化工化驗試題及答案1.單選題（每題2分，共30分）1.1用鄰苯二甲酸氫鉀（KHP，M=204.22g·mol?1）標定0.1mol·L?1NaOH，若稱取0.4084gKHP，消耗NaOH體積20.00mL，則NaOH實際濃度為A.0.0998mol·L?1?B.0.1000mol·L?1?C.0.1002mol·L?1?D.0.1004mol·L?1答案：B解析：n(KHP)=0.4084g/204.22g·mol?1=0.002000mol，與NaOH1:1反應(yīng)，故c(NaOH)=0.002000mol/0.02000L=0.1000mol·L?1。1.2用EDTA滴定Ca2?時，溶液pH應(yīng)控制在A.2～3?B.5～6?C.8～10?D.12～13答案：C解析：pH8～10時EDTA與Ca2?絡(luò)合穩(wěn)定，且Mg2?不干擾；pH>12Mg2?沉淀，pH<7絡(luò)合常數(shù)下降。1.3測定水中化學(xué)需氧量（COD）時，加入Ag?SO?的作用是A.催化劑?B.掩蔽劑?C.氧化劑?D.還原劑答案：A解析：Ag?SO?催化重鉻酸鉀氧化直鏈有機物，提高回流效率。1.4用分光光度法測Fe，顯色劑鄰菲啰啉與Fe2?生成橙紅色絡(luò)合物，其最大吸收波長為A.420nm?B.460nm?C.510nm?D.560nm答案：C解析：鄰菲啰啉-Fe2?絡(luò)合物λmax=510nm，符合朗伯-比爾定律。1.5氣相色譜中，下列參數(shù)僅與組分性質(zhì)有關(guān)的是A.保留時間?B.調(diào)整保留時間?C.相對保留值?D.峰寬答案：C解析：相對保留值α=t'R2/t'R1，僅與組分及固定相有關(guān)，與流速、柱長無關(guān)。1.6用火焰原子吸收測Na時，為抑制電離干擾，常加入A.La3??B.Cs??C.EDTA?D.NH?Cl答案：B解析：加入易電離Cs?提供大量電子，抑制Na原子電離，提高靈敏度。1.7卡爾費休水分測定中，碘的來源是A.I?直接加入?B.碘離子在陽極氧化?C.碘酸鉀分解?D.碘化氫分解答案：B解析：庫侖法卡爾費休試劑中，I?在陽極氧化生成I?，與水定量反應(yīng)。1.8用0.020mol·L?1KMnO?滴定Fe2?，若消耗25.00mL，則Fe2?質(zhì)量為（M(Fe)=55.85g·mol?1）A.0.0559g?B.0.1117g?C.0.1396g?D.0.2792g答案：C解析：5Fe2?+MnO??+8H?→5Fe3?+Mn2?+4H?O，n(KMnO?)=0.020×0.025=0.00050mol，n(Fe2?)=5×0.00050=0.0025mol，m=0.0025×55.85=0.1396g。1.9紅外光譜中，C=O伸縮振動吸收峰一般出現(xiàn)在A.1700cm?1附近?B.2900cm?1附近?C.3300cm?1附近?D.1100cm?1附近答案：A解析：羰基特征吸收1700cm?1左右，強度大、峰形尖銳。1.10用玻璃電極測pH時，校準常用的標準緩沖液pH為4.00、6.86、9.18，其溫度系數(shù)最小的是A.4.00?B.6.86?C.9.18?D.相同答案：B解析：鄰苯二甲酸pH4.00、磷酸鹽pH6.86、硼砂pH9.18，磷酸鹽溫度系數(shù)最小，斜率變化小。1.11熱重分析中，CaC?O?·H?O第一步失重對應(yīng)A.失去結(jié)晶水?B.分解為CaCO??C.分解為CaO?D.失去CO答案：A解析：100～200℃失去一分子結(jié)晶水，失重率12.3%。1.12用離子選擇性電極測F?時，需加入TISAB，其主要作用不含A.調(diào)節(jié)離子強度?B.緩沖pH?C.掩蔽Al3??D.提高F?濃度答案：D解析：TISAB含NaCl、HAc-NaAc、檸檬酸鈉，作用為A、B、C，不能提高F?濃度。1.13高效液相色譜C18柱，若增加流動相中水相比例，則組分保留時間A.增加?B.減少?C.不變?D.先增后減答案：A解析：水相比例↑，洗脫能力↓，疏水組分與固定相作用↑，tR↑。1.14用莫爾法測Cl?，指示劑為K?CrO?，終點顏色為A.黃色→白色?B.白色→磚紅?C.無色→藍色?D.綠色→紫色答案：B解析：AgCl白色沉淀，過量Ag?與CrO?2?生成磚紅Ag?CrO?。1.15差示掃描量熱法（DSC）中，出現(xiàn)放熱峰可能對應(yīng)A.熔融?B.結(jié)晶?C.玻璃化轉(zhuǎn)變?D.汽化答案：B解析：結(jié)晶放熱，熔融吸熱，玻璃化轉(zhuǎn)變基線漂移。2.多選題（每題3分，共30分）2.1下列操作可提高EDTA滴定選擇性的有A.調(diào)節(jié)pH?B.加入掩蔽劑?C.返滴定?D.改變指示劑?E.升溫答案：A、B、C解析：調(diào)節(jié)pH使干擾離子絡(luò)合常數(shù)下降；掩蔽劑與干擾離子結(jié)合；返滴定可間接測定，提高選擇性。2.2氣相色譜定量方法中，屬于內(nèi)標法必要條件的為A.內(nèi)標物與樣品互溶?B.內(nèi)標峰靠近待測峰?C.內(nèi)標物純度已知?D.進樣量準確?E.內(nèi)標響應(yīng)因子已知答案：A、C、E解析：內(nèi)標法無需準確進樣量，但需互溶、純度、響應(yīng)因子已知。2.3原子吸收分析中，化學(xué)干擾的消除辦法有A.加入釋放劑?B.加入保護劑?C.使用高溫火焰?D.標準加入法?E.背景校正答案：A、B、C、D解析：背景校正用于背景吸收，非化學(xué)干擾。2.4紫外可見分光光度計檢定項目包括A.波長準確度?B.透射比準確度?C.雜散光?D.分辨率?E.基線漂移答案：A、B、C、D解析：基線漂移屬于日常維護，非強制檢定。2.5關(guān)于凱氏定氮，下列說法正確的是A.消化用CuSO?作催化劑?B.蒸餾用NaOH過量?C.硼酸吸收NH??D.用鹽酸滴定硼酸銨?E.結(jié)果乘以6.25得蛋白質(zhì)量答案：A、B、C、D解析：6.25為一般蛋白系數(shù)，不同樣品系數(shù)不同。2.6離子色譜中，抑制器的作用有A.降低背景電導(dǎo)?B.提高待測離子電導(dǎo)?C.消除反離子干擾?D.增加流速?E.降低噪聲答案：A、B、C、E解析：抑制器不影響流速。2.7熱重-紅外聯(lián)用（TG-FTIR）可獲得A.失重溫度?B.失重量?C.逸出氣體成分?D.氣體釋放速率?E.晶體結(jié)構(gòu)答案：A、B、C、D解析：晶體結(jié)構(gòu)需XRD。2.8下列屬于電位滴定確定終點的方法有A.E-V曲線?B.ΔE/ΔV-V曲線?C.二階導(dǎo)數(shù)?D.固定電位?E.指示劑顏色答案：A、B、C、D解析：電位滴定不用指示劑。2.9高效液相色譜峰展寬的主要原因有A.渦流擴散?B.縱向擴散?C.傳質(zhì)阻力?D.柱外效應(yīng)?E.檢測器時間常數(shù)答案：A、B、C、D、E解析：全部均可導(dǎo)致峰展寬。2.10用ICP-OES測金屬元素，需校正的元素間干擾有A.譜線重疊?B.基體效應(yīng)?C.電離干擾?D.背景漂移?E.同位素重疊答案：A、B、C、D解析：同位素重疊為ICP-MS干擾。3.判斷題（每題1分，共10分）3.1用Na?S?O?滴定I?時，淀粉指示劑應(yīng)近終點加入。答案：√解析：提前加入淀粉吸附I?，終點滯后。3.2原子熒光光譜法靈敏度與光源強度無關(guān)。答案：×解析：熒光強度與激發(fā)光源強度成正比。3.3氣相色譜載氣線速度越快，柱效越高。答案：×解析：存在最佳線速度，過快柱效下降。3.4紅外光譜中，O-H伸縮吸收峰寬且強。答案：√解析：氫鍵導(dǎo)致寬峰。3.5用玻璃電極測強堿性溶液，pH讀數(shù)偏高。答案：√解析：鈉差使讀數(shù)偏高。3.6卡爾費休試劑中SO?與I?反應(yīng)生成HI。答案：√解析：I?+SO?+H?O→2HI+SO?。3.7DSC測得的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與升溫速率無關(guān)。答案：×解析：升溫速率↑，Tg↑。3.8離子色譜陽離子交換柱，流動相pH越低，保留越強。答案：√解析：pH低抑制弱酸解離，陰離子減少，陽離子交換作用↑。3.9熱重分析中，樣品量越大，分解溫度越高。答案：×解析：樣品量大傳熱滯后，表觀分解溫度偏低。3.10用Kjeldahl法測硝基苯氮含量，無需還原步驟。答案：×解析：硝基氮需先還原為氨態(tài)氮。4.填空題（每空2分，共40分）4.1用0.1000mol·L?1HCl滴定Na?CO?至第一化學(xué)計量點，產(chǎn)物為________，可用________作指示劑。答案：NaHCO?，酚酞4.2氣相色譜中，分離度R=1.5對應(yīng)兩峰重疊約為________%。答案：0.14.3原子吸收中，塞曼效應(yīng)背景校正利用________分裂譜線。答案：磁場4.4紅外光譜中，________區(qū)稱為指紋區(qū)，用于確認化合物。答案：600～1500cm?14.5高效液相色譜反相C18柱，極性強的組分先出峰，其機理為________。答案：疏水分配4.6用K?Cr?O?法測COD，回流時間為________min。答案：1204.7離子選擇性電極斜率S=________mV/decade（25℃）。答案：59.164.8熱重分析中，CaC?O?·H?O第二步失重對應(yīng)失去________。答案：CO4.9紫外分光光度計波長校準常用________燈________nm線。答案：氘，656.14.10卡爾費休庫侖法，1mg水對應(yīng)________mC電量。答案：107.224.11用EDTA滴定Ca2?，指示劑為鈣黃綠素，終點顏色由________變?yōu)開_______。答案：黃綠，無色4.12氣相色譜FID檢測器，載氣為________燃氣為________。答案：N?，H?4.13離子色譜抑制器，陽離子交換膜允許________通過。答案：H?4.14DSC測熔融焓，峰面積單位________。答案：J·g?14.15原子熒光光譜中，載氣為________。答案：Ar4.16用莫爾法測Br?，終點顏色為________。答案：黃→橙4.17高效液相色譜梯度洗脫，水相比例↓，保留時間________。答案：↓4.18紅外光譜中，C≡N伸縮振動約________cm?1。答案：2200～22504.19熱重分析中，升溫速率↑，分解溫度________。答案：↑4.20用Na?S?O?標定I?，需加入________提供酸性。答案：H?SO?5.計算題（每題10分，共50分）5.1稱取0.2000g含F(xiàn)e?O?礦樣，經(jīng)還原后Fe2?用0.02000mol·L?1K?Cr?O?滴定，消耗25.00mL，求Fe?O?質(zhì)量分數(shù)。（M(Fe?O?)=159.7g·mol?1）解：6Fe2?+Cr?O?2?+14H?→6Fe3?+2Cr3?+7H?On(Cr?O?2?)=0.02000×0.02500=0.0005000moln(Fe2?)=6×0.0005000=0.003000moln(Fe?O?)=0.003000/2=0.001500molm(Fe?O?)=0.001500×159.7=0.2396g質(zhì)量分數(shù)=0.2396/0.2000×100%=119.8%結(jié)論：結(jié)果>100%，說明樣品含F(xiàn)e?O?或其他價態(tài)鐵，或滴定過量，需復(fù)檢。5.2用EDTA滴定水樣中Ca2?、Mg2?總量。取100.0mL水樣，pH=10，鉻黑T指示劑，消耗0.01000mol·L?1EDTA18.20mL；另取100.0mL，加NaOH至pH>12，沉淀Mg(OH)?，消耗EDTA12.10mL，求Ca2?、Mg2?質(zhì)量濃度（mg·L?1）。（M(Ca)=40.08，M(Mg)=24.31）解：總量n(EDTA)=0.01000×0.01820=0.0001820molCa2?量n(EDTA)=0.01000×0.01210=0.0001210molMg2?量n=0.0001820-0.0001210=0.0000610molρ(Ca)=0.0001210×40.08×1000/0.1000=48.5mg·L?1ρ(Mg)=0.0000610×24.31×1000/0.1000=14.8mg·L?15.3用分光光度法測Fe，標準曲線線性方程A=0.210c+0.003（c：mg·L?1）。取礦樣0.2500g，定容100mL，顯色后測得A=0.432，空白0.008，求Fe質(zhì)量分數(shù)。解：校正A=0.432-0.008=0.424c=(0.424-0.003)/0.210=2.005mg·L?1m(Fe)=2.005×0.1000=0.2005mg=0.0002005g質(zhì)量分數(shù)=0.0002005/0.2500×100%=0.0802%5.4氣相色譜測乙醇中水分，內(nèi)標法。稱取0.5000g樣品，加內(nèi)標甲醇0.0500g，峰面積比A水/A甲醇=0.85，響應(yīng)因子f水/甲醇=0.65，求水質(zhì)量分數(shù)。解：m水/m甲醇=f×(A水/A甲醇)=0.65×0.85=0.5525m水=0.5525×0.0500=0.0276g質(zhì)量分數(shù)=0.0276/0.5000×100%=5.52%5.5熱重法測CaCO?純度。稱取0.3000g樣品，加熱分解失重0.1320g，求CaCO?質(zhì)量分數(shù)。（M(CaCO?)=100.1，M(CO?)=44.01）解：CaCO?→CaO+CO?失重為CO?質(zhì)量，n(CO?)=0.1320/44.01=0.002999moln(CaCO?)=0.002999molm(CaCO?)=0.002999×100.1=0.3002g質(zhì)量分數(shù)=0.3002/0.3000×100%=100.1%結(jié)論：結(jié)果略>100%，說明有少量碳酸鹽雜質(zhì)或稱量誤差。6.綜合設(shè)計題（40分）某化工廠需在線監(jiān)測循環(huán)冷卻水中PO?3?濃度，范圍0.5～10mg·L?1，含Ca2?~200mg·L?1、Mg2?~60mg·L?1、Cl?~150mg·L?1、SO?2?~300mg·L?1，水溫30～40℃，pH7.5～8.5。要求：1.提出兩種原理不同的分析方法，比較優(yōu)缺點；2.選一種設(shè)計完整實驗方案（含前處理、校準、質(zhì)控、計算）；3.給出干擾消除措施；4.估算檢出限與相對擴展不確定度（k=