武汉大学2005-2006学年度第一学期《分析化学》期末考试试卷（B）
学号 姓名 院（系） 分数
一、选择题 ( 共10题 20分 )
1. 2 分
以下说法错误的是--------------------------------------------------------------------------------( )
(A) 摩尔吸光系数e随浓度增大而增大
(B) 吸光度A随浓度增大而增大
(C) 透射比T随浓度增大而减小
(D) 透射比T随比色皿加厚而减小
2. 2 分
某一NaOH和Na2CO3混合液,用HCl溶液滴定,以酚酞为指示剂,耗去HCl V1(mL), 继以甲基橙为指示剂继续滴定,又耗去HCl V2(mL),则V1与V2的关系是-------------------------( )
(A) V1 = V2 (B) V1 = 2V2 (C) 2V2 = V2 (D) V1> V2
3. 2 分
当两电对的电子转移数均为1时，为使反应完全度达到99.9%，两电对的条件电位至少相差----------------------------------------------------------------------------------------------------( )
(A) 0.09V (B) 0.18V (C) 0.27V (D) 0.36V
4. 2 分
用NaOH标准溶液测定FeCl3溶液中的游离HCl时,Fe3+将产生沉淀而引起干扰,可消除其干扰的物质是----------------------------------------------------------------------------------------( )
(A) Na2H2Y (B) CaY2- (C) 柠檬酸三钠 (D)三乙醇胺
5. 2 分
符合比尔定律的有色溶液,浓度为c时,透射比为T0,浓度增大一倍时,透射比的对数为-------------------------------------------------------------------------------------------------------------( )
(A) T0/ 2 (B) 2T0
(C) (lgT0)/2 (D) 2lgT0
6. 2 分
配制含锰0.1000mg/mL的KMnO4溶液100.0mL，需取0.018000mol/L KMnO4溶液(在酸性溶液中作氧化剂)的体积为----------------------------------------------------------------------( )
[Mr(KMnO4)=158.03，Ar(Mn)=54.94]
(A) 14.15mL (B) 8.09mL (C) 10.11mL (D) 6.07mL
7. 2 分
已知在0.5mol/LH2SO4介质中， ¢ (Ce4+/Ce3+)=1.44V ¢ (Fe3+/Fe2+)=0.68V。计算此条件下以0.100mol/L Ce4+滴定 0.100mol/L Fe2+至化学计量点时，反应物及滴定产物的浓度------------------------------------------------------------------------------------------------------------( )
(A) [Ce4+]=[Fe2+]=1.8×10-8mol/L，[Ce3+]=[Fe3+]≈0.050mol/L
(B) [Ce4+]=[Fe3+]≈0.050mol/L，[Ce3+]=[Fe2+]=2.0×10-8mol/L
(C) [Ce4+]=[Fe2+]=0.047mol/L，[Ce3+]=[Fe3+]=0.003mol/L
(D) [Ce4+]=[Fe3+]=0.047mol/L，[Ce3+]=[Fe2+]=0.003mol/L
8. 2 分
Fe3+ 与 Sn2+反应的平衡常数对数值(lgK)为 ---------------------------------------------( )
( (Fe3+/Fe2+)= 0.77 V, (Sn4+/Sn2+)= 0.15 V)
(A) (0.77-0.15)/0.059 (B) 2×(0.77-0.15)/0.059
(C) 3×(0.77-0.15)/0.059 (D) 2×(0.15-0.77)/0.059
9. 2 分
今有三种溶液分别由两组分组成:
(a) 0.10 mol/L HCl-0.20 mol/L NaAc溶液
(b) 0.20 mol/L HAc-0.10 mol/L NaOH溶液
(c) 0.10 mol/L HAc-0.10 mol/L NH4Ac溶液
则三种溶液pH的大小关系是-------------------------------------------------------------------( )
[已知pKa(HAc) = 4.74, pKa(NH4+) = 9.26]
(A) a<c<b (B) a = b<c (C) a = b>c (D) a = b = c
10. 2 分
下列有关置信区间的描述中，正确的有：（ ）
a.在一定置信度时，以测量值的平均值为中心的包括真值的范围即为置信区间
b.真值落在某一可靠区间的几率即位置信区间
c.其他条件不变时，给定的置信度越高，平均值的置信区间越宽
d.平均值的数值越大，置信区间越宽
二、填空题 ( 共5题 10分 )
1. 2 分
(Ⅰ)试液中含有SO42-,(Ⅱ)试液中含有Ba2+。欲用BaSO4重量法测定其含量,已知两种试液中均含有H+、Mg2+、K+、Na+、NO3-杂质。则(Ⅰ)试液中扩散层优先吸附的离子是______;(Ⅱ)试液扩散层优先吸附的离子是____。
2. 2 分
符合朗伯-比尔定律的有色溶液，当有色物质的浓度增大时，其最大吸收波长 ，透射比 。(填 增大，减小或不变)
3. 2 分
BaSO4法测定钡的含量,下述情况使测定结果偏高或偏低,还是无影响 ?
(1) 沉淀中包藏了BaCl2 __________________
(2) 灼烧过程中部分BaSO4被还原为BaS __________________
4. 2 分
某溶液含Fe3+10mg，用等体积的有机溶剂萃取一次后，该溶液中剩余0.1mg，则Fe3+在两相中的分配比= 。
5. 2 分
0.25 mol/L某弱酸HA溶液的pH为3.20,该酸的解离常数是________ 。
三、计算题 ( 共5题 40分 )
1. 10 分
在1L NH3-NH4Cl的缓冲溶液中, 含0.10 mol Zn2+-EDTA络合物, 溶液的pH=9.0,[NH3]=0.10 mol/L,计算Zn2+的浓度。已知lgK(ZnY)=16.5; 锌氨络离子的lgb1 -lgb4 分别为2.27,4.61,7.01,9.06; pH=9.0时lgaY(H) =1.3。
2. 10 分
称取含 KBr 和 KI 的混合试样 1.000 g, 溶解并定容至 200 mL后, 作如下测定:
(1) 移取 50.00 mL试液, 在近中性条件下, 以溴水充分处理, 此时I- 量转变为 IO3-。 将溴驱尽, 加入过量 KI 溶液, 酸化, 生成的 I2采用淀粉指示剂, 以 0.1000 mol/L Na2S2O3 溶液滴定至终点时, 消耗 30.00 mL。
(2) 另取 50.00 mL 试液, 用H2SO4酸化, 加入足量 K2Cr2O7 溶液处理, 将生成的 I2和 Br2 蒸馏并收集在含有过量 KI 的弱酸性溶液中, 待反应完全后, 以 0.1000 mol/L Na2S2O3溶液滴定其中的 I2至终点时, 消耗 15.00 mL。
计算混合试样中 KI 和 KBr 的质量分数。
[Mr(KI)= 166.0, Mr(KBr)= 119.0]
3. 5 分
称取含钾试样 0.2102 g, 溶解后沉淀为 K2NaCo(NO2)6, 沉淀经洗涤后溶解于酸中,用 0.02005 mol/L KMnO4 滴定 (NO2-→NO3-, Co3+→Co2+) 计耗去18.25 mL。计算 K的质量分数。 [Ar(K)= 39.10]
4. 5 分
将一个仅含CaO和CaCO3的混合物(在1200℃)灼烧并在干燥器中冷却,质量损失5.00%, 计算试样中CaCO3的质量分数。
[Mr(CaCO3)=100.1, Mr(CaO)=56.08]
5. 10分
称取某含铅锌镁试样0.4080g, 溶于酸后,加入酒石酸,用氨水调至碱性,加入KCN, 滴定时耗去0.02060mol/L EDTA 42.20mL。 然后加入二巯基丙醇置换PbY,再滴定时耗去0.00765mol/L Mg2+标液19.30mL。最后加入甲醛, 又消耗0.02060mol/L EDTA 28.60mL计算试样中铅、锌、镁质量分数。
[Ar(Pb)=207.2, Ar(Zn)=65.38, Ar(Mg)=24.31]
四、问答题 ( 共 4题 30分 )
1. 5分
有人说“滴定分析所用标准溶液浓度不宜过大的原因是由于过量一滴所造成的误差必然相应增大”,你认为正确吗? 试说明：
(1) 由于过量一滴所造成的误差与浓度有何关系?
(2) 浓度大时对终点误差的影响是有利或是无利?
(3) 浓度不宜过大原因是什么?
2. 10 分
设计Zn2+-Mg2+混合液中两组分浓度测定方案,举三种络合滴定方法,用简单流程图表示并指明酸度、介质、指示剂、必要试剂及滴定剂。
3. 5 分
在进行络合滴定时,为什么要加入缓冲溶液控制滴定体系保持一定的pH?
4. 10 分
设计测定含有中性杂质的Na2CO3与Na3PO4混合物中二组分质量分数的分析方案。用简单流程表明主要步骤、滴定剂、指示剂、结果计算公式。
武汉大学2006-2007学年度第一学期《分析化学》期末考试试卷答案（B）
学号 姓名 院（系） 分数
一. 填空（每空1分，共26分，写在试卷上）
1. 将0.20mol/LSO42-和0.10mol/LBa2+等体积混合， 欲通过加动物胶（pKa1=2.0, pKa2=8.5 ）促其凝聚，这时沉淀溶液的pH值应为___小于2.0______。
2. 检验两组结果是否存在显著性差异采用 t 检验法，检验两组数据的精密度是否存在显著性差异采用 F 检验法。
3. EDTA (即Na2H2Y)水溶液的质子条件式为 [H+]+[H3Y-]+2[H4Y]+3[H5Y+]+4[H6Y2+]=[OH-]+[HY3-]+2[Y4-] 。
4. 含有Zn2+和Al3+的酸性缓冲溶液，欲在pH=5～5.5的条件下，用EDTA标准溶液滴定其中的Zn2+，加入一定量六亚甲基四胺的作用是 控制酸度 ；加入NH4F的作用是 掩蔽Al3+ 。
5. 已知EºFe(III)/Fe(II)=0.77V, EºSn(IV)/Sn(II)=0.14V, 则用Fe滴定Sn时, 计量点的电位为0.33 V。
6. 某含EDTA、Zn2+和Ca2+的氨缓冲溶液中，lgαY(H+)=0.45, lgαY(Ca2+)=4.7, lgαZn(NH3)=2.5, 而lgKZnY=16.5, 故lgKZnY´= 9.3 。
7. 某酸碱指示剂HIn的变色范围为5.8至7.8, 其pKa=__6.8__； 在pH=6时络合指示剂与Zn2+的络合物的条件稳定常数lgK´ZnIn=8.9, 则变色点时的p[Zn]=__8.9___。
8.吸光光度法中测量条件的选择应注意 选择合适吸收波长 , 适当浓度 ,
参比溶液 等几点。
9. 吸光光度法中,采用的空白(参比)溶液主要有: 试样空白 , 试剂空白 和
褪色空白 。
10. 吸光光度法中,吸光度读数为 0.434 ,浓度测量误差最小,此时透光率为 36.8% 。
11.特殊的吸光光度法主要有 示差吸光光度法 , 双波长吸光光度法 , 导数吸光光度法 .
12.衡量薄层色谱和纸色谱分离物质情况的参数是 比移值 。
13.根据试样的用量和操作规模,分析方法分为 常量分析 , 半微量分析 ,
微量分析 , 超微量分析 。
二、回答问题（每题6分，共42分，写试卷纸上）
1.已知某NaOH标准溶液吸收了二氧化碳，有部分NaOH变成了Na2CO3。用此NaOH 溶液测定HCl的含量，以甲基红为指示剂，对测定结果有何影响，为什么？若使用酚酞作指示剂又如何。
答：甲基红为指示剂时，由于滴定终点为弱酸性（pH＝4），Na2CO3被滴定成H2CO3, NaOH与HCl的化学计量关系比仍为1：1，不会多消耗NaOH标准溶液，对测定结果没有影响。酚酞作为指示剂，滴定终点为弱碱性（pH＝9），此时Na2CO3被滴定成NaHCO3，NaOH与HCl的化学计量关系比变为2：1，会多消耗NaOH标准溶液，使测定结果偏高。
2.什么是络合物的条件稳定常数和络合反应的副反应系数，它们之间的关系如何？
答：条件稳定常数是描述在有副反应存在是络合平衡的平衡常数，副反应系数是所有未参加主反应的物质浓度之和与该物质平衡浓度之比，用于描述副反应进行的程度。
lgK’MY=lgKMY-lgαY-lgαM+lgαMY
3.电对的条件电势大小与哪些因素有关？
答：酸度，络合效应，离子强度，沉淀
4.吸光光度法中透光率和吸光度的关系式是什么？
答 A＝－lgT
5.解释下列现象：
(1) 用KMnO4滴定C2O42-时，滴入KMnO4的红色消失速度由慢到快；
(2) 间接碘量法测铜时，若试液中有Fe 3+ 和AsO43-，它们都可将I－ 氧化成I2，加入NH4HF2可消除两者的干扰，解释其中原因。
答 （1）反应生成的Mn2+有自催化作用
（2）溶液中NH4HF2＝NH4 + HF + F-，酸碱缓冲溶液维持pH在酸性范围，降低 AsO43-/ AsO33- ；另一方面F- 与Fe3+配位，起掩蔽作用，降低 Fe3+/Fe2+ ，故可消除两者干扰。
6.用吸光光度法测定某一金属离子,共存离子组分会干扰,有哪些办法可以消除干扰?
答：可以通过提高酸度，加入隐蔽剂，改变价态； 选择合适参比，如褪色空白(铬天菁S测Al，氟化铵褪色，消除锆、镍、钴干扰)； 选择适当波长等消除干扰。
7.有一新有机显色剂为弱酸,采用吸光光度法测定其离解常数,请阐述理论依据和测定过程。
答
AHB和AB-分别为有机弱酸HB在强酸和强碱性时的吸光度，它们此时分别全部以[HB]或[B-]形式存在。A=AHB+AB-
对pH作图即可求得pKa
三、计算题（每题8分，共32分）
1．二元弱酸H2B，已知pH＝1.92时，δH2B ＝δHB- ；pH＝6.22时δHB-＝δB2-。计算：
（1）H2B的Ka1 和Ka2。
（2）如果以0.100 mol/L的NaOH溶液滴定0.100 mol/L的H2B，滴定至第一和第二化学计量点时，溶液的pH值各为多少？各选用何种指示剂？
答（1） δH2B =δHB-时，Ka1＝[H+] = 10 -1.92 = 1.20 10 -2
δHB- =δB2-时， Ka2＝[H+] =10 -6.22 ＝6.0210 –7
（2）滴定至第一化学计量点时，产物为HB-，cHB- =0.0500 mol/L, pH≈4.07, 选用MO为指示剂。
滴定至第二化学计量点时，产物为B2-，cB2- =0.0333 mol/L，[OH-] = = 2.35 10 –5 mol/L，pOH = 4.63, pH = 9.37, 选PP 为指示剂。
2. 25.00mL KI溶液，用10.00mL 0.0500mol/L KIO3溶液处理后，煮沸溶液除去I2。冷却后加入过量KI溶液使之与剩余KIO3反应，然后将溶液调整至中性。析出的I2用0.1008mol/L Na2S2O3溶液滴定，消耗21.14mL,求原KI溶液的浓度（10分）。
答：nKI= (cIO3-VIO3-－1/6cS2O32-VS2O32-)×5＝0.7242 mmol
cKI= 0.7242/25.00=0.02897 mol/L
3.某矿石含铜约0.12％，用双环己酮草酰二腙显色光度法测定。试样溶解后转入100ml容量瓶中，在适宜条件下显色，定容。用1cm比色皿，在波长600nm测定吸光度，要求测量误差最小，应该称取试样多少克？ε＝1.68×104（Lmol-1cm-1），ACu=63.5）
答：根据光度测量误差公式可知：当吸光度A＝0.434时，误差最小，
已知b=1, ε＝1.68×104，根据A=εbc
c = A/εb＝0.434/（1.68×104×1）
＝2.58×10-5 (mol/L)
100ml有色溶液中Cu的含量为
m=cVM ＝ 2.58×10-5×100×10-3×63.5 ＝1.64×10-4 (g)
已知某矿含铜约0.12％，则应称取试样质量为：
(1.64×10-4/ms)×100=0.12
ms=0.14g
4．用有机溶剂从100mL水溶液中萃取某药物成分A两次，每次用有机溶剂10mL，欲使总萃取率达99%以上, 则A在两相中的分配比D应为多大? 萃取完后将有机相合并，用等体积水洗涤一次, 则将损失多大比例?（不考虑溶液中的其它因素影响）
答： 由题意可知：
1-99%=[Vw/(DVo+Vw)]2
得D=90
损失％＝1/(90+1)×100％=1.1% |
