2016水分析化学期末复习(试题+答案)
一、名词解释
溶解氧：【DO】是指溶解于水中的氧，用DO表示，单位为O2mg/L。
化学需氧量：【COD】是在一定条件下水中能被K2Cr2O7氧化的有机物质的总量，又简称耗氧量，以O2mg/L表示。
生化需氧量：【BOD】是在规定的条件下微生物分解水中的有机物所进行的生化过程中所消耗的溶解氧的量，简称生化需氧量用BOD表示，单位为O2mg/L。 溶度积常数：【Ksp】溶度积常数是沉淀的溶解平衡常数，用符号Ksp表示。溶度积的大小反映了难溶电解质的溶解能力，可用实验方法测定。溶度积常数仅适用于难溶电解质的饱和溶液，对易溶的电解质不适用。在温度一定时，每一难溶盐类化合物的Ksp皆为一特定值。
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酸碱质子理论：凡能给出质子（H）的任何含氢原子的分子或离子都为酸，凡是能接受氢离子的分子或离子则为碱。
水质标准：国家规定的各种用水在物理性质、化学性质和生物性质方面的要求。
水质指标：凡是能反映水的使用性质的一种量都叫水质指标，水质指标表示水中杂质的种类和数量，水质指标又叫水质参数。
矿化度：总含盐量，也称矿化度。表示水中各种盐类的总和，也就是水中全部阳离子和阴离子的和。
滴定分析法：滴定分析法又称容量分析法。滴定分析法是将一已知准确浓度的试剂溶液和被分析物质的组分定量反应完全，根据反应完全时所消耗的试剂溶液浓度和用量，计算出被分析物质的含量的方法。
同离子效应：组成沉淀的离子叫构晶离子，由于溶液中构晶离子的存在而抑制沉淀溶解的现象叫做沉淀溶解平衡中的同离子效应。
高锰酸钾指数：是指在一定条件下以KMnO4作为氧化剂，处理水样时所消耗的氧的量，以O2mg/L表示。
氧化还原电对：在氧化还原反应中，氧化剂（氧化态）在反应过程中得到电子，转化为还原态；还原剂（还原态）在反应过程中失去电子，转化为氧化态。一对氧化态和还原态构成的共轭体系成为氧化还原电对，简称电对，用“氧化态/还原态”表示。
硬度：水的总硬度指溶解于水中的Ca2+、Mg2+离子的总量。 质子条件式：在酸碱反应过程中当酸碱反应达到平衡时，酸失去的质子数必然等于碱得到的质子数。这种得失质子相等的关系称为质子条件，其数学表达式称为质子表达式。
显色反应：需要借助适当试剂，与之反应使其转化为摩尔吸光系数较大的有色物质后再进行测定，此转化反应称为显色反应。
二、简答题
1、提高测定结果准确度和精密度，减小误差的方法有哪些？ ①选择合适的分析方法 ②减小系统误差 ③减小测量误差 ④减小偶然误差
2、分别简单阐述酸碱滴定指示剂，络合滴定指示剂，氧化还原滴定指示剂和沉淀指示剂指示滴定终点的原理。
酸碱滴定指示剂滴定原理：大多酸碱指示剂一般是一些结构复杂的有机弱酸或弱碱,在溶液中离解。其酸式与共轭碱式具有不同的颜色，在水溶液中的酸碱性发生变化时，会因离解平衡的移动而改变颜色。 络合滴定指示剂滴定原理：金属指示剂能与金属离子形成与其本身显著不同颜色的络合物而指示终点。
氧化还原滴定指示剂滴定原理：由于氧化还原指示剂的氧化态和还原态的颜色不同，在滴定过程中，随着溶液中指示剂In（Ox）/In（Red）的值的变化，指示剂的氧化态和还原态会根据相应的条件相互转化，从而发生颜色突变来指示滴定终点。 沉淀滴定指示剂指示滴定原理：由于一些物质反应达到一定条件会生成难溶物质，在沉淀滴定过程中，随着指示剂的量的增加其浓度也在变大，当达到指示剂与被测物质生成的难溶物质的Ksp时，混合溶液的产物达到饱和状态，随即会有部分难溶产物析出出现具有特定颜色的沉淀，从而确定滴定达到终点。 3、滴定反应的反应条件
①反应必须定量完成，在化学计量点反应的完全程度一般应在99.9%以上。 ②反应必须有明确的的化学计量关系，反应按照一定的方程式来进行，这是定量计算的基础。
③反应迅速
④有较方便可靠的方法确定滴定终点。且形成的显色配合物应溶于水，如果生成胶体或沉淀会使变色不明显。
4、在配合滴定法中，应如何判断是否能够准确滴定？ ①单一金属离子准确滴定的判别式
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若终点误差Et≦?0.1%则CmspKMY’≧10 5
若终点误差Et≦?0.3%则CmspKMY’≧10 ②混合离子分别滴定的判别式
若不考虑金属离子M的副反应 则Δlg (Kc)≧5
若有其他配位剂存在，需考虑金属离子M的副反应时则Δlg (K’c)≧5
5、影响沉淀溶解度的因素有哪些？各自如何影响？ ①同离子效应： 降低沉淀溶解度 ②盐效应：增大沉淀溶解度
③酸效应：由于溶液中H+浓度的大小对弱酸、多元酸或微溶酸离解平衡的影响，如果沉淀是强酸盐，其溶解度受pH影响较小
④配位效应：配位效应对沉淀溶解的影响程度与沉淀的溶度积和形成的配合物稳定常数的相对大小有关，配位剂浓度越大，沉淀的溶解度越大，形成的配合物越稳定，则配位效应越显著。
如果沉淀剂本身又是配位机，则会有使沉淀溶解度降低的同离子效应和是沉淀的溶解度增大的配位效应两种情况发生。
⑤温度：对于吸热反应，温度升高，沉淀的溶解度增大。不同沉淀，温度对溶解度影响的大小不同。
⑥溶剂：无机物沉淀大多是离子晶体，在纯水中的溶解度比在有机溶剂中大一些
⑦沉淀颗粒大小：当沉淀的颗粒非常小时，可以观察到颗粒大小对溶解度有影响。同一沉淀，在相同的质量条件下，小颗粒沉淀比大颗粒沉淀的溶解度大。
6、影响配合滴定法的突跃范围主要因素有哪些、各自如何影响？
1.金属离子浓度。CM越大突变范围越大，反之越小
2.滴定产物MY的稳定性K'MY的影响。KMY增大突越范围增大，反之减小 7、金属指示剂的作用原理是什么？它应具备哪些条件?
原理：金属指示剂本身常常是有机配位剂，它能和金属离子M生成与其本身颜色不同的有色络合物。
条件:①在滴定的PH范围内，显色配合物与游离指示剂的颜色显著不同 ②显色配合物的稳定性要适当
③显色反应灵敏，快速，有良好的变色可逆性。 ④金属指示剂应比较稳定，便于储存和使用。
8、试写EDTA滴定中的各种副反应效应图。
9、什么是酸碱滴定的PH突跃范围、影响因素是什么？ 突跃所在的PH范围
影响因素：滴定常数和滴定液与被滴定液的浓度。
10、什么是标准电极电位和条件电极电位，影响条件电极电位因素有哪些？
标准电极电位，指的是当温度为25℃，金属离子的有效浓度为1mol/L（即活度为1）时测得的平衡电位。
条件电极电位是指在特定条件下，氧化态和还原态的总浓度之比为1时的实际电位。 影响条件电极电位因素： ①离子强度的影响
②副反应的影响1）、生成沉淀的影响 2）、生成配位化合物的影响 三、填空题
1.天然水中的杂质按大小及其在水中的存在状态可分为__悬浮物质_、_溶解物质_和_胶体物质_。
2.H2PO4-的共轭酸为_H3PO4_，NH3的共轭酸为_NH4+_。
3.写出(NH3)H2PO4水溶液的质子条件式_［H+］+［H3PO4］=［OH-］+［NH3］+［HPO42-］+2［PO43-］_.
4.滴定分析法根据反应基础不同分_酸碱滴定_、__沉淀滴定_、__配位滴定_和_氧化还原滴定__.
5.水质的生物指标主要有_细菌总数__、_大肠菌群__、_游离性余氯__.
6在配位滴定的副反应中，针对配位剂的副反应有__酸效应_和_共存离子效应_.
7.系统误差包括_方法误差_、_仪器误差_、_试剂误差_和_操作误差_.
8.在用EDTA法滴定水样硬度时，应先滴定_总硬度_再滴定_ 钙硬度_最后算出_镁硬度_.
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9.单一金属离子准确滴定的判别式_若终点误差Et≦?0.1%则CmspKMY’≧10若Et≦?0.3%则CmspKMY’≧105_。
10.溶液中的构晶离子增加可以_抑制_沉淀的溶解度。 11.共轭酸碱对的离解常数Ka和Kb的积等于_Kw_.
12.络合滴定中，溶液的pH愈大，则EDTA的IgαY(H)愈_小_,如只考虑酸效应，则金属离子与EDTA络合物的条件稳定常数KMY’ =_lgKMY-IgαY(H)_.
13.酸碱指示剂的pH变化范围是__pH=pKHIn±1_.
-8
14一元弱酸能够被准确滴定的条件是_CSPKa≧10_。 15.水中的碱度有_强碱、弱碱、强碱弱酸盐_三种类型。
16.在配位滴定法中，EDTA滴定钙的反应系数比例为_1:1_.其中EDTA与钙反应的稳定常数大小随着pH的增大_不变_,条件稳定常数_增大_.
17.水溶液中EDTA存在的形式有_7_种，其中与金属离子配位形成配合物最稳定的是_Y4-_。
18.水的硬度包括_碳酸盐硬度_、_非碳酸盐硬度_两种类型。
19.两种一元离子都与其氢氧根形成难溶物质，其溶度积常数越大，则NaOH滴定时，沉淀的顺序越靠_后_。
20.按照指示剂的不同，银量法可以分为_莫尔法_、_佛尔哈德法_、_法扬司法_三种类型。
21.对于电子转移数为1的氧化还原反应，条件电极电位的差值大于__0.40V_反应才能完全进行。
22.氧化还原指示剂的理论变色范围为__?In(Ox)/In(Red)?0.059/n__。 23.氧化还原滴定中常用的指示剂有_自身指示剂_、_专属指示剂_、_氧化还原指示剂___三种类型。
24.氧化还原电对的电极电位越大，其氧化态的氧化能力__越强__；电极电位_越小_还原态还原能力_越弱_.
25.若Fe3+/Fe2+作为正极反应，则若为了增加该电机的氧化性，则Fe3+的浓度__增大__即可实现。若作为负极反应，_Fe2+_应增加即可实现。
26.为了减少读数误差，吸光度值一般控制在__0.15-0.7__之间。
27.在分光光度法中，若比色皿的厚度由2mm改为1mm，其余条件不变，则同一液体其吸光度应该变为原来的__0.5____倍。分光光度法中，液体浓度越_大__,则其吸光度越大。
28.分光光度法中可见光的波长范围是_400~750_nm. 29.溶液呈现的颜色是由_透射光_的波长决定。
30.以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，测量某物质对不同波长光的吸收程度，所获得
的曲线称为_物质对不同波长光的吸收曲线_,光吸收最大处的波长叫做__最大吸收波长_，可用符号_λmax_表示。