(完整版)分析化學(xué)考試題庫(kù)有答案一、選擇題1.下列各項(xiàng)中，屬于分析化學(xué)研究范疇的是（）A.物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)B.物質(zhì)中各組分的含量測(cè)定C.化學(xué)反應(yīng)的速率和機(jī)理D.物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)答案：B。分析化學(xué)主要任務(wù)是確定物質(zhì)中各組分的含量，研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)等雖然也與化學(xué)整體相關(guān)，但并非分析化學(xué)核心研究范疇；化學(xué)反應(yīng)速率和機(jī)理是化學(xué)動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容；物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)是普通化學(xué)對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的研究，而非分析化學(xué)重點(diǎn)。2.下列屬于系統(tǒng)誤差的是（）A.天平零點(diǎn)稍有變動(dòng)B.讀取滴定管讀數(shù)時(shí)，最后一位數(shù)字估測(cè)不準(zhǔn)C.使用受潮的基準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行標(biāo)定D.操作中偶爾灑落了一滴溶液答案：C。系統(tǒng)誤差是由某些固定原因造成的，具有重復(fù)性、單向性。使用受潮的基準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行標(biāo)定會(huì)使標(biāo)定結(jié)果產(chǎn)生固定偏差，屬于系統(tǒng)誤差。天平零點(diǎn)稍有變動(dòng)可能是偶然因素，具有隨機(jī)性，不屬于系統(tǒng)誤差；讀取滴定管讀數(shù)時(shí)最后一位數(shù)字估測(cè)不準(zhǔn)是偶然誤差；操作中偶爾灑落一滴溶液是隨機(jī)的操作失誤，屬于偶然誤差。3.在酸堿滴定中，選擇指示劑時(shí)可不考慮的因素是（）A.指示劑的變色范圍B.指示劑的顏色變化C.指示劑的相對(duì)分子質(zhì)量D.滴定突躍范圍答案：C。選擇酸堿指示劑主要依據(jù)其變色范圍要與滴定突躍范圍相匹配，同時(shí)要考慮指示劑的顏色變化是否明顯便于觀察。而指示劑的相對(duì)分子質(zhì)量與滴定過(guò)程及指示劑的選擇并無(wú)直接關(guān)系。4.用KMnO?法滴定Fe2?時(shí)，Cl?的氧化被加快，此現(xiàn)象屬于（）A.催化反應(yīng)B.自動(dòng)催化反應(yīng)C.副反應(yīng)D.誘導(dǎo)反應(yīng)答案：D。誘導(dǎo)反應(yīng)是指由于一個(gè)氧化還原反應(yīng)的發(fā)生促進(jìn)了另一個(gè)氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行。用KMnO?法滴定Fe2?時(shí)，KMnO?與Fe2?的反應(yīng)誘導(dǎo)了Cl?被氧化，屬于誘導(dǎo)反應(yīng)。催化反應(yīng)是催化劑加快反應(yīng)速率且反應(yīng)前后催化劑質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；自動(dòng)催化反應(yīng)是反應(yīng)產(chǎn)物本身作為催化劑；這里Cl?被氧化是額外發(fā)生的反應(yīng)不是主反應(yīng)，不是簡(jiǎn)單的副反應(yīng)概念。5.莫爾法測(cè)定Cl?時(shí)，若酸度過(guò)高，則會(huì)（）A.AgCl沉淀不完全B.形成Ag?O沉淀C.Ag?CrO?沉淀不易形成D.終點(diǎn)提前到達(dá)答案：C。莫爾法以K?CrO?為指示劑，在中性或弱堿性條件下進(jìn)行。酸度過(guò)高時(shí)，CrO?2?會(huì)與H?結(jié)合形成HCrO??，從而降低了溶液中CrO?2?的濃度，使Ag?CrO?沉淀不易形成，導(dǎo)致終點(diǎn)延遲到達(dá)；在該條件下不會(huì)導(dǎo)致AgCl沉淀不完全；酸度過(guò)高不會(huì)形成Ag?O沉淀；而是終點(diǎn)延遲不是提前到達(dá)。二、填空題1.分析化學(xué)按任務(wù)可分為定性分析、定量分析和結(jié)構(gòu)分析。定性分析的任務(wù)是鑒定物質(zhì)中所含的組分；定量分析是測(cè)定物質(zhì)中各組分的含量；結(jié)構(gòu)分析則是確定物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)。2.誤差可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差。系統(tǒng)誤差又可分為方法誤差、儀器誤差、試劑誤差和操作誤差；偶然誤差是由一些隨機(jī)的、難以控制的因素引起的，它的大小和方向都不固定，但遵循統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律。3.酸堿滴定中，化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近溶液pH的突變稱為滴定突躍，它是選擇指示劑的依據(jù)。指示劑的變色范圍應(yīng)全部或部分落在滴定突躍范圍內(nèi)，這樣才能保證滴定誤差在允許范圍內(nèi)。4.沉淀滴定法中，以鐵銨礬為指示劑的方法稱為佛爾哈德法，該方法可分為直接滴定法和返滴定法，前者用于測(cè)定Ag?，后者用于測(cè)定Cl?、Br?、I?、SCN?等陰離子。5.分光光度法中，根據(jù)LambertBeer定律，當(dāng)溶液濃度增大時(shí)，溶液的吸光度增大，而透光率減小。該定律表達(dá)式為A=εbc，其中A為吸光度，ε為摩爾吸光系數(shù)，b為液層厚度，c為溶液濃度。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述有效數(shù)字的修約規(guī)則。答：有效數(shù)字的修約規(guī)則是“四舍六入五成雙”。具體內(nèi)容如下：當(dāng)尾數(shù)≤4時(shí)，舍去尾數(shù)；例如將1.234修約為三位有效數(shù)字，結(jié)果為1.23。當(dāng)尾數(shù)≥6時(shí)，將尾數(shù)舍去并在前一位進(jìn)1；例如將1.236修約為三位有效數(shù)字，結(jié)果為1.24。當(dāng)尾數(shù)為5時(shí)，若5后面還有不為0的數(shù)字，則將尾數(shù)舍去并在前一位進(jìn)1；若5后面沒(méi)有數(shù)字或數(shù)字為0，則看5前面的數(shù)字，若為奇數(shù)則進(jìn)1，若為偶數(shù)則舍去5。例如將1.2351修約為三位有效數(shù)字，結(jié)果為1.24；將1.225修約為三位有效數(shù)字，結(jié)果為1.22；將1.235修約為三位有效數(shù)字，結(jié)果為1.24。修約數(shù)字時(shí)，應(yīng)一次修約到位，不得連續(xù)多次修約。2.影響氧化還原反應(yīng)速率的因素有哪些？如何加快反應(yīng)速率？答：影響氧化還原反應(yīng)速率的因素主要有以下幾個(gè)方面：反應(yīng)物濃度：一般來(lái)說(shuō)，反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快。根據(jù)質(zhì)量作用定律，反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的乘積成正比。溫度：升高溫度可以加快反應(yīng)速率。溫度每升高10℃，反應(yīng)速率通常增加24倍。這是因?yàn)闇囟壬撸磻?yīng)物分子的運(yùn)動(dòng)加快，碰撞頻率增加，活化分子的百分?jǐn)?shù)也增加，從而使反應(yīng)更容易進(jìn)行。催化劑：催化劑可以改變反應(yīng)的歷程，降低反應(yīng)的活化能，從而加快反應(yīng)速率。例如，在KMnO?與H?C?O?的反應(yīng)中，Mn2?起到自動(dòng)催化作用，使反應(yīng)逐漸加快。誘導(dǎo)反應(yīng)：一個(gè)氧化還原反應(yīng)的發(fā)生可能會(huì)誘導(dǎo)另一個(gè)氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行，從而影響反應(yīng)速率。加快氧化還原反應(yīng)速率的方法有：增大反應(yīng)物濃度：在不影響反應(yīng)平衡和其他實(shí)驗(yàn)條件的前提下，適當(dāng)增加反應(yīng)物的濃度。升高溫度：但對(duì)于一些容易揮發(fā)、易分解或會(huì)發(fā)生副反應(yīng)的反應(yīng)物，需要控制好溫度范圍。使用催化劑：選擇合適的催化劑可以顯著提高反應(yīng)速率，但要注意催化劑的選擇性和活性。3.簡(jiǎn)述沉淀重量法對(duì)沉淀形式和稱量形式的要求。答：沉淀重量法中對(duì)沉淀形式和稱量形式有不同的要求：沉淀形式的要求：沉淀的溶解度要小，保證被測(cè)組分沉淀完全，一般要求沉淀的溶解損失不超過(guò)分析天平的稱量誤差（±0.2mg）。例如，在測(cè)定SO?2?時(shí)，常加入Ba2?形成BaSO?沉淀，因?yàn)锽aSO?的溶解度很小。沉淀應(yīng)易于過(guò)濾和洗滌，沉淀的顆粒要大，晶型沉淀比無(wú)定形沉淀更易于過(guò)濾和洗滌。如晶型的BaSO?沉淀比無(wú)定形的Fe(OH)?沉淀過(guò)濾和洗滌性能好。沉淀力求純凈，盡量避免雜質(zhì)的沾污，以保證沉淀的純度?？梢酝ㄟ^(guò)控制沉淀?xiàng)l件、進(jìn)行陳化等方法來(lái)減少雜質(zhì)的吸附。沉淀形式要易于轉(zhuǎn)化為稱量形式，以便后續(xù)的稱量和計(jì)算。稱量形式的要求：組成必須與化學(xué)式完全符合，這是準(zhǔn)確計(jì)算被測(cè)組分含量的基礎(chǔ)。例如，在測(cè)定Mg2?時(shí)，最后稱量形式是Mg?P?O?，其組成固定且與化學(xué)式相符。要有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性，不易吸收空氣中的水分、CO?等，也不易被氧化，保證稱量結(jié)果的準(zhǔn)確性。例如稱量形式灼燒后的Al?O?具有很好的穩(wěn)定性。稱量形式的摩爾質(zhì)量要大，這樣稱量的相對(duì)誤差較小，提高分析的準(zhǔn)確度。例如，稱量形式為Mg?P?O?比稱量形式為MgO的摩爾質(zhì)量大得多，在稱量相同質(zhì)量的鎂時(shí)，以Mg?P?O?為稱量形式誤差更小。四、計(jì)算題1.稱取Na?CO?和NaHCO?的混合試樣0.6850g，溶于適量水中。以甲基橙為指示劑，用0.2000mol/LHCl溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)，消耗50.00mL。計(jì)算試樣中Na?CO?和NaHCO?的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：設(shè)混合試樣中Na?CO?的物質(zhì)的量為xmol，NaHCO?的物質(zhì)的量為ymol。Na?CO?與HCl反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na?CO?+2HCl=2NaCl+H?O+CO?↑NaHCO?與HCl反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaHCO?+HCl=NaCl+H?O+CO?↑根據(jù)消耗HCl的物質(zhì)的量可列方程：2x+y=0.2000mol/L×0.05000L=0.01000mol根據(jù)混合試樣的質(zhì)量可列方程：x×106.0g/mol+y×84.01g/mol=0.6850g由2x+y=0.01000mol可得y=0.01000mol2x，代入x×106.0g/mol+y×84.01g/mol=0.6850g中：x×106.0g/mol+(0.01000mol2x)×84.01g/mol=0.6850g106.0x+0.8401168.02x=0.6850168.02x106.0x=0.84010.685062.02x=0.1551x=0.002501moly=0.01000mol2×0.002501mol=0.004998molNa?CO?的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：(0.002501mol×106.0g/mol)/0.6850g×100%=38.48%NaHCO?的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：(0.004998mol×84.01g/mol)/0.6850g×100%=61.52%2.用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/LHAc溶液，計(jì)算：（1）滴定前溶液的pH；（2）化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)溶液的pH；（3）選用何種指示劑？解：（1）HAc為弱酸，其解離常數(shù)Ka=1.8×10??。HAc的初始濃度c=0.1000mol/L由于cKa>20Kw，c/Ka>500，所以可以采用最簡(jiǎn)式計(jì)算溶液中H?的濃度：[H?]=√(Ka×c)=√(1.8×10??×0.1000)=1.34×10?3mol/LpH=-lg[H?]=-lg(1.34×10?3)=2.87（2）化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，HAc與NaOH完全反應(yīng)生成NaAc，此時(shí)溶液中Ac?會(huì)發(fā)生水解。Ac?的濃度c(Ac?)=0.1000mol/L×20.00mL/(20.00mL+20.00mL)=0.05000mol/LAc?的水解常數(shù)Kh=Kw/Ka=1.0×10?1?/(1.8×10??)=5.6×10?1?由于cKh>20Kw，c/Kh>500，可采用最簡(jiǎn)式計(jì)算溶液中OH?的濃度：[OH?]=√(Kh×c(Ac?))=√(5.6×10?1?×0.05000)=5.29×10??mol/LpOH=-lg[OH?]=-lg(5.29×10??)=5.28pH=14pOH=145.28=8.72（3）由于化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)溶液的pH為8.72，呈堿性，應(yīng)選擇變色范圍在堿性區(qū)域的指示劑，如酚酞（變色范圍為8.210.0），所以選用酚酞作指示劑。3.稱取含有NaCl和NaBr的試樣0.5000g，溶解后用0.1000mol/LAgNO?溶液滴定，消耗22.00mL。另取同樣質(zhì)量的試樣，溶解后加入過(guò)量的AgNO?溶液，得到沉淀的質(zhì)量為0.4020g。計(jì)算試樣中NaCl和NaBr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：設(shè)試樣中NaCl的物質(zhì)的量為xmol，NaBr的物質(zhì)的量為ymol。NaCl與AgNO?反應(yīng)：NaCl+AgNO?=AgCl↓+NaNO?NaBr與AgNO?反應(yīng)：NaBr+AgNO?=AgBr↓+NaNO?根據(jù)消耗AgNO?的物質(zhì)的量可列方程：x+y=0.1000mol/L×0.02200L=0.002200mol生成沉淀AgCl和AgBr的質(zhì)量為0.4020g，可列方程：x×143.32g/mol+y×187.77g/mol=0.4020g由x+y=0.002200mol可得x=0.002200moly，代入x×143.32g/mol+y×187.77g/mol=0.4020g中：(0.002200moly)×143.32g/mol+y×1