水分析化學(xué)的期末考試試題四套期末考試題_文檔視界哈工大2004春季學(xué)期水分析化學(xué)試題（A）

一、回答下列基本概念（2×5=10）

1.物質(zhì)的量濃度；

2.拉平效應(yīng)；

3.EDTA的酸效應(yīng)；

4.參比電極；

5.色譜峰高

二、討論下面命題（4×5=20分）

1.以鈣指示劑NN為例，說明金屬指示劑的必備條件。

2.對(duì)比高錳酸鹽指數(shù)和化學(xué)需氧量測(cè)定過程中掩蔽和催化作用的異同。

3.什么是吸收光譜（曲線）？什么是標(biāo)準(zhǔn)曲線？它們有何實(shí)際意義？

4.簡(jiǎn)述氣相色譜法的定量方法。

三、填空（1×15=15分）

（1.原子吸收光譜儀由（

）組成。

）、（）、（）和

（2.影響絡(luò)合滴定的主要因素有（

）。

）和

3.ECD和FPD的中文稱謂分別為（）和（）。

4.在分光光度計(jì)中，常因波長(zhǎng)范圍不同加選用不同材料的容器?，F(xiàn)

有下面兩種材料的容器，各適用于哪個(gè)光區(qū)：A．石英比色皿用于（）；B．玻璃比色皿用于（）。

5.水中的余氯采用（）法測(cè)定，水中余氯在酸性溶液中與（）

作用，釋放出等化學(xué)計(jì)量的（），以（）為指示劑，用（

準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，由消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量求出水中的余氯。

）標(biāo)

四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題（5×3=15分）

1.氯離子測(cè)定中空白實(shí)驗(yàn)和加入碳酸鈣的作用。

2.設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)定鋁鹽混凝劑中三氧化二鋁含量的方案。

3.pH計(jì)的使用及注意事項(xiàng)。

五、計(jì)算題（10×4=40分）

1.取水樣100.0mL，以酚酞為指示劑，用0.100mol/LHCl溶液滴定至指示劑剛好褪色，用去13.00mL，再加甲基橙指示劑，繼續(xù)用鹽酸溶液滴定至

終點(diǎn)，又消耗20.00mL問水樣中有何種堿度？其含量為多少（mg/L表示）？

2.今有一水樣，取一份100ml，調(diào)節(jié)pH=10,以鉻黑T為指示劑，用10mmol/L的EDTA滴定到終點(diǎn)，用去25.40ml；另取一份100ml水樣，調(diào)節(jié)pH=12，用鈣指示劑，至終點(diǎn)時(shí)用去10mmol/L的EDTA14.25ml。求水樣中

2+2+

總硬度（以mmol/L表示）和Ca、Mg的含量（以mg/L表示）。

五、計(jì)算題（10×4=40分）

3.電鍍廢水中的氰化物常以吡啶—巴比妥酸比色法測(cè)定。取200mL水樣，在pH0水中有⑺，M=0而P>0水中有

⑻。

4、氣相色譜常用的四種檢測(cè)器為⑼、⑽、⑾和⑿。

5、用基準(zhǔn)物質(zhì)可以直接配成⒀，而非基準(zhǔn)物質(zhì)則先要配成⒁，然后進(jìn)行⒂

后才可以使用。

6、莫爾法測(cè)水中氯離子最適pH范圍⒃，如果pH>10則會(huì)生成⒄沉淀，而

4+

pH<5，則會(huì)生成⒅，如果有NH存在則⒆，所發(fā)生的反應(yīng)方程式為⒇。

三、回答下列問題（10×2=20分）

3、討論有機(jī)污染綜合指標(biāo)并指出它們?cè)谒幚碇械膽?yīng)用

4、金屬指示劑產(chǎn)生封閉現(xiàn)象的原因及消除措施

四、計(jì)算題（10×4=40分）

1、某金屬離子X和R形成一有色絡(luò)合物，若溶液中X的濃度為

-4

1.8×10mol/L，用1㎝比色皿測(cè)出A528nm=0.40，則此絡(luò)合物在528nm處的摩

爾吸收系數(shù)是多少？

2、取水樣100mL，調(diào)節(jié)pH=10.0，用EBT為指示劑，以0.010mol/L

EDTA滴定至終點(diǎn)，消耗25.00mL，求水樣的總硬度（以mmol/L表示）。

3、取50mL含甲醇的工業(yè)廢水，在H2SO4溶液中與此25.00ml0.2500

mol／LK２CrO7溶液（1/6K2CrO7＝0.2500mol/L）相作用，反應(yīng)完成后，以試亞鐵靈為指示劑，用0.100mol/LFeSO4溶液（1/2FeSO4）滴定至

=0.100mol/L終點(diǎn)，消耗10.60mL，求水樣中甲醇的含量（以mg/L表示）。

4、稱取由純NaCl和KBr混合而成的試樣0.3100g溶解后，以K2CrO4

為指示劑，用0.1000mol/LAgNO3溶液滴定到終點(diǎn)，用去AgNO3。試

29.25ml

求混合試樣中NaCl和KBr的質(zhì)量比。(MNaCl=58.44,MKBr=119)

哈工大2004年春季學(xué)期水分析化學(xué)試題（A）參考答案

一、回答下列基本概念（2×5=10分）

1.物質(zhì)的量濃度：?jiǎn)挝蝗芤褐兴苜|(zhì)的物質(zhì)的量，其單位為mol/L或mmol/L，用符號(hào)C表示。

2.拉平效應(yīng)：不同強(qiáng)度的酸被溶劑拉平到溶劑化質(zhì)子水平的效應(yīng)稱為溶劑

的拉平效應(yīng)。

3.EDTA的酸效應(yīng)：由于H的存在，使絡(luò)合劑參加主反應(yīng)能力下降的現(xiàn)象叫

EDTA的酸效應(yīng)。

4.參比電極：電極電位為已知的在測(cè)定過程中恒定不變的電極。

5.色譜峰高：色譜峰頂?shù)交€的垂直距離。

二、討論下面命題（4×5=20分）

1.答：⑴金屬指示劑In本身的顏色與顯色絡(luò)合物MIn顏色應(yīng)顯著不同。如鈣

指示劑NN為藍(lán)色，而CaNN為紅色，這樣滴定終點(diǎn)時(shí)有敏銳的顏色變化，即由

CaNN的紅色變?yōu)橛坞x指示劑NN的藍(lán)色。

⑵金屬指示劑In與金屬離子M形成的顯色絡(luò)合物MIn的穩(wěn)定性要適當(dāng)。指示劑與金屬離子絡(luò)合物即顯色絡(luò)合物MIn的穩(wěn)定性必須小于EDTA與金屬離子絡(luò)合物MY的穩(wěn)定性。要求：KMInKMY至少相差兩個(gè)數(shù)量級(jí)，但必須適當(dāng)。

如顯色絡(luò)合物穩(wěn)定性太低，則在計(jì)量點(diǎn)之前指示劑就開始游離出來，提前出現(xiàn)終

點(diǎn)，使變色不敏銳而引入誤差；如果穩(wěn)定性太高，則使滴定終點(diǎn)拖后或者得不到

終點(diǎn)。

2.答：⑴催化作用：高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定過程中起催化作用的為Mn2+，而化學(xué)需氧量測(cè)定過程中起催化作用的為Ag2SO4；

⑵掩蔽作用：高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定過程中為防止Cl的干擾，可加Ag2SO4生成AgCl沉淀，除去后再進(jìn)行測(cè)定；而化學(xué)需氧量測(cè)定過程中為防止Cl的干擾，可加入HgSO4，使Hg2+與Cl生成可溶性絡(luò)合物，可消除干擾；

相同之處是高錳酸鹽指數(shù)和化學(xué)需氧量的過程中都用到了Ag2SO4，不同的是在高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定過程中，Ag2SO4的作用是與Cl生成沉淀去除Cl的干擾，而在化學(xué)需氧量的測(cè)定過程中，Ag2SO4是作為催化劑，加快反應(yīng)速度。

3.答：吸收光譜曲線：以不同波長(zhǎng)的光依次射入被測(cè)溶液，并測(cè)出不同波長(zhǎng)

時(shí)溶液的透光率或吸光度，然后以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，以透光率或者吸光度為縱坐標(biāo)

作圖，所得的曲線為吸收光譜曲線。吸收光譜曲線上有起伏的峰谷時(shí)，可作為定

性的依據(jù)；測(cè)定物質(zhì)的吸收光譜曲線，可以找出最大吸收峰對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)λmax，

通常選用λmax作為測(cè)定水樣中某組分的工作波長(zhǎng)。

標(biāo)準(zhǔn)曲線：以吸光度A為縱坐標(biāo)，以濃度C為橫坐標(biāo)作圖，便得到一條通過原點(diǎn)的直線，這條直線成為標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線可用來定量，據(jù)郎伯-比爾定律ACL，在與繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線相同的條件下，測(cè)定水樣中被測(cè)組分的吸光度

值，便可由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出對(duì)應(yīng)的組分的含量來。

4.答：⑴標(biāo)準(zhǔn)曲線法：繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，然后在同樣條件下進(jìn)相同體積的被分

析水樣，同樣測(cè)出峰高或者峰面積，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出水樣中被測(cè)組分的濃度或

含量。

⑵歸一化法：若水樣中有幾個(gè)組分，進(jìn)樣量為w，則i組分的百分含

imi100%Aifi100%

量P按下式計(jì)算：P

A1f1A2f2Anfn

w

⑶內(nèi)標(biāo)法：選擇一內(nèi)標(biāo)物質(zhì)，以Ai/As比值為縱坐標(biāo)，以標(biāo)準(zhǔn)溶液含量或濃度為橫坐標(biāo)繪制內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)曲線。然后以相同濃度的同一內(nèi)標(biāo)物質(zhì)加入被測(cè)樣品

溶液中，測(cè)出A樣/As的比值，并在內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出樣品溶液中被測(cè)組分的含

量或濃度。

三、填空（1×15=15分）

1.光源原子化器單色器檢測(cè)系統(tǒng)

2.絡(luò)合物的條件穩(wěn)定常熟被滴定金屬離子的濃度

3.電子捕獲檢測(cè)器火焰光度檢測(cè)器

4.紫外光區(qū)可見光區(qū)

5.碘量法KII2淀粉Na2S2O3

四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題（5×3=15分）

1.答：由于滴定終點(diǎn)時(shí)，AgNO3的實(shí)際用量比理論用量稍多點(diǎn)，因此需要以

蒸餾水作空白扣除；

加入CaCO3可起到陪襯的作用，更容易識(shí)別淡桔紅色的滴定終點(diǎn)。

2.答：采用反絡(luò)合滴定法：

⑴準(zhǔn)確稱取鋁鹽混凝劑m樣，并使其溶解；⑵在溶解的樣品中加入過量的

濃度為CEDTA的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液VEDTA，調(diào)

節(jié)pH=3.5，加熱煮沸；

⑶冷卻后，調(diào)節(jié)pH=5-6，以二甲酚橙XO為指示劑，用濃度為CZn2的Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴定過量的EDTA，顏色由紅色變?yōu)辄S色即為終點(diǎn)，消耗的體積為

VZn2；

⑷計(jì)算：

m

Al2O3

(CEDTA

V

EADTA

C

Zn

2

V

Zn

2

)M

Al

2O3

Al2O3%

m

Al2O3

10%0

m樣

3.答：⑴按照儀器說明書規(guī)定的使用要求安裝、操作儀器。⑵使用維護(hù)玻璃電

極的注意事項(xiàng):①玻璃電極初次使用或久放后重新使

用時(shí)，應(yīng)在蒸餾水或0.1mol/L的鹽酸中浸泡24ｈ以上。②玻璃電極不宜在較強(qiáng)的酸性、堿性溶液中長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量，不宜在高溫下使用，否則會(huì)使電極老化，縮短

使用壽命。也不宜同無水乙醇等脫水介質(zhì)接觸，以免其表面失水影響其性能。③使用前檢查電極的玻璃薄膜有無裂痕、氣泡或斑點(diǎn)，輔助電極應(yīng)浸入內(nèi)液而無氣泡隔斷，安裝時(shí)應(yīng)使其下端略高于參比電極。④測(cè)量粘度較大的溶液時(shí)，應(yīng)盡量縮短測(cè)量時(shí)間，以免污染電極，使用后應(yīng)立即仔細(xì)清洗電極。

⑶使用維護(hù)甘汞電極的注意事項(xiàng):①應(yīng)經(jīng)常向電極內(nèi)添加飽和氯化鉀溶液，

但切勿添加過量的氯化鉀晶體，以免堵塞鹽橋。添加的氯化鉀應(yīng)是分析純的，使用前應(yīng)拔去其加液口的橡膠塞子，使液接界電位保持穩(wěn)定。②如甘汞電極內(nèi)氯化鉀溶液出現(xiàn)混濁和發(fā)黃現(xiàn)象，應(yīng)停止使用并更換同型號(hào)電極。③使用時(shí)應(yīng)使電極內(nèi)的氯化鉀液面高于被測(cè)溶液液面1cm以上，防止被測(cè)溶液回?cái)U(kuò)散到電極內(nèi)，污染電極。④如被測(cè)溶液中含有能與氯離子生成沉淀物的，應(yīng)在甘汞電極的鹽橋和被測(cè)溶液之間加第二鹽橋，如采用硝酸鈉、硝酸銨等其他電解質(zhì)過渡鹽橋與被測(cè)試液相接觸。

⑷注意pH計(jì)上的溫度補(bǔ)償器的溫度值，是指被測(cè)溶液的溫度而不是指室

內(nèi)溫度。

⑸要注意防止被測(cè)溶液受外界因素的影響，特別是堿性被測(cè)溶液易受空氣

中二氧化碳的影響，使堿性值下降。

⑹配制標(biāo)準(zhǔn)溶液和被測(cè)溶液的蒸餾水純度應(yīng)符合要求。

五、計(jì)算題（10×4=40分）

1.解：P=13.00mLM=20.00mL

P<M

∴水樣中有CO32-堿度和HCO3-堿度

2-

2-

C

HCl

2P30=780.0mg/L

CO3堿度（CO3，mg/L）=

1000

100

-堿度（HCO-

，mg/L）=

CHCl

(MP)611000

=427.0mg/LHCO3

3

100

2.解：總硬度（mmol/L）=C

EDTA

V

EDTA10.025.40

V水100=2.54mmol/L

Ca2+(mg/L)=CEDTAVEDTAMCa10.014.2540.08=57.11mg/L

V水100

Mg2+(mg/L)=10.0

25.4010.0

14.25

24.30=27.09mg/L

100

3.解：由郎伯-比爾定律ACL得：A樣C樣LA標(biāo)C標(biāo)L

A樣0.3803.0

=0.114mg/L

C樣C標(biāo)

25

A標(biāo)0.400

水樣中氰化物的含量為：0.11425100

=0.1425mg/L

102004.解：設(shè)移取的25mL試樣中含有xmmol甲酸

--

32-

4

2-

2

反應(yīng)式：HCOOH+2MnO4

+4OHCO+2MnO+3HO

反應(yīng)完全后：x0.02434×25.00-2x2x

由反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等可列下面方程：

（0.02434×25.00-2x）×5+4×2x=20.13×0.1205

解得：x=0.3084mmol

0.3084

46.04

250

∴甲酸試樣中甲酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：25100%=26.27%

0.54061000

哈工大2004年春季學(xué)期水分析化學(xué)試題（B）參考答案

一、回答下列基本概念（2×5=10分）

1.滴定度：1ml標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于被測(cè)組分的質(zhì)量(用TX/S表示,S-標(biāo)準(zhǔn)溶

液,X-待測(cè)溶液)。

2.區(qū)分效應(yīng)：指溶劑能區(qū)分酸堿強(qiáng)度的效應(yīng)。

3.原子化器：是原子吸收分光光度計(jì)的心臟部分，它使水樣中被測(cè)組分的各

種型體，在高溫分解作用下變成基態(tài)原子。

4.指示電極：電極電位隨溶液中被測(cè)離子的活度或者濃度的變化而改變的電極。

5.色譜峰寬：指從色譜峰兩側(cè)拐點(diǎn)作切線，兩切線與基線相交部分的寬度。

二、討論下面命題（4×5=20分）

1.答：金屬指示劑是一些有機(jī)絡(luò)合劑，可與金屬離子形成有色絡(luò)合物，其顏色與游離金屬指示劑本身的顏色不同，因此，可以指示被滴定金屬離子在計(jì)量點(diǎn)附近PM值的變化。如用EDTA溶液滴定水中的Ca2+，加入鈣指示劑NN（藍(lán)色），

2+

與NN生成紅色絡(luò)合物CaNN。同時(shí)，用溶液滴定水中的2+

生成

則CaEDTACa

絡(luò)合物CaY為無色。當(dāng)達(dá)到計(jì)量點(diǎn)時(shí)，由于KCaYKCaNN，所以再滴入稍過量的EDTA便置換CaNN中的Ca2+，而又釋放出游離的NN，溶液變?yōu)樗{(lán)色，指示終

點(diǎn)到達(dá)。其主要反應(yīng)如下：

計(jì)量點(diǎn)之前：Ca2NNCaNNCa2YCaY

（藍(lán)色）（紅色）

計(jì)量點(diǎn)時(shí)：Ca2與EDTA絡(luò)合完全YCaNNCaYNN（藍(lán)色）

2.答：利用溶度積KSP大小不同進(jìn)行先后沉淀的作用，稱為分步沉淀。凡是

先達(dá)到溶度積KSP的先沉淀；后達(dá)到溶度積的后沉淀。分步沉淀可以解決多種被

沉淀離子共存下，假如沉淀劑時(shí)沉淀反應(yīng)進(jìn)行的次序問題。如莫爾法測(cè)定水中

Cl時(shí)，由于AgCl的溶解度小于Ag2CrO4的溶解度，根據(jù)分步沉淀原理，先析出AgCl沉淀，到達(dá)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后，稍過量的Ag與CrO42生成Ag2CrO4磚紅色

沉淀，指示滴定終點(diǎn)到達(dá)。

3.答：特征吸收曲線：吸收光譜曲線上有起伏的峰谷時(shí)，稱為特征吸收曲線，它常作為定性的依據(jù)；

最大吸收峰：吸收曲線上最大吸收峰所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，用max表示。在max處測(cè)定吸光度靈敏度最高，是定量分析的依據(jù)。通常選用max作為測(cè)定水樣中某組分的工作波長(zhǎng)。

4.答：給水樣品中有機(jī)物含量低，需用固體吸附方式富集水中痕量有機(jī)物，

使待分析的有機(jī)物提取出來，濃縮。步驟如下：

⑴選擇吸附樹脂XAD-2大孔樹脂；

⑵樹脂的純化：使用索氏提取器，用甲醇乙睛丙酮等三種溶劑各淋洗2h，

放在甲醇中與空氣隔絕；

⑶吸附柱裝填樹脂高度h≈10cm；

⑷取樣(注意：在工藝中恰當(dāng)位置)取樣量根據(jù)濃縮倍數(shù)來進(jìn)行確定，常規(guī)

取50L；

⑸洗脫(用乙醚等)將樹脂上的有機(jī)物洗下來，收集；⑹濃縮：

用K-D蒸發(fā)器，氮?dú)獯祾?，濃縮至1ml，備注樣用。

三、填空（1×15=15分）

1.總殘?jiān)偪蔀V殘?jiān)偛豢蔀V殘?jiān)?03-105℃0.45μm

2.絡(luò)合沉淀氧化還原

3.可見光區(qū)紫外光區(qū)

4.游離性余氯化合性余氯次氯酸HOCL次氯酸鹽OCl無機(jī)氯胺和有機(jī)

氯胺

四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題（5×3=15分）

1.答：主要反應(yīng)如下：

1

O2

Mn22OHMn(OH)2Mn(OH)2MnO(OH)2

2

硫酸錳氫氧化鈉（氫氧化錳白色）（水合氧化錳棕色）MnO(OH)22I4HMn2I23H2OI22S2O322I2S4O62碘化鉀硫代硫酸鈉

2.答：采用鄰二氮菲吸收光譜法測(cè)定：

⑴用純硫酸亞鐵銨配制鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液；

⑵繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線：

①用吸量管準(zhǔn)確移取0.00（空白）、0.50、1.00、2.50、3.50、5.00和

7.00mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別放入50mL比色管中。各加入1mL10%NH2OH.HCL溶液，混勻，靜置10min，再各加入2.0mL鄰二氮菲溶液和5.0mL緩沖溶液，用水洗實(shí)至

刻度，混勻，放置10min；

②在721分光光度計(jì)上，508nm處，用1cm比色皿，以“空白試驗(yàn)”調(diào)

零，測(cè)定各溶液的吸光度值，做記錄；

③以鐵含量為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

⑶水樣中鐵的測(cè)定：

①總鐵的測(cè)定：

用移液管吸取25mL水樣，放入50mL比色管中，接著按繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的程

序測(cè)定吸光度值，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上找出水樣中總鐵含量

C標(biāo)總（共做3份平行樣）；

②二價(jià)鐵的測(cè)定：

用移液管吸取25mL水樣，放入50mL比色管中，不加NH2OH.HCL溶液，

以下按標(biāo)準(zhǔn)曲線步驟進(jìn)行，測(cè)定吸光度值，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出的鐵含量C標(biāo)二價(jià)即

為二價(jià)鐵的含量。

C標(biāo)總50

C

標(biāo)二價(jià)

50

C

二價(jià)鐵

③計(jì)算：C總鐵

C

二價(jià)鐵

C

三價(jià)鐵

C

總鐵

25

25

3.答：用玻璃電極法測(cè)定：

⑴將塑料杯與電極用蒸餾水沖洗干凈后，用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液沖洗1-2次，用濾紙吸干；

⑵用0.05mol/L的鄰苯二甲酸氫鉀和0.05mol/L二草酸三氫鉀兩種緩沖溶液校正儀器；

⑶用蒸餾水沖洗電極3-5次，再用被測(cè)水樣沖洗3-5次，然后將電極放入水樣中，記錄測(cè)得的pH值，測(cè)定三次；

⑷測(cè)定完畢，清洗干凈電極和塑料杯。

五、計(jì)算題（10×4=40分）

1.解：P=11.00mLM=11.00mL

P=M

∴水樣中只有CO32-

堿度

CO32-=2P

2-

2-

C

HCl

2P

30

0.100211.0030