分析化学(第四版)思考题答案(4)

2020-05-12 11:52

7-2 下述有关随机误差的正态分布曲线特点的论述中,错误的是: a. 横坐标x值等于总体平均值μ时,曲线有极大;

b. 曲线与横坐标间所夹面积的总和,代表所有测量值出现的概率,其值为1;

c. 正态分布曲线以通过x=μ这一点的垂直线呈镜面对称,说明正负误差出现的几率相等;

d.纵坐标y值代表概率,它与标准偏差σ成正比,σ越小,测量值越分散,曲线越平坦。答:d.

7-3 下述有关n次测定结果的平均值的标准偏差s-x与单次测量结果的标准偏差sx之间关系的表达式中,正确的是: 答:a.

7-4 下列有关置信区间的定义中,正确的是:

a. 以真值为中心的某一区间包括测定结果的平均值的几率;

b. 在一定置信度时,以测量值的平均值为中心的包括真值的范围; c. 真值落在某一可靠区间的几率;

d. 在一定置信度时,以真值为中心的可靠范围。 答:b. 7-5 下述有关平均值的置信区间的论述中,错误的是:

a. 在一定的置信度和标准偏差时,测定次数越多,平均值的置信区间包括真值的可能性越大;

b. 其他条件不变时,给定的置信度越高,平均值的置信区间越宽; c. 平均值的数值越大,置信区间越宽; d. 当置信度与测定次数一定时,一组测量值的精密度越高,平均值的置信区间越小。答:c.

7-6 某学生用4d-法则判断异常值的取舍时,分以下五步进行,其中错误的一步是: a. 将全部数据(n个)顺序排好; b. 求出以上数据的算术平均值;

c. 求出不包括异常值(x)的平均偏差-dn-1; d. 求出异常值与平均值之差的绝对值|x-x|; e. 将| x-x|与4dn-1进行比较。 答:b.

7-7 有一组测量值,其总体标准偏差σ为未知,要判断得到这组数据的分析方法是否可靠,应该用下列方法中的哪一种?

a. 4d法; b. 格鲁布斯法; c. F检验法; d. t检验法。 答:d. 7-8 两位分析人员对同一含SO42-的试样用重量法进行分析,得到两组分析数据,要判断两人分析的精密度有无显著性差异,应该用下列方法中的哪一种?

a. Q检验法; b. F检验法; c. u检验法; d. t检验法。答:d.

7-9 第8题中,若要判断两分析人员的分析结果之间是否存在系统误差,则应该用下列方法中的哪一种?

a. u检验法; b. F检验法; c. F检验加t检验;d. t检验法。答:c. 第8章思考题

1.分离方法在定量分析中有什么重要性?分离时对常量和微量组分的回收率要求如何?

答:在定量分析,对于一些无法通过控制分析条件或采用掩蔽法来消除干扰,以及现有分析方法灵敏度达不到要求的低浓度组分测定,必须采用分离富集方法。换句话说,分离方法在定量分析中可以达到消除干扰和富集效果,保证分析结果的准确性,扩大分析应用范围。 在一般情况下,对常量组分的回收率要求大于99.9%,而对于微量组分的回收率要求大于99%。样品组分含量越低,对回收率要求也降低。

2.在氢氧化物沉淀分离中,常用的有哪些方法?举例说明。

答:在氢氧化物沉淀分离中,沉淀的形成与溶液中的[OH]有直接关系。因此,采用控制溶液中酸度可使某些金属离子彼此分离。在实际工作中,通常采用不同的氢氧化物沉淀剂控制氢氧化物沉淀分离方法。常用的沉淀剂有:

A.氢氧化钠:NaOH是强碱,用于分离两性元素(如Al3+,Zn2+,Cr3+)与非两性元素,两

性元素的含氧酸阴离子形态在溶液中,而其他非两性元素则生成氢氧化物胶状沉淀。 B.氨水法:采用NH4Cl-NH3缓冲溶液(pH8-9),可使高价金属离子与大部分一、二金属

离子分离。

C.有机碱法:可形成不同pH的缓冲体系控制分离,如pH5-6六亚甲基胺-HCl缓冲液,

常用于Mn2,Co2+,Ni2+,Cu2+,Zn2+,Cd2+与Al3+,Fe3+,Ti(IV)等的分离。 D.ZnO悬浊液法等:这一类悬浊液可控制溶液的pH值,如ZnO悬浊液的pH值约为6,

可用于某些氢氧化物沉淀分离。

3.某矿样溶液含Fe3+,A13+,Ca2+,Mg2+,Mn2+,Cr3+,Cu2+和Zn2+等离子,加入NH4C1和氨水后,哪些离子以什么形式存在于溶液中?哪些离子以什么方式存在于沉淀中?分离是否完全?

答:NH4Cl与NH3构成缓冲液,pH在8-9间,因此溶液中有Ca2+,Mg2+,,Cu(NH3)42-、Zn(NH3)

2+4

-

等离子和少量Mn2+,而沉淀中有Fe(OH)3,Al(OH)3和Cr(OH)3和少量Mn(OH)2沉淀。

试液中Fe3+,A13+,Cr3+可以与Ca2+,Mg2+,Cu2+和Zn2+等离子完全分开,而Mn2+分离不完全。 4.如将上述矿样用Na2O2熔融,以水浸取,其分离情况又如何?

答:Na2O2即是强碱又是氧化剂,Cr3+、Mn2+分别被氧化成CrO42-和MnO4-。因此溶液有AlO22-,ZnO22-,MnO4-和CrO42-和少量Ca2+,在沉淀中有:Fe(OH)3,Mg(OH)2和Cu(OH)2和少量Ca(OH)2或CaCO3沉淀。Ca2+将分离不完全。

(注:Na2O2常用以分铬铁矿,分离后的分别测定Cr和Fe。也有认为Mn2+被Na2O2氧化成Mn4+,因而以 MnO(OH)2沉淀形式存在。)

5.某试样含Fe,A1,Ca,Mg,Ti元素,经碱熔融后,用水浸取,盐酸酸化,加氨水中至出现红棕色沉淀(pH约为3左右),再加六亚甲基四胺加热过滤,分出沉淀和滤液。试问。 A.为什么溶液中刚出现红棕色沉淀时人们看到红棕色沉淀时,表示pH为3左右? B.过滤后得的沉淀是什么?滤液又是什么?

C.试样中若含Zn2+和Mn2+,它们是在沉淀中还是在滤液中?

答:A.溶液中出现红棕色沉淀应是Fe(OH)3,沉淀时的pH应在3左右。(当人眼看到红棕色沉淀时,已有部分Fe(OH)3析出,pH值稍大于Fe3+开始沉淀的理论值)。

B.过滤后得的沉淀应是TiO(OH)2、Fe(OH)3和Al(OH)3;滤液是Ca2+,Mg2+离子溶液。 C.试样中若含Zn2+和Mn2+,它们应以Zn2+和MnO4-离子形式存在于滤液中。 6.采用无机沉淀剂,怎样从铜合金的试掖中分离出微量Fe3+?

答:采用NH4Cl- NH3缓冲液,pH8-9,采用Al(OH)3共沉淀剂可以从铜合金试液中氢氧化物共沉淀法分离出微量Fe3+。

7.用氢氧化物沉淀分离时,常有共沉淀现象,有什么方法可以减少沉淀对其他组分的吸附? 答:加入大量无干扰的电解质,可以减少沉淀对其他组分的吸附。

8.沉淀富集痕量组分,对共沉淀剂有什么要求?有机共沉淀剂较无机共沉淀剂有何优点?

答:对共沉淀剂的要求主要有:一是对富集的微量组分的回收率要高(即富集效率大);二是不干扰富集组分的测定或者干扰容易消除(即不影响后续测定)。

有机共沉淀剂较无机共沉淀剂的主要优点:一是选择性高;二是有机共沉淀剂除去(如灼烧);三是富集效果较好。

9.何谓分配系数,分配比?萃取率与哪些因素有关?采用什么措施可提高萃取率? 答:分配系数和分配比是萃取分离中的两个重要参数。

分配系数:是溶质在两相中型体相同组分的浓度比(严格说应为活度比)。

而分配比:是溶质在两相中的总浓度之比。在给定的温度下,KD是一个常数。但D除

了与KD有关外,还与溶液酸度、溶质浓度等因素有关,它是一个条件常数。在分析化学中,人们更多关注分离组分的总量而较少考虑其形态分布,因此通常使用分配比。

萃取率:,可见萃取率与分配比(即溶质性质和萃取体系)和相比有

关,但组分含量无关。

提高萃取率有两个重要途径:一是采用(少量有机溶剂)多次萃取;二是采用协同萃取。 10. 为什么在进行螯合萃取时,溶液酸度的控制显得很重要?

答:略

11. 用硫酸钡重量法测定硫酸根时,大量Fe3+会产生共沉淀。试问当分析硫铁矿(FeS2)中的硫时,如果用硫酸钡重量法进行测定,有什么办法可以消除Fe3+干扰?

答:将试液流过强酸型阳离子交换树脂过柱除去Fe3+,流出液再加入沉淀剂测定硫酸根。

12. 离子交换树脂分几类,各有什么特点?什么是离子交换树脂的交联度,交换容量?

答:通常离子交换树脂按性能通常分为三类:

a) 阳离子交换树脂,用于分离阳离子,又分为强酸型阳离子交换树脂和弱酸型阳离

子交换树脂。前者可在酸性中型和碱性溶液中使用,而后者不宜在酸性溶液中使用。 b) 阴离子交换树脂,用于分离阴离子,又分为强碱性阴离子交换树脂和弱碱性阴离

子交换树脂两种。前者可在酸性中型和碱性溶液中使用,而后者不宜在碱性溶液中使用。

c) 螯合树脂。选择性地交换某些金属离子。

交联度指交联剂在树脂中质量百分率,其大小与树脂性能有关。交联度一般在4-14%之间。交联度小,树脂网眼大,溶胀性大,刚性差。

交换容量是指每克干树脂所能交换的物质量(mmol),它决定于树脂内所含活性基团的数目,一般为3-6mmol-g-1。

13. 为何在分析工作中常采用离子交换法制备水,但很少采用金属容器来制备蒸馏水?

答:许多分析实验需要纯水作溶剂或洗涤用水,通常有蒸馏水、去离子水和超纯水等。采用离子交换法制备去离子水具有简便且低能耗,能有效除去水中的离子。因此在分析工作中常采用离子交换法制备水。而金属容器容易受氧化腐蚀,蒸馏时引起离子污染,因此金属容器很少用来制备蒸馏水。 附:去离子水的制备 自来水


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