2025年12月工業(yè)分析與檢驗?zāi)？荚囶}與參考答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.下列哪種物質(zhì)不能用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液（）A.重鉻酸鉀B.氫氧化鈉C.鄰苯二甲酸氫鉀D.碳酸鈉答案：B解析：直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液要求試劑必須具備一定的條件，如純度高、組成與化學(xué)式相符、性質(zhì)穩(wěn)定等。重鉻酸鉀、鄰苯二甲酸氫鉀、碳酸鈉都符合這些條件，可以用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。而氫氧化鈉易吸收空氣中的水分和二氧化碳，純度不高，不能用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，通常采用間接法配制。2.在酸堿滴定中，選擇指示劑時可不考慮的因素是（）A.滴定突躍的范圍B.指示劑的變色范圍C.指示劑的顏色變化D.指示劑的分子結(jié)構(gòu)答案：D解析：在酸堿滴定中，選擇指示劑的依據(jù)是指示劑的變色范圍應(yīng)部分或全部落在滴定突躍范圍內(nèi)，同時要考慮指示劑的顏色變化是否明顯，便于觀察滴定終點。而指示劑的分子結(jié)構(gòu)與選擇指示劑并無直接關(guān)系。3.用EDTA滴定金屬離子M，若要求相對誤差小于0.1%，則滴定的酸度條件必須滿足（）A.$\lg{K'_{MY}}\geq6$B.$\lg{c_{M}K'_{MY}}\geq6$C.$\lg{K_{MY}}\geq6$D.$\lg{c_{M}K_{MY}}\geq6$答案：B解析：根據(jù)絡(luò)合滴定的誤差公式，當(dāng)要求相對誤差小于0.1%時，需要滿足$\lg{c_{M}K'_{MY}}\geq6$，其中$c_{M}$是金屬離子的初始濃度，$K'_{MY}$是條件穩(wěn)定常數(shù)。4.莫爾法測定$Cl^$時，所用的指示劑是（）A.$K_2CrO_4$B.$NH_4Fe(SO_4)_2$C.熒光黃D.二苯胺磺酸鈉答案：A解析：莫爾法是在中性或弱堿性溶液中，以$K_2CrO_4$為指示劑，用$AgNO_3$標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定$Cl^$或$Br^$的方法。$NH_4Fe(SO_4)_2$是佛爾哈德法的指示劑；熒光黃是法揚司法的指示劑；二苯胺磺酸鈉是氧化還原滴定中的指示劑。5.下列關(guān)于吸光系數(shù)的說法，錯誤的是（）A.吸光系數(shù)與溶液的濃度有關(guān)B.吸光系數(shù)與入射光的波長有關(guān)C.吸光系數(shù)與溶劑的性質(zhì)有關(guān)D.吸光系數(shù)與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān)答案：A解析：吸光系數(shù)是物質(zhì)的特性常數(shù)，它與入射光的波長、溶劑的性質(zhì)、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與溶液的濃度無關(guān)。6.氣相色譜分析中，用于定性分析的參數(shù)是（）A.峰面積B.峰高C.保留時間D.半峰寬答案：C解析：在氣相色譜分析中，不同的物質(zhì)在相同的色譜條件下有不同的保留時間，因此保留時間是用于定性分析的參數(shù)。峰面積和峰高主要用于定量分析；半峰寬用于描述峰的寬度。7.用原子吸收光譜法測定鈣時，加入EDTA是為了消除（）A.物理干擾B.化學(xué)干擾C.電離干擾D.光譜干擾答案：B解析：在原子吸收光譜法中，加入EDTA可以與鈣形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，從而消除其他元素與鈣之間的化學(xué)干擾。物理干擾主要通過控制進(jìn)樣量、霧化效率等方法消除；電離干擾可通過加入消電離劑消除；光譜干擾可通過選擇合適的分析線、采用背景校正技術(shù)等方法消除。8.某樣品中含有微量的鐵，應(yīng)選用的分析方法是（）A.酸堿滴定法B.絡(luò)合滴定法C.氧化還原滴定法D.分光光度法答案：D解析：對于微量鐵的測定，分光光度法具有靈敏度高、選擇性好等優(yōu)點，是常用的分析方法。酸堿滴定法主要用于測定酸、堿物質(zhì)；絡(luò)合滴定法常用于測定金屬離子，但對于微量金屬離子的測定靈敏度不如分光光度法；氧化還原滴定法也可用于測定某些具有氧化還原性質(zhì)的物質(zhì)，但對于微量鐵的測定也不是最佳選擇。9.下列哪種方法不屬于重量分析法（）A.揮發(fā)法B.萃取法C.沉淀法D.比色法答案：D解析：重量分析法是通過稱量物質(zhì)的質(zhì)量來確定被測組分含量的方法，包括揮發(fā)法、萃取法、沉淀法等。比色法是基于比較溶液顏色深淺來測定物質(zhì)含量的方法，屬于光度分析法，不屬于重量分析法。10.在電位滴定中，以$\DeltaE/\DeltaVV$曲線確定終點時，滴定終點是（）A.$\DeltaE/\DeltaV$為零的點B.$\DeltaE/\DeltaV$為最大值的點C.$\DeltaE/\DeltaV$為最小值的點D.$\DeltaE/\DeltaV$為恒定值的點答案：B解析：在電位滴定中，$\DeltaE/\DeltaVV$曲線中，$\DeltaE/\DeltaV$為最大值的點對應(yīng)的體積即為滴定終點。因為在滴定終點附近，電位的變化率最大。11.用移液管移取溶液時，放出溶液后，殘留在管尖的少量溶液應(yīng)（）A.吹入接受容器中B.用洗耳球吹出C.留在管尖，不要吹出D.用濾紙吸干答案：C解析：移液管在標(biāo)定體積時，已經(jīng)考慮了管尖殘留溶液的體積，因此放出溶液后，殘留在管尖的少量溶液應(yīng)留在管尖，不要吹出。12.下列玻璃儀器中，不能用烘干法干燥的是（）A.容量瓶B.燒杯C.錐形瓶D.量筒答案：A解析：容量瓶是用于準(zhǔn)確配制一定體積溶液的儀器，其容積是在一定溫度下校準(zhǔn)的。烘干會使容量瓶的容積發(fā)生變化，影響測量的準(zhǔn)確性，因此不能用烘干法干燥。燒杯、錐形瓶、量筒等玻璃儀器可以用烘干法干燥。13.下列關(guān)于誤差的說法，正確的是（）A.誤差是由測量方法不當(dāng)引起的B.誤差是可以避免的C.誤差是由儀器不準(zhǔn)確引起的D.誤差是客觀存在的，不可避免的答案：D解析：誤差是測量值與真實值之間的差異，它是客觀存在的，不可避免的。誤差可以分為系統(tǒng)誤差和隨機誤差，系統(tǒng)誤差可能由測量方法不當(dāng)、儀器不準(zhǔn)確等原因引起，而隨機誤差是由一些不可控制的偶然因素引起的。雖然可以通過改進(jìn)測量方法、校準(zhǔn)儀器等措施減小誤差，但不能完全避免誤差。14.用$0.1000\mathrm{mol/L}$的$NaOH$溶液滴定$0.1000\mathrm{mol/L}$的$HAc$溶液，化學(xué)計量點時溶液的$pH$為（）A.等于7B.大于7C.小于7D.無法確定答案：B解析：$NaOH$與$HAc$反應(yīng)生成$NaAc$，$NaAc$是強堿弱酸鹽，在水溶液中會發(fā)生水解，使溶液呈堿性，因此化學(xué)計量點時溶液的$pH$大于7。15.下列關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的說法，錯誤的是（）A.標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)具有足夠的均勻性B.標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)具有準(zhǔn)確的特性量值C.標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可用于校準(zhǔn)儀器D.標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)只能用于化學(xué)分析答案：D解析：標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)具有足夠的均勻性和準(zhǔn)確的特性量值，可用于校準(zhǔn)儀器、評價分析方法、考核分析人員等，不僅可用于化學(xué)分析，還可用于其他領(lǐng)域的測量和質(zhì)量控制。二、填空題（每題2分，共20分）1.定量分析中，根據(jù)分析方法的原理不同，可分為__________分析方法和儀器分析方法。答案：化學(xué)解析：定量分析方法主要分為化學(xué)分析方法和儀器分析方法?；瘜W(xué)分析方法是基于化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分析的方法，如滴定分析法、重量分析法等；儀器分析方法是利用儀器測量物質(zhì)的物理或物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析的方法，如光譜分析法、色譜分析法等。2.酸堿滴定中，當(dāng)?shù)味▌┡c被測物質(zhì)按化學(xué)計量關(guān)系完全反應(yīng)時，這一點稱為__________。答案：化學(xué)計量點解析：在酸堿滴定中，化學(xué)計量點是指滴定劑與被測物質(zhì)按化學(xué)計量關(guān)系完全反應(yīng)的那一點。而滴定終點是指指示劑變色的那一點，它與化學(xué)計量點不一定完全一致，兩者之間的差異稱為滴定誤差。3.絡(luò)合滴定中，為了使滴定突躍明顯，通常要控制溶液的酸度，這是因為酸度會影響__________和金屬離子的水解。答案：EDTA的酸效應(yīng)解析：在絡(luò)合滴定中，EDTA的酸效應(yīng)會影響其與金屬離子的絡(luò)合能力。溶液酸度越高，EDTA的酸效應(yīng)越嚴(yán)重，其有效濃度越低，與金屬離子的絡(luò)合能力越弱，滴定突躍越小。同時，酸度也會影響金屬離子的水解，當(dāng)酸度較低時，金屬離子可能會發(fā)生水解，形成氫氧化物沉淀，影響滴定的進(jìn)行。4.沉淀滴定中，佛爾哈德法的滴定劑是__________。答案：$NH_4SCN$或$KSCN$解析：佛爾哈德法是以鐵銨礬$NH_4Fe(SO_4)_2$為指示劑，用$NH_4SCN$或$KSCN$標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定$Ag^+$的方法。在滴定過程中，首先生成$AgSCN$沉淀，當(dāng)$Ag^+$被完全沉淀后，過量的$SCN^$與$Fe^{3+}$反應(yīng)生成紅色的$Fe(SCN)^{2+}$絡(luò)合物，指示滴定終點。5.分光光度法中，朗伯比爾定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為__________。答案：$A=\varepsilonbc$解析：朗伯比爾定律描述了物質(zhì)對光的吸收程度與溶液濃度、液層厚度之間的關(guān)系。其中$A$為吸光度，$\varepsilon$為吸光系數(shù)，$b$為液層厚度，$c$為溶液濃度。6.氣相色譜儀主要由氣路系統(tǒng)、__________、分離系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和記錄系統(tǒng)等部分組成。答案：進(jìn)樣系統(tǒng)解析：氣相色譜儀的基本組成包括氣路系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和記錄系統(tǒng)。氣路系統(tǒng)提供載氣；進(jìn)樣系統(tǒng)將樣品引入色譜柱；分離系統(tǒng)利用色譜柱對樣品進(jìn)行分離；檢測系統(tǒng)將分離后的組分轉(zhuǎn)化為電信號；記錄系統(tǒng)記錄電信號并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。7.原子吸收光譜儀的光源是__________。答案：空心陰極燈解析：空心陰極燈是原子吸收光譜儀的常用光源，它能夠發(fā)射出被測元素的特征譜線，滿足原子吸收光譜分析的要求。8.重量分析法中，沉淀的類型主要有晶形沉淀和__________沉淀。答案：非晶形（或無定形）解析：根據(jù)沉淀的物理性質(zhì)，沉淀可分為晶形沉淀和非晶形沉淀。晶形沉淀的顆粒較大，結(jié)構(gòu)緊密，易于過濾和洗滌；非晶形沉淀的顆粒較小，結(jié)構(gòu)疏松，不易過濾和洗滌。9.電位分析法中，常用的指示電極有玻璃電極、__________電極等。答案：離子選擇性解析：電位分析法中，指示電極的電位隨被測離子濃度的變化而變化。玻璃電極是常用的氫離子指示電極，離子選擇性電極則可以對特定的離子具有選擇性響應(yīng)，如氟離子選擇性電極、鈣離子選擇性電極等。10.分析結(jié)果的準(zhǔn)確度用__________來衡量，精密度用__________來衡量。答案：誤差；偏差解析：準(zhǔn)確度是指分析結(jié)果與真實值之間的接近程度，用誤差來衡量；精密度是指多次平行測定結(jié)果之間的接近程度，用偏差來衡量。三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述酸堿滴定中選擇指示劑的原則。答案：（1）指示劑的變色范圍應(yīng)部分或全部落在滴定突躍范圍內(nèi)。滴定突躍是指在滴定過程中，溶液$pH$值發(fā)生急劇變化的范圍。只有指示劑的變色范圍落在滴定突躍范圍內(nèi)，才能保證在化學(xué)計量點附近指示劑發(fā)生明顯的顏色變化，從而準(zhǔn)確指示滴定終點。（2）指示劑的顏色變化要明顯、易于觀察。這樣可以減少滴定誤差，使分析結(jié)果更加準(zhǔn)確。例如，酚酞在堿性溶液中由無色變?yōu)榧t色，顏色變化明顯，易于觀察。（3）指示劑的變色要靈敏，即當(dāng)溶液的$pH$值稍有變化時，指示劑就能迅速發(fā)生顏色變化。這樣可以提高滴定的準(zhǔn)確性和靈敏度。（4）指示劑的化學(xué)性質(zhì)要穩(wěn)定，不易受溶液中其他物質(zhì)的影響。例如，在某些溶液中可能存在氧化性或還原性物質(zhì)，如果指示劑的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，可能會與這些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，從而影響指示劑的變色效果。2.簡述絡(luò)合滴定中金屬指示劑應(yīng)具備的條件。答案：（1）指示劑與金屬離子形成的絡(luò)合物$MIn$要有適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性。一方面，$MIn$的穩(wěn)定性應(yīng)小于$MY$的穩(wěn)定性，即$\lg{K'_{MY}}\lg{K'_{MIn}}\geq2$，這樣在滴定過程中，當(dāng)加入的EDTA與金屬離子$M$絡(luò)合完全后，能夠奪取$MIn$中的$M$，使指示劑游離出來，發(fā)生顏色變化，指示滴定終點。另一方面，$MIn$要有一定的穩(wěn)定性，否則在滴定前就會發(fā)生離解，無法指示滴定終點。（2）指示劑與金屬離子的反應(yīng)要迅速、靈敏，且有良好的可逆性。即當(dāng)加入EDTA時，能迅速與金屬離子絡(luò)合，使指示劑游離出來，顏色發(fā)生變化；當(dāng)溶液中金屬離子濃度發(fā)生變化時，指示劑能迅速與金屬離子結(jié)合或離解，顏色也能相應(yīng)地發(fā)生變化。（3）指示劑與金屬離子形成的絡(luò)合物$MIn$與指示劑$In$本身的顏色要有明顯的區(qū)別。這樣才能在滴定過程中通過顏色的變化準(zhǔn)確判斷滴定終點。例如，鉻黑$T$與金屬離子絡(luò)合時呈酒紅色，而游離的鉻黑$T$在$pH=811$時呈藍(lán)色，顏色差異明顯。（4）指示劑應(yīng)具有一定的選擇性，即在一定條件下，只與一種或幾種金屬離子發(fā)生顯色反應(yīng)。這樣可以避免其他金屬離子的干擾，提高滴定的準(zhǔn)確性。（5）指示劑應(yīng)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，不易受溶液中其他物質(zhì)的影響，如氧化劑、還原劑、酸堿等。同時，指示劑的儲存和使用要方便。3.簡述分光光度法的基本原理和主要步驟。答案：基本原理：分光光度法是基于物質(zhì)對光的吸收特性進(jìn)行分析的方法。當(dāng)一束平行單色光通過均勻的溶液時，一部分光被溶液中的吸光物質(zhì)吸收，一部分光透過溶液。根據(jù)朗伯比爾定律，溶液對光的吸收程度與溶液中吸光物質(zhì)的濃度和液層厚度成正比，即$A=\varepsilonbc$，其中$A$為吸光度，$\varepsilon$為吸光系數(shù)，$b$為液層厚度，$c$為溶液濃度。通過測量溶液的吸光度，就可以根據(jù)朗伯比爾定律計算出溶液中吸光物質(zhì)的濃度。主要步驟：（1）選擇合適的分析波長：根據(jù)被測物質(zhì)的吸收光譜，選擇吸光度最大且干擾最小的波長作為分析波長。一般通過繪制吸收光譜曲線來確定分析波長。（2）配制標(biāo)準(zhǔn)系列溶液：準(zhǔn)確稱取一定量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，配制不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，作為繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的依據(jù)。（3）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線：將標(biāo)準(zhǔn)系列溶液分別置于比色皿中，在選定的分析波長下測量其吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。（4）制備樣品溶液：將樣品進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，如溶解、稀釋等，制備成適合測量的樣品溶液。（5）測量樣品溶液的吸光度：將樣品溶液置于比色皿中，在相同的分析波長下測量其吸光度。（6）計算樣品中被測物質(zhì)的含量：根據(jù)樣品溶液的吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得對應(yīng)的濃度，再根據(jù)樣品的處理情況計算出樣品中被測物質(zhì)的含量。四、計算題（每題10分，共20分）1.稱取$0.5000\mathrm{g}$含$Na_2CO_3$和$NaHCO_3$的混合樣品，溶于水后，用$0.1000\mathrm{mol/L}$的$HCl$溶液滴定。當(dāng)用酚酞作指示劑時，消耗$HCl$溶液$15.00\mathrm{mL}$；繼續(xù)用甲基橙作指示劑滴定，又消耗$HCl$溶液$22.00\mathrm{mL}$。計算樣品中$Na_2CO_3$和$NaHCO_3$的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（$M_{Na_2CO_3}=106.0\mathrm{g/mol}$，$M_{NaHCO_3}=84.01\mathrm{g/mol}$）答案：（1）用酚酞作指示劑時，發(fā)生的反應(yīng)為：$Na_2CO_3+HCl=NaHCO_3+NaCl$消耗$HCl$的物質(zhì)的量為：$n_1(HCl)=c(HCl)V_1(HCl)=0.1000\mathrm{mol/L}\times0.01500\mathrm{L}=0.001500\mathrm{mol}$根據(jù)反應(yīng)式可知，$n(Na_2CO_3)=n_1(HCl)=0.001500\mathrm{mol}$則$Na_2CO_3$的質(zhì)量為：$m(Na_2CO_3)=n(Na_2CO_3)M_{Na_2CO_3}=0.001500\mathrm{mol}\times106.0\mathrm{g/mol}=0.1590\mathrm{g}$$Na_2CO_3$的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\omega(Na_2CO_3)=\frac{m(Na_2CO_3)}{m_{樣品}}\times100\%=\frac{0.1590\mathrm{g}}{0.5000\mathrm{g}}\times100\%=31.80\%$（2）用甲基橙作指示劑時，發(fā)生的反應(yīng)為：$NaHCO_3+HCl=NaCl+H_2O+CO_2\uparrow$這里的$NaHCO_3$一部分是原樣品中的，一部分是由$Na_2CO_3$與$HCl$反應(yīng)生成的。由$Na_2CO_3$反應(yīng)生成的$NaHCO_3$的物質(zhì)的量等于$Na_2CO_3$的物質(zhì)的量，即$0.001500\mathrm{mol}$。繼續(xù)滴定消耗$HCl$的物質(zhì)的量為：$n_2(HCl)=c(HCl)V_2(HCl)=0.1000\mathrm{mol/L}\times0.02200\mathrm{L}=0.002200\mathrm{mol}$則原樣品中$NaHCO_3$消耗$HCl$的物質(zhì)的量為：$n(NaHCO_3)_{原}=n_2(HCl)n(Na_2CO_3)=0.002200\mathrm{mol}0.001500\mathrm{mol}=0.000700\mathrm{mol}$原樣品中$NaHCO_3$的質(zhì)量為：$m(NaHCO_3)=n(NaHCO_3)_{原}M_{NaHCO_3}=0.000700\mathrm{mol}\times84.01\mathrm{g/mol}=0.05881\mathrm{g}$$NaHCO_3$的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\omega(NaHCO_3)=\frac{m(NaHCO_3)}{m_{樣品}}\times100\%=\frac{0.05881\mathrm{g}}{0.5000\mathrm{g}}\times100\%=11.76\%$答：樣品中$Na_2CO_3$的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$31.80\%$，$NaHCO_3$的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$11.76\%$。2.用分光光度法測定鐵，已知鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為$10.0\mathrm{\mug/mL}$，取不同體積的標(biāo)準(zhǔn)溶液于$50\mathrm{mL}$容量瓶中，加入顯色劑等試劑后定容，測得吸光度如下表所示：|標(biāo)準(zhǔn)溶液體積（$mL$）|0|1.00|2.00|3.00|4.00|5.00||||||||||吸光度$A$|0|0.102|0.205|0.308|0.410|0.512|取$5.00\mathrm{mL}$樣品溶液于$50\mathrm{mL}$容量瓶中，按同樣方法處理后測得吸光度為$0.350$。求樣品溶液中鐵的含量（$\mathrm{\mug/mL}$）。答案：（1）首先繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線：以標(biāo)準(zhǔn)溶液中鐵的含量（$\mathrm{\mug}$）為橫坐標(biāo)，吸光度$A$為縱坐標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)溶液中鐵的含量分別為：$V=0\mathrm{mL}$時，$m=0\mathrm{\mug}$；$V=1.00\mathrm{mL}$時，$m=1.00\mathrm{mL}\times10.0\mathrm{\mug/mL}=10.0\mathrm{\mug}$；$V=2.00\mathrm{mL}$時，$m=2.00\mathrm{mL}\times10.0\mathrm{\mug/mL}=20.0\mathrm{\mug}$；$V=3.00\mathrm{mL}$時，$m=3.00\mathrm{mL}\times10.0\mathrm{\mug/mL}=30.0\mathrm{\mug}$；$V=4.00\mathrm{mL}$時，$m=4.00\mathrm{mL}\times10.0\mathrm{\mug/mL}=40.0\mathrm{\mug}$；$V=5.00\mathrm{mL}$時，$m=5.00\mathrm{mL}\times10.0\mathrm{\mug/mL}=50.0\mathrm{\mug}$。設(shè)標(biāo)準(zhǔn)曲線的方程為$A=kx+b$，用最小二乘法進(jìn)行線性回歸。$\sum_{i=1}^{n}x_i=0+10.0+20.0+30.0+40.0+50.0=150.0$$\