分析化学基础知识

基础知识 1、分析化学中常用相对误差来表示分析结果的准确度。 2、定量分析中的误差有两大类（1)、系统误差(可定误差，有固定的原因，单向性)，分四类：方法误差、仪器误差、试剂误差、操作误差.(2）、偶然误差（不可定误差,有偶然因素造成的，服从统计规律：大误差出现的概率小,小误差出现的概率大，绝对值相同的正、负误差出现的概率大致相等。可通过增加平行测量次数，取平均值表示测量结果，可以减小偶然误差。) ★3、指出下列各种误差是系统误差还是偶然误差？如果是系统误差，请区别方法误差、仪器和试剂误差或操作误差，并给出它们的减免方法。 答：①砝码受腐蚀：系统误差（仪器误差);更换砝码. ②天平的两臂不等长：系统误差（仪器误差）；校正仪器。 ③容量瓶与移液管未经校准：系统误差（仪器误差）；校正仪器。 ④在重量分析中，试样的非被测组分被共沉淀：系统误差（方法误差）；修正方法，严格沉淀条件。 ⑤试剂含被测组分:系统误差（试剂误差)；做空白实验。 ⑥试样在称量过程中吸潮：系统误差（操作误差);严格按操作规程操作。 ⑦化学计量点不在指示剂的变色范围内：系统误差(方法误差)；另选指示剂。 ⑧读取滴定管读数时，最后一位数字估计不准：偶然误差;严格按操作规程操作，增加测定次数。 ⑨在分光光度法测定中，波长指示器所示波长与实际波长不符：系统误差(仪器误差);校正仪器。 ⑩在HPLC测定中，待测组分峰与相邻杂质峰部分重叠:系统误差（方法误差）;改进分析方法 4、精密度和准确度是衡量结果好坏的两个方面。只有在消除了系统误差的前提下，精密度好的分析结果，才可能有较高的准确度.所以,精密度是保证准确度的先决条件。 5、系统误差的传递：加减运算是绝对误差的传递，乘除运算是相对误差的传递。 6、提高分析准确度的方法：①选 择合适的分析方法②减小测量误 差③减小偶然误差④消除系统误 差。 7、消除系统误差的方法：校准仪器、空白试验、对照试验、回收试验 8、有效数字的位数包括所有准确数字和一位欠准数字,是反映测量仪器的准确度，也反映了测量数据的绝对误差和相对误差. ★9、有效数字的修约规则:四舍六入五成双。（其做法是：当多余尾数的首位≦4时，则舍，多余尾数的首位≧6时，则入；多余尾数的首位等于5而后面为0或无数字时，若“5"前面为偶数则舍，为奇数则入，当5后面还有不是零的任何数时，无论5前面是偶或奇皆入);pH, pM, pK, lgβ等常见对数，有效数字位数只看小数部分；数据首位为9和8，计算时多计一位 ★10、有效数字的运算法则：加减法,以小数点后位数最少的那个数据为依据进行有效数字的修约；乘除法，以有效数字位数最少的数据为标准进行修约. ★11、指示剂：甲基橙3。2-4。4；甲基红4。2-6.3；酚酞8.0-9.6. ★12、多元酸滴定指示剂的选择：NaOH滴定43POH,第一计量点可选 用甲基橙为指示剂，也可用甲基橙与溴甲酚绿的混合指示剂，橙色变成绿色。第二计量点可用百里酚肽,无色变浅蓝色，也可用酚肽与百里酚肽混合指示剂，无色变紫色。 ★13、多元碱滴定指示剂的选择：HCl滴定32CONa,第一计量点用酚肽作指示剂，第二计量点用甲基橙、溴酚蓝作指示剂。 14、标准溶液（滴定剂或滴定液)：浓度准确已知的溶液 基准物质：能用于直接配制或标定标准溶液的物质 15、对基准物质要求： ⑴组成和化学式完全相符。 ⑵纯度足够高（〉99。9%)，所含杂质不影响滴定反应的准确度。 ⑶性质稳定(不吸收水和CO2及不易被氧气氧化). ⑷最好有较大的摩尔质量，以减少称量时的相对误差。 ⑸参加滴定反应时,应按反应式定量进行，没有副反应 16、标准溶液的配制方法：直接配制法（K2Cr2O7、KBrO3）、间接配制（NaOH、HCl、EDTA、KMnO4、I3) ★17、溶液中化学平衡的处理方法：质量平衡、电荷平衡、质子平衡。 ★18、化学计量点：当加入的滴定剂的量与被测物质的量之间正好符合化学反应式所表示的计量关系时，称反应到达了化学计量点； 滴定终点：在滴定时，滴定至指示剂改变颜色即停止滴定,这一点称为滴定终点； 返滴定法：先准确加入过量标准溶液，使与试液中的待测物质或固体试样进行反应，待反应完成以后，再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液的方法. 19、酸碱标准溶液的配制与标定： 酸标准溶液：间接法配制；标定基 准物：无水碳酸钠（2010药典）、 硼砂;指示剂:甲基橙，甲基红 碱标准溶液：浓碱法配制；标定基 准物：邻苯二甲酸氢钾（2010药 典）、草酸;指示剂：酚酞. ★20、能否实现滴定的临界条件：8bb8aa10;10KCKC或 21、溶剂分类：⑴质子溶剂：①酸性溶剂:冰醋酸、丙酸②碱性溶剂：二甲基甲酰胺、乙二胺、乙醇胺③两性溶剂:醇类：甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇.⑵无质子溶剂①偶极亲质子溶剂，如二甲基甲酰胺、吡啶、二甲亚枫②惰性溶剂，如苯、三氯甲烷、二氧六环。 下列溶剂中何者为质子溶剂？何者为无质子溶剂？若为质子溶剂，是酸性溶剂还是碱性溶剂？若为无质子溶剂，是偶极亲质子溶剂还是惰性溶剂？ ①冰醋酸；②二氧六环；③乙二胺；④甲基异丁酮;⑤苯；⑥水；⑦乙醚；⑧异丙醇；⑨丙酮；⑩丁胺 答：质子溶剂：①③⑥⑧⑩；其中，酸性溶剂:①;碱性溶剂：③⑩ 无质子溶剂：②④⑤⑦⑨；其中，偶极亲质子溶剂：④⑨；惰性溶剂:②⑤⑦ 22、均化效应:一种溶剂将不同强度的酸（或碱)均化到溶剂合质子4232,,(NHAcHOHSH等）（或溶剂阴离子,S如AcNHOH,,2等）的强度水平的效应。 区分效应：具有均化效应的溶剂。如:水能将4HClO和HCl的酸性均化。 ★酸性溶剂是碱的均化性溶剂，是酸的区分性溶剂;碱性溶剂是碱的区分性溶剂，是酸的均化性溶剂。 在甲基异丁酮溶剂用氢氧化四丁基铵中滴定高氯酸、盐酸、水杨酸、醋酸、苯酚。以电位法确定终点。 23、滴定终点的检测:结晶紫是以冰醋酸作滴定介质，高氯酸为滴定剂滴定碱时最常用的指示剂；α-萘酚苯甲醇用在冰醋酸—四氯化碳、醋酐等溶剂。 24、吸收了空气中2CO的NaOH标准溶液，用于测定强酸、弱酸时，对测定结果有无影响？ 解：NaOH吸收CO2，将部分转化为Na2CO3. ①滴定强酸,如果以甲基橙为指示剂，终点化学计量关系还是1：2，基本无影响。若以酚酞为指示剂，则碳酸钠不能完全作用为氯化钠，对结果有明显影响。 ②滴定弱酸，NaOH能中和弱酸，Na2CO3不能中和弱酸，需要消耗更多的标准溶液，将带来正误差（分析结果偏高)。 25、为什么用盐酸可以滴定硼砂而不能直接测定醋酸钠？为什么用氢氧化钠可以滴定醋酸而不能直接滴定硼酸? 答：硼砂溶于水将生成极弱酸硼酸和一元弱碱 B4O72- + 5H2O = 2H2BO3- + 2H3BO3 一元弱碱的Kb=Kw/Ka，硼酸=1。8×10-5，因此可以用盐酸准确滴定 而醋酸钠Kb极小，无法准确滴定。 氢氧化钠可以测定醋酸不能滴定硼酸同理。 26、在下列何种溶剂中，醋酸、苯甲酸、盐酸及高氯酸的酸强度都相同？①纯水；②浓硫酸；③液氨；④甲基异丁酮 答:液氨（碱性溶剂是酸的均化性溶剂） 27、有一碱液,可能是NaOH、Na2CO3、NaHCO3或其中两者的混合物。今用盐酸滴定，以酚酞为指示剂时消耗HCl的体积为V1，加入甲基橙，继续用盐酸滴定又消耗HCl的体积为V2。当出现下列情况时，溶液各由哪些物质组成？ ①V1＞V2＞0；②V2＞V1＞0;③V1=V2；④V1=0，V2＞0；⑤V1＞0，V2=0 答:①NaOH+Na2CO3； ②Na2CO3+NaHCO3; ③Na2CO3； ④NaHCO3； ⑤NaOH. 28、影响配位滴定突跃的主要因 素：(1）条件稳定常数对滴定突跃 的影响，常数越大滴定突跃也越 大；（2）金属离子浓度对滴定突跃 的影响,浓度越大滴定突跃也越 大。 29、提高配位滴定的选择性:（1) 控制溶液的酸度；(2）利用掩蔽法 消除干扰(配位掩蔽法如加入三乙 醇进行掩蔽、沉淀掩蔽法如加入 NaOH进行掩蔽；氧化还原掩蔽

法如加入抗坏血酸或羟胺进行掩 蔽) 30、金属离子M的副反应系数α中，M， L分别代表什么？α=1表示什么？ 答：M代表金属离子,L代表其他配位剂。α=1是表示该反应体系中无其他配位反应. 31、金属离子指示剂：配位滴定中，能与金属离子生成与指示剂本身颜色有明显区别的有色配合物从而指示滴定过程中金属离子浓度变化的显色剂（多为弱酸性有机染料）。 32、配位滴定金属指示剂铬黑T（EBT）的使用PH值范围：铬黑T与金属离子形成的配合物均为红色，只有在PH7—10范围内指示剂与其金属离子配合物才有明显的差别，终点时溶液由红色变为蓝色.EDTA用硬质塑料瓶装。 33金属指示剂与金属配合物（Min）的稳定性应比金属—EDTA配合物（MY)的稳定性低，一般要求2''10/MInMYKK。 34、常用金属指示剂： EBT(铬黑T）：终点：MIn（红）→In （纯蓝）;适宜的pH：7.0～11。0（碱性区使用)；缓冲体系:NH3—NH4Cl；封闭离子：AL3+,Fe3+，Cu2+，Ni2+ ，Co2+ 掩蔽剂：三乙醇胺，NH4F等 二甲酚橙（XO）：终点：紫红→亮黄；适宜的pH范围： 〈6.0(酸性区)；缓冲体系：HAc—NaAc，六次甲基四胺；封闭离子：AL3+，Fe3+,（Cu2+，Co2+，Ni2+）;掩蔽剂：氟化胺，邻二氮菲等. 35、配位滴定中常用缓冲溶液：pH5-6时常用醋酸-醋酸盐缓冲溶液;pH9-10时常用氨性盐缓冲溶液。 ★36、提高配位滴定选择性的方法：⑴5lgNYMYKKK，可以通过控制酸度条件实现准确分步滴定。 ⑵5lgNYMYKKK，加掩蔽剂。 ★37、对于1：1型(a=b=1）氧化还原反应，n1=n2=1,n=1时必须'lgK≥6或'≥0.35V;n1=n2=2,n=2时必须'lgK≥6或'≥0。18V； 对于1：2型（a=1,b=2）氧化还原反应，n1=2，n2=1时，必须'lgK≥9或'≥0。27V 不论什么类型的反应，只需'≥0。4V，均能满足定量分析的要求。 38、影响氧化还原反应的速度：浓度、温度、催化剂。 39、氧化还原滴定法的指示剂：高锰酸钾（自身指示剂）。 40、直接碘量法的应用范围：AsSOS、、232（Ⅲ）、Sn（Ⅱ)、维生素C。实验条件：酸性、中性或弱碱性。 41、直接碘量法操作步骤中为什么要加稀醋酸和新鲜煮沸放冷的蒸馏水?因为碘量法环境要求中、酸性或弱碱，且维生素在酸性条件下稳定，所以体系加酸是为了保护羟基和保护酯键；再因为维生素还原性极强，在空气中易被氧化，所以体系通过加热排除空气，灭酶活性、细菌等其他活性物质. ★42、碘量法中误差来源：碘的挥发和I被空气中的2O氧化。 减小误差的方法：⑴防止2I挥发①加入过量的KI，使2I生成3I， 增大2I的溶解度②反应在室温下 进行③在碘量瓶中进行，快滴慢摇 ⑵防止I被空气中的2O氧化①避免酸度过低②除去22NOCu、等氧化催化物③避光。 43、碘量法使用最多的指示剂是直链淀粉。现配现用，直接碘量法滴定前加入，间接碘量法在滴定接近计量点时加入，常温弱酸性溶液中使用。 44、碘标准溶液的配制过程中，碘固体要研磨完全溶解.硫代硫酸钠溶液标定。 ★45、亚硝酸钠法重氮化滴定法的滴定对象是:在酸性介质中的芳伯胺类化合物； 亚硝基化滴定法的滴定对象是：在酸性介质中的芳仲胺类化合物。 ★46、铈量法常用于药剂中2Fe测定. ★47、莫尔法以42OCrK作指示剂,用3AgNO标准溶液滴定Cl或Br,以砖红色沉淀的生成指示滴定终点。 ★48、莫尔法应在中性或弱碱性溶 液中进行滴定，若在酸性中会生成 铬酸。但如果碱性太强,则析出 OAg2沉淀。在滴定过程中必须 充分振摇。 49、佛尔哈德法用铁铵矾为指示 剂,利用稍过量的SCN与Fe3生 成红色的配位化合物来指示滴定 终点。须在酸性（稀硝酸)溶液中进行,可以防止Fe3的水解,也可以避免弱酸根离子的干扰。 ★50、法扬司法注意点：溶液适当稀释；加入糊精、淀粉，使卤化 银保持胶体状态；控制适当的酸度；指示剂离子的吸附能力应略小于对被测离子的吸附能力。 51、电磁辐射（光子）的能量公式：EhchvE,,/ 52、电磁波谱能量大小：其中紫外 的能量为4.1eV,可见的能量为 4.1eV210，从短波到长波依次 为： 射线〉X射线〉紫外〉可见〉红外> 微波〉无线电波，能量依次降低。 53、化合物的共轭链越长，激发跃 迁所需的能量越小。 54、一般仪器测量的适量范围是：A=0.2-0。7，相对误差最小。 55、紫外-可见分光光度计的主要部件有：光源、单色器、吸收池、检测器、讯号处理与显示器组成。基中，检测器又由光电池、光电管、光电倍增管、光二极管阵列检测器组成. 56、吸收池有玻璃吸收池和石英吸收池，玻璃吸收池能吸收紫外，仅适用于可见光,石英吸收池不吸收紫外，适用于紫外和可见光。 57、振动弛豫：是处于激发态各振动能级的分子通过与溶剂分子的碰撞而将部分振动能量传递给溶剂分子，其电子则返回到同一电子激发态的最低振动能级的过程.属于无辐射跃迁。 58、内部能量转换：是当两个电子激发态之间的能量相差较小以致其振动能级有重叠时，受激分子常由高电子能级以无辐射方式转移至低电子能级的过程。 59、溶液荧光光谱特征:斯托克斯位移、荧光光谱的形状与激发波长无关、荧光光谱与激发光谱的镜像关系。 60、影响荧光强度的外部因素：温度、溶剂、酸度、荧光熄灭剂、散射光。 61、荧光定量分析的依据:Ecl≤0.05。 62、紫外可见分光光度计和荧光分光光度计的区别在哪? 紫外可见分光光度计光源是用氢、氘或钨灯，有一个滤光片，比色皿两面透光,紫外只有一个UV-Vis；荧光分光光度计光源是用氙灯，有两个滤光片，比色皿四面透光,荧光有两个单色器激发光和发射光。 63、荧光分光光度计主要由激发光源、单色器、样品池、检测器和数据处理等部件组成。光源和检测器一般呈90度位置放置. 64、原电池是将化学能转变为电能的装置；电解池是将电能转变为化学能的装置。 65、指示电极：是电极电位值随被测离子的活（浓）度变化而改变的一类电极。 66、参比电极:是指在一定条件下，电位值己知且基本恒定的电极。饱和甘汞电极和银-氯化银电极是电位法中最常用的参比电极。 67、25℃时饱和甘汞电极（SCE）的电位是：0.2412V。 25℃时饱和银—氯化银电极的电位是:0。1990V。 68、pH玻璃电极响应机制是:当玻璃膜浸入水溶液中后，溶液中的氢离子可以进入玻璃膜与Na进行交换。 69、实现色谱操作的基本条件是必须具备相对运动的两相：固定相和流动相。 70、结构相似的化合物分离的方法是：梯度洗脱. 71、要使两化合物分离,两化合物的分配系数K不同。 72、色谱法按色谱过程的分离机制分为：分配色谱法、吸附色谱法、离子交换色谱法和分子排阻色谱法。 73、常用的吸附剂：硅胶、聚酰胺、氧化铝。 74、工作中较常用的非极性键合相是ODS柱. 75、NR3)(属于阴离子交换树脂 3,SORCOOR