无机及分析化学_第六章_分析化学概述

分析化学概述

学习要求：

1．熟悉定量分析的一般程序；理解分析化学的任务和作用；掌握分析化学分类的方法。

2．掌握化学计量点、滴定终点及终点误差的基本概念；

3．掌握标准溶液配制方法、基准物质的用途及其应用符合的条件，了解常用基准物质的干燥条件和应用范围；

4．掌握滴定度和物质的量浓度的表示方法；掌握滴定分析中的定量依据及各种计算方法。了解分析化学的发展趋势。

第一节分析化学的任务、方法及发展趋势

分析化学是获取物质化学组成和结构信息的科学，分析化学包括成分分析和结构分析，成分分析是分析化学的基本内容。分析化学不仅对化学本身的发展起着重大的作用，而且在医药卫生、工业、农业、国防、资源开发等许多领域中都有广泛的应用（都需要分析化学的理论、知识和技术）。因此，人们常将分析化学称为生产、科研的“眼睛”，是认知“未知”的强有力手段，是让人们“放心”的科学，是打击“伪科学”和防伪科学、打击犯罪科学的有力工具。它在实现我国工业、农业、国防和科学技术现代化宏伟目标中具有举足轻重的作用。

一、分析化学的任务

分析化学是获取物质化学组成、含量、结构及相关信息的科学。分析化学是化学的一个重要分支。它的任务主要有三个方面：确定物质的化学组分（由那些元素、离子、官能团或化合物组成）、测定有关成分的含量、确定物质中原子间的结合方式（化学结构、晶体结构、空间分布等），它们分别属于分析化学的定性分析、定量分析及结构分析的内容。

二、分析化学方法的分类

按照不同的分类方法，可将分析化学方法归属于不同的类别。现将根据分析化学任务、分析对象、分析原理、操作方法等分类方法简要说明如下：

(一) 定性、定量、结构分析

根据分析化学任务不同可分为定性、定量、结构分析。定性分析是根据反应现象、特征鉴定物质的化学组成，鉴定试样有哪些元素、原子、原子团、官能团或化合物；定量分析是根据反应中反应物与生成物之间的计量关系测定各组分的相对含量；结构分析是研究物质的分子结构或晶体结构。

(二) 无机分析与有机分析

根据分析对象不同可分为无机分析与有机分析。无机分析的对象是无机物，由于组成无机物的元素多种多样，因此在无机分析中要求鉴定试样是由哪些元素、离子、原子团或化合物组成，以及各组分的相对含量。这些内容分属于无机定性分析和无机定量分析。

有机分析的对象是有机物，虽然组成有机物的元素并不多（主要为碳、氢、氧、氮、硫等），但化学结构却很复杂，不仅需要鉴定组成元素，更重要的是进行官能团、空间结构等的分析。

(三) 化学分析与仪器分析

根据分析原理不同可分为化学分析与仪器分析。

化学分析：以物质的化学反应为基础的分析方法，它历史悠久，是分析化学的基础，故又称经典分析方法。化学分析法使用的仪器、设备简单，常量组分分析结果准确度高，但对于微量和痕量（<0.01%）组分分析，灵敏度低、准确度不高。

仪器分析：以物质的物理或物理化学性质为基础的分析方法如电化学分析法及比色分析法等。常需要精密仪器，故称仪器分析法。仪器分析法特点是快速、灵敏，所需试样量少，适于微量、痕量成分分析，但对常量组分准确度低。

(四) 常量、半微量、微量分析、超微量分析

根据操作方法及用量的不同可分为常量、半微量、微量分析、超微量分析。各种分析方法的试样用量见表4-1。

表4-1 各种分析方法的试样用量

*常量组分分析、微量组分分析、痕量组分分析：根据待测组分在试样中的相对含量不同分析方法分类，各种分析方法试样相对含量见表4-2。

表4-2 各种分析方法试样相对含量

以上两种概念不能混淆，如痕量组分分析不一定是微量分析：自来水中痕量污染物分析是常量分析。

(五) 常规分析和仲裁分析：

根据分析目的不同可分为常规分析和仲裁分析。常规分析是指一般化验室在日常生产或工作中的分析，又称例行分析。仲裁分析是指不同的单位对同一试样的分

析结果有争议时，要求某一单位用法定方法，进行准确分析，以仲裁原分析的结果是否正确，又称裁判分析。

三、定量分析的一般程序

定量分析的任务是确定样品中有关组分的含量，完成一项定量分析任务，一般要经过以下步骤。

(一).取样：所谓样品或试样是指分析工作中被采用来进行分析的体系，它可以是固体、液体或气体。分析化学对试样的基本要求是其在组成和含量上具有一定的代表性，能代表一定的总体。合理的取样是分析结果是否准确可靠的基础，取有代表性的样品必须采用特定的方法和程序。一般来说要多点取样（指不同部位、深度），然后将各点的样品粉碎之后混合均匀，再从混合均匀的样品中取少量作为试样进行分析。

(二) 试样的分解：定量分析一般用湿法分解，即将试样分解后转入溶液中，然后进行测定。分解试样的方法很多，主要有酸溶法、碱溶法和熔融法，操作时可根据试样的性质和分析要求选用适当的分解方法。

(三) 测定：根据分析要求以及样品的性质选取合适的分析方法进行测定。

(四) 数据处理：根据测定的有关数据计算出组分的含量，并对分析结果的可靠性进行分析，最后得出结论。

四、分析化学的作用和发展趋势

(一)分析化学的作用：“分析化学”是化学学科的一个重要分支，它不仅对化学各学科的发展起着重要作用，而且分析化学几乎与国民经济的所有部门都有重要的关系，在生产和科研工作中有着十分重要的意义。

1．化学学科

只要涉及到物质及其变化的研究都需要使用分析化学的方法，如：质量不灭定律的证实（18世纪中叶）、原子量的测定（19世纪前半期）、门捷列夫周期律的创建（19世纪后半期）有机合成、催化机理、溶液理论等的确证。

2．医、药、卫生

临床医学中用于诊断和治疗的临床检验；预防医学中环境检测、职业中毒检验、营养成分分析等；法医学的法医检验、药学领域的药物成分含量的测定、药物代谢动力学的研究及新药的药物分析等。

水中三氮（NH3、HNO2、HNO3）的测定；水中有毒物质的测定（Pb、Hg、HCN 等）；食品、蔬菜等中Vc的测定，农药残留量的检测；血液中有毒物质的测定；血液中药物浓度的分析；血液、头发中微量元素的分析等等。

3．生命科学

确定糖类、蛋白质、DNA、酶以及各种抗原抗体、激素及激素受体的组成、结构、生物活性及细胞工程、基因工程、发酵工程等。

4．工业

资源勘探、生产原料、中间体、产品的检验分析，工艺流程的控制，产品质量的检验，三废的处理等。

5．农业

农业中的土壤、肥料成分的分析，农产品质量检验等。

6．国防

核武器的燃料、武器结构材料、航天材料及环境气氛的研究等。

（二）分析化学的发展和趋势：[2]

1．分析化学的发展与趋势：分析化学是一门古老的科学，它的起源可以追溯到古老的炼金术。当时依靠人们的感觉与双手进行分析与判断，至16实世纪出现了第一个使用天平的实验室，才使分析化学赋有科学的内涵。至19世纪末，虽然分析化学由鉴定物质组成的化学定性手段与定量技术所组成，但还只能算是一门技术。

20世纪以来，由于现代科学技术的发展，相邻学科间的相互渗透，使分析化学的发展经历了三次变革。

第一次变革：第一次变革在20世纪初，由于物理化学溶液理论的发展，为分析化学提供了理论基础，建立了溶液四大平衡理论，才使分析化学由一门技术发展为一门科学。

第二次变革：第二次变革在第二次世界大战后至20世纪60年代，物理学与电子学的发展，促进了分析化学中的物理方法的发展。一些简便、快速的仪器分析方法，取代了繁琐费事的经典分析方法。分析化学从以化学分析法为主的经典分析化学，发展到仪器分析法为主的现代分析化学。

第三次变革：第三次变革是由70年代末至今。以计算机应用的信息时代的来临为主要标志。由于生产和现代科学技术的发展，对分析化学的要求不再限于一般的“有什么”（定性分析）和“有多少”（定量分析）的范围，而是要求能提供物质更多、更全面的信息：从常量到微量及微粒分析；从组成到形态分析；从总体到微区分析；从宏观组分到微观结构分析；从整体到表面及逐层分析；从静态到快速反映追踪分析；从破坏试样到无损分析；从离线到在线分析等等。

分析化学是近年来发展最为迅速的学科之一，这是同现代科学技术总的发展密切相关的。现代科学技术的飞速发展就给分析化学提出了越来越高的要求，同时由于各门学科向分析化学渗透，也向分析化学提供了新的理论、方法和手段，使分析化学不断丰富和发展。现代分析化学已突破了纯化学领域，它将化学与数学、物理学、计算机学及生物学紧密地结合起来，发展成为一门多学科性的综合科学。著名分析化学家Kowalski[1]认为：“分析化学已由单纯提供数据，上升到从分析数据获取有用的信息和知识，成为生产和科研中实际问题的解决者”。总之，分析化学吸收了当代科学技术的最新成就，利用物质一切可利用的性质，建立分析化学的新方法与新技术。

2．对分析化学的要求：快速、准确、非破坏性、高灵敏度、高选择性、遥测、自动化、智能化等。

3*．与我们联系密切的是：分析化学与生物学的结合和交叉方面工作；生命科

学及医学中的分析化学，即从分子水平上研究生命的过程；环境科学、食品科学、医药科学中的痕量分析、表面分析、形态分析和结构分析等分析水平的提高。

4．分析化学课程的特点：基本理论与实践紧密结合，必须通过严格的实验训练，培养认真的科学态度及独立进行精密科学实验的技巧，树立准确的“量”的概念，提高分析问题和处理问题的能力，提高综合素质，为后继课程的学习以及从事科学研究和生产工作打下良好的基础。

第二节滴定分析

一、滴定分析的基本概念

滴定分析法是化学分析法中的重要分析方法之一。此法必须使用一种已知准确浓度的溶液，这种溶液称为标准溶液。用滴定管将标准溶液加到被测物质的溶液中，直到按化学计量关系完全反应为止，根据所加标准溶液的浓度和体积可以计算出被测物质的含量。

用滴定管将标准溶液加到被测物质的溶液中的过程叫滴定。在滴定过程中标准溶液与被测物质发生的反应称为滴定反应。当滴定到达标准溶液与被测物质正好符合滴定反应式完全反应时，称反应到达了化学计量点。为了确定化学计量点通常加入一种试剂，它能在化学计量点时发生颜色的变化，称为指示剂，指示剂发生颜色变化，停止滴定的那一刻称为滴定终点，简称终点。滴定终点与化学计量点并不一定完全相符，由此而造成的误差称为滴定误差。滴定误差的大小取决于指示剂的性能和实验条件的控制。

二、滴定分析方法的特点

（一）加入标准溶液物质的量与被测物质的量恰好是化学计量关系；

（二）此法适于组分含量在1%以上各种物质的测定；测定的相对误差为0.1%。

（三）该法快速、准确、仪器设备简单、操作简便；

（四）用途广泛，具有很大实用价值。

三、滴定分析方法的分类

根据标准溶液和待测组分间的反应类型的不同，分为四类：

（一）酸碱滴定法：以质子传递反应为基础的一种滴定分析方法。

反应实质：H3O+ + OH-→ 2H2O

（质子传递）H3O+ + A-→ HA + H2O

（二）配位滴定法：以配位反应为基础的一种滴定分析方法。

Mg2+ +Y4- → MgY2- (产物为配合物

Ag+ + 2CN-→ [Ag(CN)2]-或配合离子) （三）氧化还原滴定法：以氧化还原反应为基础的一种滴定分析方法。

Cr2O72- + 6 Fe2++ 14H+ → 2Cr3++ 6 Fe3++7H2O

I2 + 2S2O32-→ 2I- + S4O62-

（四）沉淀滴定法：以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法。

Ag+ + Cl- → AgCl ↓（白色）

四、滴定分析对滴定反应的要求

并不是所有的化学反应都能适用于滴定分析法。凡适用于滴定分析的化学反应必须具备以下条件：

（一）反应必须定量完成：待测物质与标准溶液之间的反应要严格按一定的化学计量关系进行，反应定量完成程度要到达99.9%以上；

（二）反应必须迅速完成：对于速率慢的反应可通过加热或加入催化剂等方法来加快反应速率；

（三）必须有简便可靠的方法确定滴定终点：如有合适的指示剂指示滴定终点。

五、常用的滴定方式

（一）直接滴定法：用标准溶液直接滴定被测物质的方式叫直接滴定。适用于完全符合滴定反应要求的滴定反应：如HCl标准溶液滴定NaOH溶液试样溶液。这是最常用、最基本的滴定方式。

（二）返滴定法：当滴定反应速率较慢或无合适的指示剂的滴定反应时，先加入一种过量的标准溶液，待其完全反应后，再用另一种标准溶液滴定剩余的前一种标准溶液。这种滴定方式称返滴定法，又称回滴法。例如Al3+测定：EDTA 与Al3+反应慢，先加入过量的EDTA 与Al3+反应，再用Zn2+标准溶液滴定剩余的EDTA。

（三）置换滴定法：对于不按确定的反应式进行或伴有副反应发生的滴定反应，可用置换滴定法进行测定。即先用适当的试剂与被测物质起反应，使其置换出另一种物质，再用标准溶液滴定此生成物。这种滴定方式称为置换滴定法。例如，Na2S2O3不能直接滴定K2Cr2O7。因为在酸性溶液中强氧化剂将S2O32-氧化为S4O62-和SO

2-

4等混合物，反应没有一定的计量关系，无法进行计算。但在K2Cr2O7的酸性溶液中加入过量的KI，I-被置换出来生成定量的I2，I2再用标准溶液Na2S2O3滴定。

（四）间接滴定法：不能直接与标准溶液反应的物质，有时可以通过另外的化学反应间接进行滴定。例如，NH4Cl、(NH4)2SO4等铵盐，K NH4=5.5?10-10，离解常数较小，不能与碱定量反应。现将NH4+与甲醛反应生成可被准确滴定的H+，再以酚酞作指示剂，用NaOH标液滴定此混合液至呈微红色即为终点。

4NH4+ + 6HCHO →(CH2)6N4H++ 3H+ + 6H2O （定量进行）返滴定法、置换滴定法、间接滴定法等的应用，使滴定分析应用更加广泛。六、标准溶液和基准物质

标准溶液：已知准确浓度的溶液。

基准物质：能直接配成标准溶液的物质。

（一）基准物质必须具备的条件

①试剂组成恒定：实际组成（包括其结晶水含量）与化学式完全符合；

②试剂纯度高：一般纯度应在99.9%以上；

③试剂性质稳定：保存或称量过程中不分解、不吸湿、不风化、不易被氧化等；

④试剂最好具有较大的摩尔质量：称量的相对误差小；

⑤使用条件下易溶于水（或稀酸、稀碱）。

常用的基准物质的干燥条件及其应用，如表6-1。

表6-1常用的基准物质的干燥条件及其应用

（二）标准溶液的配制

1．标准溶液浓度大小选择的依据

规定标准溶液浓度大小，应当根据下面四个原则来考虑：

①滴定终点的敏锐程度；

②测量标准溶液体积的相对误差；

③分析试样的成分和性质；

④对分析结果准确度的要求。

2．配置标准溶液的方法

标准溶液的配置方法，通常有两种，即直接配制法和间接配制法（又称标定法）。（1）直接配制：准确称量一定量的基准物质，溶解于适量溶剂后定量转入容量瓶中，用水稀释至刻度，根据称取基准物质的质量和容量瓶的体积即可算出该标准溶液的准确浓度。

（2）间接配制：先配制成近似浓度，然后再用基准物或标准溶液标定。（标定一般要求至少进行3~4 次平行测定，相对偏差在0.1~0.2% 之间）。

七、滴定分析误差(一般要求相对误差≤ ± 0.1%）

（一）称量误差

每次称量误差：± 0.0001g，一份试样称量误差±0.0002g，

若相对误差≤ ±0.1%，则每一份试样的称量至少为0.2g。

（二）量器误差

滴定管读数误差：± 0. 01ml，一份试样量取误差± 0. 02ml；

若相对误差≤ ±0.1%，则每一份试样体积量至少为±20 ml。

（三）方法误差：主要是终点误差

终点误差：滴定终点与理论终点（化学计量点）不符引起的误差。

（1）指示剂不能准确地在化学计量点时改变颜色；

（2）标准溶液的加入不可能恰好在指示剂变色时结束；

（3）指示剂本身会消耗少量标准溶液做空白试验；

（4）杂质消耗标准溶液；

八、标准溶液浓度的表示方法

（一）物质的量及其单位——摩尔

物质的量(n)的单位为摩尔(mol)，它是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0.012 kg 12C中所含原子数目相等。物质的量是由第14届国际计量大会通过的国际单位制的第7个基本单位。

基本单元可以是原子、分子、离子、电子等基本粒子，或是这些基本粒子的特定组合。如硫酸的基本单元可以是H2SO4，也可以是1/2 H2SO4，单元不同，物质的量也就不同。用H2SO4作基本单元时，98.08g的H2SO4即为1 mol，用1/2 H2SO4作基本单元时，98.08g的H2SO4即则为2 mol。在使用摩尔时，应予指明基本单元。基本单元的选择，一般是以化学反应的计量关系为依据的。在分析化学中常以标准溶液的物质为基本单元。

物质B的物质的量与质量的关系是：n B= m /Μ （4-1）

（二）物质的量浓度

标准溶液的浓度通常用物质的量浓度表示。物质的量浓度简称浓度，是指单位体积溶液中所含溶质的物质的量。物质B 的物质的量浓度表示为：单位体积溶液所含溶质B 的物质的量n B 。

c B = n B / V （ 4-2）

（三）滴定度

在生产单位例行分析中，有时用滴定度（T ）表示标准溶液的浓度。滴定度是指1mL 滴定剂溶液相当于待测物质的质量（单位为克），用T 待测物?滴定剂表示。滴定度的单位为g·mL -1

如：T Fe/KMnO4 = 0.005682g/mL ，表示1mL KMnO 4相当于0.005682g Fe 。如滴定消耗V(mL)标准溶液，则被测物质的质量为：m=TV

第三节 滴定分析法的计算

基本公式：

设A 为待测组分，B 为标准溶液，滴定反应为：

aA + bB → cC + dD

当A 与B 按化学计量关系完全反应时，则：

n A :n B = a:b → A B n a n b

= (4-3) 一、求标准溶液浓度C A

若已知待测溶液的体积V A 和标准溶液的浓度C B 和体积V B ，

则 A A B B a c V c V b

?=??

∴ B A B A

V a c c b V =?? (4-4) A B a n n b =?→ 11000A B B B A

m a a n c V M b b =?=??? (4-5) 310A B B B a m c V M b

-=???? （体积V 以mL 为单位时） 二、求试样中待测组分的质量分数ωA

3(10B B A A A S S a c V M m b m m ω-???==?试样） (4-6) 例1．已知硫酸密度为1.84 g ．mL -1，其中H 2SO 4质量分数约为95%，求每升硫酸中含有的112424242422

,,H SO H SO H SO H SO n n c c 及其和。 解：

2424242412421242

1.84/10000.9517.898.08/1.8410000.9535.649.04H SO H SO H SO H SO H SO H SO m g mL mL n mol M g mol m n mol M ??=

==??===

242424124212422417.8/35.6/H SO H SO H SO H SO H SO H SO n c mol L V n c mol L

V =

=== 例２．有一KOH 溶液，22.59mL 能中和纯草酸(H 2C 2O 4·2H 2O)0.3000g 。求该KOH

溶液的浓度。

22424233

2 20.2106 22.5910126.122.5910H C O OH C O H O

c

mol M ----+=+????==????2-3解: 此滴定的反应方程式为: 所以解法1: M 2

0.3000 22.591020.300020.3000 c=/L

224222422242224222422242H C O 2H O

H C O 2H O H C O 2H O H C O 2H O KOH KOH H C O 2H O

H C O 2H O KOH 22n n m n M n c V m M V ==

=?=??g g g g g g KOH KOH KOH -3

解法2: 而

20.3000所以c ==0.2106 mol/L 126.122.5910 例３ 选用邻苯二甲酸氢钾作基准物，标定0.1mol ?L －１NaOH 溶液的准确浓度。今

欲把用去的NaOH 溶液体积控制为25mL 左右，应称取基准物质多少克？如改用草酸(H 2C 2O 4·2H 2O)作基准物，应称取多少克？邻苯二甲酸氢钾、草酸哪一种作基准物可减少称量上的相对误差？

解：以邻苯二甲酸氢钾(KHC 8H 4O 4)作基准物时，其滴定反应式为：

__8448442 + OH + H O KHC H O KC H O =；所以，

844

844

844

8448443 0.12510204.2

0.5g

NaOH KHC H O KHC H O NaOH NaOH KHC H O KHC H O NaOH NaOH KHC H O n n m c V M m c V M -====???≈

若以H 2C 2O 4·2H 2O 作基准物，由上例可知

2242224222422242224222222320.12510126.1 2

0.16NaOH H C O H O

H C O H O

NaOH NaOH H C O H O

H C O H O NaOH NaOH H C O H O n n m c V M m c V M g

-=?==?????=≈g g g g g

由此可见，采用邻苯二甲酸氢钾作基准物质可减少称量上的相对误差。 例4．在1.000gCaCO 3试样中加入0.5100 mol·L -1HC1溶液50.00 ml ，待完全反应后

再用0.4900mol·L -1NaOH 标准溶液返滴定过量的HC1溶液，用去了NaOH 溶液25.00 mL 。求CaCO 3的纯度。

解：滴定反应式为：

2HCl + CaCO 3 == CaCl 2 + H 2O + CO 2

HCl + NaOH == NaCl + H 2O

W( CaCO 3)= 1(0.510050.000.490025.00)100.092100%1.0001000?-???

??

=1(0.510050.000.490025.00)100.092100%1.0001000?-???

??=66.31% 例5．测定工业纯碱中Na 2CO 3的含量时，称取0.2457g 试样，用0.2071 mol·L -1的标

准HCl 溶液滴定以甲基橙指示终点，用去HCl 标准溶液21.45mL 。求纯碱中Na 2CO 3的百分含量。

解：滴定反应式为：

2HCl + Na 2CO 3 = 2NaCl + H 2CO 3

n HCl : n Na2CO3 = 2 : 1

2323312()100%10.207121.4510106.0

2100%95.82%0.2457

HCl HCl Na CO C V M W Na CO G -=?????=?= 例6．有一KMnO 4标准溶液，已知其浓度为0.02010 mol·L -1，求其T Fe/ KMnO4 和T Fe2O3/

KMnO4 。如果称取试样0.2718g ，溶解后将溶液中Fe 3+的还原成Fe 2+，然后用标准溶液KMnO 4滴定，用去26.30ml ，求试样中铁的含量。

解： 此滴定反应是：

232424

45854552

Fe KMnO Fe KMnO Fe MnO H Fe Mn H O

n n n n +-+++++=++==

4/4444

3444.5.5..50.00201026.301055.8526.300.005613/Fe

Fe Fe KMnO Fe Fe KMnO KMnO KMnO KMnO KMnO KMnO Fe KMnO m n M n M T V V V C V M V g mL

-===????=== 23423

23/4443442345255..0.00201026.3010159.722

26.30

0.008025/Fe O KMnO Fe O Fe O KMnO KMnO KMnO KMnO KMnO Fe O KMnO n M m T V V C V M V g mL

-=

=????===/44.()100%0.00561326.30100%54.3%0.2718Fe KMnO KMnO T V w Fe G =

??=?=试样

无机及分析化学第4章习题答案

第四章配位化合物习题参考解答 1. 试举例说明复盐与配合物，配位剂与螯合剂的区别。 解复盐(如KCl·MgCl2·6H2O)在晶体或在溶液中均无配离子，在溶液中各种离子均以自由离子存在；配合物K2[HgI4]在晶体与溶液中均存在[HgI4]2-配离子，在溶液中主要以[HgI4]2-存在，独立的自由Hg2+很少。 配位剂有单基配位剂与多基配位剂：单基配位剂只有一个配位原子，如NH3(配位原子是N)；多基配位剂(如乙二胺H2N－CH2－CH2－NH2)含有两个或两个以上配位原子，这种多基配位体能和中心原子M形成环状结构的化合物，故称螯合剂。 2. 哪些元素的原子或离子可以作为配合物的形成体哪些分子和离子常作为配位体它们形成配合物时需具备什么条件解配合物的中心原子一般为带正电的阳离子，也有电中性的原子甚至还有极少数的阴离子，以过渡金属离子最为常见，少数高氧化态的非金属元素原子也能作中心离子，如Si(Ⅳ)、P(Ⅴ)等。 配位体可以是阴离子，如X－、OH－、SCN－、CN－、C2O4－等；也可以是中性分子，如H2O、CO、乙二胺、醚等。 它们形成配合物时需具备的条件是中心离子(或原子)的价层上有空轨道，配体有可提供孤对电子的配位原子。 3. 指出下列配合物中心离子的氧化数、配位数、配体数及配离子电荷。 [CoCl2(NH3)(H2O)(en)]Cl Na3[AlF6] K4[Fe(CN)6] Na2[CaY] [PtCl4(NH3)2]

K2[PtCl6] [Ag(NH3)2]Cl [Cu(NH3)4]SO4K2Na[Co(ONO)6] Ni(CO)4 [Co(NH2)(NO2)(NH3)(H2O)(en)]Cl K2[ZnY] K3[Fe(CN)6] 二硫代硫酸合银(I)酸钠四硫氰酸根?二氨合铬(III)酸铵； 四氯合铂(II)酸六氨合铂(II) 二氯?一草酸根?一乙二胺合铁(III)离子 硫酸一氯?一氨?二乙二胺合铬(III) 解Na3[Ag(S2O3)2] NH4[Cr(SCN)4(NH3)2] [Pt(NH3)6][PtCl4] [FeCl2(C2O4)(en)]-[CrCl(NH3)(en)2]SO4

无机及分析化学第三章习题

第三章 气体、溶液和胶体 例题1理想状态气体方程的使用条件压力不太高（小于101.325kPa ），温度不太低（大于273.15K ） 例题2填空（1）水的饱和蒸汽压仅于水的＿＿＿＿有关。 （2）实践表明，只有理想气体才严格遵守道尔顿分压定律，实际气体只有在＿＿＿＿和＿＿＿＿下，才近似地遵守定律。 例题3判断 有丁达尔现象的分散系就是胶体分散系。（ ） 例题4比较下列水溶液的凝固点和渗透压的大小。 0．1-1L mol ?Na 2SO 4溶液，0．1-1L mol ?CH 3COOH 溶液，0．1-1 L mol ?C 12H 22O 11溶液，0．1-1L mol ?HCl 溶液 例题5某一物质的化学简式为C 3H 3O ，将5.50g 该物质溶于250g 苯中，所得溶液的凝固点比纯苯降低了 1.02K 。求（1）该物质的摩尔质量；（2）该物质的的化学式。苯的K f =5.121-??mol kg K 例题6将26.3gCdSO 4固体溶解1000g 水中，其凝固点比纯水降低了0.285K ，计算CdSO 4在水溶液中的溶解度。（已知H 2O 的K f =1.861-??mol kg K ，相对原子量Cd ：112.4，S:32.06） 例题7是非题。 土壤中的水分能传递到植物体中是因为土壤溶液的渗透压比植物细胞溶液的渗透压大的缘故。（ ） 例题8按照反应：Ba （SCN ）2+K 2SO 4==2KSCN+BaSO 4 在Ba （SCN ）2过量的情况下制成BaSO 4溶胶，其胶团结构式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，其中胶核是＿＿＿＿＿＿＿＿＿，胶粒是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，电位离子是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 例题9 将氮气和水蒸气的混合物通入盛有足量固体干燥剂的瓶中。刚通入时，瓶中气压为101.3KPa 。放置数小时后，压力降为99.3KPa 的恒定值。 （1） 求原气体混合物各组分的摩尔分数。 （2） 若温度为293K ，实验后干燥剂增重0.150×10^-3kg ，求瓶的体积。（假设干燥剂的体 积可忽略且不吸附氮气）

无机及分析化学答案(第二版)第一章

第一章物质的聚集状态（部分） 1-3．用作消毒剂的过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为0.030，这种水溶液的密度为1.0g?mL-1，请计算这种水溶液中过氧化氢的质量摩尔浓度、物质的量浓度和摩尔分数。 解：1L溶液中，m( H2O2) = 1000mL?1.0g?mL-1?0.030 = 30g m( H2O) = 1000mL?1.0g?mL-1?(1-0.030) = 9.7?102g n( H2O2) = 30g/34g?moL-1=0.88mol n( H2O) = 970g/18g.?mol-1=54mol b( H2O2)= 0.88mol /0.97kg = 0.91mol?kg-1 c( H2O2)= 0.88mol/1L = 0.88mol?L-1 x( H2O2) = 0.88/(0.88.+54) = 0.016 1-4．计算5.0%的蔗糖(C12H22O11)水溶液与5.0%的葡萄糖(C6H12O6)水溶液的沸点。 解：b(C12H22O11)=5.0g/(342g.?mol-1?0.095kg)=0.15mol?kg-1 b(C6H12O6)=5.0g/(180g.?mol-1?0.095kg)=0.29mol?kg-1 蔗糖溶液沸点上升 ?T b=K b?b(C12H22O11)= 0.52K?kg?mol-1?0.15mol?kg-1=0.078K 蔗糖溶液沸点为：373.15K+0.078K=373.23K 葡萄糖溶液沸点上升 ?T b=K b?b(C6H12O6)= 0.52K?kg?mol-1?0.29mol?kg-1=0.15K 葡萄糖溶液沸点为：373.15K + 0.15K = 373.30K 1-5．比较下列各水溶液的指定性质的高低(或大小)次序。 (l)凝固点: 0.1mol?kg-1 C12H22O11溶液，0.1mol?kg-1 CH3COOH溶液，0.1mol?kg-1 KCl溶液。 (2)渗透压：0.1mol?L-1 C6H12O6溶液，0.1mol?L-1CaCl2溶液，0.1mol?L-1 KCl溶液，1mol?L-1 CaCl2溶液。（提示：从溶液中的粒子数考虑。） 解：凝固点从高到低： 0.1mol?kg-1 C12H22O11溶液>0.1mol?kg-1 CH3COOH溶液>0.1mol?kg-1 KCl溶液 渗透压从小到大： 0.1mol?L-1 C6H12O6溶液<0.1mol?L-1 KCl溶液<0.1mol?L-1 CaCl2 溶液<1mol?L-1CaCl2溶液 1-6．在20℃时，将5.0g血红素溶于适量水中，然后稀释到500mL, 测得渗透压为0.366kPa。试计算血红素的相对分子质量。 解：∏= c?R?T c =∏/RT = [0.366/(8.314?293.15)] mol?L-1 = 1.50?10-4 mol?L-1 500?10-3L?1.50?10-4mol?L-1 = 5.0g/M M = 6.7?104g?mol-1 1-7．在严寒的季节里为了防止仪器中的水冰结，欲使其凝固点下降到-3.00℃，试问在500g水中应加甘油(C3H8O3)多少克? 解：ΔT f = K f(H2O) ?b(C3H8O3) b(C3H8O3) =ΔT f / K f(H2O) =[3.00/1.86] mol?kg-1 =1.61 mol?kg-1 m(C3H8O3)=1.61?0.500?92.09g =74.1g 1-8．硫化砷溶胶是通过将硫化氢气体通到H3AsO3溶液中制备得到：2H3AsO3 + 3H2S = As2S3 + 6H2O试写出该溶胶的胶团结构式。 解：[(As2S3)m?n HS-?(n-x)H+]x-?x H+ 1-9．将10.0mL0.01mol?L-1的KCl溶液和100mL0.05mo1?L-1的AgNO3溶液混合以制备AgCl溶胶。试问该溶胶在电场中向哪极运动?并写出胶团结构。 解：AgNO3是过量的，胶团结构为：

【答案】无机及分析化学 王国仁版(上海海洋大学教材)第4章 课后答案

1. n=2；l=0，1；m=0，±1；m s= 2. （1）2s，2p x，2p y，2p z是简并轨道，简并度是4； （2）4s，4p x，4p z，4d xy是简并轨道，简并度是4；5s，5p x是简并轨道，简并度是2；（3）2p x，2p z，2p y是简并轨道，简并度是3； 3.原子的电子层结构属于基态的是：（4），（6） 原子的电子层结构属于激发态的是：（1），（3） 原子的电子层结构属于不正确的是：（2），（5） 4.氢原子中4s轨道的能量高，因为氢原子是单电子体系，其能量不受l的影响，只与n有关，n越大其能量越高；19号元素钾的3d比4s能量高，主要是因为多电子体系由于屏蔽效应和钻穿效应，发生能级交错。 5. （1）Cu(z=29)：[Ar]3d104s1和Cu+：[Ar]3d10 （2）Fe(z=26)：[Ar]3d64s2和Fe3+：[Ar]3d5 （3）Ag(z=47)：[Kr]4d104s1和Ag+：[Kr]4d10 （4）I (z=35) ：[Ar]3d104s24p5和I-：[Ar]3d104s24p6 6.(1)核外电子总数是24 (2)它的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1 (3)价电子层结构：3d54s1 (4)元素所处的四周期、ⅥB族、d区 7. ⅠA族其价层电子构型为n s1，属于活泼金属，容易失电子并形成稀有气体结构1s2或n s2n p6稳定结构，而ⅠB族外层电子构型为(n-1)d10n s1，原子半径比同周期的ⅠA族小，有效核电荷数大，不易失去外层电子，故金属性比ⅠA族差。 8. (1)N的原子半径大，H的原子半径在元素周期表中的半径是最小的，N的原子半径比H 大； (2)Ba的原子半径大，同一主族，从上到下，原子依次半径增大； (3)Cu的原子半径大，因为Cu具有d10电子构型，有较大的屏蔽作用，所以原子半径略有增加； (4)Na的原子半径大，同一周期，随着核电荷数的增加，原子核对外层电子的吸引力也增加，使得原子半径逐渐减小。 (5)Fe2+的原子半径大，同一元素，失电子越多，核电荷对于外层的电子的吸引力越大，半径越小。 9.该元素的电子结构式[Ar]3d54s1、名称铬及元素符号Cr。 10.应该属于ⅦB簇，最高正价+7，金属。 11. (1) A、B、C是金属元素。 (2)A：原子序数19，[Ar] 4s1；B：原子序数20，[Ar] 4s2； C：原子序数30，[Ar]3d104s2；D：原子序数35，[Ar] 4s24p5。 (3)B、D两元素，能形成化合物，分子式为CaBr2。 12. （1）NaCl极性最大，PCl5极性最小； （2）CsF极性最大，LiF极性最小； （3）HF极性最大，HI极性最小； （4）CH3F极性最大，CH3I极性最小； 13. （1）是sp杂化，σ键和π键 （2）是sp3杂化，σ键 14. BBr3：sp2杂化，平面正三角形； SiCl4：sp3等性杂化，正四面体；

无机及分析化学_第八章_沉淀溶解平衡与沉淀滴定法

沉淀溶解平衡与沉淀滴定法 学习要求 1．掌握溶度积原理、溶度积规则及有关沉淀溶解平衡的计算； 2．了解沉淀溶解平衡的特点； 3．了解莫尔法、佛尔哈德法以及吸附指示剂法的基本原理和特点； 4．熟悉沉淀滴定法的应用和计算； 5．了解重量分析法的基本原理，熟悉重量分析法的应用。 在含有难溶电解质固体的饱和溶液中，存在着固体与其已解离的离子间的平衡，这是一种多相的离子平衡，称为沉淀－溶解平衡。在科研和生产中，经常需要利用沉淀反应和溶解反应来制备所需要的产品，或进行离子分离、除去杂质，进行定量分析。怎样判断沉淀能否生成或溶解，如何使沉淀的生成或溶解更加完全，又如何创造条件，在含有几种离子的溶液中使某一种或某几种离子完全沉淀，而其余离子保留在溶液中，这些都是实际工作中经常遇到的问题。 第一节 沉淀溶解平衡 一、溶度积常数与溶解度 绝对不溶于水的物质是不存在的，习惯上把在水中溶解度极小的物质称为难溶物，而在水中溶解度很小，溶于水后电离生成水合离子的物质称为难溶电解质，例如BaSO 4，CaCO 3，AgCl 等。 难溶电解质的溶解是一个可逆过程。例如在一定温度下，把难溶电解质AgCl 放入水中，一部分Ag ＋和Cl － 离子脱离AgCl 的表面，成为水合离子进入溶液（这一过程称为沉淀的溶解）；水合Ag ＋和Cl －离子不断运动，其中部分碰到AgCl 固体的表面后，又重新形成难溶固体AgCl （这一过程称为沉淀的生成）。经过一段时间，溶解的速率和生成的速率达到相等，溶液中离子的浓度不再变化，建立了固体和溶液中离子间的沉淀－溶解平衡 ()AgCl s Ag Cl +-+ 这是一种多相离子平衡，其标准平衡常数表达式为： K ＝{c (Ag +)/c }·{c (Cl -)/c } 注① 难溶电解质沉淀溶解平衡的平衡常数称为溶度积常数(solubility product constant )，简称溶度积，记为K sp 。 ① 对于难溶电解质，其平衡常数的表达式为活度式，即：K ?＝a （Ag +）a （Cl -） 在本章，我们讨论难溶电解质溶液，由于溶液通常很稀，离子间牵制作用较弱，浓度与活度间在数值上相差不大，我们用离子的浓度来代替活度进行计算。

(完整版)无机及分析化学课后习题第六章答案

一、选择题 1．如果要求分析结果的相对误差在 0.1%以下，使用万分之一分析天平称取试 样时，至少应称取（ ）A. 0.1g B. 0.2g C. 0.05g D. 0.5g 解：选B 。根据下列公式可求得最少称样量： 相对误差×100% 试样质量 绝对误差 万分之一分析天平称量的绝对误差最大范围为±0.0002g ，为了使测量时的相对 误差在±0.1%以下，其称样量应大于0.2g 。 2．从精密度好就可断定分析结果准确度高的前提是（ ）A. 随机误差小 B. 系统误差小 C. 平均偏差小 D. 相对偏差小解：选B 。精密度是保证准确度的先决条件，精密度差说明测定结果的重现性 差，所得结果不可靠；但是精密度高不一定准确度也高，只有在消除了系统 误差之后，精密度越高，准确度才越高。 3．下列有关随机误差的论述不正确的是（ ）A.随机误差具有可测性 B.随机误差在分析中是不可避免的 C.随机误差具有单向性 D.随机误差是由一些不确定偶然因素造成的 解：选C 。分析测定过程中不可避免地造成随机误差。这种误差可大可小，可 正可负，无法测量, 不具有单向性。但从多次重复测定值来看，在消除系统 误差后，随机误差符合高斯正态分布规律，特点为：单峰性、有限性、对称 性、抵偿性。 4．下列各数中，有效数字位数为四位的是（ ）A. 0.0030 B. pH=3.24 C. 96.19% D. 4000 解：选C 。各个选项的有效数字位数为：A 两位 B 两位 C 四位 D 不确定 5．将置于普通干燥器中保存的Na 2B 4O 7.10H 2O 作为基准物质用于标定盐酸的浓 度，则盐酸的浓度将（ ） A.偏高 B.偏低 C.无影响 D.不能确定解：选B 。普通干燥器中保存的Na 2B 4O 7·10H 2O 会失去结晶水，以失水的 Na 2B 4O 7·10H 2O 标定HCl 时，实际消耗V （HCl ）偏高，故c （HCl ）偏低。

无机及分析化学第一章课后习题

第1章思考题与习题参考答案 一、选择题 1．等压下加热5％的下列水溶液，最先沸腾的是（） A. 蔗糖（C12H22O11）溶液 B. 葡萄糖（C6H12O6）溶液 C. 丙三醇（C 3H8O3）溶液 D. 尿素（(NH2)2 CO）溶液 解：选D。在等压下，最先沸腾就是指溶液的蒸气压最低。根据难挥发非电解质稀溶液的依数性变化规律，溶液质量摩尔浓度增大，溶液的蒸气压下降。这里，相同质量分数下，溶质的摩尔质量越小，质量摩尔浓度越大。选项D中非电解质尿素的摩尔质量最小，尿素溶液的质量摩尔浓度最大，蒸气压最低，在等压下最先沸腾。 2．0.1mol·kg－1下列水溶液中凝固点最低的是（） A. NaCl溶液 B. C12H22O11溶液 C. HAc溶液 D. H2SO4溶液 解：选D。电解质溶液的依数性虽然不能用拉乌尔定律进行统一的定量计算，但仍然可以参照难挥发非电解质稀溶液的依数性进行定性描述。即溶质的粒子数目增大，会引起溶液的蒸气压降低，沸点升高，凝固点下降和溶液的渗透压增大。此题中，在相同质量摩尔浓度下，溶液中的粒子数目估算出来是H2SO4溶液最多，所以其凝固点最低。 3．胶体溶液中，决定溶胶电性的物质是（） A. 胶团 B. 电位离子 C. 反离子 D. 胶粒 解：选D。根据胶团结构，胶核和吸附层的整体称为胶粒，胶粒中反离子数比电位离子数少，故胶粒所带电荷与电位离子符号相同。即胶粒带电，溶胶电性由胶粒决定。 4．溶胶具有聚结不稳定性，但经纯化后的Fe(OH)3溶胶可以存放数年而不聚沉，其原因是（） A. 胶体的布朗运动 B. 胶体的丁铎尔效应 C. 胶团有溶剂化膜 D. 胶粒带电和胶团有溶剂化膜 解：选D。溶胶具有动力学稳定性和聚结稳定性，而聚结稳定性是溶胶稳定的根本原因，它包含两个方面，胶粒带有相同电性的电荷，当靠近时会产生静电排斥，阻止胶粒聚结合并；而电位离子和反离子形成的溶剂化膜，也会阻隔胶粒的聚结合并。由于纯化的Fe(OH)3溶胶具有这种聚结稳定性，从而可以存放数年而不聚沉。 5．有浓度同为0.01 mol·L-1的电解质①NaNO3②Na2SO4③Na3PO4④MgCl2，它们对Fe(OH)3溶胶的聚沉能力大小顺序为（） A. ①②③④ B. ②④③① C ③②①④ D. ③②④① 解：选D。根据哈迪-叔尔采规则：起聚沉作用的主要是与胶粒带相反电荷的离子。相反电荷

无机及分析化学第八章的一些问题及解答

同问如何判断化合物中某原子的杂化类型？讲得清楚一定加分！ 2011-08-29 10:09 提问者：匿名|浏览次数：621次 我来帮他解答 您还可以输入9999 个字 满意回答 2011-08-29 10:28 如果大概讲的话就是那什么价层电子对互斥理论啦···· 百科里的： 价层电子对理论预测分子空间构型步骤为： 1.确定中心原子中价层电子对数 中心原子的价层电子数和配体所提供的共用电子数的总和除以2，即为中心原子的价层电子对数。规定：(1)作为配体，卤素原子和H 原子提供1个电子，氧族元素的原子不提供电子；(2)作为中心原子，卤素原子按提供7个电子计算，氧族元素的原子按提供6个电子计算；(3)对于复杂离子，在计算价层电子对数时，还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数；(4)计算电子对数时，若剩余1个电子，亦当作1对电子处理。(5) 双键、叁键等多重键作为1对电子看待。2．判断分子的空间构型 根据中心原子的价层电子对数，从表9-4中找出相应的价层电子对构型后，再根据价层电子对中的孤对电子数，确定电子对的排布方式和分子的空间构型。 2 直线型（sp） 3 平面三角形(sp2) 4 四面体(sp3) 5 三角双锥(sp3d或dsp3) 6 八面体（sp3d2或d3sp3） 实例分析:试判断PCl5 离子的空间构型。解：P离子的正电荷数为5，中心原子P有5个价电子，Cl原子各提供1个电子，所以P原子的价层电子对数为（5+5）/2 = 5，其排布方式为三角双锥。因价层电子对中无孤对电子，所以PCl5 为三角双锥构型。实例分析：试判断H2O分子的空间构型。 解：O是H2O分子的中心原子，它有6个价电子，与O化合的2个H原子各提供1个电子，所以O原子价层电子对数为（6+2）/2 = 4，其排布方式为四面体，因价层电子对中有2对孤对电子，所以H2O分子的空间构型为V形。 还有就是不等性的杂化，比方说氨气，虽然是有4但它是三角锥形的····· 追问 多中心怎么办？像C3N4如何判断C,N的杂化类型？还是说这样就要结合晶胞才能做出判断？

兰叶青 无机及分析化学课后答案 第六章

第六章 习题答案 6－1解：C. 6－2解：A. 6－3解：D. 6－4解：C. 6－5解：A. 6－6解：A. 6－7解：① +- 3[H ][N H ][O H ]=+ ② + - 3[H ][N H ][O H ][H Ac]=+- ③ -+ -2[O H ][H ][H S ]2[H S]=++ ④ + --2[H ][O H ][C N ]C =+- ⑤ + -2-3-4434[H ][O H ][H PO ]2[PO ][H PO ]=++- ⑥ + 2---4[H ]2[SO ][H C O O ][O H ]=++ 6－8解：① 35 (NH ) 1.7910b K Θ-=? +4 1410 5 (N H ) 1.0010 5.5910 1.7910 a K Θ ---?∴= =?? 又 +4 7 (N H ) 10a K Θ- ∴NH 4Cl 不能直接用酸碱滴定法滴定。 ② 4 (HF) 3.5310a K Θ-=? - 1411 4 (F ) 1.0010 2.8310 3.5310 b K Θ ---∴= =?? 又- 7 (F )10 b K Θ - ∴NaF 不能被直接用酸碱滴定法滴定。 ③ 3310 H BO 7.310 K Θ -=?；不能用强碱直接滴定。 ④ 见教科书P. 6－9解：酸：H 3PO 4, HCl 碱：AC -, OH - 既是酸又是碱：H 2PO 4-

6－10解：HCl NaAc HAc NaCl +=+ 由-(Ac )pH p lg (H Ac)a c c K c c ΘΘΘ =+ 得- (Ac )4.44 4.75lg (H Ac)c c c c ΘΘ =+ - (Ac )(HAc)0.50c c ∴= 为和HCl 反应而生成HAc 需加入NaAc 的物质的量： 1 0.10 1.00.10m ol L L m ol -??= 设为得到缓冲溶液需再加入的量为x mol 的NaAc 0.10 0.50x mol mol = 0.050()x m ol = 即NaAc 的总加入量为：0.100.0500.15()m ol += 即：1 0.1582.0312.3mol g mol g -??= 6－11解：2HB NaOH NaB H O ++ 加入0.2 g NaOH 的浓度为：1 0.2400.10.05()mol L -÷=? 设原溶液中抗碱成分B -为x mol/L 0.055.6 5.3lg 0.250.05 x +=+- 0.0520.20 x += ，0.35()x mol L = 设原溶液pH 为y ： 0.355.3lg 0.25 5.30.15 5.4 y =+=+= 6－12解：要配制 5.00pH =的缓冲溶液，首先选择共轭酸碱对中酸的(HAc)p a K Θ 尽可能和 p H 5.00=k 接近。查附录四，(HAc)p 4.75a K Θ =。故选用HAc-NaAc 缓冲对。 0.20(N a A c )5.004.75 l g 0.20(H A c ) V V ?∴=+? (H A c )(N a A c )0 .575V V =

无机及分析化学第三章化学反应速率和限度习题答案

第三章 化学反应速率和限度 3-1 ①×；②×；③×；④×；⑤√；⑥×；⑦√；⑧×；⑨×；⑩×； 3-2 ?-④；?-③；?-①；?-③；?-③；?-③；?-②；?-③；?-①③④；?-②； 3-3 ? 复杂反应；基元反应；定速步骤；V=kc(H 2)c 2(NO)；三； ? V=kc(CO)c(NO 2)；质量作用定律；一；二； ? 改变；降低； ? 活化分子总数；活化分子百分数； ? <；>； ? =；<；>； ? 不；右； ? V 正=V 逆；不变；改变； ? ln ???? ??-=121212 T T T T R E k k a log 298 323298 323314.8303.210 1.1105.54 2?-? ?= ??--a E E a =199.0 kJ.mol -1 lnk 3= ??? ? ??-1313T T T T R E a +lnk 1=()298303314.8298303199000??-?+ln(1.1×10-4)= -7.7898 k 3=4.14×10-4 s -1 3-4 (1) V=kc 2 (A) (2) k=480L.mol -1 .min -1 8 L.mol -1 .s -1 (3) c(A)=0.0707mol.L -1 3-5 (1) 设速率方程为： V=kc x (NO)c y (H 2) 代入实验数据得： ① 1.92×10-3 =k(2.0×10-3 )x (6.0×10-3)y ② 0.48×10-3=k(1.0×10-3)x (6.0×10-3)y ③ 0.96×10-3 =k(2.0×10-3)x (3.0×10-3)y ①÷②得 4 = 2x x=2 ； ①÷③得 2 = 2y y = 1 ∴ V=kc 2(NO)c(H 2) (2) k=8×104 L 2 .mol -2 .s -1 (3) v=5.12×10-3 mol.L -1 3-6 (1) ln ??? ? ??-=121212 T T T T R E k k a ?? ? ?==-1 5111046.3298s k K T ?? ? ?==-1 7211087.4338s k K T 则：E a =103.56 kJ.mol -1 ??? ?==-15111046.3298s k K T ?? ?==? 31833k K T 代入公式ln ??? ? ??-=131313T T T T R E k k a 得k 3= 4.79×106 s -1 3-7 lnk 2= -RT E a 2+ lnA ①; lnk 1= -RT E a 1+ lnA ② ln RT E E k k a a 2112 -== 298314.8840071000?-=25.27 ∴ =1 2 k k 9.4×1010 即V 2/V 1=9.4×1010 3-8 v ∝t 1 k ∝t 1 ∴= 1 2 k k 1 211t t = 4 4821=t t =12 ln ??? ? ??-=121212 T T T T R E k k a ∴ ln12 = )278 301278 301(314.8?-a E 则：E a =75.16 kJ.mol -1 3-9 lnk 2= -RT E a 2+ lnA ①; lnk 1= -RT E a 1+ lnA ② ln RT E E k k a a 2112 -= ∵ 1 2k k =4×103 lg(4×103) = 791 314.8303.21900002??-a E 则：E a2=135.4 kJ.mol -1 3-10 ∵反应（2）式为定速步骤，∴v=k 2c(I -)c(HClO) 由反应（1）可得K= ) () ()(--ClO c OH c HClO c ∴c(HClO)= ) ()(--OH c ClO Kc 代入速率方程得：v=k 2c(I -) ) ()(- -OH c ClO Kc 令k 2K=k ∴ v=k c(I -)c(ClO -)c -1(OH -) 3-11 ∵反应（2）式为定速步骤，∴dt O dc )(3-=k 2c(O 3)c(O) 由反应（1）可得K=) ()()(32O c O c O c c(O)= ) ()(23O c O Kc 代入速率方程得：dt O dc )(3- = k 2c(O 3) ) ()(23O c O Kc 令k 2K=k ∴dt O dc ) (3- =) ()(232O c O c k

无机及分析化学课后习题第四章答案

．选择题 1. 下列说法不正确的是（） A.氢原子中, 电子的能量只取决于主量子数n B.多电子原子中,电子的能量不仅与n有关,还与l 有关 C.波函数由四个量子数确定 D.是薛定格方程的合理解, 称为波函数 解：选 C. 波函数是由三个量子数n,l,m 确定的，与自旋量子数m s 无关。2．下列波函数符号错误的是（） A. B. C. D. 解：选 C. n,l,m 三个量子数的取 值必须符合波函数的取值原则，即n>l ≥∣ m∣，所以是错误的，应改为 3．2p 轨道的磁量子数取值正确的是（） A. 1 ，2 B. 0 ，1，2 C. 1 ，2，3 D. 0 ，+1，-1 解：选D。只有D符合磁量子数的取值原则。因为m取值受角量子数l 取值的限制，对于给定的l 值，m=0，1，2，?，l，共2l +1个值。2p轨道的角量子数l= 1，所以磁量子数m=0，1。 4．基态某原子中能量最高的电子是（） A. 3,2,+1,+1/2 B. 3,0,0,+1/2 C. 3,1,0,+1/2 D. 2,1,0,-1/2 解：选A。对于多电子的原子，其能量高低由n,l 共同决定，二者数值较大且均符合四个量子数取值原则的就是能量最高的电子。 5．某元素原子激发态的电子结构式为[Ar]3d34s24p2, 则该元素在周期表中位于（） A. d 区ⅦB族 B. p 区ⅣA族 C. s 区ⅡA族 D. p 区ⅣB族 解：选A。某元素原子激发态的电子结构式为[Ar]3d 34s24p2, 由此可知其基态原子的电子结构为[Ar]3d 54s2，由分区及族的划分原则可知 A 是正确的。 6．下列分子中，中心原子采用sp3不等性杂化的是（） A. BeCl 2 B. H 2S C. CCl 4 D. BF3

无机及分析化学(董元彦)第八章选择题及答案

16. Al3+与EDTA形成（C） A. 非计量化合物 B. 夹心化合物 C. 鳌合物 D. 聚合物 17. 下列几种物质中最稳定的是（A） A. [Co(en)3]Cl3 B. [Co(NH3)6] (NO3)3 C. [Co(NH3)6]Cl2 D. Co(NO3)3 18. 下列配离子在强酸中能稳定存在的是（D） A. [Fe(C2O4)]3- B. [AlF6]3- C. [Mn(NH3)6]2+ D. [AgCl2]- 13．AgNO3处理[Fe(H2O)5Cl]Br溶液，产生沉淀主要是( A) A. AgBr B. AgCl C. AgBr和AgCl D. Fe(OH)3 8. AgCl在1mol?L?1氨水中比在纯水中的溶解度大。其原因是：（ B ） （A）盐效应（B）配位效应（C）酸效应（D）同离子效应10. 在下列浓度相同的溶液中，AgI具有最大溶解度的是：（ D） A．NaCl B. AgNO3 C. NH3 · H2O D. KCN 7. 下列物质，能在强酸中稳定存在的是 ( D ) A. [Ag(S2O3 )2]3- B. [Ni(NH3)6]2+ C. [Fe(C2O4 )3]3- D. [HgCl4]2- 9. 用EDTA直接滴定有色金属离子，终点所呈现的颜色是：（D ） A．指示剂-金属离子配合物的颜色 B. 游离指示剂的颜色 C. EDTA-金属离配合物的颜色 D. （B）和（C）的混合颜色 8．下列说法何种错误（C ） A.配合物的形成体（中心原子）大多是中性原子或带正电荷的离子。 B.螯合物以六员环、五员环较稳定。 C.配位数就是配位体的个数。 D.二乙二胺合铜（Ⅱ）离子比四氨合铜（Ⅱ）离子稳定。 14.在配位反应中，一种配离子可以转化成（）配离子，即平衡向生成（）的配离子方向移动。（ C） （A）不稳定的更难解离的（B）更稳定的更易解离的 （C）更稳定的更难解离的（D）不稳定的更易解离的 11、下列说法何种欠妥C （1）配合物的形成体（中心原子）大多是中性原子或带正电荷的离子。 （2）螯合物以六员环、五员环较稳定。 （3）配位数就是配位体的个数。 （4）二乙二胺合铜（Ⅱ）离子比四氨合铜（Ⅱ）离子稳定。

无机及分析化学第六章答案

第六章氧化还原平衡及氧化还原滴定法习题 1．下列物质中元素的氧化数。 （1）CrO42－中的Cr （2）MnO42－中的Mn （3）Na2O2 中的O （4）H2C2O4·2H2O中的C 解答：(1)Cr：＋6；(2)Mn：＋6；(3)O：－1；(4)C：＋3 2. 下列反应中，哪些元素的氧化数发生了变化？并标出氧化数的变化情况。 （1）Cl2＋H2O＝HClO＋HCl （2）Cl2＋H2O2＝2HCl＋O2 （3）Cu＋2H2SO4 (浓)＝CuSO4＋SO2＋2H2O （4）K2Cr2O7＋6KI＋14HCl＝2CrCl3＋3I2＋7H2O＋8KCl 解答：(1)Cl：from 0 to＋1and－1 (2)Cl：from 0to －1；O：from －1 to 0 (3)Cu：from 0 to ＋2；S：from ＋6 to +4 (4)Cr：from ＋6 to ＋3；I：from －1 to 0 3. 用离子电子法配平下列在碱性介质中的反应式。 （1）Br2＋OH－→BrO3－＋Br－ （2）Zn ＋ClO－→Zn(OH)42－＋Cl－ （3）MnO4－＋SO32－→MnO42－＋SO42－ (4) H2O2＋Cr(OH)4－→CrO42-＋H2O 解答：(1) Br2＋12OH－＝2BrO3－＋6H2O＋10e （2e＋Br2＝2Br－）×5 6Br2＋12OH－＝2BrO3－＋6H2O＋10 Br－ (2)Zn ＋4OH－＝Zn(OH)42－＋2e H2O＋ClO－＋2e＝2OH－＋Cl－ Zn ＋H2O＋2OH－＋ClO－＝Zn(OH)42－＋Cl－

无机及分析化学课后习题第三章答案

一、选择题 1．对反应 2SO 2(g)+O 2(g) NO(g) 2SO 3(g) 下列几种速率表达式之间关系正确的是( )。 A. dt dc dt c ) O ()SO (d 22= B. t c t c d 2)SO (d d )SO (d 32= C. t c t c d )O (d d 2)SO (d 23= D. 32d (SO ) d (O )2d d c c t t =- 解：选D 。依据化学反应的瞬时速率的表达通式，对于一般化学反应，速率表达可写出通式如下： A B Y Z A B Y Z νννν---???=???++ t v c t v c t v c t v c v d d d d d d d d Z Z Y Y B B A A ==== 2．由实验测定，反应 H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g) 的速率方程为v ＝kc (H 2)c 1/2(Cl 2) ，在其他条件不变的情况下，将每一反应物浓度加倍， 此时反应速率为( )。 A. 2v B. 4v C. 2.8v D. 2.5v 解：选C 。依据化学反应的速率方程υ＝kc (H 2)c 1/2(Cl 2)，H 2和Cl 2浓度增大都增大一倍时，速率应该增大22倍，即相当于2.8Υa 。 3．测得某反应正反应的活化能E a.正=70 kJ·mol -1，逆反应的活化能E a.逆=20 kJ·mol -1，此反应的反应热为( ) A. 50 kJ·mol -1 B. -50 kJ·mol -1 C. 90 kJ·mol -1 D. -45 kJ·mol -1 解：选A 。依据过渡态理论，反应热可以这样计算：Q = E a,正－ E a,逆 。 4．在298K 时，反应 2H 2O 2===2H 2O+O 2，未加催化剂前活化能E a =71 kJ·mol -1，加入Fe 3+作催化剂后，活化能降到42 kJ·mol -1，加入 催化剂后反应速率为原来的（ ）。 A. 29倍 B. 1×103倍 C. 1.2×105倍 D.5×102倍 解：选C 。依据阿仑尼乌斯指数式k = A ·e RT E a - ，可得5298 314.8290001 2102.1e e 2 1 ?===?-RT E E a a k k 5．某反应的速率常数为2.15 L 2·mol -2·min -1，该反应为( )。 A. 零级反应 B. 一级反应 C. 二级反应 D. 三级反应 解：选D 。对于一个基元反应，aA + bB = cC + dD ，有反应速率为(A)(B)a b v kc c =则其速率常数k 的单位的通式可写成：(mol · L -1)1-a-b ·s -1， 反推可以得到为三级反应。 6．已知反应 2NO(g)+Cl 2(g)===2NOCl(g) 的速率方程为v ＝kc 2(NO)c (Cl 2)。故该反应( ) A. 一定是复杂反应 B. 一定是基元反应 C. 无法判断 解：选C 。基元反应符合质量作用定律，但符合质量作用定律的不一定都是基元反应。反应是基元反应还是复杂反应，要通过实验来确定。 7．已知反应 N 2(g)+O 2(g)===2NO(g) Δr H m θ>0，当升高温度时，K θ将( )。 A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 无法判断 解：选B 。根据吕·查德里原理，对吸热反应，当升高温度时，平衡就向能降低温度（即能吸热）的方向移动；即反应正向进行，平衡常数 将增大。 8．已知反应 2SO 2(g)+O 2(g) 3(g) 平衡常数为K 1θ，反应 SO 2(g)+21O 2(g) SO 3(g) 平衡常数为K 2θ。则K 1θ和K 2θ 的关系为( ) A. K 1θ＝K 2θ B. K 1θ＝ θ 2 K C. K 2θ＝ θ 1K D. 2K 1θ＝K 2θ 解：选C 。根据平衡常数的表达式，平衡常数与化学反应的化学计量数是有关的。化学反应的化学计量数的变化影响着平衡常数的指数项。 9．反应 2MnO 4-+5C 2O 42-+16H +===2Mn 2++10CO 2+8H 2O Δr H m θ< 0，欲使KMnO 4褪色加快，可采取的措施最好不是( )。 A. 升高温度 B. 降低温度 C. 加酸 D. 增加C 2O 42-浓度 解：选B 。欲使KMnO 4褪色加快，即增大反应的速率，只能通过升高温度，增大反应物的浓度，加入催化剂等来考虑。所以这里降低 温度不利于加快反应速率。 10．设有可逆反应 a A(g) + b B(g) d D(g) + e E(g) θm r H ? >0，且a +b >d +e ，要提高A 和B 的转化率，应采取的措施是( )。 A. 高温低压 B. 高温高压 C. 低温低压 D. 低温高压 解：选B 。根据吕·查德里原理，对吸热反应，当升高温度时，平衡就向能降低温度（即能吸热）的方向移动；当增大压力时，平衡就向能

无机及分析化学_第六章_分析化学概述

分析化学概述 学习要求： 1．熟悉定量分析的一般程序；理解分析化学的任务和作用；掌握分析化学分类的方法。 2．掌握化学计量点、滴定终点及终点误差的基本概念； 3．掌握标准溶液配制方法、基准物质的用途及其应用符合的条件，了解常用基准物质的干燥条件和应用范围； 4．掌握滴定度和物质的量浓度的表示方法；掌握滴定分析中的定量依据及各种计算方法。了解分析化学的发展趋势。 第一节分析化学的任务、方法及发展趋势 分析化学是获取物质化学组成和结构信息的科学，分析化学包括成分分析和结构分析，成分分析是分析化学的基本内容。分析化学不仅对化学本身的发展起着重大的作用，而且在医药卫生、工业、农业、国防、资源开发等许多领域中都有广泛的应用（都需要分析化学的理论、知识和技术）。因此，人们常将分析化学称为生产、科研的“眼睛”，是认知“未知”的强有力手段，是让人们“放心”的科学，是打击“伪科学”和防伪科学、打击犯罪科学的有力工具。它在实现我国工业、农业、国防和科学技术现代化宏伟目标中具有举足轻重的作用。 一、分析化学的任务 分析化学是获取物质化学组成、含量、结构及相关信息的科学。分析化学是化学的一个重要分支。它的任务主要有三个方面：确定物质的化学组分（由那些元素、离子、官能团或化合物组成）、测定有关成分的含量、确定物质中原子间的结合方式（化学结构、晶体结构、空间分布等），它们分别属于分析化学的定性分析、定量分析及结构分析的内容。 二、分析化学方法的分类 按照不同的分类方法，可将分析化学方法归属于不同的类别。现将根据分析化学任务、分析对象、分析原理、操作方法等分类方法简要说明如下： (一) 定性、定量、结构分析 根据分析化学任务不同可分为定性、定量、结构分析。定性分析是根据反应现象、特征鉴定物质的化学组成，鉴定试样有哪些元素、原子、原子团、官能团或化合物；定量分析是根据反应中反应物与生成物之间的计量关系测定各组分的相对含量；结构分析是研究物质的分子结构或晶体结构。 (二) 无机分析与有机分析

无机及分析化学答案(第二版)第三章

第三章 定量分析基础 3-1．在标定NaOH 的时，要求消耗0.1 mol×L -1NaOH 溶液体积为20~30 mL ，问： (1)应称取邻苯二甲酸氢钾基准物质(KHC 8H 4O 4)多少克？ (2)如果改用草酸(H 2C 2O 4·2H 2O)作基准物质，又该称多少克？ (3)若分析天平的称量误差为±0.0002g，试计算以上两种试剂称量的相对误差。 (4)计算结果说明了什么问题？ 解：(1) NaOH + KHC 8H 4O 4 = KNaC 8H 4O 4 + H 2O 滴定时消耗0.1 mol ×L -1NaOH 溶液体积为20 mL 所需称取的KHC 8H 4O 4量为： m 1=0.1 mol ×L -1′20mL ′10-3′204 g ×mol -1=0.4g 滴定时消耗0.1 mol ×L -1NaOH 溶液体积为30 mL 所需称取的KHC 8H 4O 4量为：m 2=0.1 mol ×L -1′30mL ′10-3′204 g ×mol -1=0.6g 因此，应称取KHC 8H 4O 4基准物质0.4~0.6g 。 (2) 2NaOH + H 2C 2O 4 = Na 2C 2O 4 + 2H 2O 滴定时消耗0.1 mol×L -1NaOH 溶液体积为20和30 mL ，则所需称的草酸基准物质的质量分别为： m 1=?210.1 mol ×L -1′20mL ′10-3′126 g ×mol -1=0.1g m 2=?210.1 mol ×L -1′30mL ′10-3′126g ×mol -1=0.2g (3) 若分析天平的称量误差为±0.0002g，则用邻苯二甲酸氢钾作基准物质时，其称量的相对误差为： RE 1=g 4.0g 0002.0±= ±0.05% RE 2=g 6.0g 0002.0±= ±0.03% 用草酸作基准物质时，其称量的相对误差为： RE 1=g 1.0g 0002.0±= ±0.2% RE 2=g 2.0g 0002.0±= ±0.1% (4) 通过以上计算可知，为减少称量时的相对误差，应选择摩尔质量较大的试剂作为基准物质。 3-2．有一铜矿试样，经两次测定，得知铜含量为24.87%、24.93%，而铜的实际含量为25.05%。求分析结果的 绝对误差和相对误差。 解：分析结果的平均值为： x =21 (24.87%+24.93%) =24.90% 因此，分析结果的绝对误差E 和相对误差RE 分别为： E =24.90% -25.05% = -0.15% E r = %60.0%05.25%15.0-=- 3-3．某试样经分析测得含锰百分率为41.24，41.27，41.23和41.26。求分析结果的平均偏差、相对平均偏差、 标准偏差和相对标准偏差。 解：分析结果的平均值x 、平均偏差d 、相对平均偏差、标准偏差s 和相对标准偏差分别为：