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分析化学(第六版)总结

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第二章 误差和分析数据处理

第一节 误差

定量分析中的误差就其来源和性质的不同,可分为系统误差、偶然误差和过失误差。 一、系统误差

定义:由于某种确定的原因引起的误差,也称可测误差

特点:①重现性,②单向性,③可测性(大小成比例或基本恒定) 分类:

1. 方法误差: 由于不适当的实验设计或所选方法不恰当所引起。

2. 仪器误差: 由于仪器未经校准或有缺陷所引起。

3. 试剂误差: 试剂变质失效或杂质超标等不合格 所引起

4. 操作误差: 分析者的习惯性操作与正确操作有一定差异所引起。 操作误差与操作过失引起的误差是不同的。 二、偶然误差

定义:由一些不确定的偶然原因所引起的误差,也叫随机误差. 偶然误差的出现服从统计规律,呈正态分布。 特点:

①随机性(单次)

②大小相等的正负误差出现的机会相等。

③小误差出现的机会多,大误差出现的机会少。 三、过失误差

1、过失误差:由于操作人员粗心大意、过度疲劳、精神不集中等引起的。其表现是出现离

群值或异常值。

2、过失误差的判断——离群值的舍弃 a) 在重复多次测试时,常会发现某一数据与平均值的偏差大于其他所有数据,这在统计学

上称为离群值或异常值。 b) 离群值的取舍问题,实质上就是在不知情的情况下,区别两种性质不同的偶然误差和过

失误差。

离群值的检验方法:

(1)Q 检验法:该方法计算简单,但有时欠准确。

设有n 个数据,其递增的顺序为x 1,x 2,…,x n-1,x n ,其中x 1或x n 可能为离群值。 当测量数据不多(n=3~10)时,其Q 的定义为 具体检验步骤是:

1) 将各数据按递增顺序排列;2)计算最大值与最小值之差;3)计算离群值与相邻值之差; 4) 计算Q 值;5)根据测定次数和要求的置信度,查表得到Q 表值;6)若Q >Q 表,则舍

去可疑值,否则应保留。

该方法计算简单,但有时欠准确。

(2)G 检验法:该方法计算较复杂,但比较准确。 具体检验步骤是:

1)计算包括离群值在内的测定平均值;2)计算离群值与平均值 之差的绝对值 3)计算包括离群值在内的标准偏差S4)计算G 值。 x x min

max X -X X X Q 相邻

离群-=

S

X

X G -=

离群

5)若G > G α,n ,则舍去可疑值,否则应保留

第二节 测量值的准确度和精密度

一、准确度与误差

1.准确度:指测量结果与真值的接近程度,反映了测量的正确性,越接近准确度越高。系统

误差影响分析结果的准确度 。

2.误差:准确度的高低可用误差来表示。误差有绝对误差和相对

误差之分。

(1)绝对误差:测量值x 与真实值μ之差 (2)相对误差:绝对误差占真实值的百分比 3.真值与标准参考物质

任何测量都存在误差,绝对真值是不可能得到的,我们常用的真值是 1) 理论真值:如三角形的内角和为180°等。

2) 约定真值:由国际权威机构国际计量大会定义的单位、数值,如 时间、长度、原子 量、物质的量等,是全球通用的

3) 相对真值:由某一行业或领域内的权威机构严格按标准方法获得的测量值,如卫生部药品检定所派发的标准参考物质,应用范围有一定的局限性。

4) 标准参考物质:具有相对真值的物质,也称为标准品,标样,对照品。应有很好的均匀性和稳定性,其含量测量的准确度至少要高于实际测量的3倍。 二、精密度与偏差

1.精密度:平行测量值之间的相互接近程度,反映了测量的重现性,越接近精密度越高。

偶然误差影响分析结果的精密度,

2.偏差精密度的高低可用偏差来表示。 偏差的表示方法有

(1)绝对偏差 :单次测量值与平均值之差:x x d i -=

(2)平均偏差:绝对偏差绝对值的平均值n

x

-x d n

1

i i ∑==

(3)相对平均偏差:平均偏差占平均值的百分比:100%x

d

?=

r d (4)标准偏差1

)

(1

2

--=

∑=n x x S n

i i

(5)相对标准偏差(RSD, 又称变异系数CV )%100?=

x

S RSD

(必考相关大题)例:用邻二氮菲显色法测定水中铁的含量,结果为10.48, 10.37, 10.47, 10.43, 10.40 mg/L; 计算单次分析结果的平均偏差,相对平均偏差,标准偏差、相对标准偏差和置信区间(95%和99%)。(相关题目,此题做不成)

μ

δ-

=x %

100x %100%RE ?μμ-=?μδ=

三、准确度与精密度的关系 1. 准确度高,一定要精密度好

2. 精密度好,不一定准确度高。只有在消除了系统误差的前提下,精密度好,准确度才会高

四、误差的传递:误差的传递分为系统误差的传递和偶然误差的传递。

1.系统误差的传递

①和、差的绝对误差等于各测量值绝对误差的和、差 R = x + y -z δR=δx+δy-δz ②积、商的相对误差等于各测量值相对误差的和、差

R = x y / z 2.偶然误差的传递 ①和、差结果的标准偏差的平方,等于各测量值的标准偏差的平方和。

R = x + y -z ②积、商结果的相对标准偏差的平方,等于各测量值的相对标准偏差的平方和。

R = x y / z 3.测量值的极值误差

在分析化学中,若需要估计一下整个过程可能出现的最大误差时,可用极值误差来表示。它假设在最不利的情况下各种误差都是最大的,而且是相互累积的,计算出结果的误差当然也是最大的,故称极值误差。 五、提高分析结果准确度的方法 1、系统误差的判断与评估

(1)对照试验:选用组成与试样相近的标准试样,在相同条件下进行测定,测定结果与标准值对照,判断有无系统误差,又可用此差值对测定结果进行校正。 (2)回收试验:其结果用于系统误差的评估,不能用于结果的校正。 2、消除系统误差的方法

(一)选择恰当的分析方法,消除方法误差:不同方法,其灵敏度、准确度、精密度和选择性是不相同的,应根据待测组分的含量、性质、试样的组成及对准确度的要求来选择,还要考虑现有条件和分析成本。

(二)校准仪器,消除仪器误差:对砝码、移液管、酸度计等进行校准,消除仪器引起的系

统误差

(三)采用不同方法, 减小测量的相对误差

(四)空白实验,消除试剂误差:在不加试样的情况下,按试样分析步骤和条件进行分析实验,所得结果为空白值,从试样测定结果中扣除即可以消除试剂、蒸馏水和容器引入的杂质。 (五)遵守操作规章,消除操作误差

3、减小偶然误差的方法:增加平行测定次数,用平均值报告结果,一般测3~5次。 第三节 有效数字及其运算法则 一、有效数字

1.定义:为实际能测到的数字。有效数字的位数和分析过程所用的测量仪器的准确度有关。 有效数字=准确数字+ 最后一位欠准的数(±1)

如滴定管读数23.57ml ,4位有效数字。称量质量为6.1498g ,5位有效数字

z

z y y x x R R

δδδδ-

+=2

2

22z y x R S S S S ++=2

2

22???

? ??+???? ??+???? ??=???? ??z S y S x S R S z y x R

2. “0”的作用:作为有效数字使用或作为定位的标志。

例:滴定管读数为20.30毫升, 有效数字位数是四位。表示为0.02030升,前两个0是 起定位作用的,不是有效数字,此数据仍是四位有效数字。 3. 规定

(1)改变单位并不改变有效数字的位数。20.30ml 0.02030L (2)在整数末尾加0作定位时,要用科学计数法表示。 例:3600 → 3.6×10 3 两位 → 3.60×10 3三位

(3)在分析化学计算中遇到倍数、分数关系时,视为无限多位有效数字。 (4)pH 、pC 、logK 等对数值的有效数字位数由小数部分数字的位数决定。 [H+]= 6.3×10 -12 [mol/L] → pH = 11.20 两位

(5)首位为8或9的数字,有效数字可多计一位。例92.5可以认为是4位有效数; 二、有效数字的修约规则

1. 基本规则:四舍六入五成双:当尾数≤4时则舍,尾数≥6时则入;尾数等于5而后面的数都为0时,5前面为偶数则舍,5前面为奇数则入;尾数等于5而后面还有不为0的任何数字,无论5前面是奇或是偶都入。 例:将下列数字修约为4位有效数字。

0.526647--------0.5266 10.23500--------10.24 250.65000-------250.6 18.085002--------18.09 3517.46--------3517 2. 一次修约到位,不能分次修约

错误修约:4.1349 → 4.135 → 4.14 正确修约:4.1349 → 4.13

3. 在修约相对误差、相对平均偏差、相对标准偏差等表示准确度和精密度的数字时,一般取1~2位有效数字,只要尾数不为零,都可先多保留一位有效数字,从而提高可信度

三、有效数字的运算法则

(一)加减法:以小数点后位数最少的数为准(即以绝对误差最大的数为准) 例: 50.1 + 1.45 + 0.5812 = 52.1 δ ±0.1 ±0.01 ±0.0001

(二)乘除法:以有效数字位数最少的数为准(即以相对误差最大的数为准) δ ±0.0001 ±0.01 ±0.00001

例: 0.0121 × 25.64 × 1.05782 = 0.328 RE ±0.8% ±0.4% ±0.009%

(三)乘方、开方:结果的有效数字位数不变 (四)对数换算:结果的有效数字位数不变

[H+]= 6.3×10 - 12 [mol/L] → pH = 11.20 两位

四、在分析化学中的应用

1.数据记录:如在万分之一分析天平上称得某物体重0.2500g ,只能记录为0.2500g ,不能记成0.250g 或0.25g 。又如从滴定管上读取溶液的体积为24mL 时,应该记为24.00mL ,不能记为24mL 或24.0 mL 。

2.仪器选用:若要称取约

3.0g 的样品时,就不需要用万分之一的分析天平,用十分之一的天

平即可。

3.结果表示:如分析煤中含硫量时,称样量为3.5g 。两次测定结果:

甲为0.042%和0.041%;乙为0.04201%和0.04199%。显然甲正确,而乙不正确。

%

45.0%4410.0%10043.10046.0%100x s RSD ==?=?=8.4254.62=75.256.7=

S

x t μ-=

第四节 分析数据的统计处理 一、偶然误差的正态分布 偶然误差符合正态分布, 正态分布的概率密度函数式:

正态分布的两个重要参数:

(1)μ为无限次测量的总体均值,表示无限个数据的集中趋势(无系统误差时即为真值) (2)σ是总体标准偏差,表示数据的离散程度 特点:

1. x =μ时,y 最大

2. 曲线以x =μ的直线为对称

3. 当x →﹣∞或﹢∞时,曲线以x 轴为渐近线

4. σ↑,y ↓, 数据分散,曲线平坦;σ↓,y ↑, 数据集中,曲线尖锐

5. 测量值都落在-∞~+∞,总概率为1 为了计算和使用方便,作变量代换

以u 为变量的概率密度函数表示的正态分布曲线称为标准正态分布曲线(u 分布),此曲线的形状与σ大小无关 二、t 分布曲线

在t

分布曲线中,纵坐标仍为概率密度,横坐标是统计

量t 而不是u 。t 定义为 或

t 分布曲线随自由度f =n-1变化,当n →∞时,t 分布曲线即是正态分布。 三、平均值的精密度和置信区间 (一)平均值的精密度

平均值的标准偏差x S 与样本的标准偏差(即单次测量值的标准偏差)S 的关系:

(二)平均值的置信区间

我们以x 为中心,在一定置信度下,估计μ值所在的范围(x ±tS ),称为单次测量值的置信区间:

μ=X ±ts

我们以x 为中心,在一定置信度下,估计μ值所在的范围)(x tS x ±称为平均值的置信区间: 注意:

1. 置信度越大且置信区间越小时,数据就越可靠

2. 置信度一定时,减小偏差、增加测量次数以减小置信区间

3. 在标准偏差和测量次数一定时,置信度越大,置信区间就越大

2

2

2)(21)(σ

μπσ--==x e x f y σ

μ

-=x u 令22

21)(u e x f y -==?πσdu dx ?σ=又du )u (du e 21dx )x (f 2u 2

φ=π=

?-2221

)( u e u y -=

=πφ即x S x t μ-=n

S

S x =n tS

x tS x x ±

=±=μ

四、显著性检验

在分析工作中常碰到两种情况:○1用两种不同的方法对样品进行分析,分析结果是否存在显

著性差异; ○

2不同的人或不同单位,用相同的方法对试样进行分析,分析结果是否存在显著性差异。这要用统计的方法加以检验。 (一) F 检验:比较两组数据的方差(S 2),确定它们的精密度是否存在显著性差异,用于

判断两组数据间存在的偶然误差是否显著不同。(用来做什么?考点)

检验步骤:

计算两组数据方差的比值F , 查单侧临界临界值21,,f f F α比较判断:

两组数据的精密度不存在显著性差别,S 1与S 2相当。 两组数据的精密度存在着显著性差别,S 2明显优于S 1。

(二)t 检验:将平均值与标准值或两个平均值之间进行比较,以确定它们的准确度是否存

在显著性差异,用来判断分析方法或操作过程中是否存在较大的系统误差。(用来做什么?考点)

1. 平均值与标准值(真值)比较 检验步骤:

a) 计算统计量t ,n S

x t μ-= b )查双侧临界临界值f P,t

比较判断:

1) 当t ≥f P,t 时,说明平均值与标准值存在显著性差异,分析方法或操作中有较大的系统误差存在,准确度不高;

2) 当t

2. 平均值与平均值比较:两个平均值是指试样由不同的分析人员测定,或同一分析人员用

不同的方法、不同的仪器测定。

检验步骤:

计算统计量t , 式中SR 称为合并标准偏差: 查双侧临界临界值f P,t (总自由度 f =n 1+n 2-2) 比较判断:

当t ≥f P,t 时,说明两个平均值之间存在显著性差异,两个平均值中至少有一个存在较大的系统误差;

当t < f P,t 时,说明两个平均值之间不存在显著性差异,两个平均值本身可能没有系统误差存在,也可能有方向相同、大小相当的系统误差存在。

注意:要检查两组数据的平均值是否存在显著性差异,必须先进行 F 检验,确定两组数据

)(2122

2

1S S S S F >=21,,f f a F

F <21,,f f a F F >2

12

121n n n n s x x t R +??

-=()()2

n n 1n s 1n s s 2122

2121R -+-+-=

的精密度无显著性差异。如果有,则不能进行 t 检验。 。

第四章 滴定分析法概论

(考)定义:将一种已知准确浓度的试剂溶液滴加到待测物质的溶液中,直到所滴加的试剂与待测物质按化学计量关系定量反应为止,然后根据试液的浓度和体积,通过定量关系计算待测物质含量的方法(容量分析) 基本概念:

滴定:将滴定剂通过滴管滴入待测溶液中的过程 标准溶液:已知准确浓度的试剂溶液 滴定剂:用于滴定的标准溶液

化学计量点:滴定剂(标准溶液)与待测物质按化学计量关系恰好完全反应的那一点,

简称计量点。(理论值)

指示剂:能在计量点附近发生颜色变化的试剂

滴定终点:滴定分析中指示剂发生颜色改变的那一点(实测值) 终点误差(滴定误差):滴定终点与化学计量点不一致造成的误差

分类:滴定分析法可分为酸碱滴定,沉淀滴定, 氧化-还原滴定,配位滴定。大多数滴定都是在水溶液中进行的,若在水以外的溶剂中进行,称为非水滴定法。

特点:仪器简单,操作简便、快速,应用广泛,用于常量分析,准确度高,相对误差为±0.2%

第一节 滴定反应条件和滴定方式 一、滴定反应条件

1.有确定的化学计量关系

2.反应定量完成

3.反应速度要快

4.有适当的方法确定滴定终点 二、滴定方式

1. 直接滴定法:用标准溶液直接滴定被测物质溶液。

2. 剩余滴定法(返滴定法):先准确加入过量的标准溶液,与被测物完全反应后,再用另外

一个标准溶液滴定剩余的标准溶液。如碳酸钙的测定

CaCO 3 +2 HCl = CO 2 + H 2O + CaCl 2 NaOH + HCl = NaCl + H 2O

3. 置换滴定法:先用适当试剂与待测物质反应,定量置换出另一种物质 ,再用标准溶液去

滴定该物质的方法。

4. 间接滴定法:将被测物通过一定的化学反应转化为另一种物质,再用滴定剂滴定。 第二节 基准物质与标准溶液

一、基准物质:能用于直接配制或标定标准溶液的物质

基准物质具备的条件:1.组成与化学式相符;2.具有较大的摩尔质量;3.纯度高;4.性质稳定 常用的基准物质有Na 2CO 3、KHC 8H 4O 4、Na 2B 4O 7·10H 2O, CaCO 3、K 2Cr 2O 7、H 2C 2O 4·2H 2O 、

NaCl 、Zn 等

二、标准溶液的配制与标定 浓度准确已知的试剂溶液

1、直接法:准确称取一定量的基准物质,溶解,转移到容量瓶中,稀释至刻度。根据基准物质的质量和容量瓶的体积算出标准溶液的准确浓度。

2、间接法(标定法):先配制成一种近似于所需浓度的溶液,再利用基准物质或另一标准溶液来确定该溶液的准确浓度。 三、标准溶液浓度的表示方法 (一)物质的量浓度:单位体积溶液所含溶质的物质的量 )

L (V )

mol (n )L /mol (C A A

A

(计算题)(二)滴定度:T A/B 指每毫升滴定剂溶液相当于待测物的质量(g/ml) (A 指滴定剂,B 指待测物)

滴定剂的量浓度与滴定度的换算 aA + bB = cC + dD

滴定剂 被测物

第三节 滴定分析中的计算 一、基本计算公式

1. 物质的量

2. 物质的量浓度

3. 滴定度 <=> 或

4.化学反应计量关系

aA + bB = cC + dD

5.质量分数

6. 质量浓度

7. 被测物质含量的计算 被测组分的含量是指被测组分(m A )占样品质量(S )的百分比

(1)直接滴定法

(2)返滴定法

第五章 酸碱滴定法

第一节 水溶液中的酸碱平衡

一、酸碱质子理论:酸是能给出质子的物质,碱是能接受质子的物质。

既可以是酸,又可以是碱,这类物质称为两性物质。 实质上是发生在两对共轭酸碱对之间的质子转移反应,由两个酸碱半反应组成。 二、酸碱溶液中各型体的分布

(一)分布系数:溶液中某型体的平衡浓度在溶质总浓度所占的比例,以δi 表示

[]c

i i =

δ 式中:i 为某种型体

(二)弱酸(弱碱)各型体的分布系

一元弱酸

二元弱酸 )()

()/(/ml V g m ml g T A B B

A =A

B n a b n =1000

/B A B A M

C a b T ?=)/()()(mol g M g m mol n B B B

=

)

L (V )

mol (n )L /mol (C B B B =)()()/(/ml V g m ml g T A B B A =A B A B V T m /=a b n n A B =A B n a b n ?=)

()(g m g m S B B =ωS

B

B V m =ρ等

,,的单位:ml g ml mg L g B ///μρ%

%1001000c t a A T ?????=S M V A T %)()[(%1001000

M t a

]cT t t -cV A A 1

T 21T 21????=S 1000

M c a b )/(B A /?=ml g T B

A 24

H PO -

[][]A HA C +=[][][]a HA K H H

C HA +==++

δ[][]a

a A

K H K C A +==+δ1

=+A HA δδ[][][]HA A H Ka -?=

+[][][]

A

HA A H C ++=2[][]

[][]2

11

22

2

2a a a A

H

K K K

H H H C

A H ++=

=+

++δ[][][][]2

11

1

2

a a a a HA K K K

H H K

H C

HA ++==

+

++

-

-

δ

(二)酸度对弱酸(碱)各型体分布的影响

弱酸(弱碱)各型体的分布系数与溶液的酸度和酸碱的离解常数有关,而与分析浓度无关。 (三)水溶液中酸碱平衡的处理方法 1、质量平衡(物料平衡):在一个化学平衡体系中,某一组分的分析浓度等于该组分各种

存在型体的平衡浓度之和,称为质量平衡

C mol/L Na 2CO 3溶液的质量平衡式 2、电荷平衡:在一个化学平衡体系中,正离子电荷的总和与负离子电荷的总和相等,称为

电荷平衡

C mol/L Na 2CO 3 水溶液的电荷平衡式: 3、质子平衡:酸碱反应达平衡时,酸失去的质子数等于碱得到的质子数,称为质子平衡

质子参考水准:能参与质子交换的组分的初始形态以及溶剂水。 例:写出Na(NH4)HPO4水溶液的质子条件式

得质子产物 参考水准 失质子产物

NH 4+

—→ NH 3

HPO 42- —→ PO 43- H 3

O +

(H +

) ←— H 2

O —→ OH -

-三、酸碱溶液中pH 的计算

(1)当Ca a K ≥20w K ,同时Ca/a K ≥500时,最简式: (2)弱酸HA (浓度为Ca mol/L )与共轭碱A -

(浓度为C b mol/L )的PH 计算

当Ca ≥20[H +], C b ≥20[H +

]时

缓冲溶液▲ 第二节 基本原理 一、酸碱指示剂 (一)变色范围

HIn H + + In -

酸式 碱式

故指示剂的理论变色范围是: pH=pK HIn ±1

由于人眼对深色比浅色灵敏,实际变色范围与理论推算的的变色范围并不完全相同。

[]

[][]

21121222a a a a a A K K K H H K K C A ++==++--δ[][][][]

C CO HCO CO H C Na =++=-

-+233322和[][][][][]

-

--++++=+2332CO HCO OH H Na H 2PO 4- ←— H 3PO 4 ←—

+H

+ +H + +2H

+ -H +

-H + -H +

[][

]

[][][][]

--

-+

++=++OH PO NH PO H PO H H 343434

22[]a

a K c H

=

+

[]Ka

Cb

Ca H =+Ca Cb

lg

pKa pH +=[][]

[][]

[][]

-

+

-+==In HIn K H HIn In H K HIn HIn ,[]

[]HIn In

pK pH HIn

-

+=lg []

[]

的颜色

时,看到的是,即当-In pK pH HIn In HIn

110+≥≥-

[][]的颜色

时,看到的是,即当HIn pK pH HIn In HIn

110

1-≤≤-

pKa 理论范围实际范围酸色碱色

甲基橙 3.4 2.4~4.4 3.1~4.4 红黄

甲基红 5.1 4.1~6.1 4.4~6.2 红黄

酚酞 9.1 8.1~10.1 8.0~10.0 无红

百里酚酞 10.0 9.0~11.0 9.4~10.6 无蓝

注:一般而言,人们观察指示剂颜色的变化约有0.2~0.5pH单位的误差,称之为观测终点的不确定性,用△pH来表示,一般按△pH=±0.2来考虑,作为使用指示剂目测终点的分辨极限值。

(三)影响指示剂变色范围的因素

1. 指示剂的用量

对于双色指示剂用量多少对色调变化有影响,用量太多或太少都使色调变化不鲜明。 对于单色指示剂用量多少对色调变化影响不大,但影响变色范围和终点。

指示剂本身都是弱酸或弱碱,也会参与酸碱反应。

2. 温度:温度变时指示剂常数和水的离子积都会变,则指示剂的变色范围也随之发生改变。

3. 中性电解:溶液中中性电解质的存在增加了溶液的离子强度,使指示剂的表观离解常数改变,将影响指示剂的变色范围。某些盐类具有吸收不同波长光波的性质,也会改变指示剂颜色的深度和色调。

4.滴定程序:为了达到更好的观测效果,在选择指示剂时还要注意它在终点时的变色情况。例如:酚酞由酸式无色变为碱式红色,易于辨别,适宜在以强碱作滴定剂时使用。同理,用强酸滴定强碱时,采用甲基橙就较酚酞适宜。

(四)混合指示剂:混合指示剂是把两种或两种以上试剂混合,利用它们颜色的互补性,使终点颜色变化更鲜明,变色范围更窄。

混合指示剂通常有两种配制方法:

1.指示剂+惰性染料:对于这种混合指示剂,变色范围和终点基本不变,但色调变化更明。

2. 指示剂+指示剂:对于这种混合指示剂,变色范围、终点以及色调均发生了改变。混合

后的指示剂,色调变化更鲜明,变色范围更窄。

注:混合指示剂在配制时,应严格按比例混合。

二、滴定曲线

在滴定过程中,我们把计量点附近溶液某种参数(如PH)的急剧变化称为滴定突跃

滴定百分率为99.9%至100.1%即滴定相对误差为±0.1%时,溶液某种参数(如PH)的变化范围称为滴定突跃范围。

滴定突跃范围是选择指示剂的重要依据。酸碱指示剂的选择原则:指示剂的变色范围要全部或至少有一部分落在滴定突跃范围内。

三、滴定突跃与指示剂选择

一、(1)影响滴定突跃范围的因素:

对于强酸强碱,溶液浓度越大,突跃范围越大,可供选择的指示剂愈多;浓度越小,突跃范围越小,可供选择的指示剂就越少。当突跃范围小于0.4PH时(C=10-4mol/L)就没有合适的指示剂了。

对于弱酸弱碱的滴定,浓度越大、离解常数越大,则突跃范围就越大,反之则越小。

当突跃范围减小至约0.4PH时(CK=10-8),指示剂就不合适了。

(2)指示剂的选择

强酸强碱的滴定,计量点时溶液呈中性,突跃范围横跨酸性区和碱性区,突跃范围较大,酸性范围内和碱性范围内变色的指示剂都可以考虑选用。

[]

a b a b a b a a b b V V V V C V V V C V C OH +-=+-=-)( 强碱滴定弱酸,计量点时溶液呈弱碱性,突跃范围较小,位于碱性区,碱性范围内变

色的指示剂可以考虑选用。

强酸滴定弱碱,计量点时溶液呈弱酸性,突跃范围较小,位于酸性区,酸性范围内变

色的指示剂可以考虑选用。

? 强酸强碱准确滴定的条件: ? 一元弱酸弱碱准确滴定的条件: (二)一元弱酸弱碱的滴定 1. 滴定曲线

现以NaOH 滴定一元弱酸HAc 为例:设HAc 为浓度 Ca =0.1000mol/L,体积Va =20.00ml ;NaOH 的浓度 Cb =0.1000mol/L ,滴定时加入的体积为Vb ml ,

滴定反应:HAc+OH -=H2O+Ac

-

滴定反应常数: ① 滴定开始前

② 滴定开始至化学计量点前

当Vb=19.98 ml 即相对误差为-0.1%时,

③ 化学计量点

④ 化学计量点后

由于过量NaOH 的存在,抑制了Ac 的水解,溶液的pH 值仅由过量的NaOH 的量和溶液体积来决定,其计算方法与强碱滴定强酸相同。

当Vb=20.02 ml 即相对误差为+0.1%时,

(三)多元酸碱的滴定 1. 多元酸的滴定

多元酸准确(分步)滴定的条件:

① 当CaKai <10-8

时,第 i 级离解的H +

不能准确滴定,没有滴定突跃

② 当CaKai ≥10-8时,若Kai/Kai+1 ≥104,则第 i 级离解的H +

可以准确滴定,有滴定突

跃; 若Ka/Kai+1 <104,则第 i 级离解的H +

不能准确滴定,没有滴定突跃

例:用1mol/LNaOH 滴定20.00ml 1mol/LH 3PO 4

L

mol C /104-≥[][][]

9

14

5-T 108.1100.1108.1Kw Ka OH HAc Ac K ?=??===---[]88

.2/103.11000.0108.135=?=??==--+pH L mol C K H a a []

b a b

b NaA

c b a b b a a HAc NaAc HAc a V V V C C V V V C V C C C C K H +=

+-==+,,[]b

b a a V V V K H -=+[]75.7/108.198

.1998

.1900.20108.185=?=-?=--+pH L

mol H []73.8,27.5/103.521000.0108.1100.16514==?=???==----

pH pOH L mol C K K OH NaAc a

W 70.9,30.4==pH pOH 88

10,

10--≥≥b b a a K C K C 13

83108.4,102.6,109.6321---?=?=?=a a a K K K 4

1.58

3

8331010102.6109.6,10109.6109.612

11>=??=>?=??=-----a a a a K K K C 4

4.513

8

8

881010108.4102.6,10101.3102.62

11322>=??=>?=???=-----a a a a K K K C

1mol/L 的H3PO4 可以用NaOH 准确分步进行滴定,有两个滴定突跃。 对于H3PO4的滴定,第一计量点:

可选甲基橙、甲基红指示剂,也可选甲基橙与溴甲酚绿的混合指示剂 第二计量点: 可选酚酞、百里酚酞指示剂,也可选酚酞与百里酚酞的混合指示剂。 2. 多元碱的滴定:多元碱准确(分步)滴定的条件与多元酸相同。 第三节 滴定终点误差

(必考)定义:由于指示剂的变色不恰好在化学计量点而使滴定终点和化学计量点不相符合所致的相对误差,也称滴定误差(TE );常用百分数表示。

一、强酸强碱滴定的终点误差:

式中:[OH -]、[H +

]分别为滴定前的原始浓度;p C s 、p V s 为化学计量点时被测物的实际浓度

和体积;ep V 为滴定终点时溶液的体积,因p V s ≈ep V ,带入上式,得

二、弱酸(碱)的滴定终点误差

强碱滴定一元弱酸

强酸滴定一元弱碱 滴定误差也可用PH 按林邦误差公式直接计算

式中:pX 为滴定过程中发生变化的参数,如pH 或pM ;△pX 为终点ep pX 与计量点sp pX 之差;△pX=ep pX —sp pX ;Kt 为滴定反应平衡常数即滴定常数,c 与计量点时滴定产物的总浓度ep C 有关。

三、应用示例

1. 乙酰水杨酸的测定

乙酰水杨酸(阿司匹林)是常用的解热镇痛药,属芳酸酯类结构,可用标准碱溶液直接滴

定,以酚酞为指剂,其滴定反应为:

2.药用氢氧化钠的测定 (计算题)

药用氢氧化钠易吸收空气中的CO 2 ,形成NaOH 和Na 2CO 3 的混合物。该混合碱的测定有两种

8131310106.1108.43

113---

68

.410

1.210

2.6109.65832424321=?=???==+=+---+pH K K H O H PO NaH NaOH PO H a a []

77.9107.1108.4102.6101382424232=??=???==+=+---+pH K K H O H HPO Na NaOH PO NaH a a [][]%

100)(s s ?-=+-p p ep ep ep V C V H OH TE [][]%100s ?-=

+

-

p

ep

ep

C H OH TE )1(%

1001010

TE X

X

t

w t

p p K K K C =

?-=?-?[]

[])

()(a ep HA HA K H H HA %100+==?-=++-ep ep C C OH TE δδ[]

[])()(b

--ep B B K OH OH B %100+==?-=+ep ep C C H TE δδOC OCH 3COOH OC OCH 3COONa

+ NaOH +H 2O

方法。

(1)氯化钡法 称取一定量样品ms g ,溶解并稀释至一定体积为Va ml 。吸取等体积的两份试液,各为Vbml 。一份以甲基橙为指示剂,用HCl 标准溶液滴定至终点,消耗体积为V1 ml 另一份先加入过量的BaCl2 ,再以酚酞为指示剂,用HCl 标液滴定至终点,消耗体积为V2 ml ,显然,V1 > V2

(2)双指示剂法

称取一份试样,溶解,先以酚酞为指示剂,用HCl 标液滴定至终点,消耗体积为V1 ml ,

再加入甲基橙指示剂,继续用HCl 标液滴定至终点,消耗体积为V2 ml ,

显然,V2 < V1

双指示剂法操作简便,但在使用酚酞时误差较大,氯化钡法准确度较高。 (考点)用双指示剂法判断混合碱试样的组成:

有一碱溶液可能是NaOH ,NaHCO 3,Na 2CO 3或以上几种物质混合物,用HCL 标准溶液滴定,以酚酞为指示剂滴定到终点时消耗HCL V1 mL ;继续以甲基橙为指示剂滴定到终点时消耗HCL V2 mL ,由以下V1和V2的关系判断该碱溶液的组成。 (1)V1 > 0, V2 = 0 NaOH (2)V2 > 0, V1 = 0 NaHCO 3 (3)V1 = V2 Na 2CO 3

(4)V1 > V2 > 0 NaOH + Na 2CO 3 (5)V2 > V1 > 0 Na 2CO3 + NaHCO 3 4、氮的测定 (1) 蒸馏法 a . NH 4+

+ OH - NH 3↑+ H 2O

NH 3 + HCL (定过量) NH 4CL HCL(过量)+ NaOH NaCL + H 2O

b . NH 4+

+ OH - NH 3↑+ H 2O

NH 3 + H 3BO 3 NH 4+ + H 2BO 3- H 2BO 3- + HCL CL - + H 3BO 3

(2) 甲醛法:甲醛与铵盐生成六次甲基四胺离子,同时放出定量的酸,再以酚酞为指示剂,用NaOH 标准溶液滴定

4NH 4+ + 6HCHO (CH 2)6N 4H + + 3H +

+ 6H 2O

第八章 氧化还原滴法

NaCl CO H HCl CO Na O H NaCl HCl NaOH 2232322+=++=+O

H NaCl HCl NaOH O H BaCO BaCl CO Na 223232+=++↓=+b S a NaOH HCl NaOH V m V M V C 10002=ωb

S a CO Na HCl CO Na V m V M V V C 10002)(323221

?-=ωNaCl NaHCO HCl CO Na O H NaCl HCl NaOH +=++=+3322和323CO H NaCl HCl NaHCO +=+S

NaOH

HCl NaOH S CO Na HCl HCl CO Na m M

V V C m M V C 1000)(1000213232-==ωω加热

100

1000)(%????-?=S N NaOH NaOH HCL HCL m M V C V C N 100

1000%????=S N HCL HCL m M V C N O

H OH H O H N CH OH H N CH 22

462462333)()(=++=+-+-

+1n n NaOH NH 4

=+%1001000

m M V C %N S N

NaOH NaOH ????=

)25(lg 059.0lg 303.2Re Re Re /C a a n

a a nF

RT o d

Ox o

d

Ox o d

Ox +=+=??? 氧化还原滴定:以氧化还原反应为基础的滴定方法。 氧化还原反应的特点:

1) 氧化还原反应机制比较复杂,反应分多步完成,常伴有多种副反应, 2) 有些反应K 值很大,但速度很慢。

按选用的滴定剂的不同可分为:碘量法、高锰酸钾法、重铬酸钾法、亚硝酸钠法、溴

量法、铈量法 等 第 一 节 氧化还原反应

一、电极电位与Nernst 方程式

电极电位是电极与溶液接触处存在的双电层产生的。物质的氧化还原性质可以用相关氧化还原电对电极电位来衡量。

电对电极电位的大小可通过Nernst 方程式计算。 对一个氧化还原半反应(也称为电极反应) Ox + ne = Red

所构成的氧化还原电对用Ox/Red 表示。该电对具有一定的电位称为电极电位,电极电位可以用Nernst 方程表示。

式中Ox a 、d a Re 分别是游离Ox 、Red 的活度。式中φ0为标准电极电位,它是温度为25℃时,相关离子的活度均为1mol/L ,气压为1.013×10 5Pa 时,测出的相对于标准氢电极的电极

电位(规定标准氢电极电位为零)。R 为气体常数:8.314J /(K ·mol);T 为绝对温度K ;F 为法拉第常数(96487c/mol );n 为氧化还原半反应转移的电子数目 二、条件电极电位及其影响因素 (一)条件电极电位

代入Nernst 方程,得

条件电位是在特定条件下,氧化态和还原态的总浓度Cox 和CRed 都为1mol/L 时的实际电位。 (二)影响条件电位的因素

1.盐效应:溶液中盐类电解质对条件电位的影响。

2.酸效应:溶液酸度对条件电位的影响

① 氧化形或还原形是弱酸或弱碱,发生离解,其影响可由副反应系数计算。 ② 半反应中有H 或OH 参加,因而条件电位的算式中应包括H 或OH 的浓度。

3.生成配合物:向溶液中加入一种配位剂,与氧化态或还原态反应。若氧化态生成稳定的配合物,则条件电位降低;若还原态生成稳定的配合物,则条件电位升高。

4.生成沉淀:加入可与氧化态或还原态生成沉淀的沉淀剂,因改变氧化态或还原态的浓度而改变电位。氧化态生成沉淀时,条件电位降低;还原态生成沉淀时,条件电位升高。

计算KI 浓度为1mol/L 时,Cu 2+/Cu +电对的条件电位,在此条件下,Cu 2+能否氧化I - ?

[][]Ox

Ox Ox Ox Ox d d d d d C

Ox a C d a αγγαγγ====,Re Re Re Re Re Re .,lg 059.0lg 059.0lg 059.0lg 059.0Re Re Re Re Re Re Re /简称条件电位称为条件电极电位式中)('????

??+='+'=++=o Ox d d Ox o

o d Ox o d Ox Ox d d Ox o d

Ox n C C n C C n n ?αγαγ???αγαγ??[][]

[][]

[]

[][]V

L mol I K

I L mol C K I C K I Cu Cu Cu o Cu

Cu

SP

o

o Cu Cu Cu SP

Cu o

SP o o Cu Cu 87.0101.11

lg

059.016.0/1lg

059.0/1lg

059.0lg 059.0lg 059.012

//22/'2'

2222=?+==+==+=+=+=+

+

+

+++++-

---+-++代入

将时,当??

?

????

注:

三、氧化还原反应进行的程度 式中m 、n 是最小公倍数

(二)判断反应能否定量进行

要使反应定量进行,反应的完全程度应达到99.9%以上。

即 lgK /

≥ 6时,反应能定量进行。 即 lgK /

≥ 3(n1 + n2 )时,反应能定量进行。

对不同类型的氧化还原反应,能定量进行所要求的lgK /

是不相同的。

注:一般而言,不论什么类型的氧化还原反应,只要△φo ’

≥0.35V ,都能定量进行,可以

满足滴定分析的要求。若△φo ’<0.35 V ,则应考虑反应类型。例如,△φo ’

=0.30V ,若n 1 =1,n 2 =2,则可以定量进行。

四、氧化还原反应速率及其影响因素

影响反应速度的因素很多,除了反应物本身的性质外,还与反应物的浓度、温度、催化剂等因素有关。

1.氧化剂、还原剂本身的性质:不同的氧化剂和还原剂,反应速率可以相差很大,这与它们的电子层结构以及反应机理有关。

2.反应物浓度

3.反应温度:升温可增加碰撞,使活化分子增多,加快反应。每增高100

C ,速度增加2~3倍

4.催化剂:加入催化剂可以改变反应的历程,因而改变反应速度。分析化学中主要利用正

催化剂使反应加速,如Ce 4+ 氧化AsO 2- 的反应速度很慢,加入少量KI 可使反应迅速进行;再

[][]

-sp I Cu K +=可以发生,此时22////242,54.0'

2'22'2I CuI I Cu V o I

I o Cu Cu o I I o I I +↓=+>=≈-+-++--????1221Re m n Re m d Ox d n Ox +=+()

)(△0Red Ox 0Red Ox 00Red Ox 0Red Ox '2

21122110592.0n m lg '

'''

'-=-?=?????K 61

.01.09.999.99lg lg lg 9.999.991.01.0Re Re 2121Re Re '

2112212112≈??===+=+d Ox Ox d C C C C K n n d n Ox n d n Ox n 时,

当)(31.01.09.999.99lg lg lg 21Re Re '

21121212211

221n n C C C C K n n n n n n n d n Ox n Ox n d +≈??==≠且互质时,

当P K o /0lg 059.0/

/

????量进行。的大小判断反应能否定

也可用V P K n n V P K n n o o 18.0,2,6lg 235.0,1,6lg 1///21/

21≥?====≥?====??时,时,V P K n n V P K n n o o 15.0,6,15lg 2,327.0,2,9lg 2,1/

//2

1/21≥?====≥?====??时,时,

如MnO 4-氧化C 2O 42- 反应速度很慢,但反应生成的Mn 2+

对反应有催化作用,这种生成物本身起催化作用的反应叫自动催化反应。

5.诱导反应MnO4-氧化Cl -的反应进行得很慢,但当溶液中存在Fe 2+时,由于MnO 4-与Fe 2+

应的进行,诱发MnO4-与Cl -反应加快进行。这种由一个反应的发生促进另一个反应进行的现

象,称为诱导反应。例:

其中MnO 4-称为作用体;Fe 2+

称为诱导体;Cl -

称为受诱体。

五、化学计量点点位 第二节 基本原理

一、滴定曲线

氧化还原滴定的突跃范围大小与反应电对条件电位差有关,条件电位差△φo/

越大,滴定突跃范围越大。对称电对参与的氧化还原反应,浓度改变对突跃范围影响不大。 在一般氧化还原滴定中

突跃范围是 计量点是

当两个半电池反应转移电子数相等时,化学计量点电位恰好位于滴定突跃的中央;当半电池反应转移电子数不等时,化学计量点电位偏向转移电子数多的电对一方。 二、指示剂

指示氧化还原滴定终点的常用指示剂有以下四种:

(一)氧化还原指示剂:指示剂本身是一种弱氧化剂或还原剂,它的氧化形或还原形具有明显不同的颜色。如二苯胺磺酸钠

氧化还原指示剂变色的电位范围是

这一点称为氧化还原指示剂的变色点。 (考点)选择氧化还原指示剂时,应使指示剂的条件电位落在滴定突跃范围内,并尽可能靠近化学计量点,以减小终点误差

(二)自身指示剂:有些标准溶液本身有很深的颜色,滴定时无需另外加入指示剂,只要标准溶液稍微过量一点,即可显示终点的到达。如高锰酸钾

(三)特殊指示剂:有些指示剂本身不具有氧化还原性,但能与氧化剂或还原剂作用产生特殊的颜色,利用这种特殊颜色的出现或消失指示滴定终点,称为特殊指示剂。如淀粉 第三节 碘量法 一、基本原理

碘量法(iodimetry)是以碘作为氧化剂,或以碘化物作为还原剂,进行氧化还原滴定的方法。

(一)直接碘量法:以I 2 标液为滴定剂的碘量法凡电极电位低于I 2/I - 电对的,其还原形

可用I 2 标准溶液直接滴定。

(考点)直接碘量法只能在酸性、中性或弱碱性溶液中进行.

(一) 间接碘量法:以Na 2S 2O 3标液为滴定剂的碘量法,包括剩余滴定和置换滴定。

凡标准电极电位高于I 2/I - 电对的,其氧化形可将加入的I -氧化成I 2 ,再用Na 2S 2O 3

标准溶液滴定置换出来的I 2 ,这种滴定方法,叫做置换碘量法 注:反应要求在中性或弱酸性溶液中进行.

还有些还原性物质与I 2的反应速度慢,可先加入过量的I 2标准溶液,待反应完全

受诱反应)+诱导反应)

(85216102(455222423224O H Cl Mn H Cl MnO O H Fe Mn H Fe MnO ++=+++=++++--

+

+++-1221Re m n Re m d Ox d n Ox +=+n m m n 0Red Ox 0Red Ox sp

2211++='

'???)

(3059.0~)(3059.01

122V n V n ?-?+'

'θθ??21/22/1

1n n n n SP ++=θθ???n

o 059.0/

±

?O H I IO OH I 232563++==+---

/

Re /1o In In L mol C C d Ox ??===,时当

后,用Na2S2O3标准溶液滴定剩余的I2,这种滴定方法,叫做剩余碘量法。

二、误差来源及措施

防止碘挥发的方法:

1)过量加入KI;2)在室温下进行;3)使用碘量瓶;4)快滴慢摇

防止碘离子氧化的方法:

1)溶液酸度不宜过高;2)密塞避光放置;3)除去催化性杂质(NO2-,Cu2+)

4)I2完全析出后立即滴定;5)滴定速度稍快

三、指示剂

碘量法中应用最多的是淀粉指示剂。

注意:

a)滴定时应注意淀粉指示剂的加入时刻。直接碘量法,可于滴定前加入,滴定至浅蓝色出

现即为终点。间接碘量法则须在临近终点时加入,滴定蓝色消失即为终点。如果过早加入,溶液中有大量碘存在,碘被淀粉表面牢固吸附,不易与Na2S2O3立即作用,致使终点拖后。

b)淀粉指示剂应取可溶性直链淀粉新鲜配制,放置过久会腐败变质。支链淀粉只能松动地

吸附I2,形成一种红紫色产物,不能用作碘量法的终点指示剂。

四、标准溶液的配制与标定

(一)碘标准溶液

注:1)为了避免KI的氧化,配制好的碘标准溶液,须盛于棕色瓶中,密塞存放。

2)碘标准溶液的准确浓度,可采用已知浓度的硫代硫酸钠溶液标定;也可用基准物As2O3进行标定。

(二)硫代硫酸钠标准溶液

硫代硫酸钠标准溶液不稳定,原因是:

a.水中溶解的CO2易使NaS2O3分解 S2O32- + CO2 + H2O → HSO3- + HCO3-+ S↓

b.空气氧化: 2S2O32-+ O2→SO42- + S↓

c.水中微生物作用: S2O32-→Na2SO3 + S↓

在配制Na2S2O3标准溶液,应注意以下问题:

1.采用新煮沸放冷的蒸馏水这样既可驱除水中残留的CO2 和O2 ,又能杀死微生物。

2.加入少量Na2CO3作为稳定剂使溶液呈弱碱性,抑制细菌生长。

3. 贮于棕色瓶中,暗处保存,待浓度稳定后(7~10天),再进行标定。

四、应用与示例

1.维生素C含量的测定-直接碘量法

注意:在滴定时加入适量稀HAc,使溶液保持弱酸性,避免空气氧化。

2.中药胆矾中CuSO4·5H2O的测定—间接碘量法

注意:1.CuI强烈吸附I2造成终点提前,滴定时应用力振摇或在近终点时加KSCN, 将CuI 沉淀转化为CuSCN沉淀,释放I2

2.碘离子既是沉淀剂,又是还原剂、配位剂

第四节高锰酸钾法

一、基本原理

反应需在强酸中进行,且通常为H2SO4才能全部生成Mn2+

二、指示剂

KMnO4作自身指示剂,以出现粉红色且30秒不褪为终点。

若标准溶液的浓度较低(0.002mol/L以下),可选用二苯胺磺酸钠等氧化还原指示剂指示终点。

二、标准溶液的配制与标定

高锰酸钾在制备和贮存过程中,常混入少量二氧化锰杂质,蒸馏水中常含有少量有机杂质,能还原KMnO 4 使其水溶液浓度在配制初期有较大变化, 因此不能用直接法配制标准溶液。间接法配制时,常将溶液煮沸以加速与其杂质的反应,并将配成的溶液盛在棕色玻璃瓶中在冷暗处放置7~10天,待浓度稳定后,过滤除去MnO 2等杂质,方可进行标定。

标定KMnO4 溶液常用的基准物有:As 2O 3 、Na 2C 2O 4 、H 2C 2O 4 ·2H O 等。 标定时应注意:

1. 温度:一般控制在75~85o

C

2. 酸度:用H 2SO 4调节酸度,滴定刚开始的酸度一般应控制在约1mol/L 。

3. 滴定速度:刚开始滴定的速度不宜太快

4. 催化剂:在滴定前可加几滴MnSO4溶液。

5. 指示剂:一般情况下,高锰酸钾自身可作为指示剂 三、应用与示例(考得可能性不大) 取双氧水10.00ml 于100ml 容量瓶中,加水稀释至刻度。取25.00ml 硫酸酸化,用0.3100mol/L 的KMnO 4标准溶液滴定,用去31.50ml 。问双氧水中H 2O 2的含量是多少(g/L )

第五节 其他氧化还原滴定法(了解) 一、重铬酸钾法

以二苯胺磺酸钠为指示剂

二、亚硝酸钠法(不考,了解)

重氮化滴定法 亚硝基化滴定法 (亚硝酸钠标准溶液常用间接法配制)

常用KI -淀粉外指示剂 三、溴酸钾法及溴量法

1)酸钾法是以KBrO3标液为滴定剂的氧化还原滴定法。溴酸钾是强氧化剂,在酸性溶液中

用溴酸钾标液直接滴定的还原性物质有As (Ⅲ)、Sb 3+、Fe 2+、Sn 2+

、H 2O 2等。

2)将过量的KBr 加到一定量的KBrO3标准溶液中,配成KBr -KBrO 3标准溶液,即所谓溴液。以溴液为标准溶液的氧化还原滴定法称为溴量法。 四、铈量法

(考点)优点:

1.易于提纯,可以直接配制标准溶液。

2.溶液稳定,放置较长时间或加热煮沸也不易分解

3.反应简单,副反应少。

4.多选用邻二氮菲-Fe (Ⅱ)为指示剂

注:凡KMnO 4法能测定的物质几乎都能用铈量法测定。但铈盐价贵,实际应用不太多。

4

222

5

825625222422KMnO O H n n O H Mn O H MnO O H =++↑==+++

+-21.3300

.1000.251000210000.10001.3450.3103100.0510********)/(2144422=????????=???=S KMnO KMnO KMnO O H V V V M V C L g ρV 33.1O H 7Cr 2e 6H 14O Cr 023272=?+=+++

+-[]

O

H NaCl Cl N Ar HCl NaNO ArNH 222222++-==++-

+O H NaCl R N Ar HCl NaNO ArNHR 22++--===++↓NO O

H NO I H I NO 22222422+↑+==+++

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O H Br e H BrO o

44.136623=+==++-+-?V

45.1Ce e Ce 034=?=++

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无机及分析化学答案全

第8章习题答案 1.命名下列配合物: (1)K2[Ni(CN)4] (2)(NH4)2[FeCl5(H2O)] (3)[Ir(ONO)(NH3)5]Cl2 (4)Na2[Cr(CO)5] 解:(1)四氰根合镍(Ⅱ)酸钾 (2)五氯?一水合铁(III)酸铵 (3)二氯化亚硝酸根?五氨合铱(III) (4)五羰基合铬(-Ⅱ)酸钠(参考P172) 2.写出下列配合物(配离子)的化学式? (1)硫酸四氨合铜(Ⅱ) (2)四硫氰?二氨合铬(III)酸铵 (3)二羟基?四水合铝(III)离子(4)二苯合铬(0) 解:(1)[Cu(NH3)4]SO4 (2)(NH4)[Cr(NH3)2(SCN)4] (3)[Al(H2O)4(OH-)2]+ (4)[Cr(C6H6)2] 6.试用价键理论说明下列配离子的键型(内轨型或外轨型)、几何构型和磁性大小。 (1)[Co(NH3)6]2+ (2)[Co(CN)6]3- 解:(1)Co最外层价电子排布为:27Co:3d74s2 Co2+的最外层价电子排布为:27Co2+:3d74s0 [ ][ ][ ][ ][ ] [ ] [ ][ ][ ] [ ][ ][ ][ ][ ] 3d7 4S0 4P0 4d0 [ ][ ][ ][ ][ ] [ ][ ][ ][ ][ ][ ] [ ][ ][ ] SP3d2杂化、成键,形成[Co(NH3)6]2+ 因为:形成[Co(NH3)6]2+时用的是Co2+最外层4S、4P、4d空轨道以SP3d2杂化、成键,而且中心离子Co2+形成配离子的前后单电子数没变,所以:该[Co(NH3)6]2+配合离子是外轨型,SP3d2杂化,几何构型为正八面体。 因为:以SP3d2杂化、成键形成[Co(NH3)6]2+后,具有3个单电子,所以:[Co(NH3)6]2+的磁矩为:,因为具有单电子分子是顺磁性分子,无单电子分子是抗磁性分子,所以形成[Co(NH3)6]2+后,具有3个单电子,[Co(NH3)6]2+是顺磁性分子。 (2) Co最外层价电子排布为:27Co:3d74s2 Co3+的最外层价电子排布为:27Co3+:3d64s0 [ ][ ][ ][ ][ ] [ ] [ ][ ][ ] 3d6 4S0 4P0 [ ][ ][ ] [ ][ ][ ][ ][ ][ ] d2SP3杂化、成键,形成[Co(CN)6]3- 因为:形成[Co(CN)6]3-时用的是Co3+内层d轨道,即(n-1)层d轨道与nS、nP空轨道以d2SP3杂化、成键,而且中心离子Co3+形成配合离子前有4个单电子,形成配合离子后没有单电子,中心离子Co3+形成配合离子前、后内层电子发生了重新排布,所以:该[Co(CN)6]3-配合离子是内轨型,d2SP3杂化,几何构型为正八面体。 因为:以d2SP3杂化、成键形成[Co(CN)6]3-后,没有单电子,所以:[Co(CN)6]3-的磁矩为:,因为具有单电子分子是顺磁性分子,无单电子分子是抗磁性分子,所以形成[Co(CN)6]3-后,没有单电子,[Co(CN)6]3-是抗磁性分子。 7.有两个化合物A和B具有同一化学式:Co(NH3)3(H2O)2ClBr2.在一干燥器中,1molA很快失去1molH2O,但在同样条件下,B不失去H2O。当AgNO3加入A中时,1molA沉淀出1molAgBr,而1molB 沉淀出2molAgBr。试写出A和B的化学式。 解:∵在干燥器中,1molA很快失去1molH2O,但在同样条件下,B不失去H2O知,说明A中的H2O 是外配位体,而B中的水是内配位体。当AgNO3加入A溶液中时,1molA沉淀出1molAgBr,而1molB 沉淀出2molAgBr,说明1molA中外配体为1mol Br-,而1mol B中外配体为2 mol Br-。因此它们

模拟无机及分析化学期末试题

模拟无机及分析化学期末试题 一、 填空题 1. 将1.17 g NaCl (M (NaCl )=58.44)溶于200 g H 2o 中,此溶液的质量摩尔浓度是 。 2. 将12mL0.01mol ·L -1溶液和100mL0.005mol ·L -1AgNO 3溶液混合,以制备AgCl 溶胶,胶团结构式为 。 3. BaCO 3(sp K Θ=8.1×10-9)、AgCl (sp K Θ=1.56×10-10)、CaF (sp K Θ =4.0×10-11)溶 解度从大到小的顺序是 。 4. 由MnO 2 0.95V Mn 3+ 1.51V Mn 2+(酸性溶液中,)可知当三者浓度均为1 mol ·L -1 的反应方向是(用配平的化学反应方程式表示) 。 5. 写出3HCO -(a K Θ=5.6×10-11), 24H PO -(a K Θ=2.6×10-7),HF (a K Θ=3.5×10-4) 的共轭并排出碱性从强到弱的顺序 。 6. 222Cu Ag Cu Ag +++=+在溶液中的反应平衡常数表达式是 。 7. 22222NO Cl NO Cl →+是一级反应,其反应速率表达式为 。 8. []33K PtCl NH 的名称是 。 9. 内能、焓、功、熵、热五个物理量中属于状态函数的是 。 10.在硝酸钾溶于水的变化中,水温是降低的,由此可判断此变化的H ? , G ? ,S ? 。(用﹥0或﹤0表示。) 11.4CCl 与3CH Cl 的分子间作用力有 。 12.3BF 和3PF 中B 和P 的杂化轨道分别是 杂化和 杂化, 是 极性分子。 13.数据m=0.0260g ,pH=4.86,c (1/5 4KMnO )=0.1023 mol ·L -1中0.0260,4.86, 1/5三者的有效数字依次为 、 、 。 14.某元素价电子构型是2344s p ,则该元素是第 周期 族的

大学普通化学复习知识点

配浙大普通化学第五版复习,根据注册结构师考试摘选课本内容编辑。 .1物质的结构和物质状态 原子结构的近代概念;原子轨道和电子云;原子核外电子分布;原子和离子的电子结构;原子结构和元素周期律;元素周期表;周期;族;元素性质及氧化物及其酸碱性。离子键的特征;共价键的特征和类型;杂化轨道与分子空间构型;分子结构式;键的极性和分子的极性;分子间力与氢键;晶体与非晶体;晶体类型与物质性质。 3.2溶液 溶液的浓度;非电解质稀溶液通性;渗透压;弱电解质溶液的解离平衡;分压定律;解离常数;同离子效应;缓冲溶液;水的离子积及溶液的pH值;盐类的水解及溶液的酸碱性;溶度积常数;溶度积规则。 3.3化学反应速率及化学平衡 反应热与热化学方程式;化学反应速率;温度和反应物浓度对反应速率的影响;活化能的物理意义;催化剂;化学反应方向的判断;化学平衡的特征;化学平衡移动原理。 3.4氧化还原反应与电化学 氧化还原的概念;氧化剂与还原剂;氧化还原电对;氧化还原反应方程式的配平;原电池的组成和符号;电极反应与电池反应;标准电极电势;电极电势的影响因素及应用;金属腐蚀与防护。 3.5;有机化学 有机物特点、分类及命名;官能团及分子构造式;同分异构;有机物的重要反应:加成、取代、消除、氧化、催化加氢、聚合反应、加聚与缩聚;基本有机物的结构、基本性质及用途:烷烃、烯烃、炔烃、;芳烃、卤代烃、醇、苯酚、醛和酮、羧酸、酯;合成材料:高分子化合物、塑料、合成橡胶、合成纤维、工程塑料。;第1章 热化学与能源 系统环境 按照系统与环境之间有无物质和能量交换,可将系统分成三类: (1)敞开系统与环境之间既有物质交换又有能量交换的系统,又称开放系统。 (2)封闭系统与环境之间没有物质交换,但可以有能量交换的系统。通常在密闭容器中的系统即为封闭系统。热力学中主要讨论封闭系统。 (3}隔离系统与环境之间既无物质交换又无能量交换的系统,又称孤立系统。绝热、密闭的恒容系统即为隔离系统。 系统中具有相同的物理性质和化学性质的均匀部分称为相。所谓均匀是指其分散度达到分子或离子大小的数量级。相与相之间有明确的界面,超过此相界面,一定有某些宏观性质(如密度、折射率、组成等)要发生突变。 系统的状态是指用来描述系统的诸如压力P、体积V温度T、质量M和组成等各种宏观性质的综合表现。用来描述系统状态的物理量称为状态函数。

分析化学(四川大学和华东理工大学第六版)总结

第二章 误差和分析数据处理 第一节 误差 一、系统误差 定义:由于某种确定的原因引起的误差,也称可测误差 二、偶然误差 定义:由一些不确定的偶然原因所引起的误差,也叫随机误差. 偶然误差的出现服从统计规律,呈正态分布。 三、过失误差 1、过失误差:由于操作人员粗心大意、过度疲劳、精神不集中等引起的。其表现是出现离 群值或异常值。 2、过失误差的判断——离群值的舍弃 在重复多次测试时,常会发现某一数据与平均值的偏差大于其他所有数据,这在统计学上称为离群值或异常值。 离群值的检验方法: (1)Q 检验法:该方法计算简单,但有时欠准确。 设有n 个数据,其递增的顺序为x 1,x 2,…,x n-1,x n ,其中x 1或x n 可能为离群值。 当测量数据不多(n=3~10)时,根据测定次数和要求的置信度,查表得到Q 表值;若Q >Q 表,则舍去可疑值,否则应保留。 (2)G 检验法:该方法计算较复杂,但比较准确。 若G > G 表,则舍去可疑值,否则应保留 第二节 测量值的准确度和精密度 一、准确度与误差 1.准确度:指测量结果与真值的接近程度,反映了测量的正确性,越接近准确度越高。 系统误差影响分析结果的准确度。 2.误差:准确度的高低可用误差来表示。误差有绝对误差和相对误差之分。 (1)绝对误差:测量值x 与真实值μ之差 (2)相对误差:绝对误差占真实值的百分比 二、精密度与偏差 1.精密度:平行测量值之间的相互接近程度,反映了测量的重现性,越接近精密度越高。 偶然误差影响分析结果的精密度。 2.偏差精密度的高低可用偏差来表示。 偏差的表示方法有 (1)绝对偏差 :单次测量值与平均值之差:x x d i -= (2)平均偏差:绝对偏差绝对值的平均值n x -x d n 1 i i ∑== (3)相对平均偏差:平均偏差占平均值的百分比:100%x d ?= r d min max X -X X X Q 相邻 离群-=S X X G -= 离群

无机及分析化学考试题及参考答案

无机及分析化学期末考试试题 一、判断题(每小题1分共10分) 1.σ键和π键在分子中均可单独存在。() 2.系统误差是不可测的。() 3.极性分子间仅存在取向力,非极性分子间只存在色散力。() 4.等价轨道处于全充满、全空、半充满状态时原子能量较低。() 5.施肥过多造成的“烧苗”现象,是由于植物细胞液的渗透压小于土壤溶液的渗 透压引起的。() 6.醋酸溶液经稀释后其解离度增大,因而可使其H+ 浓度增大。() 7.BF3和NH3都具有平面三角形的空间结构。() 8.CO2与CH4的偶极矩均为零。() 9.共价键和氢键均有饱和性与方向性。() 10.在消除了系统误差之后,测定结果的精密度越高,准确度也越高。() 选择题( 每小题2分,共30分) 1.质量摩尔浓度的单位是()。 A. mol·L-1 B. mol·kg-1 C. g·L-1 D. mg·g-1 2.已知反应H2(g)+S(s)=H2S(g)和S(s)+O2(g) =SO2(g)的平衡常数为K 1和K 2,则反应: H2(g)+SO2(g)=H2S(g)+O2(g)的平衡常数为()。 A. K 1+K 2 B. K 1/K 2 C. K 1×K 2 D. K 1-K 2 3.下列量子数取值错误的是()。 A. 3,2,2,+ B. 2,2,0,- C. 3,2,1,+ D. 4,1,0,- 4.主量子数n=3的电子层可容纳的轨道数和电子数为()。 A. 3和6 B. 3和9 C. 6和12 D. 9和18 5.下列卤化氢分子极性由大到小的顺序正确的是()。 A. B. C. D. 6.Fe3O4中铁的氧化数是()。 A. 2 B. -2 C. 8/3 D. 3 7.下列关于分子间力的说法正确的是()。 A. 分子型物质的沸点总是随相对分子质量的增大而增加 B. 色散力存在于所有分子间 C. 极性分子间仅存在取向力 D. 大多数含氢化合物中都存在氢键 8.能组成缓冲溶液的是()。 A. HAc-NaAc B. NaCl-HCl C. NaOH-NaCl D. HCl-H2O 9.定量分析工作要求测定结果的误差()。 A. 在允许误差范围之内 B. 等于零 C. 略大于允许误差 D. 没有要求 10.下列各式中,有效数字位数正确的是()。 A. 0.0978(4位) B. pH=3.24 (3位) C. pKa=1.80 (2位) D. 0.420(2位) 11.随机误差可通过()方法减免。

无机及分析化学期末考试卷A及答案

无机及分析化学期末考试卷A 及答案 无机及分析化学A (260J48Y )试题(A ) 一、单项选择题(每题1.5分,共45分。请将答案填入下表中,未填 入表中则不计分): 1. OH -的共轭酸是 (A) H + (B) H 2O (C) H 3O + (D) O 2- 2. 同温同浓度的下列水溶液中, 使溶液沸点升高最多的溶质是 (A) CuSO 4 (B) K 2SO 4 (C) Al 2(SO 4)3 (D) KAl(SO 4)2 3. 下列反应中释放能量最大的是 (A) CH 4(l) + 2O 2(g)? →?CO 2(g) + 2H 2O(g) (B) CH 4(g) + 2O 2(g)? →?CO 2(g) + 2H 2O(g) (C) CH 4(g) + 2O 2(g)? →?CO 2(g) + 2H 2O(l) (D) CH 4(g) +2 3O 2(g)?→?CO(g) + 2H 2O(l) 4. EDTA 相当于一个六元酸,可与金属离子形成螯合物,所形成的多个环为 (A) 五元环 (B) 六元环 (C) 四元环 (D) 不成环 5. 关于原子结构的叙述中,其中不正确叙述是 ①所有原子核均由中子和质子构成 ②原子处于基态时,次外层电子不一定是8个 ③稀有气体元素,其基态原子最外层有 8个电子

④最外层电子数为2的原子一定是金属原子 (A) ①②④ (B) ①②③ (C) ②③ (D) ①③④ 6. 0.100 mol·kg -1 KCl 溶液在稍高于 -0.372℃时结冰, 对这个现象的解释是(水的K f = 1.86 K·kg·mol -1) (A) KCl 未完全缔合 (B) 离子互吸 (C) 离子互斥 (D) 溶液蒸气压下降 7. 已知 Zn(s) +21O 2(g) = ZnO(s) m r H ? 1 = -351.5 kJ·mol -1 Hg(l) +21O 2(g) = HgO(s,红) m r H ? 2 = -90.8 kJ· mol -1 则 Zn(s) + HgO(s,红) = ZnO(s) + Hg(l) 的 m r H ?为(kJ· mol -1) (A) 442.3 (B) 260.7 (C) -260.7 (D) -442.3 8. 有一原电池: Pt│Fe 3+(1 mol·dm -3),Fe 2+(1 mol·dm -3)‖C e 4+(1 mol·dm -3),Ce 3+(1 mol·dm -3)│Pt 则该电池的电池反应是 (A) Ce 3+ + Fe 3+ = Ce 4+ + Fe 2+ (B) Ce 4+ + Fe 2+ = Ce 3+ + Fe 3+ (C) Ce 3+ + Fe 2+ = Ce 4+ + Fe (D) Ce 4+ + Fe 3+ = Ce 3+ + Fe 2+ 9. 电池反应:H 2(g,100kPa) + 2AgCl(s)?→? 2HCl(aq) + 2Ag(s) E = 0.220 V,当电池的电动势为0.358 V 时,电池溶液的pH 为 (A) 2 H p E E - (B) 059 .0220 .0358.0- (C) 059 .02220 .0358.0?- (D) 0 10. 体系对环境作 20 kJ 的功,并失去 10kJ 的热给环境,则体系内能的变化是 (A) +30 kJ (B) +10 kJ (C) ?10 kJ (D) ?30kJ 11. 由下列反应设计的电池不需要惰性电极的是 (A) H 2(g) + Cl 2(g) = 2HCl(aq) (B) Ce 4+ + Fe 2+ = Ce 3+ + Fe 3+ (C) Zn + Ni 2+ = Zn 2+ + Ni (D) Cu + Br 2 = Cu 2+ + 2Br -

浙江大学普通化学知识点总结二

普通化学知识点总结 二.化学热力学基础 本章研究化学反应进行的方向及限度问题。 1.热力学第一定律 (1)体系:根据体系与环境之间能量、物质交换的情况,将体系分类。①开放体系:既有物质交换,又有能量交换②封闭体系:没有物质交换,但有能量交换③孤立体系:既没有物质交换,又没有能量交换。(2)过程:①可逆(reversible)过程:热力学系统从状态A出发,经过过程p到达另一状态B;如果存在另一过程p*,它能使系统和环境完全复原,即系统回到原来状态A,同时消除原来过程p对环境产生的影响,则过程p称为可逆过程。 ②准静态过程(平衡过程):若系统从一个平衡状态连续经过无数个中间的平衡状态过渡到另一个平衡状态,在任意有限的时间内,系统状态不发生改变,该过程称为准静态过程。 准静态过程是可逆过程的必要条件(可逆过程要求没有非平衡损失和耗散损失,准静态过程只满足前者)。在一般讨论中,认为两者等价。 ③自发过程:自发过程是由于体系与环境不平衡引起的,故自发过程都是不可逆过程。 综上,在以下讨论中,可以粗糙地认为:“不可逆(irreversible),非平衡,自发”三者等价,“可逆,平衡,非自发”三者等价。 (3)热力学第一定律:,式中 ①为内能增量。内能是体系内部所有能量的总和,包括分子动能,分子间势能,分子内部的能量(转动、振动、电子和核运动),但不包括体系整体运动的能量。内能是状态函数,U = f((n,T,V))。 ②W为体系对外界做功,分为非体积功和体积功,即。 注意当环境压力与体系压力不等时,应该用环境压力,因为体系处于非平衡态时,压力p没有意义。

可以证明,恒温膨胀或压缩,可逆过程比不可逆过程的功(代数值)大。 ③Q为体系吸热量。分物理过程和化学过程讨论如下: 物理过程:相变潜热(熔化热,汽化热,升华热等):单位质量的物质在等温等压情况下,从一个相变化到另一个相吸收或放出的热量。利用T1、T2温度下的饱和蒸气压,可以计算出摩尔蒸发热(焓)。 变温过程的热:,上式中C为热容,是温度的函数。恒容过程(且不含非体积功)的(摩尔)热容称为恒容(摩尔)热容,恒压过程的(摩尔)热容称为恒压(摩尔)热容。理想气体两者的关系为:恒容过程中=。 恒压过程中--,得=-。定义状态函数焓(Enthalpy) ,所以=。因此,通常讲的蒸发焓等于恒压蒸发热,反应焓(变)等于恒压反应热。对理想气体而言,与内能一样,焓也只是温度的函数。 化学反应热:化学反应后体系回到反应前的温度,与环境交换的热量。可利用弹式量热计测量: 样品在纯氧气氛中完全燃烧,使氧弹及周围介质温度升高。已知仪器的热容C,测量反应过程温度改变值ΔT(较小以近似保证“回到反应前的温度”),即可求算样品的恒容燃烧热:反应热=C×ΔT,一般用已知燃烧热的标准物质来标定弹式量热计的仪器常数。 对于任意化学反应,容易证明以下关系成立:,其中为反应中气态组分的物质的量增量。 利用状态函数法(盖斯定律),也可以推得某些反应的反应热。如果将一些常见物质的标准摩尔生成焓集结成表,则更能方便地计算许多反应热。标准摩尔生成焓是指在标准压力)下,以最稳定相态的单质为原料,生成1mol某物质的反应的焓变(恒压反应热),用记号表示,f(form)表示形成,是标准压力的上标(反应组分不混合),m表示摩尔。显然所有最稳定相态单质的标准摩尔生成焓为零。

[《无机及分析化学》教学总结]无机及分析化学知识点总结

[《无机及分析化学》教学总结]无机及分析化学知识点总结 本学期担任2015级生物技术及应用班的《无机及分析化学》教学工作,对学生经过近一学期的教学实践,取得了一定的成绩,当然也存在着一些不足之处,现作出总结,总结经验教训,继往开来,以促进教学工作更上一层楼。 一、认真备课 每一节课都做到“有备而来”,每堂课都在课前做好充分的准备,并结合课本内容和专业对口岗位,准备一些学生感兴趣的教学内容,课后及时对该课作出总结,写好教学后记,并认真按收集每课的知识要点,及时整改。 二、增强上课技能,提高教学质量 由于该班二分之一的学生都是文科生,对于高中化学不熟悉,这就需要把教材内容讲解得通俗化、生动化、幽默化,做到线索清晰,层次分明,言简意赅。我还将比较简单的章节让学生自学,自己做PPT并给大家讲,加强学生互动能力,让他们能够说出来。认真关注课堂,使课堂教学紧张有序地进行下去。解决学生提出的棘手问题时要灵活多样。 三、积极推进素质教育 目前的考试模式仍然比较传统,这决定了老师的教学模式要停留在应试教育的层次上,为此,我在教学工作中注重了学生能力的培养,把传授知识、技能和发展智力、能力结合起来,让学生的综合素质均能得到有效的发展和培养。 四、让学生准确掌握各章节的知识点 为了让学生尽快准确地记忆各章节的知识点,我每章节都做一次小结,明确告诉学生哪个知识点是教学重点,哪个是需要务必记住的,哪个是掌握了解就可以的,做到层析分明,让学习基础好能力强的学生掌握全部知识点,让学习基础差的学生掌握重点知识点。对于考试不能达到理想分数的学生,要求学生写出试卷分析,找到自己学习中的不足,改进学习方法,迎头赶上。 以上是近一学期的工作经验积累,当然也存在着一些不足之处,比如学生的成绩还不尽如人意,部分学生学习态度还不端正,学习劲头还不足,部分容易小富即安,不求上进,自我满足。这都需要在今后的工作中加以改进。 感谢您的阅读!

无机及分析化学答案

1.根据下列酸碱的解离常数,选取适当的酸度是共轭碱来配 置PH=和PH=的缓冲溶液,其共轭酸,碱的浓度比应是多少 HAC,NH3·H2O,H2C2O4 ,NaHCO3 ,H3PO4 ,NaAC,NaHPO4,C6H5NH2,NH4cl 解:选择HAC和NaAC来配置PH=的缓冲液,共轭酸碱的浓度比可由以下来计算 检表得:K aΘ(HAC)=×10-5 K bθ(AC-)=Kw/ K aΘ=10-14/×10-5)=×10-10 由PH=14-Pk bθ+lg((C(AC-))/(C(HAC)))可得 =14-lg(×10-10)+lg((C(AC-))/(C(HAC))) 解得:(C(AC-))/(C(HAC))=4/7= 选择NH3·H2O和NH4cl来配制PH=的缓冲液,共轭酸碱的浓度比如下 K bθ(NH3·H2O)=×10-5 PH=14- K bθ(NH3·H2O)+lg(C(NH3·H2O)/C(NH4cl)) 10=14-lg(×10-5)+ lg(C(NH3·H2O)/C(NH4cl)) 解得:C(NH3·H2O)/C(NH4cl)=5:1 2.欲配制250mlPH=的缓冲液,问在125ml,·L-1NaAC溶液中 应加入多少毫升 mol·L-1溶液 解:由题意得可设还应加入xml, mol·L-1的HAC溶液检表得K aΘ(HAC)=×10-5

PH=Pk aθ(HAC)+ lg((C(AC-))/(C(HAC))) 5=-lg(×10-5)+ lg((C(AC-))/(C(HAC))) 解得:(C(AC-))/(C(HAC))= n(AC-)=×1mol·L-1=;n(HAC)=6x×10-3mol +x×10-3)/(6x×10-3/+x×10-3))=(6x×10-3) 解得:x= 3.计算下列各溶液的PH: (3) mol·L-1NaOH和 mol·L-1 NH4cl溶液混合解:由题意的 检表可得 K b(NH3)θ=×10-5 ; K aθ(NH4+)=Kw/ K b(NH3)θ=10-14/(×10-5 )=×10-10 n(OH-)= n(NH4+)= C(NH3·H2O)=(+)= mol·L-1 C(NH4+)=(+)= mol·L-1 PH=Pk aθ(NH4+)+lg(C(NH3·H2O)/C(NH4cl))=-lg(×10-10)+0=(5) mol·L-1Hcl和 mol·L-1NaAC溶液混合 混合前:n(H+)= n(AC-)= 混合后:C(HAC)=(+)mol·L-1= mol·L-1 C(AC-)=(+)mol·L-1= mol·L-1 PH=Pk aθ(HAC)+lg((C(AC-))/(C(HAC)))检表得:Pk aθ(HAC)=

注册电气工程师 普通化学知识点总结(可打印版)

注册电气工程师普通化学知识点总结一、物质的结构与状态 (一)波函数Ψ Ψ(n,n,n),确定一个原子轨道: 主量子数n:电子离核的远近和电子能量的高低,n越大,电子能量越高。 n = 1, 2, 3, 4, ... 角量子数l:亚层,确定原子轨道的形状;对于多电子原子,与n一起确定原子轨道的能量。l = 0, 1, 2, ..., n-1 磁量子数m:确定原子轨道的空间取向。 一个电子层内,波函数Ψ数目=n2 Ψ(n,l,m,m s),确定一个电子完整的运动状态。 自旋量子数m s:电子自身两种不同的运动状态。 m s= ±1/2 (二)原子核外电子分布三原则 1)能量最低原理:电子由能量低的轨道向能量高的轨道排布(电子先填充能量低的轨道,后填充能量高的轨道. 2)Pauli(保利)不相容原理:每个原子轨道中只能容纳两个自旋方向相反的电子(即同一原子中没有运动状态完全相同的电子,亦即无四个量子数完全相同的电子). 3)Hunt(洪特)规则:电子在能量简并的轨道中, 要分占各轨道,且保持自旋方向相同. 保持高对称性, 以获得稳定. 包括: 轨道全空, 半充满,全充满三种分布.

(三)元素周期律

元素在周期表中的分区 (四)化学键与分子结构 σ键:头碰头

氢键 物质的熔点与沸点 同类型的单质和化合物,一般随摩尔质量的增加而增大。含有氢键的比不含的要大。 物质的溶解性 相似者相溶,(非)极性易溶于(非)极性。 (五)晶体结构 离子晶体,离子电荷与半径规律如下: 1)同一周期,从左到右,电荷数增多,半径减小; 2)同一元素,电荷数增多,半径减小; 3)同一族,从上到下,离子半径增大; (六)物质状态 1)理想气体的状态方程: ①摩尔表示: 克拉珀龙方程pV=nRT 其中p为气体压强,单位帕斯卡(帕 Pa) V为气体体积,单位为立方米(m3) n为气体的物质的量,单位为摩尔(摩 mol) T为体系的热力学温度,单位开尔文(开 K) R为比例常数,单位是焦耳/(摩尔·开),即J/(mol·K) 对任意理想气体而言,R是一定的,约为8.31441±0.00026 J/(mol·K). ②质量表示: pV=mrT 此时r是和气体种类有关系的,r=R/M,M为此气体的平均分子量 ③分子数表示: pV=NKT N为分子数 K为波尔兹曼常数,K=1.38066×10-23J/K 2)道尔顿分压定律 气体混合物总压力等于各组分气体分压总和: p=p a +p b +...

分析化学总结

第二章 误差与分析数据处理 第一节 误差 一、系统误差 定义:由于某种确定的原因引起的误差,也称可测误差 二、偶然误差 定义:由一些不确定的偶然原因所引起的误差,也叫随机误差、 偶然误差的出现服从统计规律,呈正态分布。 三、过失误差 1、过失误差:由于操作人员粗心大意、过度疲劳、精神不集中等引起的。其表现就是出现离 群值或异常值。 2、过失误差的判断——离群值的舍弃 在重复多次测试时,常会发现某一数据与平均值的偏差大于其她所有数据,这在统计学上称为离群值或异常值。 离群值的检验方法: (1)Q 检验法:该方法计算简单,但有时欠准确。 设有n 个数据,其递增的顺序为x 1,x 2,…,x n-1,x n,其中x 1或x n 可能为离群值。 当测量数据不多(n=3~10)时,根据测定次数与要求的置信度,查表得到Q 表值;若Q >Q 表,则舍去可疑值,否则应保留。 (2)G 检验法:该方法计算较复杂,但比较准确。 若G > G 表,则舍去可疑值,否则应保留 第二节 测量值的准确度与精密度 一、准确度与误差 1、准确度:指测量结果与真值的接近程度,反映了测量的正确性,越接近准确度越高。 系统误差影响分析结果的准确度。 2、误差:准确度的高低可用误差来表示。误差有绝对误差与相对误差之分。 (1)绝对误差:测量值x 与真实值μ之差 (2)相对误差:绝对误差占真实值的百分比 二、精密度与偏差 1.精密度:平行测量值之间的相互接近程度,反映了测量的重现性,越接近精密度越高。 偶然误差影响分析结果的精密度。 2.偏差精密度的高低可用偏差来表示。 偏差的表示方法有 (1)绝对偏差 :单次测量值与平均值之差:x x d i -= (2)平均偏差:绝对偏差绝对值的平均值n x -x d n 1i i ∑== (3)相对平均偏差:平均偏差占平均值的百分比:100%x d ?=r d min max X -X X X Q 相邻离群-=S X X G -=离群

无机及分析化学试卷及答案1

无机及分析化学试卷1 一、判断题:(每题1分,共10分。正确 √;错误 ×) 1. 具有sp 3等性杂化轨道类型的分子空间构型是平面三角型。( ) 2. 一个化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其热效应都相同。( ) 3. 与纯溶剂相比,溶液的蒸气压一定降低。( ) 4. 分析测定的精密度高,则准确度必然高。( ) 5. 电子的波动性是电子运动时呈波浪式的前进。( ) 6. 标定NaOH 溶液常用的基准物有邻苯二甲酸氢钾。( ) 7. 酸碱滴定中选择指示剂的原则是指示剂的变色点与化学计量点完全符合。( ) 8. 以铁铵矾为指示剂,用NH 4SCN 标准溶液滴定Ag +时,应在弱碱性条件下进行。( ) 9. 在EDTA 配合滴定中酸效应系数愈小,配合物的稳定性愈大。( ) 10. 有色溶液显现的颜色是透射光的颜色。( ) 二、选择题:(每题1分,共20分) 1. 稀溶液依数性中起决定性的性质是( ) A. 溶液的蒸气压下降 B. 溶液的沸点升高 C. 溶液的凝固点降低 D. 溶液具有渗透压 2. 单位质量摩尔浓度的溶液是指1mol 溶质溶于( ) A. 1 dm 3溶液 B. 1000 g 溶液 C. 1 dm 3溶剂 D. 1000 g 溶剂 3. 反应 A + B C ,焓变小于零,若温度升高10摄氏度,其结果是( ) A. 对反应没有影响 B. 使平衡常数增大一倍 C. 不改变反应速率 D. 使平衡常数减小 4. 分几步完成的化学反应的总平衡常数是?( ) A. 各步平衡常数之和 B. 各步平衡常数之平均值 C. 各步平衡常数之差 D. 各步平衡常数之积 5. 可以减少分析测试中随机误差的措施是( ) A. 增加平行测定次数 B. 进行方法校正 C. 进行空白试验 D. 进行仪器校正 6. 当反应A 2 + B 2 → 2AB 的速率方程为 υ = k(A 2)(B 2)时,可以得出结论:此反应( ) A. 一定是基元反应 B. 一定是非基元反应 C. 无法肯定是否为基元反应 D. 对A 来说是基元反应 7. 基态原子的第五层只有2个电子,则原子的第四电子层中的电子数( ) A. 肯定为8个 B. 肯定为18个 C. 肯定为8~32个 D. 肯定为8~18个

无机及分析化学期末试题

一、选择题(每小题2分,共40分。每小题只有一个正确答案) 1、减小随机误差常用的方法是( C )。 A.空白实验 B.对照实验 C.多次平行实验 D.回收实验 2、下列说法正确的是( C )。 A.准确度越高则精密度越好 B.精密度越好则准确度越高 C.只有消除系统误差后,精密度越好准确度才越高 D.只有消除系统误差后,精密度才越好 3、四份质量相等的水中,分别加入相等质量的下列物质,水溶液凝固点最低的是( D )。 A.葡萄糖(式量180) B.甘油(式量92) C.蔗糖(式量 342) D.乙醇(式量46) 4、医学上称5%的葡萄糖溶液为等渗溶液,这是因为( C )。 A.它与水的渗透压相等 B.它与5%的NaCl 溶液渗透压相等 C.它与血浆的渗透压相等 D.它与尿的渗透压相等 5、下列反应中,反应的标准摩尔焓变等于生成物的标准摩尔生成焓的是(D ) A.CO 2(g) + CaO(s) → CaCO 3(s) B.1/2H 2(g) + 1/2I 2 (g) →HI(g) C.H 2(g) + Cl 2(g) →2HCl(g) D.H 2(g) +1/2O 2 (g) →H 2O(g) 6、反应CaCO 3(s)≒CaO(s) + CO 2(g),在高温时正反应自发进行, 其逆反应在298K 时为自发的,则逆反应的Δr H m Θ与Δr S m Θ是(C ) A.Δr H m Θ>0和Δr S m Θ>0 B. Δr H m Θ<0和Δr S m Θ>0 C. Δr H m Θ >0和Δr S m Θ <0 D. Δr H m Θ <0和Δr S m Θ <0 7、质量作用定律适用于:(B ) A.化学方程式中反应物和生成物系数均为1的反应 B.基元反应 C .任何均相反应 D.任何能够进行的反应 8、温度一定时,有A 和B 两种气体反应,设c(A)增加一倍,反应速率增加了100%,c(B)增加了300%,该反应速率方程式为:(C ) A. v=k c(A) c(B) B. v=k c 2(A) c(B) C. v=k c (A) c 2 (B) D.以上都不是 9.在饱和BaSO 4溶液中,加入适量的NaCl ,则BaSO4的溶解度(A ) A.增大 B.不变 C.减小 D.无法确定 10、核外电子运动状态的描述较正确的是( C ) A.电子绕原子核作圆周运动 B.电子在离核一定距离的球面上运动 C.电子在核外一定的空间范围内运动 D.电子的运动和地球绕太阳运动一样 11、形成Π键的条件是( C )。 A.s 与s 轨道重叠 B.p 与p 轨道“头碰头”重叠

分析化学实验答案总结

1.如果氢氧化钠标准溶液在保存过程中吸收了空气中的二氧化碳用此标准溶液滴定同一种盐酸溶液时可用甲基橙和酚酞为指示剂有何区别为什么 答:吸收二氧化碳,溶液中有碳酸钠. 如果以 甲基橙为指示剂 ,反应产物为氯化钠,应该没有影响. 如果以酚酞为指示剂 ,反应产物为碳酸氢钠,相当于有一部分氢氧化钠没有参与反应,消耗的氢氧化钙体积变大,结果偏大. 2.草酸,柠檬酸,酒石酸等有机多元酸能否用NaoH溶液滴定 答:看你要滴总酸还是分步滴定了.总酸肯定能滴,分步滴定的话要看这些酸的几个解离常数之间有没有差10的三次方以上. 能否作为酸碱滴定的基准物质 答:不行.Na2C2O4在水中溶解度很大,不易获得组分固定的晶体(都会带有数量不定的结晶水) 4.若以氢氧化钠溶液滴定盐酸溶液,属于那类滴定咋选择指示剂 答:酸碱滴定,指示剂可以选择酚酞,甲基橙,甲基红等。从实际操作的角度,一般选择甲基橙 5.测定醋酸含量时,所用的蒸馏水不能含二氧化碳,为什么 答:测定醋酸含量时,所用的蒸馏水不能含有二氧化碳,否则会溶于水中生成碳酸,将同时被滴定. 1. 在中和标准钙溶液中的盐酸时,能否用酚酞代替甲基红来指示为什么

答:不能。在缓冲剂NH3-NH4Cl环境下,pH=10,酚酞显红色,会干扰EBT由红色变为蓝色时的终点观察。而甲基红此时显黄色,可以被红色和蓝色掩盖,不会影响终点观察。2. 简述Mg—EDTA提高终点敏锐度的原理 答:这是因为:测定钙(镁)等离子时,常用铬黑T(EBT)作指示剂,而Ca2+与EBT的反应显色不如Mg2+与EBT的反应显色敏锐(变色易观察)。所以测定时,常加入Mg2+-EDTA,这样,在含Ca2+的溶液中加了Mg2+-EDTA后,由于Ca2+-EDTA的稳定性比Mg2+-EDTA强,所以,Mg2+-EDTA中的微量Mg2+能被Ca2+取代出来,而Mg2+与铬黑T的稳定性又大于Ca2+与铬黑T的,所以,最终是Mg2+与铬黑T显色了,终点时,就变成了Mg2+与铬黑T之间的变色了,更敏锐了。 3. 滴定为什么要在缓冲溶液中进行 答:控制PH,避免其他离子的影响,指示剂显色也与PH有关。 自来水硬度的测定 1. 本实验中最好采用哪种基准物质来标定EDTA,为什么 答:用碳酸钙,水硬度的分析是指水中钙镁的总量,基准物质与被测物质一致,相同的分析方法,相同的分析元素,所以造成的误差最少。 2.在测定水的硬度时,... 在测定水的硬度时,先于3个锥形瓶中加水样,再加NH3-NH4Cl缓冲液,三乙醇胺溶液,铬黑T 指示剂,然後用EDTA溶液滴定,结果会怎样 答:变兰 3.为什么要在稀热盐酸中且不断搅拌下逐滴加入沉淀剂沉淀BaSO4HCl假如太多有...答:硫酸钡是一种细晶形沉淀,要注意控制沉淀条件生成较大晶体的硫酸钡。因此必须在热稀盐酸中不断搅拌下沉淀同时要缓慢滴加沉淀剂和搅拌,减少硫酸钡沉淀中包藏的硫酸杂

无机及分析化学复习题与参考答案

《无机及分析化学实验》复习题及参考答案 1、化学试剂分为几大类实验室中最普遍使用的一般试剂分为几个等级如何选用化学试剂答:化学试剂的选用应以实验要求,如分析任务、分析方法的灵敏度和选择性、分析对象的含量及对分析结果正确度要求等为依据,合理选用不同等级的试剂。不同等级的试剂价格差别很大,纯度越高价格越贵,试剂选用不当,将会造成资金浪费或影响实验结果,故在满足实验要求的前提下,选择试剂的级别应就低而不就高。 此外应注意,不同厂家、不同原料和工艺生产的化学试剂在性能上有时会有显着差异,甚至同一厂家、不同批号的同一类试剂在性质上也很难完全一致,因此在较高要求的分析中,不尽要考虑试剂的等级,还应注意生产厂家、产品批号等事项,必要时应作专项检验和对照实验。 2、在容量分析实验中使用的玻璃仪器中,哪些玻璃仪器在用蒸馏水淋洗后,还要用待装溶液淋洗简述玻璃仪器的一般洗涤过程及其是否洗净的检验方法。 答:容量分析操作中常用的玻璃仪器有滴定管、移液管、吸量管、容量瓶和锥形瓶,其它可能使用的玻璃仪器还有烧杯、量筒等,其中滴定管、移液管和吸量管在清洗干净和用蒸馏水淋洗后,还需用少量待装溶液淋洗2~3次,各次淋洗时待装溶液的用量约为10mL、5mL、5mL。 玻璃仪器的洗涤方法应根据实验的要求、污物的性质及其弄脏程度来选择,洗涤玻璃仪器的一般步骤是:⑴用自来水刷洗:用大小合适的毛刷刷洗,使附着在器壁上的灰尘和不溶性杂质脱落,再用自来水冲刷掉已脱落的灰尘、不溶性杂质和可溶性杂质。⑵用去污粉或合成洗涤剂刷洗:用大小合适的毛刷蘸取去污粉或合成洗涤剂刷洗,使附着器壁的有机物和油污脱落,再用自来水冲洗;若油垢和有机物仍洗不干净,可将合成洗涤剂或肥皂液适当加热再洗涤。⑶用洗液洗涤:先将玻璃仪器中的水尽量除去,再把洗液加入玻璃仪器内,洗液用量约为玻璃仪器总容量的1/5,倾斜仪器并慢慢转动(注意!勿将洗液流出),使仪器内壁全部被洗液润湿。数分钟后,将洗液倒回洗液瓶中(可反复使用至洗液颜色变绿色时才失效),再用自来水完全洗去残留在器壁上的洗液。 洗涤过的玻璃仪器用水淋湿后倒置,如果水即沿器壁流下,器壁上留下一层薄而均匀的水膜,没有水珠挂着,则表示玻璃仪器已被洗净。洗净后的玻璃仪器不能再用布或滤纸擦,因为布或滤纸的纤维会留在器壁上,弄脏仪器。 3、粗食盐中的可溶性杂质有哪些各用什么试剂除去这些杂质除杂试剂的加入次序是怎样的其原因是什么 答:粗食盐中含有钙、镁的硫酸盐和氯化钾等可溶性杂质。BaCl2溶液除去食盐溶液中的SO42-离子,Ca2+、Mg2+离子则用Na2CO3的NaOH溶液除去,KCl的溶解度大于NaCl,且在食盐中的含量较少,可在NaCl结晶时留在溶液中达到除去的目的。除去杂质的沉淀剂需按BaCl2溶液、Na2CO3的NaOH溶液和HCl溶液的次序依次加入。一般来说,除去天然样品中的阴离

无机及分析化学期末考试卷及答案-C

宁波大学科技学院 2006/2007 学年第二学期期末考试试卷 课程名称:无机及分析化学 A 考试方式:闭卷 课号:X01G10A 试卷编号:C 班级: 姓名: 学号: 成绩: 大题号 一 二 三 四 五 总分 得分 一、单项选择题(每题 2 分,共 30 分) 1. 将压力为 0.67 kPa 的氮气 3.0 dm 和压力为 0.54 kPa 的氢气 1.0 dm 同时混 合在 2.0 dm 密闭容器中, 假定混合前后温度不变, 则混合气体的总压力为( ) (A) 0.61 kPa (B) 0.64 kPa (C) 1.2 kPa (D) 1.3 kPa 2.下列溶质质量相同,体积相同的溶液,凝固点降低最多的是( ) A 、C 6 H 12 O 6 B 、 C 12H 22 O 11 C 、 CO(NH 2 ) 2 D 、 C 2 H 5 O H 3. 下列各组量子数中,合理的一组是( ) A n=3 l =1 m= +1 m s =+1/2 B n=4 l =5 m=-1 m s =+1/2 C n=3 l =3 m=+1 m s =-1/2 D n=4 l =2 m=+3 m s =-1/2 4. 下列液体只需要克服色散力就能使之沸腾的物质是( ) A O 2 B SO 2 C HF D H 2 O 5. 冰熔化时,在下列各性质中增大的是( ) A 、 (A) 蒸气压 (B) 熔化热 (C) 熵 (D) 吉 6. 布斯自由能 反应 H 2(g)+I 2(g)=2HI(g)的质量作用定律的表达式为 v kc H 2 c I 2 ,则该反应 一定为( ) A 、一级 B 、二级 C 、三级 D 、不能确定 7. 合成氨反应 3H 2(g) + N 2(g) 2NH 3(g) 在恒压下进行时,当体系中引入氩 气后,氨的产率是( ) 3 3 3

2007年无机及分析化学期末考试D卷及答案

一、 判断正误。正确的打“√”,错误的打“×”(每小题1分,共10分) 1、Δc H mθ(C,石墨)=Δf H mθ(CO2,g) 。( √) 2、氢电极的电极电势为零。(×) 3、用直接配制法可配制HCl ,NaOH ,K2Cr2O7标准溶液。(×) 4、升高温度,只能加快吸热反应,对放热反应没有影响。(×) 5、质量作用定律适用于任何化学反应。(×) 6、稳定单质的Δc H mθ,Δf H mθ,Δf G mθ, S mθ均为零。(×) 7、缓冲溶液pH值的大小,决定于K a或K b的值。(×) 8、在NaH 和H2O分子中,H的氧化数相同。(×) 9、螯合物比一般配合物更稳定,是因为形成的配位键更多。(×) 10、误差分为两大类,即系统误差和偶然误差。(√) 五、单项选择题(每小题2分,共30分) 1、对于一个化学反应来说,下列说法正确的是( B )。 A. 放热越多,反应速度越快。 B. 活化能越小,反应速度越快。 C. 平衡常数越大,反应速度越快。 D.△r G mθ越大,反应速度越快。 2、金刚石的燃烧热为-395.4kJ/mol,石墨的燃烧热为-393.5kJ/mol,由石墨生成金刚石的热效应是多少?(A ) A. 1.9kJ B. -1.9kJ C. - 395.4kJ D. - 393.5kJ 3、下列说法中正确的是(C ) A 色散力仅存在于非极性分子之间 B 极性分子之间的作用力称为取向力 C 诱导力仅存在于极性分子于非极性分子之间 D 分子量小的物质,其熔点、沸点也会高于分子量大的物质。 4、在NH3.H2O溶液中,加入少量NH4Cl溶液,溶液的pH值将(B )。 A.升高 B.降低 C.不变 D.不能判断 5、在Cr (H2O)4Cl3的溶液中,加入过量AgNO3溶液,只有1/3的Clˉ被沉淀,说明:(D )

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