第二章定量分析化学导论

《分析化学》考研大纲和参考书目第一部分, 化学分析第1章定量分析化学概述主要内容:分析化学的任务、作用及分析方法分类滴定分析法概述分析试样的采集与制备要求：理解滴定分析对化学反应的要求初步掌握标准溶液的配制和浓度的标定，基准物质的条件了解种试样的采集、制备及分解方法第2章误差与数据处理主要内容:误差及其来源有效数字及其运算规则分析化学中的数据处理显著性检验及可疑值取舍回归分析法要求：掌握误差的表示方法、系统误差与偶然误差的特点掌握有效数字的概念、运算规则及数字修约规则初步掌握数据取舍方法，显著性检验的含义和方法了解随机误差的分布特征，正态分布与t分布的区别与联系初步掌握回归分析法第3章酸碱滴定法主要内容:酸碱定义、共轭酸碱对Ka与Kb的换算；离子强度、活度系数和离子活度的计算分析浓度和平衡浓度；物料等衡式、电荷等衡式和质子等衡式；分布系数的计算及其应用强酸（碱）、一元（多元）强酸（碱）、强酸和弱酸的混合酸及两性物质的PH计算缓冲溶液的PH计算；缓冲容量、缓冲范围；缓冲溶液的选择与配制酸碱指示剂的变色原理、变色范围和理论变色点；指示剂的选择原则、常用的酸碱指示剂；影响指示剂变色范围的因素滴定曲线、滴定突跃、指示剂的选择；强碱滴定一元弱酸、强碱滴定一元弱碱；多元酸和多元碱的滴定滴定强酸及弱酸的终点误差计算酸碱滴定法的应用要求：了解酸碱质子理论的酸碱定义、共轭酸碱对以及酸碱强度等基本概念掌握分析浓度和平衡浓度的区别，物料等衡式、电荷等衡式和质子等衡式的写法掌握酸碱平衡体系中各型体分布系数的计算及其应用掌握酸碱平衡中溶液酸碱度的计算掌握缓冲溶液的PH计算，了解缓冲溶液的配制与选择、常用缓冲溶液、缓冲容量和缓冲范围等概念了解酸碱指示剂的作用原理、变色范围，变色点，指示剂的选择原则，常用的酸碱指示剂熟悉强酸（碱）和一元弱酸（碱）的酸碱滴定过程中pH的变化规律、滴定曲线的绘制及其有关的问题，熟悉多元酸碱分步滴定的可行性判据，计量点PH的计算，指示剂的选择等熟悉酸碱滴定法的应用和测定结果的有关计算第4章络合滴定法主要内容:常用络合物络合物的平衡常数副反应系数及条件稳定常数络合滴定基本原理准确滴定与分别滴定判别式络合滴定中酸度的控制提高络合滴定选择性的途径络合滴定方式及其应用要求:了解EDTA的性质及其与金属离子的络合能力和特点了解络合平衡体系中各种形成常数及其它们之间的关系掌握络合平衡中有关各型体的分布及浓度的计算理解络合滴定中的主反应和副反应，掌握各副反应系数的定义和计算、络合物条件形成常数的意义和计算掌握滴定曲线的绘制和影响滴定突跃范围的主要因素了解金属指示剂的作用原理、指示剂的选择，常用的金属指示剂，掌握终点与指示剂的变色点的关系掌握林邦公式及其计算，直接准确滴定的条件，络合滴定中的酸度控制。

定量分析化学教案第一章：定量分析化学基础1.1 定义和意义介绍定量分析化学的概念和重要性解释定量分析与定性分析的区别1.2 定量分析方法介绍常用的定量分析方法，如滴定法、原子吸收光谱法、X射线荧光光谱法等解释每种方法的原理和应用范围1.3 数据处理与误差分析介绍数据处理的基本原则和方法，如有效数字的规则、平均值的计算等解释误差来源和减小误差的方法第二章：滴定法2.1 滴定法的基本原理介绍滴定法的定义和分类，如酸碱滴定、氧化还原滴定等解释滴定反应的化学原理和滴定曲线2.2 滴定实验操作介绍滴定实验的基本操作步骤，如准备滴定瓶、滴定管的校准等演示滴定实验的操作技巧和注意事项2.3 滴定法的应用介绍滴定法在不同领域的应用实例，如determination of hardness of water, vitamin C content in food等解释滴定法在实际应用中的局限性和改进方法第三章：原子吸收光谱法3.1 原子吸收光谱法的基本原理介绍原子吸收光谱法的原理和仪器设备解释原子吸收光谱法的测量方法和光谱特性3.2 原子吸收光谱法的应用介绍原子吸收光谱法在不同领域的应用实例，如环境监测、生物分析等解释原子吸收光谱法在实际应用中的局限性和改进方法3.3 原子吸收光谱法的操作和维护介绍原子吸收光谱法的操作步骤和注意事项解释仪器维护和校准的方法和重要性第四章：X射线荧光光谱法4.1 X射线荧光光谱法的基本原理介绍X射线荧光光谱法的原理和仪器设备解释X射线荧光光谱法的测量方法和光谱特性4.2 X射线荧光光谱法的应用介绍X射线荧光光谱法在不同领域的应用实例，如材料分析、地质研究等解释X射线荧光光谱法在实际应用中的局限性和改进方法4.3 X射线荧光光谱法的操作和维护介绍X射线荧光光谱法的操作步骤和注意事项解释仪器维护和校准的方法和重要性第五章：数据处理与误差分析5.1 数据处理的基本原则和方法介绍数据处理的基本原则和方法，如有效数字的规则、平均值的计算等解释常见数据处理方法的原理和应用范围5.2 误差来源和减小误差的方法解释误差来源和减小误差的方法，如仪器误差、方法误差等介绍误差分析的基本方法和常用误差计算公式5.3 结果报告和质量控制介绍结果报告的格式和内容，如实验数据、计算结果等解释质量控制的重要性和方法，如标准品的应用、方法的验证等第六章：样品的前处理6.1 样品采集与制备介绍样品采集的原则和方法，如随机采样、代表性样品等解释样品制备的目的和常用方法，如干燥、消解、过滤等6.2 样品处理与分离介绍样品处理与分离的方法，如固液萃取、离子交换、色谱法等解释每种方法的应用范围和操作步骤6.3 样品前处理操作技巧介绍样品前处理操作的技巧和注意事项，如避免交叉污染、准确测量等演示常见样品前处理操作的实验步骤第七章：仪器分析方法7.1 光谱分析法介绍光谱分析法的原理和应用，如紫外可见光谱法、红外光谱法等解释光谱分析法的选择和操作步骤7.2 色谱分析法介绍色谱分析法的原理和应用，如气相色谱法、液相色谱法等解释色谱分析法的选择和操作步骤7.3 质谱分析法介绍质谱分析法的原理和应用，如离子阱质谱、飞行时间质谱等解释质谱分析法的选择和操作步骤第八章：质量控制与验证8.1 质量控制原则介绍质量控制的原则和目的，如保证数据的准确性和可靠性解释质量控制的方法和常用指标，如精密度、准确度等8.2 方法验证介绍方法验证的原则和方法，如线性关系、范围验证等解释方法验证的过程和结果评价8.3 实验室质量管理与认证介绍实验室质量管理体系的建立和运行，如ISO 17025认证解释实验室质量管理与认证的重要性第九章：定量分析实验案例分析9.1 实验案例一：酸碱滴定法测定未知溶液的pH值介绍实验目的和原理，如酸碱滴定的反应和滴定曲线的分析解释实验步骤和数据处理方法9.2 实验案例二：原子吸收光谱法测定水样中的铜含量介绍实验目的和原理，如原子吸收光谱法的测量方法和光谱特性解释实验步骤和数据处理方法9.3 实验案例三：高效液相色谱法测定药物成分介绍实验目的和原理，如高效液相色谱法的分离机制和操作步骤解释实验步骤和数据处理方法第十章：总结与展望10.1 定量分析化学的重要性总结定量分析化学在科学研究和工业应用中的重要性强调定量分析化学在解决实际问题中的作用10.2 发展趋势与挑战讨论定量分析化学的发展趋势和面临的挑战提出应对策略和发展方向，如新技术的开发和应用、数据共享等重点和难点解析重点环节一：定量分析与定性分析的区别补充和说明：本环节需要重点讲解定量分析与定性分析的定义、区别以及在实际应用中的重要性。

第一章 定量分析化学概论一、大纲要求及考点提示大纲内容与要求：了解滴定分析方法的分类与滴定反应的条件，定量分析过程。

理解分析化学中的基准物质及其必须具备的条件。

掌握标准溶液的配制和标定，以及标准溶液浓度的几种常用的表示方法。

滴定分析结果的计算及表示。

知识点：滴定分析概述，基准物质，标准溶液，滴定分析结果的计算。

二、主要概念、重要定理与公式（一）概述1.定量分析过程(1)取样；(2)试样分解和分析试液的制备；(3)分离及测定；(4)分析结果的计算及评价。

2.分析试样的制备及分解(1)分析试样的采集与制备：首先根据矿石的堆放情况及颗粒的大小来选取合适的样点及采集量，将采集到的试样经过多次破碎、过筛、混匀、缩分后才能得到符合分析要求的试样。

(2)试样的分解：在试样分解过程中要防止待测组分的损失，同时还要避免引入干扰测定的杂质。

常用的分解方法有溶解法和熔融法。

有机试样的分解通常采用干式灰化法和湿式消化法。

3.定量分析结果的表示(1)待测组分的化学表示形式。

(2)待测组分含量的表示方法。

1)固体试样：通常以质量分数表示。

2)液体试样：通常以物质的量浓度、质量摩尔浓度、质量分数、体积分数、摩尔分数、质量浓度来表示。

3)气体试样：通常以体积分数表示。

（二）分析化学中的误差1.真值，平均值，中位数2.准确值和精密度分析结果和真实值之间的差值称为误差。

误差越小，分析结果的准确度越高。

在同一条件下平行测定的几次分析结果数值比较接近，表示分析结果的精密度高。

3.准确值和精密度之间的关系4.误差和偏差测定结果与真值之间的差值称为误差偏差表示测定结果与平均结果之间的差值平均偏差相对平均偏差一组测量数据中，最大值与最小值之差称为极差，又称全距或范围误差为6.系统误差和随机误差(1)系统误差：系统误差是由某种固定的原因所造成的，具有重复性、单向性。

系统误差产生的基本原因是：分析方法造成的误差、测量仪器产生的误差、试剂或水不纯造成的误差(2)随机误差：由一些随机的、偶然的原因造成的误差，是不可避免的。

《分析化学》考试大纲(包括“化学分析”和“仪器分析”两部分)“化学分析”部分该考试大纲适用于分析化学及其相关专业的硕士研究生入学考试。

分析化学是化学类各专业的重要主干基础课，化学分析部分主要内容包括：数据处理与质量保证、滴定分析法、重量分析法、吸光光度法、分离与富集方法。

要求考生牢固掌握其基本的原理和测定方法，建立起严格的“量”的概念。

能够运用化学平衡的理论和知识，处理和解决各种滴定分析法的基本问题，包括滴定曲线、滴定误差、滴定突跃和滴定可行性判据，掌握重量分析法及吸光光度法的基本原理和应用、分析化学中的数据处理与质量保证。

了解常见的分离与富集方法。

正确掌握有关的科学实验技能，具备必要的分析问题和解决问题的能力。

考试内容一、绪论：分析化学的任务和作用，分析方法的分类。

二、定量分析化学概论分析化学中的误差，有效数字及其运算规则，滴定分析概述。

三、酸碱平衡和酸碱滴定法分布分数δ的计算，质子条件与pH的计算，对数图解法，酸碱缓冲溶液，酸碱指示剂，酸碱滴定基本原理，终点误差，酸碱滴定法的应用，非水溶液中的酸碱滴定。

四、络合滴定法分析化学中常用的络合物，络合物的平衡常数，副反应常数和条件稳定常数，金属离子指示剂，络合滴定法的基本原理，络合滴定中酸度的控制，提高络合滴定选择性的途径，络合滴定方式及其应用。

五、氧化还原滴定法氧化还原平衡，氧化还原滴定原理，氧化还原滴定法中的预处理，氧化还原滴定法的应用六、重量分析法和沉淀滴定法重量分析概述，沉淀的溶解度及其影响因素，沉淀的类型和沉淀的形成过程，影响沉淀纯度的主要影响因素，沉淀条件的选择，有机沉淀剂，重量分析中的换算因素，沉淀滴定法，滴定分析小结七、吸光光度法光度分析法的设计，光度分析法的误差，其它吸光光度法和光度分析法的应用。

八、分析化学中的数据处理标准偏差，随即误差的正态分布，少量数据的统计处理，误差的传递，回归分析，提高分析结果准确度的方法。

九、分析化学中常用的分离和富集方法液-液萃取分离法，离子交换分离法，液相色谱分离法，气浮分离法，一些新的分离和富集方法十、复杂物质的分析示例硅酸盐分析，铜合金分析，废水试样分析考试要求：一、绪论：了解分析化学的任务和作用，分析方法的分类。

《分析化学原理》问题与习题第二章定量分析引论Introduction to Quantitative Analysis2-1 误差的绝对值与绝对误差是否相同？2-2 常量滴定管的读数可以估计到±0.01ml，若要求滴定的相对误差小于0.1%，滴定剂体积应控制为多少？分析天平可以称准至±0.1mg，若要求称量误差不大于0.1%，至少应称取多少试样？2-3 三位同学对相同的酸碱溶液作酸碱比较实验。

甲的相对平均偏差为0；乙为1.0‰；而丙为6.5‰。

如何比较他们的实验结果？能否对他们实验结果的准确度发表意见？2-4 某一硫酸溶液的实际浓度是25.00ml中含5.000m mol H2SO4 。

用25ml的移液管移取该H2SO4溶液三份，以标准NaOH溶液滴定，测得的H2SO4溶液浓度结果是0.1982mol/L、0.1980mol/L、0.1984mol /L。

你认为误差可能是由下列诸原因中的哪些所引起的？⑴未作指示剂校准，⑵终点判断错误，⑶某次滴定中有溶液溅出，⑷移液管或滴定管体积未作校准，⑸读数时有视差，⑹浓度不准确，⑺溶液滴得较快，读数过早。

2-5 试述减少系统误差和随机误差可采取的方法有哪些？2-6 试说明臵信水平、臵信区间的含义。

2-7 求算线性校准函数的办法一般为哪两种？2-8 试述定量分析校准模式的类型？各适用于什么情况？2-9 定量分析中常用的“工作曲线法”和“标准加入法”有何异同？2-10 评价分析方法的两个重要概念“灵敏度”和“检出限”有何异同？2-11 计算20.1⨯11.1，报告所得结果为223.11。

有人说“这个答案的有效数字太多了”。

这句话有何错误？2-12 下列数值各有几位有效数字？0.038；45.080；5.6⨯10-4；5.60⨯10-4；6.042⨯1015；1000；999；200.00；1.0⨯1015；pH=5.62-13 如果要使称量的相对标准偏差不超过0.2%，问：在已知测量标准偏差分别为0.0001g、0.001g的分析天平上称样时各应称取样品多少克？如果要求称样在0.8g以下时，应用哪种天平较为合适？2-14 固体氯化钠试样中氯的百分含量经六次测定，结果为60.11、60.45、60.38、60.24、60.28、60.29，计算：(1) 分析结果的平均值；(2) 个别测定值的平均偏差和相对平均偏差；(3) 个别测定值的标准偏差和相对标准偏差；(4) 如果试样为纯氯化钠，上述平均结果的绝对误差和相对误差分别为多少？2-15 测定某试样中硫的百分含量，结果为：20.05、20.06、20.08、20.09，计算个别测定值的平均偏差和标准偏差。

第1章定量分析化学概论教学目的：了解定量分析的过程；误差的基本概念；了解滴定分析法的基本内容；掌握滴定分析结果的计算方法。

教学重点：各种误差、偏差的概念；正确使用有效数字；了解滴定分析法的一般要求和相关计算。

教学难点：理论与实际结合，正确判断和计算误差和偏差，对于复杂的滴定反应采用等物质的量的规则来计算含量。

§1.1 概述1.1.1定量分析的过程1、取样关键是分析试样要有代表性取样方法：固体试样：粉碎、过筛、混匀、缩分，得到少量试样，烘干保存于干燥器中备用。

矿石：m Q≥kd2其中k－缩分常数，0.05-1kg.mm－2d－试样的最大粒度 mm m Q－试样的质量 kg2、试样分解和分析试液的制备定量分析常采用湿法分析。

固体试样分解：溶解酸溶：加热HCl、HNO3、H2SO4、HClO4、HF、混合酸碱溶：NaOH、KOH熔融酸性: K2S2O7碱性：NaCO3、NaOH、Na2O23、分离及测定复杂样品分离：沉淀分离、萃取分离、离子交换、层析分离分离要求：被测组分不能损失；干扰组分减少到不干扰。

消除干扰方法：掩蔽测定方法：手续简单、快捷、准确、试剂便宜易得分析方法：化学方法：准确度高，常量组分的测定仪器方法：灵敏度高，微量组分的测定4、分析结果的计算及评价根据分析过程中有关反应的计量关系及分析测量所得数据，计算试样中待测组分含量。

1.1.3定量分析结果的表示1.待测组分的化学表示式：a 以待测组分实际存在形式表示 分子、离子b 以氧化物（矿石分析中常用）或者元素形式表示（金属材料、有机分析）2.待测组分含量的表示法固体试样： 质量分数 ％ 气体试样：体积分数 液体试样：浓度 mg/L 等§1.2 分析化学中的误差分析的核心是准确的量的概念，凡是测量就有误差，减少测量误差是分析工作的重点之一。

1.2.1真值（x T ）1. 纯物质的理论真值： 如纯NaCl 中Cl 的含量，一般情况下真值是未知的。