（环境治理及化轻工专业适用）

《分析化学》期末复习

责任教师 史玉芳

2005年春

分析化学是环境治理专业、化轻工各专业的必修基础课之一。本课程教材使用《分析化学》（陶增宁等主编，中央广播电视大学出版社出版）；辅助教材使用《分析化学学习指导书》（白桂蓉主编，中央广播电视大学出版社出版）和《分析化学实验》（冯成武等主编，中央广播电视大学出版社出版）。本期末该课程由四川电大命题，全省统一考试。为帮助同学们搞好期末复习，本文根据课程的重点要求按章节顺序，提出各章复习要求和范围，以供复习参考。

第一章 绪论

1．了解分析化学的任务和作用；

2．了解分析方法分类；

3．明确定量分析的过程。

第二章 定量分析中的误差

1．结合分析中的实例，正确理解准确度和精密度，误差和偏差的含义，搞清楚两者的区别和联系。理解分析结果准确度高必须以精密度好作为前提，但精密度好不一定准确度高。

2．掌握准确度和精密度的表示方法；

准确度含义：是指测定值与真实值之间的接近程度，准确度好坏用误差表示。

误差按性质分系统误差和随机误差（或偶然误差）。

系统误差：由测定中某些经常性原因引起的。可分为以下三类：

（1）仪器和试剂误差；

（2）操作误差；

（3）方法误差。

误差的表示方法为：

绝对误差：

相对误差：

T为真值，在测定中即为“标准值”，误差有正、有负。要求会计计算测定中的误差值。

精密度：指用相同的方法对同一个试样平行测定多次，得到的几次测定结果相互接近的程度。精密度的好坏用各类偏差表示。

绝对偏差：

相对偏差：

平均偏差：

标准差：

3．理解系统误差和随机误差产生的原因，掌握如何减少分析中的误差；

（1）利用增加平行测定次数减少随机误差。

（2）系统误差用以下方法消除：

①校准仪器

②作空白实验

③对照实验

④分析结果的校正

4．掌握正确报告分析结果。正式结果应包括： 三项。

5．掌握Q-检验法弃舍离群值。

6．掌握有效数字及其运算规则（结合实验室中常用的定量分析仪器的测量精度）。

第三章 滴定分析法概论

1．理解滴定分析对化学反应的要求。

2．了解滴定分析法常用的几种滴定方式：

直接滴定、返滴定、间接滴定、置换滴定。

3．掌握标准溶液的配制方法及溶液浓度的表示方法及有关计算；

会选择各种滴定法的基准物质。

4．掌握滴定分析结果的计算方法。

应用举例：

（1）物质的量浓度及其有关计算

定义式：

式中， 物质B的物质的量，其单位是mol，在实际工作中常采用 mol或 mol。

：溶液的体积，单位m³，在分析化学中常用ml或L。

：物质B的物质的量浓度，单位是mol/L。

物质B的质量 ，摩尔质量 和物质的量 之间存在以下关系：

用直接法配制标准溶液时，需用上式计算所需物质的质量，物质的量浓度等。

例1．欲配制 的标准溶液，应称取 多少克？

解：

例2．现有 固体，①其物质的量为多少？②若将它溶解后稀释至500.0ml，问溶液的物质的量浓度为多少？

解：已知 ，则

通过以上计算可知：

（1）计算B溶液物质的量浓度可根据定义式： ；

（2）计算物质的量 ，可根据

（3）计算B的质量 ，可根据

在进行以上计算时，要根据已知条件及要求，灵活运用上面公式。此外还要注意单位的换算。在滴定分析中，一般体积单位是ml ，而浓度的单位是mol/L，要将体积单位ml换算成L。

（2）溶液浓度的标定和分析结果的计算。

设滴定反应为：Aa+Bb=Cc+dD

在化学计量点时， 和 之间可通过滴定反应的化学计量关系相互换算。

由反应方程式得：

则

注意：反应物之间的物质的量之比，就等于计量关系式中相应的系数之比。找准这个关系，是正确计算分析结果的关键。

例3．用NaOH溶液滴定25.00mL 0.1230mol/L的 ，耗NaOH溶液24.90mL，问标得NaOH溶液的浓度为多少？

解：此为直接滴定法，标定反应为：

则

例4．用KmnO₄法测定钙含量。称取试样0.2507g，溶解并将沉淀为CaC₂O₄，过滤洗后，溶于H₂S0₄，最后用0.01995mol/L KMnO₄标准溶液滴定，耗去32.77mL，计算式样中钙的百分含量，已知： 。

解：此为间接滴定法，测定反应为：

Ca^2-+ C₂O₄^2- CaC₂O₄↓

CaC₂O₄ + 2H⁺ Ca^2-+ H₂C₂O₄

2MnO₄^- + 5H₂C₂O₄ + 6H⁺ 2Mn²⁺ + 10CO₂ + 8H₂O

由以上反应可知：

n(Ca²⁺) ：n(MnO₄^-) = 5 ：2

n(Ca²⁺) = 5/2 n(MnO₄^-)=5/2·C(MnO₄^-)·V(MnO₄^-)

则

例5．测定试样中的含铝量时，称取0.2000g，溶解后，加入0.05010mol/L EDTA标准溶液25.00mL，控制条件使Al³⁺与EDTA络合完全，然后以0.05005mol/L标准锌溶液返滴，消耗5.50mL，计算试样中AL₂O₃的百分含量，

解：此为返滴定法，测定反应为：

Al³⁺ + H₂Y^2- AlY ^- + 2H⁺

Zn²⁺ + H₂Y^2- ZnY^2- + 2H⁺

Al₂O₃ → 2Al³⁺

由以上反应可知：

则

则

（3）滴定度的含义及其计算

定义：滴定度是指1ml滴定剂溶液相当于被测物质的质量（g），用符号T表示。

例6已知Na₂S₂O₃标准溶液的物质的量浓度为0.1498mol/L，问①Na₂S₂O₃的滴定度以铜表示时是多少？②若在0.6010g的铜矿样溶液中测定Cu²⁺，用去20.20ml Na₂S₂O₃标准溶液，求铜的百分含量，已知：M_cu=63.54g/mol。

解：测定反应为：

2Cu²⁺ + 4I^- 2CuI↓+ I₂

2S₂O₃^2- + I₂ S₄O₆^2-+ 2I^-

反应方程式的计量关系为：

n(Cu²⁺):n(I₂):n(S₂O₃^2-)=2:1:2

则:

n(Cu²⁺): n(S₂O₃^2-)=1:1

①根据定义：

注意单位是：g/mL。

②铜的百分含量：

由此例可见，已知滴定度，计算分析结果更为方便。此外还应掌握滴定度与浓度之间的换算。

第四章 酸碱滴定法

1．根据质子理论能正确判别物质是酸？是碱？还是两性物质。

2．理解酸碱反应的实质，会书写酸碱反应的半反应式。

3．明确共轭酸碱对的含义和关系，共轭酸碱对K_a和K_b值的关系及有关计算。

4．会判别酸或碱的强度。

5．会判断物质是否能用酸碱法准确滴定？滴至几级？

6．掌握准确滴定的判据式：

一元弱酸： CaKa≥2×10^-8或Ka≥10^-7

一元弱碱： CbKb≥2×10^-8或Kb≥10^-7

多元酸：；Ka₁/Ka₂＞10⁴能分步滴定

CaKa_i≥2×10^-8，能滴至i级。

多元碱：Kb₁/Kb₂＞10⁴，能分步滴定；

CbKb_i≥2×10^-8，能滴至i级。

两性物质：

判断它作为酸能滴至哪一级：

C.Ka_i≥2×10^-8，滴至i级

还要判断它作为碱能滴至哪一级：

C.Kb_i≥2×10^-8，滴至i级

7、能够计算：酸碱溶液PH值；强碱滴强酸、强碱滴弱酸时化学计量点的PH值以及它们的突跃范围，并据此选择合适的指示剂

8、能正确选择酸碱滴定法的基准物质，并能结合有关实验准确地计算标准溶液的浓度。

9、熟练地掌握酸碱滴定分析结果的计算。

例7．计算0.050mol/L NaHCO₃水溶液的pH值。

解：NaHCO₃是HB^-型溶液，查表PKa₁=6.37, PKa₂=10.25。

由于Cb＞＞Ka，故可用最简式计算

[H⁺]=

=10^-8.31

PH=8.31(mol/L)

例8．已知三种酸碱指示剂，有关常数是：①PKa=5.0；②PKb=5.0；③PKa=9.0。在下列滴定中应选用哪个指示剂？

1）0.1mol/L NaOH滴定0.1mol/L某弱酸HA（HA的PKa=4.8）

2）0.1mol/LHCl滴定0.1mol/L NaA(HA的PKa=9.30)

解：1）NaOH滴定某弱酸至化学计量点的PH值大于7，为碱性，应选③和②（碱性指示剂），因为②的PKb=5.0；PKa =14-5.0=9.0（碱性）。

2）HC1滴定NaA至化学计量点为弱酸HA，HA的PKa=9.30，化学计量点的PH值小于7，应选①，酸性指示剂。

例9．能否用酸碱滴定法准确滴定下列物质？

①HCOONa(HCOOH的 PKa=3.75)

②NaHA（H₂A的PKa₁=8.0 PKa₂=11.0）

③H₃B（PKa₁=4.0 PKa₂=8.0 PKa₃=13.0）

解：①HCOONa是一元弱碱，是HCOOH的共轭碱，则

PKb=14- PKa=14-3.75=10.25；由于Kb=10^-10.25＜10^-7，故不能被酸准确滴定。

②NaHA是两性物质，作为酸其酸性用Ka₂衡量，Ka₂=10^-11＜10^-7，故不能被碱滴定；作为碱，其碱性用Kb₂衡量，pKb₂=pKw - pKa₁=14 –8 = 6，Kb₂=10^-6＞10^-7,故可被酸滴定。

③H₃B是三元酸，由于Ka₁/Ka₂=10^-4/10^-8=10⁴；Ka₂/Ka₃=10^-8/10^-13=10⁵＞10⁴，故H₃B能分步确定，但Ka₂＜10^-7，故只能滴至1级。

第五章 络合滴定法

1．理解副反应、酸效应、酸效应系数，条件稳定常数等含义，并计算 值。

2．掌握金属离子能被准确滴定的判据和最高允许酸度的计算式。

满足lgC_M（计）K_MY ’≥6，可准确滴定

最高酸度：lgα_y(H)≤lgKmy – 8 (C_M⁰=0.02mol/L)

并由lgα_y(H)值查表即可得到最低PH值。

3．会计算络合滴定化学计量点PM_（计），并能正确选择金属指示剂及指示剂使用的PH条件。

4．掌握络合滴定分析结果的计算。

5．会选择络合滴定基准物质。

例10．在一定酸度下，采用络合滴定法准确滴定金属离子的含量，下列各种情况

K_MY ’或C_M⁰应符合什么条件？

① C_M⁰ = 0.05 mol/L

② K_MY ’=10⁶

解：① C_M⁰= 0.05 mol/L

则 C_M（计）= C_M⁰/2=0.025 mol/L

准确滴定判据式：lgC_M（计）K_MY ’≥6，

则， K_MY ’≥ = 4×10⁷

② K_MY ’=10⁶

则 C_M⁰ =2 C_M（计）=2 =2.0 mol/L

第六章 重量分析法

1．理解影响沉淀溶解的各种因素，如同离子效应、酸效应、络合效应、盐效应等。

2．掌握晶形沉淀和非晶形沉淀条件。

晶形沉淀：稀、热、慢、搅、陈化。

非晶形沉淀：浓、热，加电解质。

3．明确沉淀沾污的原因（共沉淀和后沉淀），了解避免方法。

4．掌握重量分析结果的计算，能正确确定换算因子。

第七章 沉淀滴定法

1．明确摩尔法测试原理，测定条件，指示剂和滴定剂。

2．理解佛尔哈德法指示终点的原理，所需的条件、指示剂和滴定剂。

3．理解法扬司法吸附指示剂的变色原理及使用条件。

第八章 氧化还原滴定法

1．明确克式量电位 的含义。氧化还原反应定量条件是： 。

2．会计算氧化还原滴定化学计量点E的方法。

对于滴定反应：

注意公式中各项的含义，当 时

3．掌握 法， 法和碘量法的测定反应方程式、指示剂、滴定剂的选择。

其内容如下表：

名 称		滴定剂	指示剂	半反应式
高锰酸钾法
重铬酸钾法			二苯胺磺酸钠等
碘量法	碘滴定法		淀粉
	滴定碘法		淀粉

4．会配制氧化还原滴定标准溶液

5．掌握氧化还原分析结果的计算。

第九章 电位分析法

1．了解电位分析法的基本原理，理解指示电极，参比电极的作用使用方法及实验前的处理。

2．学会 玻璃电极，氟离子选择性电极和饱和甘汞电极的使用方法，能理解其在分析中的作用。

3．了解离子选择性电极的 的含义和选择性大小的表示。

4．会用电位法测定溶液的 值。

明确式中各项的含义。

第十章 比色分析及分光光度法

1．掌握郎白一比耳定律是光度分析法的定量依据。

明确式中各项含义及单位，熟练进行计算。

2．学会吸收曲线和标准曲线的制作方法，理解其作用，会用标准曲线计算分析结果。

3．了解分光光度法是基于显色反应的定量进行，学习选择显色反应和显色条件的方法。

4．了解光度法误差产生的原因和避免方法。

5．会选择适宜的光度测定条件。

综合练习题试题

一、单项选择题（将正确答案的英文字母填写在括号内。）

1．用相同的方法对 试样平行测定三次，这三次测定结果相接近的程度称为（ ）。

A、准确度 B、误差 C、精密度 D、偏差

2．下列哪个化合物可用做标定HCL溶液的基准物质（ ）。

A、 B、

C、 D、

以上物质均为优级纯。

3．欲配制 溶液500mL，需称取固体 的克数是（ ）。

（ ）

A、 B、 C、 D、

4．当没有其它副反应而只有络合剂Y与H⁺的副反应时，则条件稳定常数与稳定常数之间的关系为（ ）。

A、 B、

C、 D、

5．重量法测定某试样 含量，由Fe₂O₃ 的重量计算Fe₃O₄含量时的化学因数为（ ）。

A、 B、

C、 D、2 Fe₃O₄ /3Fe₂O₃

6．配制和标定 标准溶液时，下列哪一点是错误的（ ）。

A、采用直接配制法 B、采用间接配制法

C、不需外加指示剂 D、用 作基准物标定

7．水的硬度取决于 的 的含量，可用每升水中含（ ） ，其硬度为1度。

A、 B、 C、 D、

8．玻璃电极在使用前需（ ）。

A、用蒸馏水冲洗三遍 B、用待测液冲洗三遍

C、在蒸馏水中浸泡24小时以上 D、在缓冲液中浸泡24小时

9．直接碘量法所用的标准 溶液需要盛装在（ ）管中。

A、酸式滴定 B、碱式滴定

C、移液 D、无塞滴定

10．符合比耳定律的有色溶液若稀释时，其最大吸收峰的位置如何变化（ ）。

A、向长波方向移动 B、向短波方向移动

C、不移动但高峰值降低 D、不移动但高峰值升高

二、填充题

1． 试样中含Ag量为75.52%，对此试样进行三次测定结果为74.88%，75.32%及75.59%，此测定平均值的相对误差为____________。

2．下列各数的有效数字是几位？

0.0060__________； ________； 10.000___________；

________； ________； ______。

3． 的共轭酸是___________；共轭碱是___________。

4．在一元弱酸或弱碱滴定中，能准确滴定的判别式为_____________。

5． 滴定 ，其突跃范围是6.3 4.3，

宜选用的指示剂是_____________。

6．在络合滴定中，滴定突跃的大小决定于_________值。

7．当溶液中有强电解质存在时，沉淀的溶解度会随强电解质浓度的增大而 ，则此现象称为________。

8． 在沉淀滴定中，佛尔哈德法所用的指示剂是__________。

9．玻璃电极的膜电位与溶液中氢离子浓度的关系为____________（25 ℃）。

10．计算在 溶液中，用 滴定 时的化学计量点的电位值

。已知：滴定反应为 。

三、计算题

1．称取含铝矿样0.2698g，溶解后加入过量的EDTA溶液和缓冲溶液，使pH=5—6，再以锌盐回滴至终点。加入20%的 溶液5mL，加热，冷却后用0.02000mol/L的

Zn(Ac)₂标准溶液滴定释放出来的EDTA，消耗 溶液25.00mL，计算 的百分含量。

2．称取漂白粉[Ca（OCl）Cl]2.000g，加水研化后，移入250mL容量瓶中，稀释至刻度，混匀后吸取25.00mL，加入KI和HCl，析出的 用0.1050mol/L的 标准溶液滴定至终点，消耗38.75mL，计算漂白粉中有效氯的百分含量 。

已知：漂白粉与KI及HCL的反应为：

滴定反应为：

3．今有不纯的 试样0.2802g，加入40.00ml 0.2011mol/L HCl溶液使之溶解，过量的HCl再用0.1980mol/L NaOH回滴，耗去17.15ml，计算试样中 的百分含量。

已知：

4．两种不同浓度的有色溶液，当液层厚度相同时，对某一波长的光，T分别为：（1）65.0%，（2）41.8%，分别计算它们的A值。如果已知溶液（1）的浓度为 时，求溶液（2）的浓度。

5、用NaOH溶液滴定25.00mL 0.1230mol/L的H₂C₂O₄，耗NaOH溶液24.90mL，问标得NaOH溶液的浓度为多少？

6、用草酸标定NaOH溶液浓度。要求消耗NaOH溶液（浓度约为0.1 mol.L^-1）20.00～25.00mL，问：应称取草酸（H₂C₂O₄.2H₂O）多少克。

M（H₂C₂O₄.2H₂O）=126.1g.mol^-1

7、欲配制500 ml，4.885×10^-3 mol.L^-1的Na₂CO₃标准溶液，应称取Na₂CO₃多少克？（M_Na2CO3=105.99g.mol^-1）

8、称取优质纯Na₂CO₃试样0.1988 g,溶于水后加甲基橙指示剂，用待测定的HCl溶液滴定至终点，消耗HCl溶液20.40ml.计算HCl溶液的浓度。(M _Na2CO3=106.0 g.mol^-1)。

9、用KMnO₄法测定某样品中的钙含量。称取试样0.1387g，将试样溶解并将钙以CaC₂O₄的形式全部沉淀，过滤洗后，将沉淀溶于硫酸H₂S0₄，最后用0.01005 mol.L^-1 的KMnO₄标准溶液滴定，耗去标准溶液23.56mL，计算式样中钙的百分含量，已知：M_Ca= 40.08g.mol^-1。

有关反应如下：

Ca²⁺ + C₂O₄^2- CaC₂O₄ ↓

CaC₂O₄+ 2H⁺ Ca²⁺ + H₂C₂O₄

2MnO₄^- + 5 H₂C₂O₄ + 6 H⁺ 2Mn²⁺ + 10CO₂ + H₂O

10、将某含钙样品研细呈末状，并称取0.4362g，加入50.00m1 0.2011 mol.L^-1HCl溶液使之溶解，过量的HCl用0.1980 mol.L^-1NaOH溶液回滴，耗去31.15m1，计算试样中CaCO₃的百分含量。

(Ｍ_CaCO3=100.09g.mol^-1)。

有关反应如下：HCl + NaOH = NaCl+ H₂0

2HCl+ CaCO₃ = CaCl₂+ H₂O + C0₂