給排水基礎(chǔ)水分析化學(xué)()

1、水分析化學(xué)鄧子峰鄧子峰，35 106共10題，每題2分，全部為單選題。大綱要求1.水分析化學(xué)過程的質(zhì)量保證 水樣的保存和預(yù)處理，分析結(jié)果的誤差與表示、準確度、數(shù)據(jù)處理2.酸堿滴定 酸堿平衡、酸堿滴定、指示劑、水的酸、堿度定義與計算3.絡(luò)合滴定 絡(luò)合平衡、絡(luò)合滴定、硬度測定4.沉淀滴定 沉淀原理、滴定、莫爾法測定氯離子5.氧化還原滴定 原理、滴定、高錳酸鉀法、重鉻酸鉀法、碘量法、cod、bod、tod、toc測定6.吸收光譜法 原理、比耳定律、分光光度計、水中濁度測定7.電化學(xué)分析法 原理、直接電位法、電位滴定法8. 原子吸收、氣相色譜水分析化學(xué)水分析化學(xué)滴定分析儀器分

2、析1.酸堿滴定2.絡(luò)合滴定3.沉淀滴定4.氧化還原滴定1.吸收光譜法2.電化學(xué)分析法 準確度（誤差） 精密度（偏差） 有效數(shù)字質(zhì)量保證采樣水樣分析流程采樣（有代表性）保存預(yù)處理（過濾、濃縮、蒸餾、消解）分析(合適方法)質(zhì)量保證質(zhì)量保證數(shù)據(jù)處理（結(jié)果表示） 量濃度c: mol/lmg/l (ppm) g/l(ppb)分析結(jié)果 ( (習(xí)題：習(xí)題：312)312)準確度(誤差)與精密度（偏差）：1.準確度： 誤差 絕對誤差e測量值（x）真值（ ） 相對誤差re（） 回收率%100真值絕對誤差%100加標量加標測定值測定值2.精密度：偏差 絕對偏差d測量值（x）平均值（ ） x（）數(shù)）相對標準偏差（變

3、異系）（總體平均值）：無限次測定有限次測量標準偏差：（）相對平均偏差平均偏差相對偏差100xscvnx x )2(1)( ) 1 (100xdd,nxxd100xd2n2limnxxsnxxii例5-1誤差的種類、性質(zhì)及產(chǎn)生原因偶然（隨機）誤差：隨機性（無法避免與消除，但可通過增加測量次數(shù)減小） 符合統(tǒng)計規(guī)律（正態(tài)分布）：一張圖一張圖系統(tǒng)誤差：恒定重復(fù)性、單向性、可測性（加以校正）。 方法誤差（對比實驗）、儀器誤差（校正）、試劑誤差（空白實驗）、主觀誤差（操作誤差）等。過失誤差 消除了系統(tǒng)誤差后，精密度就是保證準消除了系統(tǒng)誤差后，精密度就是保證準確度好的充分必要條件了。確度好的充分必要條件了。

4、 分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理置信度與置信區(qū)間顯著性檢驗：是否存在系統(tǒng)誤差t檢驗法： 與t表比較，若t 10-10）及能否分級滴定？如h3po4：pka12.12， pka27.2， pka312.36 h3po4 naohna h2po4h2o （1） na h2po4 naoh na2 hpo4 h2o（2） na2 hpo4 naoh na3po4 h2o （3）1.反應(yīng)（1）能否被滴定且反應(yīng)（2）不干擾 ： ka1c7.5 104 10-10可以滴定 相鄰兩級解離常數(shù)之比是否 104 即：2. 反應(yīng)（2）能否被滴定且反應(yīng)（3）不干擾 ： ka2c= 6.3 10910-10可以滴定 由于 反應(yīng)（

5、3）不干擾3.反應(yīng)（3）能否被滴定： ka3c=4.4 101410-10不能被滴定（但并不是不能反應(yīng)）410421pkkkaa436.122 . 732aapkpkpk42 . 712. 221aapkpkpk例5-15 hcl滴定na2co3h2co3：pka1=6.38，pka2=10.25co32：pkb114 pka23.75 pkb214 pka17.22 na2co3 hcl nahco3 nacl （1） nahco3 hcl h2co3 nacl （2）（1）能否被滴定： p（kb1c）5.7510（2）會否干擾： pk 4開始前：62.11) 1 . 0lg(2114141

6、1bbpkpohphckoh第一化學(xué)計量點： nahco3（兩性物質(zhì)）指示劑：酚酞反應(yīng)（2）能否被滴定：p(kb2c)9.220， v20，ph 10）co32- （v1v2， ph 9.5 ，由2v算出總堿度 ）hco3- （v10，v2 0， ph v2， ph 10 由（v1+v2）算總堿度，（v1-v2）算 oh ，2v2算co32- ）co32- hco3- （v1v2， ph 8.39.5，由（v1+v2）算總堿度， 2v1算co32- ， （v2-v1）算 hco3- ）表示方法（mmol/l或mg/l） ： 例5-18 習(xí)題 1324小結(jié)酸堿反應(yīng)本質(zhì)：質(zhì)子傳遞ph值計算：三個公

7、式滴定突躍：指示劑選擇（理論值） 滴定條件：雙指示劑法測定堿度絡(luò)合滴定絡(luò)合平衡 m+y=my穩(wěn)定常數(shù)：1.edta（h4y，六元酸h6y2+）y總y h6y2+ h5y+ h4y h3y h2y2 hy3 y4 2. 酸效應(yīng)系數(shù)：ymmykmy1 )(yyhy條件穩(wěn)定常數(shù)：1.酸效應(yīng)2.金屬離子副反應(yīng)：)()()()( hymymymyhyhymyhykkkymmyymmykyymhymymyhymmymymkkkkmmlglglglg )()(絡(luò)合滴定條件：例5-7 lgckmy 6 即：lgkmy 8最小ph計算：例5-25滴定曲線：pm(lgm)v（edta） 1.滴定前 2.開始化學(xué)計

8、量點前 3.化學(xué)計量點 4.計量點之后例5-26：0.01000mol/ledta滴定20mlca2+滴定突躍：pca5.37.69，計量點6.498lgklg 8lglglgmyy(h)(即：hymymykk影響突躍主要因素： kmy 和cm（即要求lgckmy 6 ）計量點pmsp計算通式： cmcy全部反應(yīng)cmy 1/2 cm m y my c c 1/2 cm）（即：myspmsplgklgc21pm 2121mymspspspmmykcmmmck金屬指示劑in： 開始： m（少量） in（a色）min（b色） 滴定： m y my y min my in （a色）（要求：kminkm

9、y）變色： b色 a色硬度及測定硬度：ca、mg、fe、al、mn等金屬離子含量。暫時硬度與永久硬度單位：mmol/l，mg/l（ca、mg、caco3、cao）、德國度（=10mg cao/l ）、法國度（=10mg caco3 /l）測定：ph10（nh3-nh4cl），鉻黑t天然水中硬度與堿度的關(guān)系：（1） “=”只有碳酸鹽硬度（2）堿度硬度：永久硬度（3）堿度 硬度：無永久硬度，而有負硬度（其他可溶性堿）習(xí)題：2539小結(jié)酸效應(yīng)、條件穩(wěn)定常數(shù)滴定條件指示劑硬度測定硬度與堿度關(guān)系沉淀滴定名稱莫爾法佛爾哈德法指示劑鉻酸鉀（k2cro4）2agcro42ag cro4(磚紅色)鐵銨釩nh4f

10、e(so4)2scnfe3fescn2(血紅色)滴定劑agno3nh4scn滴定條件ph6.510.5，nh4+ 6.57.2酸性注意問題1.指示劑用量；2.沉淀吸附沉淀轉(zhuǎn)化：agclscnagscncl應(yīng)用測定cl和br直接滴定ag+；返滴定測定x離子指示劑k2cro4用量：理論用量：lmolcrolmolkkcrocroagkagclagkagclspcroagspcroagspspagclsp/100 . 5 /101 . 7 101 . 11056. 13243,2412242,102,4242實際用量：理論用量：習(xí)題：3944氧化還原滴定氧化還原反應(yīng)與電極電位電極反應(yīng)；oxnered

11、電極電位：nerst 方程：影響因素：溫度、離子強度、ph、絡(luò)合、沉淀等反應(yīng)drelnln0dredredre0dredreoxnfrtaanfrtoxoxoxoxox例5-33 ： 2cu2+4i2cuii2 cu2+ecu 標準電極電位：0.158v i22e2i 標準電極電位 ：0.535v 應(yīng)為i2氧化 cu ，實際cu2+氧化i 原因： cu+icui 沉淀kspcu+i1.1 1012vkicucucuncucucuispcucucucucucu87. 0lg059. 0lg059. 00,20202222氧化還原反應(yīng)進行程度：v35. 0lgk59. 0 61010lglgk1n

12、n10red 10red9 .99059. 0nnredredlglgkrere relg059. 0 ,re relg059. 0 ,re 3321311322210201n1n2n1n22121122112222 022222111 0111112121，）（的反應(yīng)對，即要求反應(yīng)程度）（反應(yīng)平衡，即反應(yīng)：oxoxoxoxoxndndnoxndoxndenoxdoxndenox反應(yīng)速度及影響因素：濃度、溫度、催化劑。例5-34 標定kmno4的反應(yīng)：5c2o42-2mno4-16h2mn2+10co28h2o溫度：7585滴定速度：先慢后快（ mn2+的催化：自催化）誘導(dǎo)反應(yīng)：在hcl介質(zhì)中

13、滴定fe 2 +，較大正誤差。 誘導(dǎo)反應(yīng)： 5fe 2+ mno4-8hmn2+ 5fe 2+ 4h2o受誘反應(yīng)： 2mno4- 10cl 16h2mn2+ 5cl2 8h2o滴定曲線： v1. 計量點之前：被測物電對計算2.計量點之后：滴定劑電對計算3.計量點： 1 2210220112112red1ox2red2ox1211221122rered12ox1022011sp2sp12re2022sp21re1011sp12re22021re1101sp1nnnnccccoxnrednrednoxn cclg059.0lg059.0lg059.0lg059.0lg059.0nnnnccnnnn

14、ccnnccnnccnccnspdoxdoxdoxdoxdox化學(xué)計量點：例5-12 ce4+ece3+ 101.44v fe3+efe2+ 200.68v 滴定反應(yīng) ：ce4+ fe2+ fe3+ ce3+1.fe2+反應(yīng)掉99.9：2.化學(xué)計量點3.ce4+過量0.14.滴定突躍：0.861.26vvfefe86.0%1.0%9.99lg059.068.0%1.0%9.9923即v06. 12144. 1168. 0vcece26.11 .1001 .0lg059.044.1%1 .100%1 .034即高錳酸鉀法標定：na2c2o4 自身指示劑codmn測定1.酸性高錳酸鉀法反應(yīng)：4mn

15、o4-（v1:過量）5c12h4mn2+5co26h2o返滴定：5c2o42- （v2） 2mno4-（v1）16h2mn2+10co28h2o o24h+4e2h2o 1/4o2 1/5mno4-cl-300mg/l，干擾，偏高（誘導(dǎo)反應(yīng)），加入agso4，或稀釋或改用堿性法2.堿性高錳酸鉀法：堿性條件下，氧化能力較弱（0.588v），cl含量高也不干擾（1.395v）水樣）（vlmgocodmn10008vcvvc)/(2ocna2111kmno5124224重鉻酸鉀法cr2o7214h 6e 2cr3+7h2o 01.33v基準試劑，直接配制標準溶液反應(yīng)快速外加指示劑：二苯胺磺酸鈉、試亞

16、鐵靈等codcr測定：酸性（h2so4）、催化劑（ agso4 ）、指示劑（試亞鐵靈 橙黃變棕紅色）、cl-干擾：加hgso4反應(yīng)：2cr2o72- 3c 16 h+ 4cr3+ 3co2 7h2o返滴定：6fe2cr2o72- （剩余） 14 h+ 6fe3+ 2cr3+ 7h2o 1/4o2 1/6cr2o72- fe 2+ 水樣）（）（）（反應(yīng)反應(yīng)vmlnnnnoofeocrko10008vvc/mgocodvvc)()(10fe2cr10fe416141222227222碘量法直接碘量法：i2的氧化性： i2 2e2i 00.536v測定還原性物質(zhì)，中性或弱酸性條件滴定間接碘量法：2i

17、 2e i2 i2 2s2o32-s4o62- 2i 測定氧化性物質(zhì)，淀粉為指示劑（近終點加入）注意：ph控制、 i2的揮發(fā)和i氧化do測定堿性ki： mn2+2ohmn（oh）2 （白色）氧固定：mn（oh）2 1/2o2 mno（oh）2 （棕色）酸化氧化：mno（oh）2 2i 4 h+ mn2+ i2 3h2o滴定： i2 2s2o32-s4o62- 2i 1/2o2 mno（oh）2 i2 2s2o32- o2 4 s2o32-疊氮化鈉（nan3）修正法水樣）（vmlonnoosnao10008cv/mgod41232222bod5測定： 201培養(yǎng)5天，ph6.58.5，微生物，營

18、養(yǎng)物質(zhì)（fecl3，mgso4、cacl2等），稀釋比（7mgo2/l）疊氮化鈉（nan3）修正法測定do 培養(yǎng)5d后， do剩余0.51.0 mgo2/l，損失量2mgo2/l。習(xí)題：4559小結(jié)電極電位反應(yīng)速度、條件(例5-11)淀粉指示劑化學(xué)計量點電位高錳酸鉀法、重鉻酸鉀法、碘量法：cod、溶解氧測定計算滴定小結(jié)指示劑：酸堿（甲基橙、甲基紅、酚酞，理論變色范圍：phpkhin1 ）；絡(luò)合（鉻黑t，水硬度）；氧化還原（淀粉，cod試亞鐵靈）；沉淀（莫爾法：k2cro4，佛爾哈德法：鐵銨釩nh4fe（so4）2 ）滴定條件： 酸堿 a-8b-8；分步滴定： 絡(luò)合：lgckmy 6 即：lgk

19、my 8 氧化還原：（0.35v）410421pkkkaa吸收光譜法吸收光譜：物質(zhì)特性決定(分子吸收)吸收定律（比耳定律）a=bc i0 it偏離原因1.物理因素：光的非單色性（復(fù)合光）2.化學(xué)因素：如 ：cr2o72（橙色）+h2o=2h+ +2 cro42（黃色）有色溶液t00tiilglgtaiit吸光度透光率顯色反應(yīng)：靈敏度高、選擇性好、穩(wěn)定、對比度大（60nm）顯色條件顯色劑用量、酸度、顯色時間、溫度等測定條件：測定波長、參比溶液、讀數(shù)范圍（a0.70.2）比色：目視比色、光電比色分光光度法：定量方法：標準工作曲線習(xí)題：6071電位分析法直接電位法；能斯特方程：redoxlg059.

20、0aalg059.0 dreneox 0redox0nn反應(yīng)：ph測定：指示電極：玻璃電極（）；參比電極：飽和甘汞（）ph計：儀器標定（標準ph緩沖溶液），玻璃電極使用前需浸泡24h以上0.059phkph059. 0 ph059. 0lga059. 0 hgclhgkclhclagcl ag, agclagclhagclagcl22（）（）（），（飽和）水樣玻璃膜（）電池：液接界不對稱甘汞膜玻璃液接界不對稱玻璃甘汞離子濃度測定：離子選擇性電極（ise）如氟離子測定：k lg059. 0j lg059. 0 ijjinnjiiaankank）（：考慮干擾離子（），水樣飽和（）電池：液接界不對稱

21、飽和甘汞膜fagclag,322lga059. 0k agagclnaclnaflaff)kcl( clhghg, 測定方法1.標準曲線法；加入tisab2.標準加入法：flg059. 0klga059. 0k f1sexxx0ssx0ss0 xs0ss0 x22ssx11x0110cccc1lgn059. 0ecclgn059. 0kvvcclgn059. 0k vvcvclgn059. 0kvvvcvclgn059. 0keecvclg059. 0eecv ）（）（）（）（，測定電池電動勢，濃度加入標準溶液，測定電池電動勢，濃度體積nk電位滴定法：確定終點方法：1.ev曲線法2.一階微商法

22、（ e/ vv曲線 ）3.二階微商法（ 2e/ v2v曲線 ）習(xí)題：7281原子吸收分光光度法 測定金屬離子測定金屬離子 光源：光源：空心陰極燈（hcl）構(gòu)造： 陽極為鎢棒，陰極內(nèi)襯有待測元素的金屬或合金，兩 個電極密封于帶 有石英窗的玻璃管中，管內(nèi)充有惰性 氣體氖氣或氨氣。要求：1、發(fā)射線的中心頻率與吸收線的中心頻率一致2、發(fā)射線的半寬度遠小于吸收線的半寬度原子吸收（主要測定重金屬）銳線光源：空心陰極燈原子吸收分光光度計示意圖吸光度和濃度的關(guān)系符合比耳定律吸光度和濃度的關(guān)系符合比耳定律: a=kc氣相色譜法固定相，流動相固定相，流動相組分在固定相和流動相間發(fā)生的吸附、脫附，或溶解、揮發(fā)的過程

23、叫做分配過程。在一定溫度下，組分在兩相間分配達到平衡時的濃度（單位：g / ml）比，稱為分配系數(shù)，用k 表示 組分在流動相中的濃度組分在固定相中的濃度k分配系數(shù)分配系數(shù)k越大，出峰越慢越大，出峰越慢色譜分析法色譜分析法固定相固定相流動相流動相兩相及兩相的相對運動構(gòu)成了色譜法的基礎(chǔ)兩相及兩相的相對運動構(gòu)成了色譜法的基礎(chǔ)組分分離示意圖 載氣載氣 檢測器檢測器 記錄儀記錄儀a+bababbaabbart: 39.76 - 60.644042444648505254565860time (min)05101520253035404550556065707580859095100relative ab

24、undance50.2051.9648.3647.5446.0053.5156.1152.3354.4448.4858.6945.1446.2644.4142.9757.8442.3350.4559.40nl:1.02e8tic ms ganlan3氣相色譜分析流程gc主要利用物質(zhì)的沸點、極性及吸附性質(zhì)的差異來實現(xiàn)混合物的分離。在載氣中分配濃度大的組分先流出色譜柱，而在固定相中分配濃度大的組分后流出?？偡蛛x效能指標總分離效能指標r1兩峰重疊；r=1，分離程度可達98% ;r=1.25，兩峰基本上被分離，只有0.6%重疊在一起; r1.5，分離程度可達99.7% 。因此，因此，r=1.5,作為相

25、鄰兩峰作為相鄰兩峰已完全分開的標志。已完全分開的標志。 瓦里安（varian）cp380010年試題1.在欲測定苯酚的水樣中加入適量cuso4的目的是為了 a 控制溶液ph b 防止苯酚揮發(fā) c 減緩生物作用 d 減緩化學(xué)作用2.從精密度好就能斷定分析結(jié)果可靠的前提是： a 平均偏差小 b 標準偏差小 c 偶然誤差小 d 系統(tǒng)誤差小3. 已知下列各物質(zhì)的kb：ac-（5.910-10）；nh2nh2（3.010-8）；nh3（ 1.810-5）；s2- （kb11.41，kb27.710-8）。其共軛酸最弱的是： a b c d 4. 某水樣為naoh和naco3的混合溶液，先以酚酞為指示劑，

26、用hcl滴定，耗用體積為v1，繼續(xù)以甲基橙為指示劑，又耗去hcl體積為v2，則v1與v2的關(guān)系為： a v1v2 b v1v2 c v1=2v2 d 2v1=v25.用edta滴定法測定水樣的總硬度時，選用的指示劑為： (a) 酚酞 (b)甲基橙 (c) 鉻黑t ( d) 鈣指示劑6.下列方法中最適合于用來測定海水中cl-的分析方法是： aagno3沉淀-電位滴定法 bkmno4氧化還原滴定法 cedta絡(luò)合滴定法 d目視比色法7.碘量法的誤差主要來源是： a 指示劑變色不明顯 b 滴定所需酸度很難調(diào)節(jié) c i2的易揮發(fā)性和i-的易氧化性 d 碘的原子量太大8.某地區(qū)地表水，顏色發(fā)黃，氯化物超

27、標，欲了解其中是否被有機物污染，最合適的分析方法是： a 酸性kmno4法測cod b 堿性kmno4法測cod c k2cr2o7法測cod d 碘量法測do9.吸光光度法中，測定一個符合beer定律的kmno4溶液。當溶液濃度為c0時，用純水作參比測得其透光率為t0；那末，當溶液濃度為c0/2時，其透光率為： a b t02 c t0/2 d 2t010. f-選擇電極測量f-時，需要在溶液中加入tisab。tisab中無需具備的是： a 控制離子強度的惰性電解質(zhì) b控制溶液ph值的緩沖物質(zhì) c掩蔽干擾物質(zhì)的檸檬酸鹽 d能與f-產(chǎn)生配位反應(yīng)的物質(zhì)09年試題1.現(xiàn)欲采集四種地面水水樣，分別檢

28、測項目為： 水溫；總氮；硬度；cod，試指出要求現(xiàn)場測定的水樣是：（a） (a) 水溫 (b) 硬度 (c) 總氮 (d) cod2. 已知下列各物質(zhì)的kb：ac- kb= 5.910-10；nh3 kb= 1.810-5；s2- kb1=1.41 ；nh2nh2 kb1= 3.010-8 。試判斷出其共軛酸最弱者為： （07年，酸堿質(zhì)子理論，a） (a) s2- (b) ac- (c) nh2nh2 (d) nh3 3.若 用cnaoh=0.1000mol/l標準溶液滴定： ka= 10-3；ka=10-5；ka=10-7；ka=10-9的四種弱酸得到四條滴定曲線，其中沒有滴定突躍的為： （

29、酸堿滴定，a） (a) (b) (c) (d) 4.利用絡(luò)合滴定法測定mg2+時， 要控制ph=10。試判斷滴定mg2+時所允許ph=10的依據(jù)是：（07年，絡(luò)合滴定： b） (a) lgk穩(wěn) 6 (b) lgk穩(wěn) = lgk穩(wěn) lgh (c) k穩(wěn)=k穩(wěn)/ h (d) -lgh lgk穩(wěn) -85.應(yīng)用莫爾法測定水中cl-時，以k2cro4為指示劑，用agno3標準溶液滴定為計量點時，稍過量的ag+與cro42- 生成ag2cro4沉淀，ag2cro4的顏色為：（沉淀滴定： b） (a)紫紅色 (b)磚紅色 (c)藍色 (d)白色6. 室溫下，高錳酸鉀kmno4與草酸h2c2o4反應(yīng)速度緩慢，

30、在加熱條件下，反應(yīng)速度加快，通常加熱溫度要控制在： （氧化還原滴定：b） (a) 90c (b) 7585c (c) 60 c (d) 110c7. 要求滴定誤差在0.1%的條件下，對n1=n2=1的氧化還原反應(yīng)，用于滴定分析時，要求兩電對的條件電極電位之差應(yīng)為：（氧化還原滴定， c ） (a) 10 20 0.2v (b) 10 20 0.25v (c) 10 20 0.4v (d) 10 20 0.6v8.最常用的郎伯比耳定律的數(shù)學(xué)表達式為： （分光光度法，a ）(a) a=cl (b) a=kc (c) a=kl (d) a= i0 /i9.原子吸收光譜法中，待測元素的原子從基態(tài)到第一激發(fā)態(tài)時吸收的譜線是： （原子吸收，b） (a) 共振發(fā)射線 (b) 共振吸收線 (c)共振發(fā)射線和共振吸收線 (d) 一般譜線10. 采用滴定劑的電位分析法，滴定終點的確定是用：（電位滴定法，c ） (a) 酸堿指示劑 (b) 氧化還原指示劑 (c) 電極電位突躍 (d) agagcl電極08年試題1.甲、乙、丙三人同時分析某礦物中硫含量，每次均取樣3.5g。分析結(jié)果報告為：甲0.041%，0.042 %；乙0.0419%，0.0421%；丙0.04199%，0.04208%。試指出合理