分析化學(xué)期末復(fù)習(xí)資料

1、精品文檔 分析化學(xué)期末復(fù)習(xí)資料 第一章緒論 1. 分析化學(xué)包括：定量分析，定性分析，結(jié)構(gòu)分析（形態(tài)分析） 2. 定性分析的對象包括：樣本，分析物 3. 按樣本大小可分為：常量分析（固：100mg，液：10mL），半微量分析（固: 10100mg,液：110mL）,微量分析（固：0.110mg,液：0.011mL） 4. 按分析物在樣品中所占 含量可分為：主要（常量）組分分析（1%）,微量組 分分析（0.011%），痕量組分分析（0.01%） 第二章誤差及分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理 1. 誤差：測定值與真值之間的差值。 2. 絕對誤差：E=X T 3. 相對誤差：Er=亍100% 誤差小，準(zhǔn)確 4. 準(zhǔn)

2、確度：測定平均值與真值接近的程度，常用誤差大小表示 度咼。 5. 偏差：個別測定結(jié)果與幾次測定結(jié)果的平均值之間的差值。 6. 絕對偏差：di =Xi- X Xi x 7. 相對偏差：dr =100% X 8.相對平均偏差：dr 100% n X 2 Xi -X 9.（樣本）標(biāo)準(zhǔn)偏差 s= n -1 10. 精密度：在相同條件下，多次重復(fù)測定值相互符合的程度，常用偏差大小表 示。 11. 實驗結(jié)果首先要求精密度高，才能保證有準(zhǔn)確的結(jié)果，但高的精密度 不一定 能保證有高的準(zhǔn)確度。（如無系統(tǒng)誤差存在，則精密度高，準(zhǔn)確度也高） 12. 校正系統(tǒng)誤差（準(zhǔn)確度，誤差）的方法：改進方法，校正儀器，對照實驗，

3、 空白實驗，回收率實驗 13. 校正隨機（偶然）誤差（精密度，偏差）的方法：增加測定次數(shù) 14. 隨機誤差大，系統(tǒng)誤差不一定大 15.可疑值的取舍: Y V G 檢驗（書 p17） （G= L s ，s：標(biāo)準(zhǔn)偏差），Q檢驗（p18） 16.平均值的置信區(qū)間（p14）: （t :查表可得, 測定次數(shù)） 、，、s大 17. 判斷兩組數(shù)據(jù)精密度是否有差異（p19）: F檢驗（與偏差有關(guān)）（F=- ） s小 18. 比較某測定值與標(biāo)準(zhǔn)值有無顯著性差異（p19）: t檢驗（與誤差有關(guān)） X t= jn （卩：標(biāo)準(zhǔn)值） s 19. 有效數(shù)字： 1）pH、pM、pKa、pKb、IgK等有效數(shù)字位數(shù)，按小數(shù)點

4、后的位數(shù) 來算（書p23; eg： pKa=4.74,則Ka=1.8 10 5都是2位有效數(shù)字） 2）修約規(guī)則：“四舍六入五留雙” b+2S2O32-=2l-+S4O62- Na2C2O4 KMnO4 2Mn O4-+5C2O42-+16H+=2M n2+10CO2 +8H2O H2C2O4 2H2O NaOH( 1:2) H2C2O4+2NaOH=Na2C2O4+2H2O KHP鄰苯二甲酸 NaOH KHP+NaOH=KNaP+H2O 氫鉀 Na2B4O7 10H2O HCl （1： 2） B4O72-+2H+5H2O=4H3BO3 CaCO3 EDTA NaCl AgNO3 Ag+CI-=

5、AgCI Na2CO3 HCl Na2CO3+HCl=NaHCO 3+NaCI （酚酞作指示 劑）； Na2CO3+2HCI=2NaCI+H 2O+CO2 （甲基橙） 11. NaOH、鹽酸（除恒沸溶液外）、KMn0 4、EDTA、Na2S2O3等不宜用直接法 配制 12. 滴定分析對化學(xué)反應(yīng)的要求： 1）反應(yīng)按一定的方程式進行，無副反應(yīng)，即具有確定的化學(xué)計量關(guān)系 2）反應(yīng)程度完全，能達(dá)到99.9%以上 3）反應(yīng)速度要快，或通過改變反應(yīng)條件能使反應(yīng)加速 4）有適當(dāng)?shù)姆椒ù_定反應(yīng)化學(xué)計量點 第四章酸堿滴定法 1. 共軛酸 共軛堿+ H + 2. 酸堿半反應(yīng)：各個共軛酸堿對的質(zhì)子得失反應(yīng)，該反應(yīng)不

6、能單獨發(fā)生 3. 共軛酸堿對滿足：Ka Kb=Kw=10A-14 （eg: H3PO4H2PO4-: Ka1 Kb3=Kw） 4. 共軛酸酸性越強，其對應(yīng)的共軛堿堿性越弱（書p4850） 5. 分布系數(shù)（）：某一存在形式的平衡濃度占總濃度的分?jǐn)?shù)。（eg：書p52 H3PO4） 6. 分布系數(shù)僅與溶液中的H +及本身的酸特性Ka有關(guān)，而與酸的總濃度無關(guān)。 7. 分布曲線：不同pH溶液中酸堿存在形式的分布。（書p52） 8. 分布曲線在酸堿滴定中的作用： 1）判斷能否家通過控制溶液的pH進行分步測定（幾個滴定突躍） 2）判斷在某個pH時，同時有哪幾種存在形式，以哪一種存在形式為主 9. 質(zhì)子平衡（

7、PBE）（書p55） 10. pH計算（書p60表4-1,尤其是最簡式（c）,以及化學(xué)計量點時pH的計算 11. 共軛酸堿對構(gòu)成的 緩沖溶液能控制的pH范圍：pKa 1 （緩沖能力最大對應(yīng) pH=pKa ） 12. 酸堿指示劑的理論變色范圍：pKa 1 13. 酸堿指示劑選擇原則： 1）應(yīng)使指示劑的變色范圍處于或部分處于滴定突躍范圍內(nèi) 2）化學(xué)計量點與指示劑變色范圍接近 14. 強堿滴定弱酸：可直接準(zhǔn)確滴定的條件：cKa 10A-8 15. 強酸滴定弱堿：可直接準(zhǔn)確滴定的條件：cKb 10A-8 16. 二元酸可進行分步滴定的條件： cKa1 10A-9 ，cKa2 10八-9 且 Ka1/K

8、a210A4 （2 個滴定突躍）； cKa1 10A-9 ，cKa2 10八-9 且 Ka1/Ka20 V2=0 V1V2 Na2CO3 V10 V20 V仁V2 NaHCO3 V1=0 V20 V10 V20 V1V2 Na2CO3、NaHCO 3 V10 V20 V1V2 時：酚酞變色：NaOH+HCI=NaCI ，Na2CO3+HCI=NaHCO 3+NaCI 甲基橙變色：NaHCO3+HCI=NaCI +H 2O+CO2 VNaOH =V1-V2， V Na2CO3 =V2 當(dāng) V112, 則Mg2+生成Mg（ OH） 2沉淀，用鈣指示劑可以指示 EDTA滴定Ca2+的終點。 氧化還原

9、掩蔽法：用EDTA滴定Bi3+、Zr4+、Th4+等離子時，以抗壞血酸（Vc） 或羥胺將Fe3+還原成Fe2+,消除干擾 2）解蔽方法：銅合金中Cu2+、Zn2+、Pb2+三種離子共存，預(yù)測定其中Zn2+和Pb2+, 用氨水中和試液，加KCN掩蔽Cu2+和Zn2+，在pH=10時，用鉻黑T作指示劑， 用EDTA滴定Pb2+。滴定后的溶液，加入甲醛或三氯乙醛 作解蔽劑，再用EDTA 繼續(xù)滴定Zn2+。 14. 配位（絡(luò)合）滴定法的應(yīng)用：測金屬離子的含量 15. 自來水硬度的測定（EDTA測Ca2+、Mg2+）： pH=10.0，以鉻黑T（ EDT）指示劑，測Ca、Mg總量（Mg-EBT紫紅色 E

10、BT 藍(lán)色） pH=12.5，以鈣指示劑，測Ca的含量 16. 可用EDTA直接滴定法測定的離子 pH=1，滴定 Bi3+ pH=1.52.5，滴定 Fe3+ pH=2.53.5，滴定 Th4+ pH=5 6，滴定 Zn 2+、Pb2+、Cd2+、稀土 pH=910,滴定 Zn2+、Mn2+、Cd2+、稀土 pH=10，滴定 Mg2 + pH=12 13,滴定 Ca2+ 第六章氧化還原滴定法 1. 氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)：電子的轉(zhuǎn)移 Ox （氧化態(tài)）+ne-=Red （還原態(tài)） 2.能斯特方程式：Ox/ 0.059 ax RedOx/ Redlg(25 na Red （:標(biāo)準(zhǔn)電極電位，aox和aR

11、ed分別為氧化態(tài)和還原態(tài)的活度） 3. Ox/Red Ox/Red邑（x/Red :條件電極電位，是在特定條件下, nCRed 氧化態(tài)和還原態(tài)的總濃度均為1mol L-1時的實際電極電位，它在條件不變時為 一常數(shù)） 4. 若 Ox1/Red1Ox2/Red2Ox1 氧化 Red2Ox1Red2Red1Ox2; 右 Oxi / RediOx2/Red2Ox2 氧化 Red1Ox2Red1Red2Ox1 5. 可逆對稱氧化還原反應(yīng)：n 20 x1+ n1Red2=n2Red1+n Ox2 n2n1 條件平衡常數(shù)的對數(shù)： lgK lg CRed1 COx2 1 2 n (n : n1, n2 Cox

12、1 CRed2 0.059 的最小公倍數(shù)） 6.氧化還原反 應(yīng)完 全兩 電對 條件電位 的差值應(yīng)滿足： 0.059 123 n n 2 (n1 n2) n1 n2 若 n1=n2=1，貝U 1 2 0.35V ； 若 n1=n 2=2，貝卩 1 2 0.18V 7. 氧化還原反應(yīng)的速率及影響因素： 1）濃度：濃度T,反應(yīng)速率T 2）溫度：溫度T,反應(yīng)速率T 3）催化劑 4）誘導(dǎo)反應(yīng)：由于一種氧化還原反應(yīng)的發(fā)生而促進另一種氧化還原反應(yīng)進行的 現(xiàn)象，后一反應(yīng)稱為誘導(dǎo)反應(yīng)或共軛反應(yīng)。誘導(dǎo)反應(yīng)不等于催化反應(yīng)。 8. 氧化還原滴定的化學(xué)計量點電位（以Ce4+Fe2+=Ce3+Fe3+為例, Ce4 /C

13、e3 =1.44V， Fe3 /Fe2 =.68V）： T%=99.9, - F 32+0.059 lg99.9%=0.86V Fe /Fe 0.1% Fe3 /Fe2 =1.06V 2）化學(xué)計量點時: sp （一般的可逆對稱氧化還原反應(yīng) 1）化學(xué)計量點前：滴定分?jǐn)?shù)為 T%=50.0, n20 x1+ n1Red2=n2Red1+nOx2,化學(xué)計量點時的 電位為spX仏丄） n1 n2 3）化學(xué)計量點后：T%=100.1, Ce4 /Ce3 + 0.059 lg01%=1.26V 100% T%=200, Ce4 /Ce3 9. 滴定突躍: 1）越大，滴定突躍越大 2）與濃度無關(guān) 3）受反應(yīng)條

14、件（介質(zhì)、溫度等）影響 4）化學(xué)計量點時的電位偏向得失電子較多的電對一方 10. 氧化還原滴定指示劑： 1）氧化還原指示劑：指示劑變色的電位范圍In 0竺V,使用原則是使sp與 n In盡可能接近 2）自身指示劑：eg： KMnO4作滴定劑滴定無色或淺色還原劑溶液時，利用MnO4- 本身呈紫紅色，還原為 Mn2+為無色來指示終點。 3） 專屬指示劑：可溶性淀粉可與游離碘生成深藍(lán)色配合物，因而淀粉是碘量法 的專屬指示劑。 11. 常用氧化還原滴定法： 1）高錳酸鉀法: 強酸性溶液：MnO4+8H+5e-=Mn 2+4出0 中性或堿性溶液： MnO 4+2H2O+3e-=MnO 2+4OH - 標(biāo)

15、準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定（間接法配制）： 配制：加熱煮沸暗處保存（棕色瓶）過濾除去MnO2標(biāo)定 標(biāo)定：用基準(zhǔn)物 Na2C2O4、H2C2O4 2H2O、AS2O3、FeSO4 （NH4）2SO4 6H2O 和純鐵絲等。 例如，標(biāo)定反應(yīng)： 2MnO 4 +5C2O4- +16H+=2Mn 2+10CO2 +8H2O 注意點：（三度一點 i溫度：將溶液加熱到7585 C。溫度過高會使部分H2C2O4分解 （H2C2O4=CO2+CO+H2O）；溫度過低反應(yīng)緩慢 ii酸度：保持一定的酸度（0.51.0mol L-1H2SO4 ），為避免Fe3+誘導(dǎo)KMnO4 氧化Cl-的反應(yīng)發(fā)生，不使用HCI提供酸性介質(zhì)

16、。酸度不夠，易生成 MnO2沉淀； 酸度過高會促使H2C2O4 iii速度：由于該反應(yīng)為自動催化反應(yīng)，故開始滴定時滴定速度要慢些；等幾滴 KMnO4溶液已起作用后，滴定速度可稍加 快；快到滴定終點時，滴定速度減 慢 iv滴定終點：微過量高錳酸鉀 自身的粉紅色指示終點（30s不褪色 應(yīng)用示例：過氧化氫的測定（直接滴定法 反應(yīng)方程式：5H2O2+2 MnO 4 +6H +=2Mn 2+5O2 +8H 2O 2）重鉻酸鉀法 酸性溶液：CqO；- +14H+6e-=2Cr 3+7H 2O 特點：可用直接法配制；只能在酸性條件使用；基準(zhǔn)物且溶液極其穩(wěn)定；可在 HCI介質(zhì)中進行滴定 K2C2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液進

17、行滴定時，常用氧化還原指示劑，如二苯胺磺酸鈉或鄰苯 氨基苯甲酸 應(yīng)用示例：重鉻酸鉀法測鐵 反應(yīng)方程式：6Fe2+Cr2O；-+14H+=6Fe3+2Cr3+7H2O 實驗過程：試樣熱HCI溶解 SnCl2還原（Fe Fe2+）鎢酸鈉（指示劑） TiCl3還原（過量）加Cu2+（催化劑）加水 加入H2SO4+H3PO4混酸 加二苯胺磺酸鈉（滴定指示劑）用K2C2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定終點（綠色 紫 色） （加入H3PO4作用：使卩+生成無色Fe PO4 2絡(luò)離子，既消除了 Fe3%黃色影 響，易觀察；又降低了 Fe3+/Fe2+電對的電極電位，使指示劑變色點電位更接近化 學(xué)計量點電位） 3）碘量法 碘

18、量法的基本反應(yīng)（中性或弱酸性溶液中）： Cr2O7-+6l-+14H+=2Cr3+3l2+7H2O； I2+2S2O3 =S4O6 +2I- （在堿性溶液中，I2會發(fā)生歧化反應(yīng)：3l2+6OH-=IO3+5l-+3H2O;在強酸性溶液 中，Na2S2O3會發(fā)生分解，I-易被氧化） 碘量法的終點常用 淀粉指示劑指示 硫代硫酸鈉（Na2S2O3）標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制（間接法） 冷卻牯溶解 Nrt;S2Oy5ll2O 加入少許 7V 衛(wèi)于棕色 玻璃瓶 標(biāo)定 2 避光光催化空氣氧化3 S KIO 3、KBrO 3、K262O7、K3Fe(CN)6等。 標(biāo)定：用基準(zhǔn)物 純碘、純銅、 碘溶液的配制與標(biāo)定 配制：

19、I2溶于KI濃溶液（過量），生成丨3 一稀釋一貯棕色瓶 標(biāo)定：用基準(zhǔn)物 AS2O3或已標(biāo)定的Na2S2O3 反應(yīng)：H2ASO3+I2+H2O H3AsO4+2+2H + 間接碘量法應(yīng)用： 與KI反應(yīng)析出12： 10 3 5I 6H 3I2 3H2O BrO 3 6I 6H 3I2 3H2O Br Cr 2O 7 6I 14H 3 2Cr3I2 7H2O 2Cu2 4I 2CuI 12 析出的碘用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定：I2+2S2O2 =S4O2 +21-（反應(yīng)物與KI反應(yīng)時, 酸度越大，速率越快，但酸度過大時，碘離子易被02氧化，故酸度控制在 0.81.0mol丄-1;淀粉指示劑應(yīng)在近滴

20、定終點時加入，否則吸留I2,使終點拖后。） 應(yīng)用示例：硫酸銅中銅的測定 反應(yīng)方程式：2Cu2 4I 2CuI I2 第七章重量分析法和沉淀滴定法 1. 重量分析對沉淀的要求： 1）對沉淀形式的要求： 沉淀要完全，沉淀溶解度s要小 沉淀的純度高，盡量避免混進雜質(zhì)，并應(yīng)便于過濾和洗滌 易轉(zhuǎn)化為稱量形式 2）對稱量形式的要求： 確定的化學(xué)組成，組成必須與化學(xué)式完全符合恒定-定量基礎(chǔ) 稱量形式穩(wěn)定-量準(zhǔn)確 稱量形式的摩爾質(zhì)量大-減少稱量誤差 3）沉淀劑的選擇： 符合對沉淀的要求 有較好的選擇性 易除去的沉淀劑 2. 純水中MmAn化合物的溶解度s及溶度積Ksp m： n=1 : 1 型 MA M+A，

21、s= , Ksp m： n=1 ： 2 型 MA 2 M+2A，Ksp=M - A 2=s - (2s)2=4s3 MmA n mM+nA，Ksp=M m - A n=sm+n - mm nn，s=m J m p n V m n 3. 影響沉淀溶解度的因素 1）同離子效應(yīng)：降低沉淀溶解度 2）鹽效應(yīng)：增大沉淀溶解度 3）酸效應(yīng)：增大沉淀溶解度 4）配位效應(yīng)：增大沉淀溶解度 5）其它影響因素 溫度：一般為T增大，溶解度增大 溶劑：有機溶劑中的溶解度比在純水中的小 顆粒大?。篠大顆粒）VS（小顆粒） 4. 影響沉淀純度的因素 1）共沉淀 表面吸附：在沉淀的表面上吸附了雜質(zhì) 吸留和包藏 2）后沉淀：

22、由于沉淀速度的差異，在已形成的沉淀上形成第二種不溶物質(zhì)。一 般發(fā)生在穩(wěn)定的過飽和溶液中。 5. 沉淀條件的選擇（晶形沉淀）： ?。合∪芤?熱：熱沉淀，冷過濾慢：慢加 攪：快攪 陳：陳化 6. 銀量法指示終點的三種方法： 1）摩爾法一一用鉻酸鉀作指示劑 反應(yīng)方程式：Ag+CI-=AgCI （白色）；2Ag+（過量）+CrO； =Ag2CrO4 （磚紅） 滴定劑：AgN03標(biāo)準(zhǔn)溶液 酸度：pH6.510.5 （中性或弱堿性） （若在強堿溶液中，會生成Ag2O沉淀，測定結(jié)果偏大；若在酸性溶液中， 2CrO； 2HCqO7 H2O，平衡向右移動，使CrO；濃度減小，測定結(jié)果 偏大） 2）佛爾哈德法一一

23、用鐵銨磯作指示劑 反應(yīng)式（直接法，酸性）:Ag+ SCN- = AgSCN （白）；SCN-（過量）+Fe3+=FeSCN2+ （紅） 滴定劑：NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液 測定鹵素時采用間接法（返滴定）： Ag+CI-=AgCIAg+ （過量）+ SCN- = AgSCNSCN-（過量） +Fe3+=FeSCN2+ 3）法揚司法一一用吸附指示劑 以AgNO3滴定CI-為例： 指示劑：熒光黃（HFI）由黃綠色一淡（粉）紅色（指示終點） 第十四章 定量分析的一般步驟 1.試樣的米取和制備 1）試樣的采取和制備必須保證所取試樣具有代表性 2）取樣大致分三步： 收集粗樣（原始試樣）； 將每份粗樣混合和粉碎、縮分，減少至適合分析所需的數(shù)量； 制成符合分析用的樣品。 3）正確取樣應(yīng)滿足要求： 大批試樣（總體）中所有組成部分都有同等的被采集的概率； 根據(jù)給定的準(zhǔn)確度，采取有次序的和隨機的取樣，使取樣的費用盡可能低； 將幾個取樣單元（如車、船、袋或瓶等）的試樣徹底混合后，再分成若干份， 每份分析一次，這樣比采用分別分析幾個取樣單元的辦法更優(yōu)化。 4）取樣操作方法 組成比較均勻的物料：包括氣體、液體和某些固體，取樣單元可以較小，如：對 于大氣樣品，根據(jù)被測組分在空氣中存在狀態(tài)、濃度，以及測定方法的靈敏度， 可用直接法或濃縮法取樣； 對于水樣，需根據(jù)情況確定取樣面、取樣點、取樣方法； 組成很不均