理及特性(Kij) 氟离子选择性电极, 玻璃膜电极溶液pH的计算,总离子强度调节缓冲溶液的作用及组成直接电位法(pH测定、比较法、标准曲线法,标准加入法),电位滴定法 (二阶微商法),EAgCl/Ag = EAgCl/Ag - 0.0592lgaCl-,第五章 气相
3、色谱法,色谱法的特点,分离的基本过程,分配系数,容量因子与保留时间的关系气相色谱仪的组成及各部分作用固定相的选择, 检测器的工作原理塔板理论,速率理论及分离度的关系柱效提高的途径定性的方法定量的方法及计算公式,塔板理论,速率理论,分离度,保留时间,分配系数,固定相,流动相,第六章 紫外-可见分光光度法,分光光度法的特点,基本原理物质对光的选择性吸收及吸收曲线,电子跃迁的类型,荷移光谱 朗伯-比耳定律及偏离的原因摩尔吸收系数仪器部件及作用显色条件及测量条件参比溶液的选择, 示差分光光度法,第一、二章 绪论和 误差与数据处理,下列论述正确的是 ( ) A. 准确度高,一定需要精密度高 B. 进行分
4、析时,过失误差是不可避免的 C. 精密度高,系统误差一定小 D. 精密度高,准确度一定高,解题关键:掌握精密度与准确度的定义。精密度是描述一组平行测定值之间相互接近的程度,通常用偏差表示;准确度是描述测量值与真值相符合的程度,一般用误差表示。,A,第二章 误差与数据处理,下列各项造成系统误差的是 ( ) A. 滴定终点与计量点不一致 B. 滴定管读数时末尾数字估计不准确 C. 用未经恒重的NaCl基准物标定AgNO3标准溶液 D. 把滴定管的读数14.37误记为17.43,解题关键:主要理解系统误差与偶然误差的特点。前者具有单向性、重现性和可测性。不管是方法,仪器,试剂等等原因引起的都具有上述
5、三个特征;偶然误差大小方向不恒定,多次测量值服从正态分布的统计学概率。另外,注意 区分“过失” 。,C,置信度一定时,增加测定次数n,置信区间变 ;测定次数n不变,置信度提高,则置信区间变 。,解题关键:理解掌握置信度与置信区间的概念。置信度是衡量判断可靠程度的,也就是真值在一定范围内出现的几率。置信区间是指,在一定的置信度下,真值出现的范围有多大。,小,大,第二章 误差与数据处理,在一组平行测定的数据中,其中有一个数据与其余各数据较明显地偏大或者偏小,通常被认为可疑。在进行取舍时,通常用 和 方法 。,Q检验,G检验,5. 对系统误差判断时,通常会进行显著性检验,在分析化学中常用的方法是 和
6、 方法。,t检验,F检验,第二章 误差与数据处理,平均偏差:,相对平均偏差:,标准偏差:,相对标准偏差:,G检验,Q检验,6. 在样品处理过程中,遇到破碎后的大块颗粒,正确的处理方法为A 重新采样 B 直接弃去大颗粒 C) 再次破碎 D 四分法弃去大颗粒7. 用Na2CO3做基准物标定HCl时,如Na2CO3含有少量NaHCO3,则标定出的HCl浓度会A) 偏高 B 偏低 C 视使用的指示剂而定 D 无影响,某组分的质量百分数按下式计算而得:X%= 若c=0.10200.0001,V=30.020.02, M=50.010.01, m=0.20200.0001,则对X%的误差来说A 由“V”项
7、引入的误差最大 B ) 由“c”项引入的误差最大C 由“M”项引入的误差最大 D 由“m”项引入的误差最大,1. 有一份磷酸盐溶液,可能由Na3PO4、Na2HPO4、 NaH2PO4等三种物质中的两种物质混合组成,以百里酚 酞为指示剂,用标准酸溶液滴定至终点,消耗滴定剂体 积V1(ml),再以甲基橙做指示剂,继续标准溶液滴定至 终点,又消耗滴定剂体积V2(ml)。若V10,V2V1,溶 液的组成为 A. Na3PO4 B. Na2HPO4 C. Na3PO4,NaH2PO4 D. Na3PO4,Na2HPO4,第三章 滴定分析,解题思路: 首先利用多元碱的每一种存在形式是否均能直接滴定,能否
8、分布滴定的条件进行检验,然后对每种情况写出正确的体积关系,从中可清楚地看出混合物的组成,绝不能随便乱猜。已知H3PO4的pKa1=2.12;pKa2=7.20;pKa3=12.36。共轭碱的pKb1= 14 12.36 = 1.64 ;pKb2= 6.8 ;pKb3= 11.88。cKb1=0.102.310-2 10-8 ;cKb2= 0.101.5810-7 10-8 ;cKb3 104;Kb2/Kb3 = 1.2 105 104 因此PO43-、HPO42-可分别滴定,出现两个突跃,存在V1和V2;通过对答案的分析:A.V1=V2 ;B.V1 = 0 ,V2 0 ;C. V1=V2 (因
9、为H2PO4-不反应) ;D. V1 0,V2 V1 。所以答案中只有D是正确的。,A. Na3PO4 B. Na2HPO4 C. Na3PO4,NaH2PO4 D. Na3PO4,Na2HPO4,2. 写出NH4HCO3,NaH2PO4水溶液的质子条件式。,解: (1)在NH4HCO3水溶液中,得失质子的反应有: HCO3- + H2O H2CO3 + OH- HCO3- H+ + CO32- NH4+ H+ + NH3 H2O H+ + OH-将得到质子的物质写在等式左边,失去质子的物质写在右边,得到质子条件式: H+ + H2CO3 = CO32- + NH3 + OH-,(2) H+
10、+ H3PO4 = 2PO43- + HPO42- + OH-,3. 已知KMnO4标准溶液的浓度为0.02010 molL-1,求滴定度 、 。,解题思路:根据滴定度的定义,1ml滴定剂相当于被测物的克数,写出两个反应方程式,确定物质量关系。,解:为了测Fe,首先将试样溶解于HCl溶液,然后进行预还原,使Fe全部变为Fe2+,Fe2O32Fe2+ 反应方程式为: 5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O 物质量分别为: n(Fe):n(KMnO4) = 5:1,n(Fe2O3):n(KMnO4) =5:2,列出算式: = =根据定义: V(KMnO4
11、)=1mL,将已知量代入计算式,计算得: = =,小结: 本题要对测定过程加以理解,将试样先还原为亚铁后再测定,写出平衡方程式,找出化学计量关系就不难计算。,第三章 滴定分析,4. 标定Na2S2O3溶液,称取基准物KIO3 1.385g,用H2O溶解后稀释至250mL,移取25.00mL于250mL碘量瓶中,加入适量H2SO4溶液,然后加入过量KI,待反应充分完成后,用待标定的Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗体积26.38mL,试计算Na2S2O3标准溶液的浓度。,解: 根据反应: IO3- + 5I- + 6H+= 3I2 + 3H2O 3I2 + 6S2O32- = 6I- + 2S4
12、O62- 确定IO3-与Na2S2O3的化学及量关系: n(IO3-) : n(S2O32-) = 1:6 因此, c(Na2S2O3) = = = 0.1472 molL-1,KIO3 K2Cr2O7 ?,lgKMY = lgKMY - lg Y(H),lgcKMY6,lg Y(H) lgKMY - lgKMY = lgKMY - 8,直接滴定条件: c Ka10-8,5. 使用金属锌标定0.02000molL-1的,使滴定体积为左右,应称取金属锌多少克?为保证分析结果的相对误差低于,标定时应如何操作?解释:称取0.033g, 误差为0.0002/0.033=0.6%大于0.1%,故实际时应
13、为称0.33g(250mL),取25mL进行滴定。,1电池:Mg2+离子选择电极 Mg2+ (6.8710-3mol/L)SCE其电动势为0.367V,若用一未知镁溶液代替上述已知Mg2+溶液,测得电动势为0.466V,试计算未知溶液的pMg2+值(实验温度为250C).,解题思路:借鉴pH计算的实用定义式,将公式中的pH直接换成Mg2+的负对数pMg.,解:,第四章 电化学分析法,C(Mg2+)= 1.4810-5 molL-1,2. SCE Cl- ( a = 0.0010molL1 ) Cl- 选择电极电动势为 0.202V。当已知活度的Cl-溶液换成某一未知Cl-溶液时,其电动势为 0
14、.318V。计算未知液中Cl-的浓度? (假定两个溶液的离子强度接近),解题思路:该题与pH的实用定义式相似,将公式中的pH换成Cl-浓度的负对数pCl.,解: 根据公式,解题思路:电池电动势为当离子选择性电极作正极时,对阴离子响应的电极取负号。故上式可简写为,3. 用氟离子选择性电极测定水中的氟,当测定0.0100mol/L 氟的标准溶液时,测得的电动势为0.101V; 当所测定的氟 标准溶液为3.210-4mol/L时,电动势为0.194V。如果所 测得的水样中氟的电动势为0.152V,计算未知水样中氟 离子浓度。 注:忽略离子强度的变化,氟离子选择电极作正极,解: 0.104 = K -
15、 Slg(0.0100)=K+2S 0.194 = K - Slg(3.210-4)=K+3.49S 两式相减,得 S = 0.060, K = 0.016V 0.152 =0.0160.060lgF-,解题思路:滴定过程中,指示电极的电位可以由能斯特方程计算,并且等当点时,,4. 用电位滴定法测定某试液中I-的含量。以银电极为指 示电极,饱和甘汞电极为参比电极,用0.0100mol/L AgNO3溶液滴定,试计算滴定终点时电位计上的读 数为多少?,解:滴定时以银电极为指示电极,其电极电位为 当滴定至终点时 将Ag+代入电极电位关系式,得终点时电位 终点时电位计上的读数为 0.324 - 0.
16、242 = 0.082V,5. 在50.0ml的Na+溶液中, 浸入Na+选择电极后, 所得电位为-0.496V。再加入2.00ml的5.4510-2 mol/L NaCl后,所得电位为-0.412V。试计算溶液中Na+的浓度(实验温度为250C).,解题思路:标准加入法公式应该注意所加入的标准溶液的体积在何种情况下可以忽略。,解:,欲测定血清中游离钙的浓度, 可采用 A 配位滴定法 B 原子吸收分光光度法 C 紫外可见分光光度法 D) 直接电位法,第五章 气相色谱法,1. 在一个3.0 m的色谱柱上,分离一个样品的结果如下图:计算:(1) 两组分的调整保留时间 及 ; (2) 用组分2计算色
17、谱柱的有效塔板数n有效及有效塔板高度H有效; (3) 两组分的容量因子k1及k 2; (4) 它们的分配系数比及分离度; (5) 若使两组分的分离度为1.5所需要的最短柱长。(已知死时间和 两组分色谱峰的峰宽均为1.0min),解题思路:该题主要是要求掌握色谱理论中的一些基本概念以及塔板理论。保留时间(tR)、 死时间(tM)与调整保留时间( tR )三者关系为:tR tR tM ;容量因子可由实验数据测得,它和保留时间存在关系式: ;塔板理论中,有效塔板数、有效塔板高度与区域宽度的存在关系: ;分离度与相邻两组分的保留时间、有效塔板数存在关系:相应柱长与分离度有关系:对同样组分、相同柱子,所
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