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2025年大学大二(应用化学)分析化学综合测试试题及答案
(考试时间:90分钟 满分100分)
班级______ 姓名______
第I卷(选择题 共30分)
答题要求:本卷共10小题,每小题3分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 以下哪种分析方法不属于化学分析方法?( )
A. 酸碱滴定法
B. 重量分析法
C. 电位分析法
D. 氧化还原滴定法
2. 下列关于误差的说法正确的是( )
A. 误差是可以完全消除的
B. 系统误差具有重复性、单向性
C. 偶然误差服从正态分布
D. 过失误差是不可避免的
3. 用0.1000mol/L NaOH滴定0.1000mol/L HCl,pH突跃范围是4.30 - 9.70。若用0.01000mol/L NaOH滴定0.01000mol/L HCl,pH突跃范围是( )
A. 5.30 - 8.70
B. 4.30 - 9.70
C. 3.30 - 10.70
D. 6.30 - 7.70
4. 某酸碱指示剂的变色范围为pH 4.4 - 6.2,该指示剂的pKHIn约为( )
A. 5.3
B. 4.4
C. 6.2
D. 10.6
5. 用KMnO₄法测定H₂O₂含量时,应选用的指示剂是( )
A. 酚酞
B. 甲基橙
C. 二苯胺磺酸钠
D. 自身指示剂
6. 下列物质中,不能用作基准物质的是( )
A. 重铬酸钾
B. 邻苯二甲酸氢钾
C. 氢氧化钠
D. 碳酸钙
7. 测定某样品中蛋白质的含量,5次平行测定结果分别为35.40%、35.42%、35.44%、35.46%、35.48%,则其相对平均偏差为( )
A. 0.10%
B. 0.12%
C. 0.14%
D. 0.16%
8. 在沉淀滴定法中,莫尔法测定Cl⁻时,所用的指示剂是( )
A. K₂CrO₄
B. K₂Cr₂O₇
C. Fe(NH₄)(SO₄)₂·12H₂O
D. NH₄Fe(SO₄)₂·12H₂O
9. 用分光光度法测定某物质含量时,若该物质溶液浓度增大,其最大吸收波长λmax和吸光度A将( )
A. λmax不变,A增大
B. λmax增大,A增大
C. λmax不变,A减小
D. λmax减小,A增大
10. 某溶液中含有Fe³⁺和Fe²⁺,欲测定其中Fe²⁺的含量,应选择的方法是( )
A. 酸碱滴定法
B. 氧化还原滴定法
C. 重量分析法
D. 沉淀滴定法
第II卷(非选择题 共70分)
(一)填空题(共20分,每空2分)
1. 分析化学是研究物质的______、______、______及有关理论的一门科学。
2. 滴定分析法根据化学反应类型不同可分为______、______、______和______四大类。
3. 影响沉淀溶解度的因素主要有______、______、______、______和______。
4. 分光光度法中,朗伯-比尔定律的数学表达式为______。
(二)简答题(共15分,每题5分)
1. 简述系统误差和偶然误差的特点及消除方法。
2. 简述酸碱滴定中选择指示剂的原则。
3. 简述重量分析法的基本操作步骤。
(三)计算题(共20分,每题10分)
1. 称取基准物质Na₂CO₃ 0.1500g,溶解后定容至250.0mL。移取25.00mL该溶液,用HCl溶液滴定至终点,消耗HCl溶液24.50mL,计算HCl溶液的浓度。(已知M(Na₂CO₃)=106.0g/mol)
2. 用0.2000mol/L NaOH滴定0.2000mol/L HAc,计算化学计量点时溶液的pH值。(已知HAc的pKa = 4.74)
(四)分析题(共10分)
材料:某工厂排放的废水中含有一定量的Cr³⁺和Cr₂O₇²⁻,为了测定其含量,取一定体积的废水样品,采用氧化还原滴定法进行分析。首先,在酸性条件下将Cr³⁺氧化为Cr₂O₇²⁻,然后用FeSO₄标准溶液滴定Cr₂O₇²⁻。
问题:请简述该测定过程中涉及的化学反应原理,并说明如何根据滴定结果计算废水中Cr³⁺和Cr₂O₇²⁻的含量。
(五)设计题(共5分)
材料:现有未知浓度的HCl溶液,需要准确测定其浓度。
问题:请设计一个酸碱滴定的实验方案,包括所需的试剂、仪器、实验步骤及数据处理方法。
答案:
第I卷答案:1.C 2.BC 3.A 4.A 5.D 6.C 7.C 8.A 9.A 10.B
第II卷答案:
(一)1. 组成、含量、结构 2. 酸碱滴定法、氧化还原滴定法、配位滴定法、沉淀滴定法 3. 同离子效应、盐效应、酸效应、配位效应、温度 4. A = κbc
(二)1. 系统误差特点:具有重复性、单向性、可测性。消除方法:校准仪器、对照试验、空白试验、回收试验等。偶然误差特点:不可避免、服从正态分布、大小相等的正负误差出现概率相等。减小方法:增加平行测定次数。 2. 指示剂变色范围全部或部分落在滴定突跃范围内。 3. 包括样品称量、溶解、沉淀、过滤、洗涤、干燥、称量等步骤。
(三)1. 解:n(Na₂CO₃)=0.1500g÷106.0g/mol = 0.001415mol,c(Na₂CO₃)=0.001415mol÷0.2500L = 0.005660mol/L。根据反应Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑,n(HCl)=2n(Na₂CO₃)。c(HCl)=2×0.005660mol/L×25.00mL÷24.50mL = 0.01160mol/L。 2. 解:化学计量点时生成NaAc,c(NaAc)=0.1000mol/L。根据质子守恒c(OH⁻)=√(Kw/Ka×c(NaAc)) = √(1.0×l0⁻¹⁴/1.8×l0⁻⁵×0.1000)mol/L = 7.4×10⁻⁶mol/L,pH = 8.87。
(四)涉及反应:2Cr³⁺ + 3S₂O₈²⁻ + 7H₂O = Cr₂O₇²⁻ + 6SO₄²⁻ + 14H⁺,Cr₂O₇²⁻ + 6Fe²⁺ + 14H⁺ = 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O。根据FeSO₄标准溶液的浓度和体积计算出与Cr₂O₇²⁻反应的Fe²⁺的物质的量,进而得出Cr₂O₇²⁻的物质的量,再根据第一步反应中Cr³⁺与Cr₂O₇²⁻的关系计算出Cr³⁺的含量。
(五)试剂:未知浓度HCl溶液、0.1000mol/L NaOH标准溶液、酚酞指示剂。仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、移液管、容量瓶等。步骤:用移液管移取一定体积未知HCl溶液于锥形瓶中,加酚酞指示剂,用NaOH标准溶液滴定至溶液由无色变为粉红色且半分钟不褪色,记录消耗NaOH溶液体积。重复操作2 - 3次。数据处理:取平均值计算HCl溶液浓度,c(HCl)=c(NaOH)×V(NaOH)/V(HCl)。
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