水分析化学复习资料
水质分析复习资料
第一章：1.水分析化学:研究水及其杂质、污染物的组成、性质、含量和它们的分析方法一门学科。
作用：在水环境污染治理与水资源规划、评价中起着“眼睛”和“哨兵”的作用。
其基本要求为掌握四大滴定方法(酸碱、络合、沉淀和氧化还原滴定法)和主要的仪器分析方法(吸收光谱法、电位分析法、原子吸收法及色谱法等)的基本原理、基本理论、基本知识、基本概念和基本技能，掌握水质分析的基本操作，培养严谨的科学态度，树立准确“量”的理念，具备数据处理能力、选择分析方法、拟订实验方案的能力。
2.水质分析方法的分类按分析方法的原理和手段分：A.化学分析法(常量组分)：以化学反为基础的分析方法,将水中被分析物质与已知成分、性质和含量的物质发生化学反应，产生具有特殊性质的新物质，由此确定被测物质的存在以及组成成分、性质和含量。
a.重量分析法:是通过化学反应及一系列操作步骤使试样中的待测组分转化为另一种化学组成恒定的化合物，再称量该化合物的质量，从而计算出待测组分的含量。
分离方法有：沉淀、气化、萃取、电解等。
b.滴定分析法(容量分析法）：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，根据反应完全时消耗试剂溶液的浓度和用量，计算出被分析物质的含量方法。
包括酸碱滴定法、沉淀滴定法、络合滴定法和氧化还原滴定法四种。
滴定分析法要求：反应完全，反应速度快，无副反应，有适当的方法确定化学计量点。
B.仪器分析法：用仪器测定被测物质的物理或物理化学性质，以确定水样的组成和性质的方法。
包括光分析法、电化学分析法、色谱法、质谱、电子能谱、活化分析等3.分析方法的选择原则是：方法成熟、准确；操作简便、成本低抗干扰能力强所用试剂毒性小4.水质指标中水中杂质分类：5.水质指标分类：物理指标：不涉及化学反应，参数测定后水样不发生变化，包括水温、臭味和臭阈值、颜色和色度、浊度、残渣、电导率、紫外光吸光度值、氧化还原电位。
微生物指标：主要有细菌总数、总大肠杆菌群、游离性余氯和二氧化氯。
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一、基本概念题：1.滴定：将标准溶液用滴定管计量并滴加到被分析溶液中的过程称为滴定。
2．计量点：滴定过程中，标准溶液与被测物质定量反应完全时的那一点称为化学计量点，简称计量点(等当点)，以sp表示。
3．滴定终点：在滴定过程中，指示剂正好发生颜色变化的那一点称为滴定终点，以ep表示。
4．浊度：表示水中含有悬浮及胶体状态的杂质引起水的浑浊程度，以浊度作单位，是天然水和饮用水的一项重要水质指标。
我国饮用水水质标准规定，浊度不超过3度(NTU散射浊度单位)，特殊情况下不得超过5度(NTU)。
5．酸度：水中给出质子的物质的总量，单位有mg／L(以CaCO3计)6．碱度：水中接受质子的物质的总量，单位有mg／L(以CaCO3计)、mg ／L(以CaO计)、mol／L、mg／L等7．总碱度：水中的HCO3－、 CO32－、 OH－三种离子的总量称为总碱度。
8．甲基橙碱度：水样直接以甲基橙为指示剂，用酸标准溶液滴定至终点(pH≈4．8)，溶液由橙黄色变为橙红色，所消耗的酸标准溶液的量，用T(mL)表示，此时水中碱度为甲基橙碱度，又称总碱度。
9．酚酞碱度：水样首先加酚酞为指示剂，用酸标准溶液滴定至终点(pH≈8.3)，溶液由桃红色变为无色，所消耗的酸标准溶液的量，用P(mL)表示，此时水中碱度为酚酞碱度。
10．水的硬度：水中Ca2+、Mg2+浓度的总量。
11．水的总硬度：钙硬度(Ca2+)和镁硬度(Mg2+)的总和，单位：mg／L(以CaCO3计)。
12．暂时硬度：由Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2及MgCO3形成的硬度为碳酸盐硬度，一般加热煮沸可以除去，因此称为暂时硬度，单位为mg／L(以CaCO3计)。
13．永久硬度：由(CaSO4、MgSO4、CaCl2、MgCl2、CaSiO3、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2等形成的硬度为非碳酸盐硬度，经加热煮沸不能去除，故称为永久硬度，单位：mg／L(以CaCO3计)，永久硬度只能用化学转化等方法处理。
水化学分析资料整理(完成)
水化学分析资料整理一、学习目的熟悉水化学分析资料整理的基本方法。
二、各种离子浓度单位的换算1、离子的毫克当量浓度(meq/L)离子的毫克浓度(mg/L)离子毫克当量浓度(meq/L) =离子的毫克当量2、离子的毫克当量百分数浓度(meq%)该离子毫克当量浓度(meq/L) 某阴(阳)离子毫克当量百分数(meq%) = ×100%阴(阳)离子毫克当量浓度总和3、离子的毫摩尔浓度(mmol/L)离子的毫克浓度(mg/L)离子的毫摩尔浓度(mmol/L) =离子的毫摩尔质量(mg/mmol)4、离子的毫摩尔百分数浓度(mmol%)该离子毫摩尔浓度(mmol/L)某阴(阳)离子毫摩尔百分数浓度(mmol%) = 100%阴(阳)离子毫摩尔浓度总和5、离子的毫克当量百分数浓度与离子的毫摩尔百分数浓度的换算X-(+) meq ×X-(+)meq/LX-(+) mmol% = ×100%X-(+) m mol × ∑X i-(+)mmol/LX-(+) mmol × X-(+)mmol/LX-(+) meq% = ×100%X-(+)meq × ∑ X i-(+)meq/L式中：X-(+)为某种阴(阳)离子。
ΣX-i(+)为阴(阳)离子总和。
三、水化学分析结果误差检验根据水中各成分化合当量相等原理, 水中阴、阳离子当量总数应当相等。
因此, 由下面式子就可检验水分析结果的可靠程度：∑k —∑ae = ×100%∑k + ∑a式中：e 为分析误差值;∑k 为阴离子总含量(meq%);∑a 为阳离子总含量(meq%)。
一般全分析的允许误差<2%, 简分析<5%, 否则结果不能采用。
四、水的硬度1、总硬度(H)为水中钙、镁离子含量的总和。
可由德国度(Hº)或mg/L表示：H = [ Ca2+ ] + [ Mg2+ ]2、暂时硬度根据钙、镁离子与重碳酸根离子的当量关系可知：(1)、当r(Ca2+ + Mg2+) ≤ rHCO3-时, 暂时硬度等于总硬度。
水分析化学总复习共36页
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
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51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
《水分析化学》复习下总结
第七章电化学分析法1.电化学分析法：利用物质的电学性质和化学性质之间的关系来测定物质含量的方法叫电化学分析法。
（主要有电位分析法、电导分析法、库伦分析法、极谱分析法）2.电位分析法：利用电极电位和活度或浓度之间的关系，并通过测量电极电位来测定物质含量的方法称为电位分析法。
（分为①直接电位法和②间接电位法，通常叫电位滴定法）①直接电位法：通过测定原电池电极电位直接测定水中被测离子的活度或浓度的方法。
②电位滴定法（间接电位法）：采用滴定剂的电位分析方法，故有称间接电位法。
在滴定过程中，根据电极电位的“突跃”来确定电位终点，并由滴定剂的用量求出被测物质的含量。
3.在电位分析法中，原电池的装置中由一个指示电极和一个参比电极组成。
①指示电极：一个电极的电位随溶液中被测离子的活度或浓度的变化而改变的电极②参比电极：另一个电极电位为已知的恒定不变的电极称为参比电极。
4. ⑴指示电极分为两类：金属基电极、膜电极（膜电极以固态或液态膜为传感器的电极。
膜电极的薄膜并不给出或得到电子，而是有选择性地让某些特定离子渗透或交换并产生膜电位。
）膜电位与该种离子的活度或浓度成正比，故可做指示电极。
膜电极又称离子选择电极。
离子选择电极：PH玻璃电极是具有专属性的典型离子选择电极。
玻璃电极在使用前为什么要浸泡24小时以上？答：①使玻璃薄膜外面的与水中质子发生交换反应生成水合硅胶层。
水合硅胶层主要起玻璃电极的作用。
②⑵参比电极：常用的是饱和甘汞电极（SCE）,电极电位取决于饱和KCl的浓度。
5.直接电位法：根据测得电池的电位数值来确定被测离子的活度的方法，叫做直接电位法。
这一章节主要介绍PH值电位测定法和离子选择电极法。
①用电位法测得的实际上是的活度，不是的浓度，所以pH被重新定义为Ph=－lg②PH值电位测定法的电极体系是由玻璃电极为指示电极、与饱和甘汞电极为参比电极、和被测溶液组成的工作电极。
③参比电极可做正极，也可做负极，视两个电极电位高低而定。
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水分析化学学习资料一名词解释1、化学需氧量；2、标准溶液3、掩蔽作用4缓冲溶液5滴定误差6 EDTA的酸效应：7 生物化学需氧量；8基准物质：9 分配系数：10 封闭现象11滴定度二填空题1．以莫尔法硝酸银为标准溶液滴定Cl—，若溶液中的PH=4，则分析结果将偏高。
2．在分析天平上称去样品能精确至0.0001克。
3．欲配制0.1000mol.L-1Na2CO3溶液150.0ml，应准确称取Na2CO3的质量为1.590 克。
4．有0.10mol.L-1的H3BO3溶液，已知其Ka=5.7×10-10，则该溶液不能用标准碱溶液直接准确滴定。
5．PH=7.00，表示其有效数字为2位。
6．PH=7.0，表示其有效数字为 1 位。
7．24.00－8.00) ×0.1000= 1.600 。
(14.00－5.00) ×0.1000=0.900。
8．盐标定酸溶液时，全班同学测定结果平均值为0.1000 molL-,某同学为0.1002 mol.L-,则该同学测定的相对偏差为0.2%9．水质指标表示水中杂质的种类和数量，它是判断水污染程度的具体衡量尺度。
10．水中味可以用文字描述和臭阈值表示。
文字描述臭阈值11．除去悬浮杂质后的水，由胶体和溶解杂质所造成的颜色称为真色，饮用水通常用或测定色度，且国家规定其应≤15 .真色铂钴比色法铬钴比色法15度12．残渣分为、、，它们之间的关系为。
总残渣、总可滤残渣、总不可滤残渣总残渣=总可滤残渣+总不滤残渣13．水样保存时常采用、和的方法，抑制化学反应和生化作用。
加入保存试剂、调节PH值冷藏或冷冻14．误差根据来源分为、。
系统误差随机误差15．系统误差具有和。
重复性可测性16．的大小、正负无法测量，也不能加以校正。
随机误差17．误差可用误差和误差表示。
绝对相对18．偏差可用偏差和偏差、偏差等表示。
绝对相对平均19．准确度反映测定结果与的程度，精密度反映测定结果。
水分析化学复习
水分析化学 第一章水分析化学的分类化学分析：重量分析法、滴定分析法仪器分析：光学分析法、电化学分析法、色谱分析法水质指标物理指标：水温、臭味和臭阈值、颜色和色度、浊度、固体物质、电导率、紫外吸光度值：有机物污染、氧化还原电位 化学指标：pH 值 饮用水6.5~8.5、酸度和碱度、硬度、总含盐量、有机污染物综合指标 BOD 、COD 等、放射性指标微生物指标：细菌总数 饮用水细菌总数100个/mL 、大肠菌群 饮用水细菌总数3个/L 游离性余氯 管网末稍水0.05mg/L第二章2.2水分析结果的误差及其表示方法系统误差:固定原因，重复性，单向性，可测性，可校正 可消除 做对照实验或空白实验等 随机误差:偶然原因，正负不定，不重复，不可测，无法避免 不可消除，但可减小,增加测定次数过失误差:粗心，不认真造成 重 做结论1：用相对误差表示测定结果的准确度更为确切结论2：绝对误差相同，真值越大，相对误差越小，准确度越高 结论3：采用万分之一分析天平称量的量不能小于0.1g 用分析天平，最小0.2g偏差：x x d i i -= 相对平均偏差：%0.2100x d(%)d ≤⨯=精密度:各次测定结果相互接近的程度，偏差越小，精密度越高。
标准偏差Sr1-n dn1i 2i∑==Sr相对平均偏差不能很好地反映出较大偏差数据对精密度的影响精密度高是准确度高的必要条件，但不是充分条件2.5数据处理有效数字：反映被测量实际大小的数字称为有效数字。
位数是由测量仪器的精度确定的，它是由准确数字和最后一位有误差的数字（估计值）组成。
①数字前0不计,数字后计入 : 0.02450②数字后的0含义不清楚时, 最好用指数形式表示 : 1000 ( 1.0×103 ，1.00×103 ,1.000 ×103 )③自然数可看成具有无限多位数(如倍数关系、分数关系)；常数亦可看成具有无限多位数，如pi④对数与指数的有效数字位数按尾数计；如 10-2.34 ; pH=11.02, 则[H+]=9.5×10-12而pH=7.00，[H]=1.0*10(-7)mol/L ，有2位有效数字；pH=7.0,有1位有效数字⑤误差和偏差只需保留1～2位有效数字； ⑥常量分析法一般为4位有效数字(Er ≈0.1%），微量分析为2位。
《水分析化学》课后复习题与答案
《⽔分析化学》课后复习题与答案⽔分析化学平时作业整理第⼀章1.简述⽔分析化学课程的性质及任务。
性质：⽔分析化学是研究⽔及其杂质、污染物的组成、性质、含量和它们的分析⽅法的⼀门学科。
任务：通过⽔分析化学学习，掌握⽔分析化学的四⼤滴定⽅法（酸碱滴定法、络和滴定法、沉淀滴定法和氧化还原滴定法）和主要仪器分析法（如吸收光谱法、⾊谱法和原⼦光谱法等）的基本原理、基本理论、基本知识、基本概念和基本技能，掌握⽔质分析的基本操作，注重培养学⽣严谨的科学态度，培养独⽴分析问题和解决实际问题的能⼒。
2.介绍⽔质指标分⼏类，具体包括哪些指标？(1) 物理指标 1) ⽔温 2) 臭味和臭阈值 3) 颜⾊和⾊度 4)浊度 5)残渣 6)电导率7)紫外吸光度值 8)氧化还原电位（2）微⽣物指标 1) 细菌总数 2) 总⼤肠菌群 3) 游离性余氯 4) ⼆氧化氯(3) 化学指标 1) pH值 2) 酸度和碱度 3) 硬度 4) 总含盐量 5) 有机污染物综合指标 6) 放射性指标第⼆章1.简述⽔样分析前保存的要点是什么？⽔样保存希望做到：减慢化学反应速度，防⽌组分的分解和沉淀产⽣；减慢化合物或络合物的⽔解和氧化还原作⽤；减少组分的挥发溶解和物理吸附；减慢⽣物化学作⽤。
⽔样的保存⽅法主要有加⼊保存试剂，抑制氧化还原反应和⽣化作⽤；控制pH值和冷藏冷冻等⽅法，降低化学反应速度和细菌活性。
2.测定某废⽔中的COD，⼗次测定结果分别为50.0,49.2,51.2,48.9,50.5,49.7,51.2,48.8,49.7和49.5 mgO2/L，问测量结果的相对平均偏差和相对标准偏差（以CV表⽰）各多少？第三章1.已知下列各物质的Ka或Kb，⽐较它们的相对强弱，计算它们的Kb或Ka，并写出它们的共轭酸（或碱）的化学式。
（1） HCN NH4+ H2C2O44.93×10－10（Ka）5.6×10－10（Ka） 5.9×10－2（Ka1）6.4×10－5（Ka2）（2） NH2OH CH3NH2 AC－9.1×10－9（Kb） 4.2×10－4（Kb） 5.90×10－10（Kb）解：（1）酸性强弱：H2C2O4 > NH4+ >HCN（2）碱性强度：CH3NH2 > NH2OH >AC－2.简述酸碱滴定中指⽰剂的选⽤原则。
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缓冲溶液的组成：缓冲溶液是由足够浓度的共轭酸碱对组成。
其中，能对抗外来强碱的称为共轭酸，能对抗外来强碱的称共轭碱，这一共轭酸碱通常称为缓冲对，缓冲剂或缓冲系。
BOD520：在20摄氏度的情况下，5天的生物化学需氧量。
COD：在一定条件下，一定体积水样中有机物（还原性物质）被K2Cr2O7氧化，所消耗的量，以O2mg/L表示。
酸效应：溶液PH对沉淀溶解度的影响称为酸效应。
标定：不能直接配制标准溶液，首先按需要配成近似浓度的操作在用基准物质或其他标准液测定其准确度。
这种用基准物质或标准溶液测定操作液准确浓度的过程称为标定。
指示剂的封闭现象：当金属指示剂与金属离子形成的络合物不能被EDTA置换，则加入大量EDTA也不能得到终点，这种现象叫做指示剂的封闭现象。
指示剂的僵化现象：如果金属指示剂与金属离子生成的显色络合物胶体或沉淀，使滴定时与EDTA的置换作用缓慢，而使终点延长，这种现象叫做指示剂的僵化现象。
标准电极电位：在25℃，氧化态和还原态的活度a均为1mol/L时的电极电位，其只与电对本身和温度有关。
条件电极电位：是指在一定条件下，氧化态和还原态的分析浓度均为1mol/L或它们的浓度比为1的实际电位。
碱度：水中的碱度是指水中所含能接受质子的物质的总量，即水中所有能与强酸定量作用的物质的总量。
水中碱度主要是重碳酸碱度，碳酸碱度，氢氧化物碱度。
同离子效应：当沉淀反应达到平衡时，如果向溶液中加入构晶离子而沉淀的溶解度减少的现象。
盐效应：在微溶化合物的饱和溶液中，加入其易溶强电解质而使沉淀的溶解度增大的现象。
络合效应：当溶液中存在某种络合剂能与构晶离子生成可溶性络合物，使沉淀溶解度增大，甚至不产生沉淀的效应。
莫尔法：以络酸钾K2CrO4为指示剂的银量法。
佛尔哈德法：用铁铵钒即硫酸高铁铵NH4Fe(SO4)2作指示剂的银量法。
诱导反应：由一个反应的发生促进另一个反应进行的作用为诱导作用。
高锰酸盐指数：是指一定条件下，以高锰酸盐味哦氧化剂，处理水样时消耗的量。
我国规定了环境水质的高锰酸盐指数标准为2-10mgO2/L。
化学需氧量：是水体中有机物污染合指标之一，在一定条件下，水中被K2Cr2O7氧化的有机物的总质量。
溶解氧：溶解于水中的氧。
生物化学需氧量：在规定条件下，微生物分解水中的有机物所进行的生物化学过程中，所消耗的溶解氧。
酸碱定义：给出质子的是酸，接收质子的是碱。
缓冲溶液：既有缓冲作用的溶液。
质子自递反应：质子溶剂自身分子之间也能相互发生一定的质子转移，这类同种溶剂分子之间质子（H+）的转移作用称为。
金属指示剂（作用原理）：是一些有机络合物，可与金属离子形成有色络合物，其颜色与游离金属指示剂本身的颜色不同。
溶度积与条件溶度积的关系：K’sp=Kspamaa
氧化还原指示剂的选择：选择氧化还原指示剂时应使指示剂的变色电位在滴定的电位突跃范围内，且应尽量使指示剂的变色电位与计量点电位一致或接近。
常用的两种指示剂：1邻二氮菲亚铁2二苯胺磺酸钠。
水中有机物污染综合指标：高锰酸盐指数，COD，BOD5，总有机碳（TOC），总需氧量（TOD），活性炭氯仿萃取物（CCE）和紫外吸光值（UVA）等。
电位滴定法是向水样中滴加能与被测物质进行化学反应的滴定剂，根据反应达到化学计量点时被测物质溶度的变化所引起电位的突跃来确定滴定终点，根据滴定剂和用量，求出水样中被测物质的含量或溶度。
吸收光谱法：是利用吸收光谱来研究物质的性质和含量的方法。
电磁波谱：按波长顺序进行排列，从波长极短的宇宙射线到波长很长的无线电波构成的电磁波图。
比色分析法;通过比较溶液颜色深浅来确定物质含量的方法。
分光光度法：以较纯的单色光作入色光，测定物质对光的吸收。
比色法和分光光度法的主要特点;1灵敏度高2准确度较高3应用广泛4操作简便
水质标准：是表示生活饮用水，工农业用水及各种受污染物质的最高容许浓度或限量阀值的具体限制和要求。
水样预处理法：
传统的样品处理方法有液液萃取，索氏萃取，蒸馏，吸附，离心，过滤，色谱分离等。
对水样进行分析：
1）过滤
2）浓缩
3）蒸馏排除干扰杂质
4）消解：酸性消解，碱性消解，干式消解，改变价态消解。
目的：1去除水样中的基体和其他干扰物浓缩待测组分2将待测物转化为灵敏度高，更易于与干扰组分分离的物质3提高水样的稳定性，便于保存和运输，延长仪器使用寿命。
影响沉淀溶解度的因素及如何影响？
1）同离子效应：使溶解度减小，其他都增大。
2）盐效应
3）酸效应
4）络合效应
5）其他因素
高猛酸钾标定控制反应的条件。
1) 温度控制在70-85℃
2) H+控制在0.5-1.0mol/L
3) 滴定速度为先慢后快
4) 加入催化剂Mn+
5) 滴定终点0.5-1min内粉红色不退
在强酸的条件下COD的测定方法
1）回流法
2）密封法测定COD
3）微波消解法。