无机与分析化学
无机及分析化学
绪论化学是21世纪的中心学科波义耳把化学确立为科学,明确提出“化学的对象和任务就是寻找和认识物质的组成和性质”； 1777年,拉瓦锡提出燃烧的氧化学说；1811年,阿伏伽德罗提出分子假说；1807年,道尔顿建立原子论,合理地解释定组成定律和倍比定律,为化学新理论的诞生奠定基础；1869年,门捷列夫提出元素周期律,形成较为完整的化学体系；1913年,丹麦科学家玻尔把量子概念引入原子结构理论,量子力学的建立开辟了现代原子结构理论发展的新历程;化学与化学的分支学科化学可分为四大分支学科：无机化学、有机化学、物理化学和分析化学;无机化学是化学学科中发展最早的一个分支学科；有机化学是最大的化学分支学科; 学习无机及分析化学的预备知识分压定律科学上常用理想气体状态方程式描述气体的行为：PV=nRT式中：R 为摩尔气体常量,R=mol -1K -1一定温度下,某组分气体占据与混合气体相同体积时所具有的压力称为该组分气体的分压;混合气体总压力是由各组分共同产生的; P 总= PA+ PB+ PC+…式中：P 总为混合气体的总压；PA 、PB 、PC 分别为混和气体中A 、B 、C 组分气体的分压;该式就是道尔顿分压定律的数学表达式;它表明“一定温度、一定体积条件下,混合气体的总压等于各组分气体分压之和”;)()总()()总()(B x n B n P B p == 式中：XB 为B 组分气体的摩尔分数,则PB=P 总 xB 定温条件下,某组分气体的分压与混合理想气体总压相同时,其单独占据的体积称为该组分气体的分体积;混合气体的总体积是各组分气体分体积的加和,称为分体积定律;V 总=VA+VB+VC+… V 总=RT P n )总( VB=RT PB n )(=XB V 总 VB=XB V 总 有效数字对数数值的有效数字位数只取决于小数部分的位数,整数部分代表该数为10的多少次方,起定位作用;例如,PH=,只有两位有效数字,表示cH+=×10-5molL -1;化学计算中的自然数、倍数、分数、系数等,非测量所得,可视为无误差数字,其有效数字的位数是无限的;有效数字的修约规则是“四舍六入五留双”;当尾数≤4时则舍；当尾数≥6时则入；当尾数等于5时,若“5”前面为偶数包括零则舍,为奇数则入,总之保留偶数;当几个数相加减时,保留有效数字的位数以绝对误差最大或以小数点后位数最少的那个数为标准;当几个数相乘除时,保留有效数字的位数以相对误差最大或通常以有效数字位数最少的那个数为标准;应当指出,当几个数相乘或相除时,如果位数最少的数的首位是8或9,则有效数字位数可多算一位;例如,×,可将看成两位有效数字,因为与两位有效数字的相对误差相近,因此×=;对于高含量组分10%的测定,化学分析中用到的分析天平和滴定管等仪器测定结果一般有四位有效数字,则要求分析结果有四位有效数字如%；对于中含量组分1%~10%的测定,一般要求三位有效数字如%,对于微量组分<1%的测定,一般要求两位有效数字如%;此外,在表示误差时,一般只取一位有效数字,最多取两位有效数字;第1章 分散体系溶液均相：在体系内部物理性质和化学性质完全相同且均匀的部分称为相;基本单元时系统组成物质的基本组合,用符号“B ”表示,B 既可以时分子、原子、离子、电子及其他粒子,也可以是这些粒子的特定组合;溶液中溶质B 的物质的量除以溶剂的质量为溶质B 的质量摩尔浓度,用“bB ”表示,即 bB=)()(A m B n =)()()(A m B M B m 式中：bB 的SI 单位为molkg -1 质量摩尔浓度bB 的数值不随温度变化;溶剂是水的稀溶液,bB 与cB 的数值近似相等;溶液中溶质B 的物质的量与混合物的物质的量之比称为组分B 的摩尔分数,用“xB ”表示,其量纲为1,即xB=nB n )(;若溶液由A 和B 两种组分组成,溶质物质的量为nB,溶剂的物质的量为nA 则xA=)()()(B n A n A n + xB=)()()(B n A n B n + 显然,溶液各组分物质的摩尔分数之和等于1,即xA+XB=1;若溶液由多种组分组成,则∑xi=1.稀溶液的依数性溶液的性质有两类：一类是由溶质的本性决定的,如密度、颜色、导电性、酸碱性等；另一类性质是由溶质粒子数目的多少决定的,如溶液的蒸气压下降、溶液的沸点升高、溶液的凝固点下降和溶液的渗透压等;这些性质均与溶质粒子数目多少有关,而与溶质的本性无关,称为依数性;任何纯液体在一定温度下都有确定的蒸气压,且随温度的升高而增大;当纯溶剂溶解一定量难挥发溶质如蔗糖溶于水中,萘溶于苯中时,在同一温度下,溶液的蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压;这种现象称为溶液的蒸气压下降,即△p=p -p式中：△p 为溶液的蒸气压下降值；p 为纯溶剂的蒸气压；p 为溶液的蒸气压;显然,这里所说的溶液的蒸气压,实际是指溶液中溶剂的蒸气压因为溶质是难挥发的;溶液蒸气压下降的原因是溶质分子占据着一部分溶剂分子的表面,在单位时间内逸出液面的溶剂分子数目相对减少;因此达到平衡时,溶液的蒸气压必定低于纯溶剂的蒸气压,且浓度越大,蒸气压下降越多;拉乌尔定律：在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶质B的摩尔分数成正比,即△p=p-xB △p=KbB,K= pMA所以拉乌尔定律又可以表述为,在一定温度下,难挥发电解质稀溶液的蒸气压下降,近似地与溶质B的质量摩尔浓度成正比,而与溶质的本性无关;当溶质是挥发性的物质时如乙醇加入水中,△p=KbB仍适用,只是△p代表的是溶剂的蒸气压下降,不能表示溶液蒸气压的变化因乙醇也易于蒸发,所以整个溶液的蒸气压等于水的蒸气压与乙醇蒸气压之和;当溶质是电解质时,溶液的蒸气压也下降,但不遵循该式;液的沸点总是高于纯溶剂的沸点;溶液的沸点升高△Tb等于溶液的沸点Tb之差: △Tb= Tb-Tb溶液沸点升高的根本原因是溶液的蒸气压下降;溶液越浓,蒸气压越低,沸点升高越多;△Tb= KbbB 式中：Kb称为沸点升高常数,这个数值只取决于溶剂,而与溶质无关;不同的溶剂有不同的Kb值;溶液的凝固点Tf总是低于纯溶剂的凝固点Tf,这种现象称为溶液的凝固点下降,即有△Tf= Tf -Tf;溶液的凝固点下降的原因也是溶液的蒸气压下降;溶液越浓,溶液的蒸气压下降越多,凝固点下降越大;非电解质稀溶液的凝固点下降近似地与溶质B的质量摩尔浓度成正比即△Tf= KfbB 式中：Kf称为凝固点下降常数;Kb和Kf的数值均不是在bB=1molkg-1时测定的,因为许多物质当其质量摩尔浓度远未达到1molkg-1时,拉乌尔定律已不适用;此外,还有许多物质的溶解度很小,根本不能形成1molkg-1的溶液;用途：植物体内细胞中具有多种可溶物氨基酸、糖等,这些可溶物的存在,使细胞的蒸气压下降,凝固点降低,从而使植物表现出一定的抗旱性和耐寒性;根据凝固点下降的原理,人们常用冰盐混合物作冷冻剂;汽车的水箱中加入甘油或乙二醇等物质,可防止水箱在冬天结冰而胀裂;半透膜一种溶剂分子可通过、溶质分子不能通过;为了维持渗透平衡而向溶液上方施加的最小压力称为溶液的渗透压;如果半透膜两侧溶液的浓度相等,则渗透压相等,这种溶液称为等渗溶液;如果半透膜的两侧溶液的浓度不相等,其渗透压不等,则渗透压高的称为高渗溶液,渗透压低的称为低渗溶液;范特霍夫指出在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的渗透压与溶质B的物质的量浓度成正比,即Πv=nBRT Π=CBRT 式中：π为渗透压,单位为kpa;当水溶液很稀时,则有Π=bBRT渗透作用的应用：人体内血管输液时,应输入等渗溶液;电解质溶液大多数强酸的分子具有很强的极性;电解质稀溶液的各项依数性值,都比根据拉乌尔定律计算的数值大得多,这种现象称为电解质的“反常行为”;电解质稀溶液依数性偏大的原因,是电解质在水溶液中能够全部离解,使同浓度的电解质溶液比非电解质溶液含有更多的溶质粒子数;胶体溶液如果两相中有一个是气相,则这个界面习惯上称为表面;分散质分散得越细,总表面积就越大;分散系的分散度常用比表面表示,比表面越大,分散度越大;比表面是物质所具有的表面积除以体积,即S 0=VA 式中：S 0为比表面；A 为表面积；V 为总体积; 胶体分散系是分散程度很高的体系,具有很大的比表面;在胶体分散系中,分散质颗粒具有很大的总表面积,故相应地具有很大的表面能;活性炭、骨炭和硅胶等都具有吸附能力;吸附是一个放热过程,所放出的热称为吸附热; 固体在溶液中的吸附包括分子吸附、离子吸附和离子交换吸附;分子吸附：一般规律是相似相吸,即极性的吸附剂容易吸附极性溶质或溶剂；非极性的吸附剂容易吸附非极性的溶质或溶剂;吸附剂与溶剂的极性相差越大,而和溶质的极性相差越小,则吸附剂在溶液中对溶剂的吸附量越少,对溶质的吸附量就越大;例如活性炭能脱去水中的色素而不易吸附水；但活性炭不能使苯溶液褪色离子吸附：离子吸附又分为离子选择吸附和离子交换吸附;离子选择吸附：被吸附的是电位离子,而另外一个过量离子则为反离子;离子交换吸附：吸附剂从电解质溶液中吸附某种粒子的同时,将吸附剂表面上的同号离子等电量的置换到溶液中去的过程称为离子交换吸附或离子交换,且离子交换吸附是一个可逆的过程;丁铎尔效应：在与光路垂直的方向可以清楚地看见一条发亮的光柱;丁铎尔效应就是光的散射现象,粗分散系主要发生光的反射;溶胶粒子的布朗运动：溶胶粒子会发生不断改变方向和速度的布朗运动,且溶胶粒子的布朗运动导致它具有扩散作用,虽然扩散较慢;电泳：在外加电场下,溶胶粒子在分散剂中的定向移动称为电泳;同极相斥,异极相吸 电渗：在外加电场下,固相不动,分散剂定向移动的现象称为电渗;同极相吸,异极相斥 溶胶的电泳和电渗统称为电动现象;FeOH 3溶胶带正电荷；As 2S 3溶胶粒子带负电荷; 溶胶粒子带电的原因：1.吸附作用主要、2.离解作用溶胶具有扩散双电子层结构,胶团内部反离子的电荷总数与电位离子的电荷总数相等,故胶团是电中性的;显然,胶粒内部反离子的电荷总数小于电位离子的电荷总数,因此胶粒是带电的,并且电荷符号必定与电位离子相同,而扩散层带相反电荷;布朗运动和扩散作用阻止了胶粒的下沉,说明溶胶具有动力学稳定性;但溶胶是高度分散的多相体系,具有很大的表面能,即溶胶又具有热力学不稳定性;除布朗运动外,溶胶稳定的原因还有两个：一是同种电荷的排斥作用;二是溶剂化作用在溶胶粒子的周围形成了一层溶剂化保护膜,因而既可以降低胶粒的表面能,又可以阻止胶粒之间的接触,从而提高了溶胶的稳定性;双电层越厚,溶胶越稳定;胶核 电位离子 反离子 反离子 吸附层 扩散层胶粒胶团加入电解质是促使溶胶凝结的主要方法;凝结值是指一定量的溶胶在一定时间内开始凝结所需电解质的最低浓度;凝结值越小,凝结能力越大；反之,凝结能力越小;电解质的负离子对正溶胶起凝结作用,正离子对负溶胶起凝结作用;凝结能力随离子价数的升高而显着增大,这一规律称为舒尔策—哈代规则;同价离子的凝结能力相近,但随水化离子半径的增大而减少;同族中同价离子的半径越小,电荷越集中,离子的水化程度越大,即水化半径越大,凝结值越大,凝结能力越小;实验证明,当两种溶胶混合时,胶粒所带电荷的代数和为零,才能完全凝结；否则,只能部分凝结,或者不凝结;第2章 化学热力学基础基本概念广度性质：具有加和性,如体积、质量、热力学能、熵、自由能；强度性质：不具有加和性,如温度、压力、密度、浓度;除热以外,在环境与体系之间以其它形式交换的能量统称为功;功和热是过程量,不是状态函数;经由不同的途径完成同一过程时,热和功的数值可能不同;热力学第一定律能量守恒定律：热力学能旧称内能是体系的一种广度性质,是状态函数;体系热力学能的绝对值无法确定,但体系发生变化时,热力学能的改变量△U 是可以确定的;△U 体=Q 体+W 体热化学ξ=)()(0)(t B v B n B n =)()(△B v B n 式中vB 为反应物或生成物B 的化学计量数,对于反应物它是负数,对于生成物则是正数;ξ的量纲是mol;反应热一般是指反应进度ξ=1mol 时的热; W=-p △V 定容热：△U=Q+W= Qv -p △V= Qv 式中：Qv 为定容热; 物理意义是,在只做体积功的条件下,定容反应热等于体系热力学能的改变量;定容热可以用特制的仪器“弹式热量计”测定;整个仪器系统的热容也称为“水当量”;常用苯甲酸作标准物,其定容燃烧热是; 定压热：△U=Q+W= Qp -p △V 焓,用符号H 表示：H=U+PvQp=U2+Pv2- U1+Pv1=H 2-H 1 其物理意义是：在只做体积功的条件下,定压反应热等于体系焓的改变量;焓的绝对值也无法知晓;在定压条件下：△H=△U+P △v=△U +△nRT Qp =Qv+p △V= Qv +△nRT对于反应物和产物都是固体或液体物质的反应,反应前后体系的体积变化很小,p △V 与△U 和△H 相比可以忽略不计,即△H ≈△U,Qp =Qv;对于有气体参加的反应,p △V 不能忽略; 下标“r ”代表反应；下标m 表示反应进度ξ=1mol ；上标“”表示标准状态;△H=ξ△r H m △r H m 单位为kJmol -1或Jmol -1 △H 的单位为J 或kJ;△r H m 的数值与计量方程有关；某一具体过程的焓变△H 的数值与计量方程无关;标准摩尔生成焓：由元素的稳定单质生成1mol 纯化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓,用△f H m 表示;下标f 代表生成;热化学规定,在一定温度、标准压力p 下,元素稳定单质的标准摩尔生成焓为零;△f H m =∑vB △f H m B 焓变等于各组分的化学计量数之和;熵吸热反应可自发进行的例子：NH 4NO 3等固体物质在水中溶解；CaCO 3分解;混乱度减少的过程不可能自发进行;熵的大小与体系的微观状态数Ω有关,即S=kln Ω 式中：k 为玻耳兹曼常量,k=×10-23J K -1 熵的单位是J K -1热力学第二定律熵增定律：孤立体系的熵永不减少,这就是熵增加原理;热力学第三定律规定熵：在绝对零度时,任何纯物质的完美晶体,熵值都等于零;“绝对零度是不可能达到的”;△r S m =∑vBS m B1mol 纯物质在标准状态下的熵称为标准摩尔熵,用符号S m 表示,单位是J mol -1K -1;与热力学能、焓等状态函数不同,体系的熵这个状态函数的绝对值是可以知道的;自由能自由能G 的定义是：G=H -TS G 的单位是J 或KJ;体系的自由能与热力学能、焓一样,不可能知道其绝对值;△G=G 2-G 1生成物-反应物△G<0 自发过程 △G=0 平衡状态 △G>0 非自发过程,其逆过程可自发进行;在规定温度,标准压力p 下,稳定单质的生成自由能为零;由稳定单质生成1mol 物质时自由能的变化就是该物质的标准摩尔生成自由能,用△f G m 表示,其单位是k J mol -1;△r G m =∑vB △f G m B 吉布斯—亥姆霍兹方程：△G=△H -T △S当反应体系的温度改变不太大时,△r H m 和△r S m 变化不大,可近似认为是常数：△r G m =△r H m T -T △r S m T第3章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率引入反应进度对时间的变化率来度量化学反应速率,由反应进度定义的化学反应速率称为转换速率ξ’即ξ’=dtξd mols -1 v 的单位molm -3s -1,通常用molLs -1; 实验证明,有些反应从反应物转化为生成物是一步反应的,这样的反应称为基元反应;大多数反应是多步完成的,这些反应称为非基元反应或复杂反应;化学反应所经历的途径称为反应机理;质量作用定律基元反应的速率方程：对于基元反应,在一定温度下,反应速率与反应物浓度系数次方的乘积成正比;aA+dD=gG+Hh vB=kc a Ac d D K 称为速率常数,在数值上等于反应物浓度均为1 molL -1时的反应速率;K 的大小由反应物的本性决定,与反应物的浓度无关;改变温度或使用催化剂,会使k 的数值发生改变;在不同级数的速率方程中,速率常数k 的单位不一样,一般为mol 1-n L n -1s -1;温度对化学反应速率的影响范特霍夫规则：温度每上升10℃,反应速率提高2—4倍;阿仑尼乌斯公式：阿仑尼乌斯总结温度与反应速率的关系,提出一个经验公式：或 式中：A 为常数,称为指前因子；C=lnA;或改变温度对活化能较大的反应影响较大,温度升高时,活化能较大的反应速率增加的倍数比活化能较小的反应要大得多;六次甲基四胺CH 26N 4可以作为负催化剂,降低钢铁在酸性溶液中腐蚀的反应速率,也称为缓蚀剂;催化剂不会使△r G m 发生改变;可逆反应与化学平衡可逆反应又被称作对峙反应;化学平衡是一种动态平衡,体系达到平衡以后,其自由能G 不再变化,△r G m 等于零;标准平衡常数：K;K 值越大,表示反应达到平衡时的产物浓度或分压越大,则反应进行完全的程度越大;对于非水溶液中的反应,若有水参加,H20的浓度不能视为常数,应书写在标准平衡常数表示式中;多重平衡规则：当几个反应相加得到一总反应时,则总反应的标准平衡常数等于各反应的标准平衡常数之积;范特霍夫等温式：△r G m=△r G m +RTlnQ Q:生成物与反应物相对分压之比称为“反应商”; 平衡时：△r G m =-RTlnK 该式表示反应的标准摩尔自由能变化与标准平衡常数间的关系;△r G m 越负,K 值越大,则表示反应进行得越完全;△r G m =-RTlnK +RTlnQ=RTln θ K Q =θK Q 它表明了在定温定压条件下,化学反应的摩尔自由能变化△r G m 与反应的标准平衡常数K 及参加反应的各物质分压或浓度之间的关系; 当Q< K ,△r G m <0,平衡正向移动；当Q<=K ,△r G m =0,反应达平衡状态；当Q> K ,△r G m >0,平衡逆向移动;注意：有R 和△r G m 同时在式中时,要注意单位的换算;化学平衡的移动改变浓度或压力只能改变Q 值,从而改变平衡状态,但K 值不变;范特霍夫方程：ln )1212(△rHm 12T T T T R K K -=θθθ或lg )1212(303.2△rHm 12T T T T R K K -=θθθ,该式表明温度对化学平衡的影响;对于放热反应△r H m <0,升高温度时,K 2 < K 1；对于吸热反应△r H m >0,升高温度时,K 2 >K 1;第4章 物质结构基础原子结构的近代理论薛定谔：运动规律的量子力学；德布罗意：原子、分子、电子等微观粒子具有波粒二象性；戴维孙、革莫：电子的波动性;测不准原理：海森堡指出同时准确地测定电子在空间的位置和速度是不可能的; Ψx,y,z=Ψr, ,Φ=RrY ,Φ 式中：Rr 部分仅是r 的函数,为Ψ的径向部分,称为径向波函数；Y ,Φ则是角度和Φ的函数,为Ψ的角度部分,称为角度波函数;解上述方程,分别得到决定波函数的3个参数,即n 、l 角量子数、m 磁量子数3个量子数;波函数Ψ是描述核外电子运动状态的数学函数,它是原子轨道的同义词;电子云图像是|Ψ|2随r, ,Φ变化的图像；xy 平面上下的正、负号表示Ypz 的值为正值或负值,并不代表电荷;概率密度与|Ψ|2成正比；令Dr=|Ψ|24πr 2,Dr 称为径向分布函数;Dr 表示电子在半径为r 的球面上单位厚度的球壳夹层内出现的概率,Dr 值越大,表示电子在单位厚度的球壳夹层内出现的概率越大;概率最大不能说明概率密度最大；在原子核附近概率密度最大;主峰越靠外,说明电子离核越远,轨道能量越高;核外电子运动状态主量子数n ：是决定核外电子的能量和电子离核平均距离的参数电子所在的电子层和原子轨道的能级,n 值越大,电子离核的距离越远,电子的能量越高;角量子数l ：又称副量子数,它确定原子轨道或电子云的形状,并在多电子原子中和n 一起决定电子的能量；n 确定后,角量子数l 可取0~n -1的正整数,即l=0,1,2,3…n -1;L 的每一个数值表示一种形状的原子轨道或电子云,代表一个电子亚层或能层;例如,l=0,表示球形的s 电子层或s 原子轨道；l=1,表示哑铃形的p 电子云或p 原子轨道；l=2,表示花瓣形的d 电子云或d 原子轨道;对于多电子原子来说,同一电子层中的l 值越小,该电子亚层的能级越低;磁量子数m ：m 的取值受l 的限制,当l 一定时,m 可取0,±1,±2,…,±l 共2l+1个值;磁量子数决定原子轨道在磁场中的分裂,反映原子轨道在空间伸展的方向;每一个亚层中,m 有几个取值,其亚层就有几个不同伸展方向的同能量原子轨道;磁量子数与轨道能量无关;自旋量子数m s ：原子中的电子除了绕核运动外,还可自旋;核外电子排布规律：泡利不相容原理n>l ≥|m|,m s =±21、能量最低原理和洪德规则电子在同一个亚层的等价轨道上排布时,总是尽可能分占不同的轨道,并且自旋方向相同;洪德规则还包含了另一个内容,即在简并轨道中,电子处于全充满p 6、d 10、f 14、半充满p 3、d 5、f 7和全空p 0、d 0、f 0时,原子的能量较低,体系稳定;在多电子原子中,电子间的相互作用造成同层轨道能级分裂;这种能级分裂现象是内层电子对外层电子的屏蔽作用因电子间互相排斥而使核对外层电子的吸引减弱,有效电荷低于实际核电荷而导致的;同一原子内,不同类型的亚层之间有能级交错现象,这是电子的钻孔效应所致;所谓钻孔效应,是在多电子原子中,角量子数较小的轨道上的电子钻到靠核附近的内部的概率较大,能较好地回避其他电子的屏蔽作用,从而起到增加核引力、降低轨道能量的作用;原子电子层结构和元素周期表元素所在的周期数等于最外层主量子数n;电子层结构与区：稀有气体为范德华半径;同一周期,主族元素的原子半径减小的幅度较大;同族副族元素,从上到下原子半径增大幅度较小;由于“镧系收缩”的影响,第五和第六周期的同族元素之间原子半径非常接近;在定温定压下,基态的气态原子失去电子所需要的能量称为元素的电离能,用I表示,单位为k J mol-1;同一院子的各级电离能是不同的,其大小顺序为I1<I2<I3<I4…;因为阳离子电荷数越大,离子半径越小,核对电子的吸引力越大,失去电子所需能量越高;通常只用第一电离能来衡量元素的原子失去电子的难易程度,元素原子的I1越小,表示该元素原子在气态时越容易失去电子,金属性越强;同一周期元素原子的第一电离能从左到右总的趋势是逐渐增大,某些元素原子具有全充满和半充满的电子结构,稳定性高,其第一电离能比左右相邻元素都高;同一族中,元素原子的第一电离能从上到下总的趋势是减小,受镧系收缩的影响,第六周期的副族元素原子的第一电离能比第五周期的略有增加;电负性χ是指元素的原子在分子中吸引电子能力或本领的相对大小;电负性越小,金属性越强,非金属性越弱;电负性的大小可作为原子形成正离子或负离子倾向的量度;鲍林指定氟的电负性为,氟的电负性最大,因而非金属性最强,铯的电负性最小,因而金属性最强;离子键离子键的特点是没有方向性和饱和性;晶格能：衡量离子键的强弱;晶格能是指标准状态下,由气态离子生成1mol晶体放出的能量,用符号U表示;离子的电荷越多,正、负离子的核间距离越短,晶格能越大,离子键越牢固,离子化合物越稳定;价键理论共价化合物：H2、O2、Cl2、HCl、H20;价键理论又称电子配对法,简称VB法：1键合原子双方各自提供自旋相反的单电子彼此配对;2已键合电子不能再形成新的化学键;3原子轨道最大重叠原理及对称性匹配;共价键的特点：饱和性和方向性;共价键的类型：σ键和π键σ键：“头碰头”,特点是原子轨道重叠部分沿键轴呈圆柱形对称且σ键能大且稳定性高;π键：“肩并肩”,特点是原子轨道重叠部分是以通过一个键轴的平面镜面反对称;共价单键一般是σ键,在共价键双键和叁键中,除了σ键外,还有π键;通常π键没有σ键牢固,较易断裂;两原子间以共价单键结合,只能形成σ键；若以共价双键和叁键结合,其中有一个σ键,其余是。
无机及分析化学的任务和应用
一、我国主要国道
其他公路：
以“X”开头的县道 以“Y”开头的乡道
其他编码规则一样
一、我国主要国道
公路网国道主干线规划情况
“五纵”路线是
同江--三亚； 北京－福州； 北京--珠海； 二连浩特－河口； 重庆－湛江
“七横”路线是
国家高速公路网规划
南北纵向线11条： 鹤岗－大连、沈阳－海口、长春－深圳 济南－广州、大庆－广州 二连浩特－广州、呼和浩特—北海 包头－茂名、银川—百色 兰州－海口、重庆－昆明
国家高速公路网规划
东西横向线18条： 绥芬河－满洲里、珲春－乌兰浩特 丹东－锡林浩特、荣成－乌海 青岛－银川、青岛－兰州 连云港－霍尔果斯、南京－洛阳 上海－西安、上海－成都、上海－重庆 杭州－瑞丽、上海－昆明、福州－银川 泉州－南宁、厦门－成都、汕头－昆明 广州－昆明
一、我国主要国道
以首都为中心的放射线由一位标识码“1”和两位路线顺序号构成： G101：北京－承德－沈阳
由北向南的纵线由一位标识码“2”和两位路线顺序号构成： G225：海口－三亚
由东向西的横线由一位标识码“3”和两位路线顺序号构成： G325 ：广州－湛江－南宁
“五纵七横”主干线由一位标识码“0”和两位路线顺序号构成： G010：同江-三亚
一.按任务分:
➢ 定性分析：鉴定组成 ➢ 定量分析：测定含量 ➢ 结构分析：研究结构
二.按测定原理分 ➢ 化学分析:重量分析，容量分析（各种滴定分析）
➢ 仪器分析:电化学分析，光化学分析，色谱分析， 波谱分析
三.按取样量分
分析方法 常量分析 半微量分析 微量分析 痕量分析
试样用量 >0.1g 0.01-0.1g
无机及分析化学PPT
无关； 注： bB 、xB 、wB与T无关； 无关 注意： 1、 CB、n B 、 MB 、bB 必须指明基本单元 注意： 、 2、 C(B) =b C (bB); n(B) =bn (bB) ; M(B)=bM(1/bB)； 、 ； 3、 较稀的水溶液：因V≈ m 、 ρ ≈ 1, ∴ CB ≈ bB 、 较稀的水溶液： ≈ 17 4、 计算时注意单位换算 、
bB:与体积无关 与温度无关 常用于稀溶液依数性的研究 与体积无关,与温度无关 与体积无关 与温度无关,常用于稀溶液依数性的研究
nB mB bB ＝ = mA M B mA
12
水中溶解0.580g水中溶解 水中溶解 的摩尔质量M(NaCl)＝58.44g·mol-1 解：NaCl的摩尔质量 的摩尔质量 ＝
饱和溶液10.00cm3,测得其 例1-3 在常温下取 - 在常温下取NaCl饱和溶液 饱和溶液 质量为12.003g,将溶液蒸干,得NaCl固体 固体3.173g.求： 质量为 ,将溶液蒸干, 固体 . (1)物质的量浓度 (2)质量摩尔浓度 (3)饱和溶液中 ) 质量摩尔浓度 饱和溶液中 NaCl和H2O的摩尔分数,( 的摩尔分数,( 和 的摩尔分数,(4)NaCl饱和溶液的质量分 饱和溶液的质量分 质量浓度. 数(5)质量浓度. 质量浓度 解：(1) NaCl饱和溶液的物质的量浓度为： (1) NaCl
mB ρ= V
分析化学中计算某组分质量浓度
14
2.4 摩尔分数
摩尔分数x 混合系统中 某物质i的物质的量 混合系统中,某物质 的物质的量n 摩尔分数 i:混合系统中 某物质 的物质的量 i占混 合系统中总的物质的量n的分数称为该物质 的分数称为该物质i 合系统中总的物质的量 的分数称为该物质 的摩 尔分数, 其量纲为1,表达式为 表达式为： 尔分数 其量纲为 表达式为： ni xi = n 双组分系统溶液:
南京工业大学无机与分析化学试卷（下、A）
南京工业大学 无机与分析化学 试卷(下、下、A)A)(一页开卷一页开卷))2012—2013学年第二学期学年第二学期 使用班级使用班级 ：全校相关专业：全校相关专业学院学院 专业专业 学号学号 姓名姓名题号题号 一 二 三 四 五 六 七 总分总分 得分得分一 、每题只有一个答案是正确的,请选择（每题2分,将答案填入答题表中）将答案填入答题表中）题号题号12 3 4 5 6 7 8 9 10 答案答案 题号题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案答案1. 取同浓度的Zn 2+-EDTA 配合物的溶液两份，分别用A ：用NaOH 溶液控制pH=10.0，其条件稳定常数记作K'ZnY ZnY,A ,A ，B ：用氨-氯化铵缓冲溶液控制pH= 10.0，条件稳定常数记作K'ZnY ZnY,B ,B ，。
正确的关系式是：正确的关系式是：2. 佛尔哈德法测定Cl -时，使用的指示剂是：时，使用的指示剂是：(A) Ag 2CrO 4 (B) 二氯荧光黄二氯荧光黄 (C) 甲基橙 (D) FeNH 4(SO 4)2 3. 在下列物质中，不能将KI 氧化成I 2的是：的是： (A) KIO 3 (B) FeNH 4(SO 4)2 (C) Fe(NH 4)2(SO 4)2 (D) CuSO 44. 下列说法正确的是：下列说法正确的是：(A) 非构晶离子的盐浓度越大，沉淀溶解度越大非构晶离子的盐浓度越大，沉淀溶解度越大 (B) 非构晶离子的盐浓度越大，沉淀溶解度越小非构晶离子的盐浓度越大，沉淀溶解度越小(C) 两种沉淀的溶度积相比，溶度积小的溶解度也小两种沉淀的溶度积相比，溶度积小的溶解度也小 (D) 不同种类沉淀的溶解度越大，溶度积也越大不同种类沉淀的溶解度越大，溶度积也越大5. 从磷元素的电位图φo (V) H 2PO 2-____-2.25V ____P 4_______________PH 3 |_____________-1.23V -1.23V____________| 可计算电对P 4/ PH 3的标准电极电位φo P4/PH3为：为：(A) －1.02V (B) －1.74V (C) －0.89V (D) －1.16V 6. 在配离子[Co(C 2O 4)2(en)]-中(en 为H 2N-CH 2-CH 2-NH 2)，中心离子Co 3+的配位数是：的配位数是：(A) 3 (B) 4 (C) 5 (D) 6 7. 用Na 2C 2O 4标定KMnO 4，加入第一滴KMnO 4时，KMnO 4的紫红色不会立即退去，这是因为反应速度不够快，若使第一滴KMnO 4很快退色，最有效的措施是：很快退色，最有效的措施是：(A) 加大H 2C 2O 4浓度浓度(B) 加大酸度加大酸度 (C) 事先加入Mn 2+ (D) 加快滴KMnO 4的速度的速度opH lgαY(H)pH lgαY(H)pH lgαY(H)0.0 23.64 5.0 6.45 10.0 0.45 1.0 18.01 6.0 4.65 11.0 0.07 2.0 13.51 7.0 3.32 12.0 0.01 3.0 10.60 8.0 2.27 4.0 8.44 9.0 1.28 17. 碘量法中所用的指示剂为：碘量法中所用的指示剂为： (A) 淀粉溶液淀粉溶液 (B) 二甲酚橙二甲酚橙 (C) 亚甲基蓝亚甲基蓝 (D) 二苯胺磺酸钠二苯胺磺酸钠18. 晶形沉淀陈化的主要目的是：晶形沉淀陈化的主要目的是：(A) 增大沉淀的溶解度增大沉淀的溶解度 (B) 小颗粒长大，使沉淀更纯净小颗粒长大，使沉淀更纯净 (C) 避免后沉淀现象避免后沉淀现象 (D) 形成非晶型沉淀形成非晶型沉淀19. 当含有Mg 2+、Na +、Ag +、Al 3+离子混合液流过阳离子交换树脂时，最先流出和最后流出的离子分别是：的离子分别是：(A) Na +，Mg 2+(B) Ag +，Al 3+(C) Na +，Al 3+(D) Mg 2+，Ag +20. 已知M 与EDTA(Y)的lg K MY = 13.2，在pH = 5.0的HAc-NaAc 缓冲溶液中，αY(H) =106.45；αM(L) =102.4；αM(OH) =100.4；则在此条件下，lgK’MY 为：为： (A) 6.75 (B) 4.35 (C) 3.95 (D) 2.95 二、填空和简单计算(每题2分) 1. 称取0.3581g 的ZnO(M = 81.38)定容250.00mL ，吸取该溶液20.00mL ，用EDTA 溶液滴定。
无机及分析化学教案
无机及分析化学教案一、教学目标1. 理解无机化学的基本概念，掌握无机化合物的结构和性质。
2. 学会使用分析化学的方法和技巧，进行物质的定性和定量分析。
3. 培养实验操作能力和科学思维，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 无机化学基本概念：原子、离子、分子、键、化合价等。
2. 无机化合物结构与性质：酸、碱、盐、氧化物等。
3. 分析化学方法：重量分析、滴定分析、光谱分析、色谱分析等。
4. 实验技能：实验操作、数据处理、结果分析等。
三、教学方法1. 讲授与讨论相结合：讲解基本概念，引导学生思考和讨论。
2. 实验与实践：进行实验操作，培养学生的实验技能。
3. 案例分析：分析实际问题，提高学生解决实际问题的能力。
四、教学资源1. 教材：无机化学、分析化学等相关教材。
2. 实验器材：显微镜、滴定仪、光谱仪等。
3. 多媒体教学：课件、视频等教学资源。
五、教学评价1. 课堂参与度：评估学生在课堂上的发言和提问。
2. 实验报告：评估学生的实验操作和结果分析。
3. 期末考试：评估学生对无机及分析化学知识的掌握程度。
教案编写要求：1. 每个章节包含教学目标、教学内容、教学方法、教学资源和教学评价五个部分。
2. 教学目标和教学内容要明确具体，教学方法要合理可行。
3. 教学资源和教学评价要充分体现教学目标和要求。
4. 教案要具有可操作性，便于教师教学和学生学习。
六、教学安排1. 课时：本课程共计32课时，其中理论课16课时，实验课16课时。
2. 授课方式：每周2课时，共8周完成教学内容。
七、教学重点与难点1. 教学重点：无机化学的基本概念、无机化合物的结构和性质，分析化学的方法和技巧。
2. 教学难点：无机化合物的结构、分析化学的计算和实验操作。
八、教学过程1. 理论课：通过讲解和讨论，让学生掌握无机化学的基本概念和化合物的性质。
2. 实验课：指导学生进行实验操作，培养学生的实验技能和科学思维。
九、教学进度计划1. 第一周：介绍无机化学的基本概念和化合物的结构。
无机与分析化学-试题答案
一．选择题（50分）1.下列离子中只能作碱的是 C 。
A．H2O B．HCO3-C．S2-D．[Fe(H2O)6]3+2.下列物质既可作酸，又可作碱的是 A 。
A．H2O B．AC-C．H2CO3D．[Al(H2O)6]3+3.下列溶液中，pH值最小的是 B 。
A．0.010 mol/L HCl B．0.010 mol/L H2SO4C．0.010 mol/L HAC D．0.010 mol/L H2C2O4 4.0.25 mol/L HF溶液中，C(H+)为 D 。
A B0.010 mol/L C．0.25a K mol/L D mol/L5.将pH＝5.00的强酸与pH＝13.00的强碱溶液等体积混合，则混合液的pH值为 C 。
A．9.00 B．8.00 C．12.70 D．5.006.下列溶液中，pH值约等于7.0的是 C 。
A．HCOONa B．NaAC C．NH4AC D．(NH4)2SO47.将 1.0 mol/L NH3·H2O与0.10 mol/L NH4Cl 水溶液按 D 体积比混合[V(NH3·H2O):V(NH4Cl)]，能配得缓冲能力最强的缓冲溶液。
A．1：1 B．2:1 C．10:1 D．1:108.要配制pH为9.00的缓冲溶液，需在500 ml 0.1 mol/L的NH3·H2O中加入NH4Cl B 克（K bNH3=1.8×10-5）。
A．47.60 B．4.76 C．1.50 D．15.09.某溶液中含有AgNO3、Sr(NO3)2、Pb(NO3)2和Ba(NO3)2四种物质，浓度均为0.010 mol/L，问向该溶液中逐渐滴加入K2CrO4溶液时，沉淀的先后顺序是 D 。
已知K sp(Ag2CrO4)＝1.1×10-12，K sp(PbCrO4)＝1.8×10-14，K sp(SrCrO4)＝2.2×10-5，K sp(BaCrO4)＝1.2×10-10。
无机及分析化学第五版
反应平衡：反 应达到平衡状 态，反应速率 相等，反应物 和生成物浓度
不再变化
第五章：化学反应速率
化学反应速率的定义
影响化学反应速率的因素
化学反应速率的测定方法
化学反应速率的应用实例
第六章：酸碱反应
酸碱反应的定义和分类 酸碱反应的平衡常数和pH值 酸碱反应的速率和机理 酸碱反应的应用和实例
案
理论与实践相结合
理论与实践相结合：将理论知识与实验操作相结合，提高学生的实践能力 实验操作：提供详细的实验操作步骤和注意事项，帮助学生更好地理解和掌握实验操作 理论讲解：对理论知识进行深入浅出的讲解，帮助学生更好地理解和掌握理论知识 案例分析：通过案例分析，帮助学生更好地理解和掌握理论知识在实际中的应用
第二章：原子结构和元素周期表
原子结构：原子核、电子、质子、中子等 元素周期表：元素周期律、元素分类、元素性质等 原子结构与元素周期表的关系 元素周期表的应用：预测新元素、解释元素性质等
第三章：分子结构和晶体结构
原子结构：原子核、电子云、电子层、 原子轨道等
化学键：离子键、共价键、金属键等
晶体结构：晶格、晶胞、晶系、空间 群等
Part Two
无机及分析化学第 五版章节介绍
第一章：绪论
绪论概述：介绍无机及分析化学的 基本概念、研究对象和研究方法
化学分类：介绍无机化学、分析化 学、有机化学、物理化学等化学分 支
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
化学发展史：介绍化学学科的发展 历程和重要人物
化学应用：介绍化学在工业、农业、 医学、环境等领域的应用
作者：张祖德
出版社：高等教育出版社
出版时间：2013年
目的：为化学专业学生提 供全面、系统的无机及分 析化学知识
无机化学和分析化学习题
无机与分析化学综合练习题及答案本综合练习题及答案与中国农业出版社出版;张凤、王耀勇、余德润主编的无机与分析化学教材配套使用无机与分析化学综合练习题一、选择题1.与难挥发非电解质稀溶液的蒸气压降低、沸点升高、凝固点下降有关的因素为..A. 溶质的本性B. 溶液中溶质的粒子数C. 剂的体积D. 溶液的体积2. 高原地区水的沸点一般 ..A. 等于100℃B. 高于100℃C. 低于100℃D. 无法确定3. 在常压下;海水的沸点一般 ..A. 等于100℃B. 高于100℃C. 低于100℃D. 无法确定4. 在常压下;海水的凝固点一般 ..A. 等于0℃B. 高于0℃C. 低于0℃D. 无法确定5. 溶液的凝固点总是纯溶剂的凝固点..A. 等于B.高于C.低于D. 无法确定6. 静脉注射时;注射液应与血液是 ..A. 等渗溶液B.高渗溶液C. 低渗溶液D. 无法确定7. 常量分析的称量一般在 ..A. 0.1g以上B. 10g以上C. 0.01～0.001gD. 1～10g8. 确定样品中各组分的相对含量属于 ..A. 定性分析B. 定量分析C. 结构分析D. 滴定分析9．对微量成分进行分析一般采用 ..A. 滴定分析B. 重量分析C. 气体分析D. 仪器分析10.下列叙述错误的是 ..A. 方法误差属于系统误差B. 系统误差呈正态分布C. 系统误差具有重现性D. 系统误差包括操作误差11.下列种情况可引起系统误差..A. 天平零点突然有变动B. 看错滴定管读数C. 加错试剂D. 使用的蒸馏水不纯12. 减少偶然误差的方法为 ..A. 空白试验B. 对照试验C. 校正仪器D. 取多次测得值的平均值13. 偶然误差产生的原因不包括 ..A. 室内温度突然变化B. 气压变化C. 仪器性能的微小变化D. 滴定分析仪器刻度不准14. 滴定管读数的绝对误差为±0.02mL;若滴定时用去滴定液20.00 mL;则相对误差为 ..A. ±0.1%B. ±0.2%C. ±1%D. ±0.01%15. 在标定氢氧化钠准确浓度时;某同学四次测定结果分别为0.1022mol/L、0.1023mol/L、0.1022mol/L、0.1024mol/L..而实际结果应为0.1098mol/L;该同学的测定结果 ..A. 系统误差小;偶然误差大B. 准确度高;精密度也高C. 准确度高;但精密度低D. 准确度较低;但精密度较高16. 下列叙述正确的是 ..A. 精密度高;准确度一定高B. 分析工作中;要求分析误差一定为零C. 准确度高一定需要精密度高D. 精密度高表明系统误差小17. 下列有关偶然误差的叙述不正确的是 ..A. 偶然误差在分析中是不可避免的B. 偶然误差正、负误差出现的机会相等C. 偶然误差为负误差D. 偶然误差是某些难以控制的偶然因素造成的18. 一个分析工作者获得三个重复测定的结果极相近;可能得出结论..A. 偶然误差很小B. 系统误差很小C. 所用试剂很纯D. 准确度很高19. 用万分之一的电子天平称量试样时;以g为单位结果应记录到小数点后..A. 一位B. 二位C. 三位D. 四位20. 下列是四位有效数字的是 ..A. 1.1050B. 0.100C. 0.5000D. pH=12.0021. 用0.100 0mol/LHCl溶液滴定 0mol/LNaOH溶液时;记录消耗HCl溶液的体积正确的是 ..A. 18mLB. 18.0 mLC. 18.00 mLD. 18.00 0mL22. 下列不是滴定分析反应条件的是 ..A. 反应必须定量完成B. 反应必须有合适的方法确定终点C. 反应必须无干扰杂质存在D. 物质组成应与化学式相符合23．在滴定分析中;一般用指示剂颜色的变化来判断化学计量点的到达;在指示剂变色时停止滴定的这一点称为 ..A. 化学计量点B. 滴定终点C. 滴定误差D. 滴定分析24. 直接法配制标准溶液必须使用 ..A. 基准物质B. 化学纯试剂C. 分析纯试剂D. 优级纯试剂25. 化学计量点和滴定终点的关系正确的是 ..A. 相差越大误差越小B. 相差越小误差越大C. 相差越大误差越大D. 两者必须一致26. 用重铬酸钾标准溶液测定Fe2+的方法属于 ..A. 返滴定法B. 直接滴定法C. 置换滴定法D. 间接滴定法27. 硼砂作为基准物质用于标定盐酸溶液的准确浓度;滴定时若锥形瓶中残留蒸馏水;则对所标定盐酸溶液浓度的结果 ..A. 偏高B. 偏低C. 无影响D. 不能确定28. 欲配制1 000mL0.1mol/L HCl溶液;应取质量分数为36.5%;密度为1.19g/cm3的浓盐酸 ..A. 8.4mLB. 0.84 mLC. 1.84 mLD. 18.4 mL29. 可用来标定氢氧化钠溶液;也可用作标定高锰酸钾溶液的物质为 ..A . HCl B. H2SO4C、H2C2O4·2H2O D、NaCl30. 用0.100 0 mol/L HCl溶液滴定20.00 mL 等浓度NaOH溶液时滴定的突跃范围为9.7～4.3;若标准溶液的浓度都变为原浓度的1/10 ; 则滴定的突跃范围为 ..A. 10.7～3.3B. 8.7～5.3C. 7.7～6.3D. 11.7～2.331. 甲基红指示剂的变色范围 ..A. 3.1～4.4B. 4.4～6.2C. 8.0～10.0D. 1.2～2.832. 酚酞指示剂的酸式色 ..A. 无色B. 红色C. 黄色D. 橙色33. 在高锰酸钾法中;调解溶液酸性使用的是 ..A. 盐酸B. 硝酸C. 硫酸D. 醋酸34. 高锰酸钾法中所用的指示剂是 ..A. 酸碱指示剂B. 吸附指示剂C. 自身指示剂D. 金属指示剂35. 用台秤称取35.8gNaCl;又用电子天平称取4.516 2 gNaCl;合并溶解稀释至1 000 mL;该溶液物质的量浓度用有效数字运算表示为 ..A. 0.689 mol/LB. 0.7 mol/LC. 0.69 mol/LD. 0.006 9 mol/L 36．用硝酸银标准溶液滴定水中Cl－时;若以铬酸钾为指示剂;则终点时沉淀物的颜色为 ..A. 白色B. 黄色C. 砖红色D. 紫色37. 下列适合佛尔哈德法条件的是 ..A. 以铬酸钾为指示剂B. 以铁铵矾为指示剂C. 以铬黑T为指示剂D. pH=6.5～10.538. 用莫尔法测定Cl—的含量;如果溶液的pH=4;将使测定结果 ..A. 偏高B. 偏低C. 无影响D. 忽高忽低39. 某滴定的突跃范围pH在4.3～7.7之间;应选用的指示剂为 ..A. 甲基红B. 邻菲啰啉C. 铬酸钾D. 铬黑T40. EDTA与金属离子形成的配合物的配位比一般为 ..A. 1﹕1B. 1﹕2C. 2﹕1D. 1﹕341. 人眼看到的光称为可见光;其波长范围为 ..A. 400～760nmB. 200～400mmC. 400～760pmD. 400～760cm42. 硫酸铜溶液呈现蓝色是由于它吸收了白光中的 ..A. 蓝色光B. 绿色光C. 黄色光D. 青色光43. 高锰酸钾溶液呈现紫色是由于它吸收了白光中的 ..A. 蓝色光B. 绿色光C. 黄色光D. 青色光44. 某有色溶液的透光率为0.50;则对应的吸光度为 ..A. lg2B. lg5C. lg6D. lg345. 在分光光度法中;宜选用的吸光度读数范围为 ..A. 0.2～0.7B. 0.1～0.3C. 0～0.2D. 0.3～1.046. 电子天平的称盘上有灰尘;应用 ..A. 毛刷清扫B. 湿抹布擦净C. 水洗净D. 口吹气吹除47. 下列仪器能直接加热的是 ..A. 量筒B. 烧杯C. 容量瓶D. 移液管48. 滴定管内如果有明显的油污;则 ..A. 只用自来水冲洗B. 只用蒸馏水冲洗C. 只用待测液洗D. 先用铬酸洗液浸泡再用自来水蒸馏水洗49. 下列不能用酸式滴定管盛装的是 ..A. KMnO4溶液 B. HCl溶液 C. NaOH溶液 D. K2Cr2O7溶液50. 如果容量瓶的瓶底事先存有少量的蒸馏水;则配制成溶液的浓度 ..A. 偏高B. 偏低C. 无影响D. 无法确定二、填空题1. 分析化学包括和两部分..根据测定原理和操作方法的不同;定量分析可分为和 ..按照测定方法的不同;化学分析法可分为、等..根据化学反应类型的不同;滴定分析法又可分为、、、 ..2. 一个定量分析过程包括的步骤有、、、、 ..3. 定量分析的误差按其性质及产生的原因;可分为和两类..由于使用的蒸馏水不纯引起的误差属于 ..4. 系统误差包括、、、..5. 减少系统误差的方法有、、、、 ..6. 分析结果的准确度常用表示;分析结果的精密度常用表示..7. 数据0.40%、1.86×10—5、pH=8.25分别为、、位有效数字..8. 将数据10.065 01处理成4位有效数字的结果为 ..9. 滴定分析法常用于组分的测定;仪器分析法适合于组分的测定..10. 有效数字是指在分析工作中 ;它包括和..11. 适合滴定分析的化学反应必须具备的条件是、、、 ..12. 滴定分析法主要的滴定方式有、、、..13. 基准物质是指 ..基准物质应具备的条件是 、、 、 ..14. 标准溶液的配制方法有 和 两种..标定盐酸溶液常用的基准物质有 和 ；标定氢氧化钠溶液常用的基准物质有 和..15. 按照酸碱质子理论;H 2O 的共轭酸为 ;H 2O 的共轭碱为 ；HCO 3－的共轭碱为 ;HCO 3－的共轭酸为 ..16. 缓冲溶液是指 ..配制pH=4—6的缓冲溶液;可用 混合液；配制pH=6—8的缓冲溶液;可用 混合液；配制pH=9—11的缓冲溶液;可用 混合液..17. 酸碱指示剂变色的内因是 ;外因是 ..影响指示剂变色范围的因素有 、 、 、 等..18. 在分析化学中;将 称为滴定曲线的突范围..选择指示剂的依据是指 ..滴定分析中常用标准溶液的浓度多控制在 之间..19. 根据所选用的氧化剂的不同;氧化还原滴定法主要分为 、 、..20. 在强酸性条件下;KMnO 4中的锰被还原成 ；其半反应式为 ..21. 沉淀滴定法中的莫尔法所用的指示剂是 ;滴定适宜在 溶液中进行;pH 为 ..如果溶液中有氨存在;溶液的pH 应控制在 ；佛尔哈德法所用的指示剂为 ;直接滴定法测定Ag +时;滴定所用的标准溶液是..为保护AgCl 沉淀不被溶解;常加入的保护试剂是 ..22. 沉淀滴定法主要是银量法;银量法根据指示剂的不同;按创立者的名字分为 、和 ..23. 配位化合物是中心离子和配位体以键结合成的复杂离子和分子..配位体分为和 ;其中滴定分析用的EDTA标准溶液属于 .. 24. 在pH为12时;用钙指示剂测定水中的离子含量;镁离子已转化为 ;故此时测得的是钙离子的单独含量..25. EDTA有个配位原子;几乎能与所有金属离子形成配合物..26. 金属指示剂是利用和颜色的不同;通过在化学计量点时其颜色的变化指示终点的..27. 在配位滴定法中;常用EDTA标准溶液的浓度为 ..28. 配位滴定法中测定水中Ca2+、Mg2+的总量时;以为指示剂;用 ..作为标准溶液;用作为缓冲溶液;调节溶液的pH=10;滴定终点时溶液的颜色由色变为色..按滴定操作顺序分别写出各步反应式：1 2 ..3 4 ..29. 用配位滴定法测定水中的Ca2+含量时;应调节溶液的pH为 ;用作指示剂;滴定终点时的颜色由色变为色..按滴定操作顺序分别写出各步反应式：1 2 3 ..30. 朗伯－比尔定律的数学表达式为 ..31. 用0.100 0mol/L的氢氧化钠溶液滴定20.00mL0.100 0mol/L的盐酸溶液;常选用作为指示剂;终点颜色由变为 ..三、判断题正确的打∨;错误的打×1. 高原地区由于空气稀薄;气压较低;所以水的沸点要高于100℃..2. 溶液的凝固点总是高于纯溶剂的凝固点..3. 静脉注射时;注射液应与血液是等渗溶液..4. 定量分析的任务是鉴定物质的组成..5. 定性分析的任务是测定各组分的相对含量..6. 在分析工作中;几次测定结果的精密度高;其准确度就高..7. 在同一操作中;使用同一种仪器;可以使仪器误差相互抵消;这是一种简易而有效的方法..8. 由于操作不细心;加错试剂而引起的误差;称为偶然误差..9. 几个数相加或相减时;其和或差的有效数字应以有效数字位数最少的为准..10. 在滴定分析中;当加入的标准溶液与被测物质的摩尔质量相等时;即达到化学计量点..11. 滴定分析的化学计量点与滴定终点一般不能恰好一致..12. 标准溶液的配制有滴定法和分析法两种..13. 酸碱滴定法中常用的标准溶液有：NaOH、HCl、HAc、HCN、NH3·H2O..14. 在消除系统误差的前提下;增加平行测定的次数;可以减少偶然误差.. 15用高锰酸钾标准溶液测定Ca2+含量时;采用的是间接滴定法..16. 标定氢氧化钠溶液的准确浓度可用硼砂作为基准物质..17. 标定高锰酸钾溶液的准确浓度常用Na2C2O4作为基准物质..18. 测定Fe2+样品只能用高锰酸钾法测定..19. 在酸碱滴定中只有指示剂的变色范围全部落在滴定的突跃范围内的指示剂才可用来指示终点..20. 用强酸滴定弱碱在化学计量点时的pH一定等于7..21. 用浓溶液配制稀溶液的计算依据是稀释前后溶质的物质的量不变..22. 滴定分析的相对误差一般要求为零..23. 所谓的终点误差是由于操作者终点判断失误造成的..24. 所谓的化学计量点和滴定终点是一回事..25. 当移液管将移取的溶液都放出后;必须用吸耳球将停留在管尖的少量液体吹出..26. 滴定结束后将滴定管内剩余的溶液全部倒回原来试剂瓶中;可以继续使用..27. 有效数字是指在分析工作中实际能测量到的数字;它包括所有的准确数字和最后一位可疑数字..28. 对试样进行分析时;操作者读错数据;属于偶然误差..29. 分析结果与真实值之间的差值称为偏差..30. 多次测得值之间相接近的程度称为准确度..31. 系统误差可以通过增加平行测定的次数予以减少..32. 滴定分析法通常适合于常量组分的测定..33. 吸光光度法是基于物质对光的选择吸收而建立起来的分析方法..34. 高锰酸钾溶液吸收了白光中的黄色光而呈紫色..35. 硫酸铜溶液吸收了白光中的黄色光而呈蓝色..36. 配位化合物是以配位键相结合成的化合物..37. 用铬酸钾作指示剂的银量法称为莫尔法..38. 用铁铵矾作指示剂的银量法称为法扬司法..39. 高锰酸钾法通常选用1mol/L的硝酸进行酸化..40. 直接碘量法通常在强碱溶液中进行..41. 在酸碱滴定中;标准溶液的浓度增大;可减少滴定突跃的pH..42. 配制pH为9～11的缓冲溶液;可用HAc－NaAc的混合液..43. 临床常用质量分数为9%的生理盐水和质量分数为50%的葡萄糖高渗溶液..四、计算解答题1. 何谓渗透压静脉注射时注射液与血液为何要等渗2. 利用溶液蒸气压下降和凝固点降低的原理;解释植物为何具有耐寒性和抗旱性..3. 在常压下;为何海水的沸点要高于100℃4. 市售浓盐酸的密度为1.19g/cm3;质量分数为36.5%;用此盐酸配制250mL;0.1mol/L 的HCl溶液;应取浓盐酸多少毫升5. 有一电子天平;称量绝对误差为±0.1mg..如称取试样0.05g;相对误差是多少如称取1g;相对误差又是多少这说明什么问题6. 计算下列平行测定值：17.16%;17.18%;17.17%的绝对平均偏差和相对平均偏差..7. 某溶液经四次测定;其结果为0.101 6、0.101 2、0.101 4、0.102 5mol/L..其中0.102 5的误差较大;问是否应该舍去Q40.9=0.768. 称取不纯烧碱试样20.00g;加蒸馏水溶解后配成250mL溶液;吸取25.00mL该溶液放入锥形瓶中;加甲基红指示剂;用0.991 8mol/L的HCl溶液滴定至终点;用去HCl溶液20.00mL..求该烧碱试样中氢氧化钠的质量分数..9. 用硼砂标定盐酸溶液..准确称取硼砂试样0.381 4g于锥形瓶中;加蒸馏水溶解;加甲基红指示剂;用待标定的盐酸滴定至终点;消耗盐酸20.00mL;计算盐酸溶液的准确浓度..10. 用邻苯二甲酸氢钾标定氢氧化钠溶液..用电子天平准确称取邻苯二甲酸氢钾4.084 4g于小烧杯中;加蒸馏水溶解后;转移至250.0mL的容量瓶中定容..用移液管移取25.00mL放入锥形瓶中;再加2滴酚酞指示剂;用待标定的氢氧化钠溶液滴定至终点;消耗氢氧化钠溶液20.00mL;计算氢氧化钠溶液的准确浓度..11.计算下列各溶液的H+：10.1mol/L的HCl溶液；20.1mol/L的NaOH溶液；30.1mol/L的HAc溶液；40.1mol/L的NH3·H2O溶液；5在20.00mL 0.100 0mol/LNaOH溶液中;加入20.02mL 0.100 0mol/LHCl溶液；6在20.00mL 0.100 0mol/LHCl溶液中;加入20.02mL 0.100 0mol/LNaOH溶液..12. 准确称取硫酸铵试样0.135 5g于锥形瓶中;加蒸馏水溶解;再加40%的中性甲醛溶液;加2滴酚酞指示剂;待反应完全后;用0.100 0mol/L的氢氧化钠标准溶液滴定至终点;消耗氢氧化钠标准溶液13.55mL;计算原铵盐样品中氮的含量..13. 称取铁矿石试样0.302 9g;溶解并预处理将Fe3+还原成Fe2+;以K2Cr2O7标准溶液滴定至终点;共消耗0.016 43mol/L K2Cr2O7标准溶液35.14mL;计算试样中Fe的质量分数..14. 将0.112 1mol/LAgNO3溶液20.00mL加到0.226 6g的含氯试样中;再用0.1158mol/L NH4SCN溶液返滴定过量的硝酸银溶液时;消耗6.50mL;计算试样中Cl－的质量分数..15. 取100mL某水样;在pH=10的缓冲溶液中以铬黑T为指示剂;用EDTA标准溶液滴定至终点;用去0.010 00mol/LEDTA标准溶液28.66mL；另取相同水样;用NaOH调节pH为12;加钙指示剂;用0.010 00mol/LEDTA标准溶液滴定至终点;用去EDTA标准溶液16.48mL;计算该水样的总硬度以及Ca2+、Mg2+含量mg/L..16.有一高锰酸钾溶液;盛于1cm厚的比色皿中;测得透光度T＝50%;如将其浓度增大1倍;其他条件不变;其吸光度为多少17.如何配制0.1mol/L;250mL的氢氧化钠溶液并简述配制过程包括计算、称量、溶解、配制等步骤..无机与分析化学综合练习题答案一、选择题1.B2.C3.B4.C5.C6.A7.A8.B9.D 10.B 11.D 12.D 13.D 14.A 15.D 16.C 17.C 18.A 19.D 20.C 21.C 22.D 23.B 24.A 25.C 26.B 27.C 28.A 29.C 30.B 31.B 32.A 33.C 34.C 35.A 36.C 37.B 38.A39.A 40.A 41.A 42.C 43.B 44.A 45.A 46.A 47.B 48.D 49.C 50.C二、填空题1.定性分析定量分析化学分析法仪器分析法滴定分析法重量分法酸碱滴定法氧化还原滴定法配位滴定法沉淀滴定法2.试样的采集试样的分解干扰杂质的分离测定方法的选择数据处理和测定结果的评价3.系统误差 偶然误差 系统误差4.方法误差 试剂误差 仪器误差 操作误差5.改进分析方法 校正仪器 使用符合要求的试剂 对照试验 空白试验6. 误差 偏差7. 2 3 28. 10.079.常量 微量10.能测量到的数字 所有的准确数字 最后一位可疑数字11.反应必须定量完成 反应必须迅速完成 反应必须有适当的方法确定终点 反应必须无干扰杂质存在12.直接滴定法 返滴定法 置换滴定法 间接滴定法13.能够直接配制标准溶液的纯净物质 纯度高 物质的组成与化学式完全一致 性质稳定 有较大的摩尔质量14.直接配制法 间接配制法 硼砂和无水碳酸钠 邻苯二甲酸氢钾和草酸 15.H 3O + OH － CO 32－ H 2CO 316.能够对抗外来少量酸或碱而保持pH 几乎不变的溶液 HAc －NaAc NaH 2PO 4－Na 2HPO 4 NH 3·H 2O －NH 4Cl17. 指示剂本身结构的变化 溶液H +的改变 指示剂本身的性质 指示剂颜色的变化 指示剂的用量 温度18. 化学计量点前后±0.1%相对误差范围内pH 的变化 凡是指示剂的变色范围全部或部分落在滴定突跃范围之内;都可作为这一滴定的指示剂 0.01～1mol/L 19. 高锰酸钾法 重铬酸钾法 碘量法.. 20. Mn 2+ MnO 4－+ 8H + + 5ｅ＝ Mn 2+ + 4H 2O21. 铬酸钾 中性或弱碱性 6.5～10.5 6.5～7.2 铁铵矾 NH 4SCN 硝基苯22. 莫尔法 佛尔哈德法 法扬司法23. 配位 单齿配体 多齿配体 多齿配体 24. MgOH 2沉淀 25. 626. 与金属离子形成配合物的颜色 其本身指示剂 27. 0.01～0.05mol/L28. 铬黑T EDTA NH3·H2O－NH4Cl 酒红蓝 Mg2+ + EBT=Mg－EBT Mg2++EDTA=Mg－EDTA Ca2++ EDTA=Ca－EDTA EDTA+ Mg－EBT= EBT+ Mg－EDTA 29. 12～13 NN 酒红蓝 Ca2++NN=Ca－NN Ca2++ EDTA= Ca－EDTAEDTA+ Ca－NN= NN+ Ca－EDTA30. A=lg I0/I=kcb31、酚酞无色浅红色三、判断题1.×2.×3.∨4.×5.×6.×7.∨8.×9.× 10.× 11.∨ 12.× 13.×14.∨15.∨ 16.× 17.∨ 18.× 19.× 20.× 21.∨ 22.× 23.× 24.× 25. × 26.×27.∨ 28.× 29.× 30.× 31.× 32.∨ 33.∨ 34.× 35.∨ 36.∨37.∨ 38.× 39.× 40.× 41.× 42.× 43.×四、计算解答题1. 答：1维持被半透膜隔开的溶液与纯溶剂之间的渗透平衡所需加于溶液的额外压力称为渗透压..2静脉注射时;注射液应与血液是等渗溶液..如为高渗溶液;则血液细胞中的水分将向外渗透;引起血细胞发生胞浆分离..如为低渗溶液;则水分将向血细胞中渗透;引起血细胞的胀破;产生溶血现象..因此临床常用0.9%生理盐水和5%葡萄糖等渗溶液..2. 答：当外界温度偏离常温时;在有机体细胞内都会强烈地生成可溶性物质;从而增大了细胞液的浓度..细胞液的浓度越大;它的凝固点越低;因此细胞液在0℃左右不至于冰冻;植物仍能保持生命活动而表现出一定的耐寒性..另一方面;细胞液的浓度越大;它的蒸气压越小;蒸发越慢;因此在浓度较高时;植物仍能保持水分而表现出一定的抗旱性..3．答：如果水中溶有不挥发的溶质;溶液的蒸气压要下降;要使溶液的蒸气压和外界大气压相等;就必须升高温度;所以溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点..海水中溶有许多不挥发的溶质;因此常压下海水的沸点要高于100℃..4. 解：因为稀释前后溶质的质量不变;所以V×1.19g/cm3×36.5%=0.1mol/L×0.25L×36.5g/molV≈2.1mL5．解： 130.110100%0.2%0.05-±⨯⨯=±230.110100%0.01% 1-±⨯⨯=±3在绝对误差相等的前提下;称量物品的质量越大;相对误差越小;相对误差更能准确反映测定结果与真实值相接近的程度..6． 解： 12绝对平均偏差=0.0067%3相对平均偏差=0.039%7. 解：根据Q 值检验法：хn =0.102 5 хn-1=0.101 6 х1=0.101 2因0.70<0.76 故0.102 5应予保留.. 8．解： 9. 解： 10. 解： 11. 解：1 pH=12 pH=133由于c /K a >400 ;故 H +=1.34×10-3mol/L;pH=2.874由于c/K b >400 ;故 OH -=1.34×10-3mol/L;pOH=2.87;pH=11.135+50.1000mol/L (20.0220.00)mLmol [H ] 5.0010L 40.02mL-⨯-==⨯ pH=4.30650.1000mol/L (20.0220.00)mL[OH ]==5.0010mol/L 40.02mL-⨯⨯－ －pOH=4.30 pH=9.70 12．解：13．解：6Fe 2+ + Cr 2O 7－+ 14H + = 6Fe 3+ + 2Cr 3+ + 7H 2O 14．解：15. 解：1总硬度 1(EDTA)(CaO)1000(CaO mg/L)1000010c V M ρ.⨯⨯⨯=⨯2钙含量 2(EDTA)(Ca)1000Ca(mg/L)10000c V M ρ.⋅⨯⨯=3 镁含量 12(EDTA)()(Mg)1000M (mg/L)10000c V V M ρg .⨯-⨯⨯=16. 解：A =k cb=－lg T A =2A =2×2－lg50%=0.60217．解：1计算NaOH 的质量 m NaOH ＝0.100 0mol/L ×0.25L ×40g/mol=1g.. 2称量NaOH 用托盘天平先称量干燥洁净烧杯的质量并记录;然后把NaOH 放入烧杯再称量出它们的总量并记录..从总质量减去烧杯的质量即为所需NaOH的质量..3配制NaOH溶液往盛有称量好NaOH的烧杯中加入约40mL的蒸馏水;用玻棒搅动;使之溶解并冷却;冷却后定量转入250.0mL容量瓶中..转移溶液时;一只手拿玻璃棒;另一只手拿烧杯;使烧杯嘴紧靠玻棒;玻棒则悬空伸人容量瓶口中;棒的下端应靠在瓶颈内壁上;使溶液沿玻棒和瓶的内壁流入容量瓶中;待烧杯中溶液流完后;将烧杯扶正并使烧杯嘴沿玻棒上提1－2cm;将玻棒放入烧杯..将溶液转移后;先用蒸馏水洗涤玻棒和烧杯内壁2－3次;洗下来的溶液;按以上同样的方法也转入容量瓶中..然后加水稀释至容量瓶容积2/3处;将容量瓶直立旋摇;无需盖盖子;使溶液初步摇匀..继续加水至距离标线以下约1～2cm时;改用胶头滴管滴加水至弯月面的最底端与标线相切为止;随即盖紧瓶塞;像试漏时一样;将瓶倒立;待气泡上升到顶部后;再倒转过来;如此反复7～10次;直到溶液充分混合均匀即可..。
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无机与分析化学
无机与分析化学
无机与分析化学是化学中两个非常重要的分支领域。
无机化学是研究元素、化合物及其反应的科学，而分析化学则是研究物质的成分和数量的科学。
无机化学是研究元素、化合物及其反应的科学。
元素是构成化合物的基本成分，在化学中占据非常重要的地位。
元素包括金属和非金属，例如氢、氧、碳、氮、铁、锌、铜等。
元素之间可以形成化合物，化合物又可以分类为无机和有机化合物。
无机化合物中包含无机酸、碱、盐以及氧化物等，这些物质在生活和工业中有着广泛的应用。
无机化学的研究内容包括无机物的结构、化学性质、反应动力学等方面。
对于无机物的结构，无机化学通过实验测定和理论推导来研究。
例如，X射线晶体学可以用于测定晶体的结构，从而揭示无机物的分子构成和空间结构。
无机化学还研究了无机物的化学性质，例如碳酸盐的水解性、金属离子的氧化还原性等。
此外，无机化学家还研究无机物质间的反应动力学，例如反应速率和反应机理等。
分析化学则是研究物质的成分和数量的科学。
分析化学主要分为定量分析和定性分析两种类型。
定量分析是通过化学方法测量物质中某种物质的数量，例如滴定法、重量法、光谱法等。
定性分析则是判断某种物质在样品中的存在与否，例如荧光分析、红外光谱分析、核磁共振等方法。
这些方法可以用于分析多种在生活和工业中广泛存在的物质，例如食品、水、
空气等。
分析化学的研究领域包括环境分析、生物分析、食品分析等。
环境分析研究污染物的来源、传递途径以及对环境和人类健康的影响。
生物分析则是研究生物组织及其代谢产物的含量和结构，例如DNA序列分析、荷尔蒙含量测定等。
食品分析则是通过化学分析方法检测食品中的成分和添加物，例如检测食品中的营养成分、重金属、农药等。
无机与分析化学在许多领域中都起着非常重要的作用。
在许多现代工业中，硅酸盐、碳酸盐、氧化物等无机物有着广泛的应用。
同时，在生活和食品领域，定量和定性分析方法也被广泛使用。
因此，无机与分析化学这两个领域的研究对于生产和生活都有着极其重要的贡献。