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2019年湖北武汉科技大学水分析化学考研真题及答案.doc

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2019 年湖北武汉科技大学水分析化学考研真题及答案 B、H2CO3 C、CO3 2- D、HCO3 - B、泥沙和无机物 D、悬浮物和胶体 B、橙黄色变为红色 D、无色变为橙黄色 B、0.1 mol/L KH2PO4 D、0.1 mol/L Na3PO4 B. 重铬酸钾在酸性介质中 D. 重铬酸钾在碱性介质中 B、[H+][OH-]乘积变大 D、水的质子自递常数增大 一、单选题(共 20 小题,每小题 2 分,共 40 分) 1、水质指标中的浊度主要是由( )的含量来定义的 A、有机质和微生物 C、有机物和无机物等悬浮物 2、测定水样中总氮时的消解方法为( ) A.过硫酸钾在酸性介质中 B.过硫酸钾在碱性介质中 3、某地下水水样 pH=8.5,则其中碳酸的主要存在形态为( ) A、CO2 4、甲基橙在溶液由酸性变为碱性时的颜色变化为( ) A、无色变为红色 C、红色变为橙黄色 5、下列溶液不能采用酸碱指示剂法直接滴定的是( ) A、0.01 mol/L HAc C、0.1 mol/L K2HPO4 6、在纯水中加入一些酸,则溶液的( ) A、[H+][OH-]乘积不变 C、[H+][OH-]乘积变小 7、若用 C(NaOH)=0.1000mol/L 标准溶液滴定:①Ka=10-3;②Ka=10-5;③Ka=10-7;④Ka=10-9 的四 种弱酸得到四条滴定曲线,其中没有滴定突跃的为:()。 A、① D、④ 8、分光光度法中选择测定波长λ的重要依据是( )。 A、标准曲线 C、吸光度与 pH 值关系曲线 9、用 EDTA 标准溶液滴定 Ca2+,常用指示剂为( )。 A、二甲酚橙(X.O) C、甲基橙 10、用物质的量浓度相同的 NaOH 和 KMnO4 两溶液分别滴定相同质量的 KHC2O4·H2C2O4·2H2O。 滴定消耗两种溶液的体积关系(V)是( ) A、V(NaOH)=V(KMnO4) C、20V(NaOH)=3V(KMnO4) 11、在 Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+的混合溶液中,用 EDTA 法滴定测定 Fe3+、Al3+的含量,消除 Ca2+、 Mg2+干扰,最简便的方法是( ) A、沉淀分离 C、络合掩蔽 12、NaOH 标准溶液因保存不当吸收了 CO2,若以此 NaOH 溶液滴定 HCl,以甲基橙作指示剂, 则 HCl 的分析结果将( ) A、偏高 13、标定 EDTA 可用( ) A、重铬酸钾 B、吸收曲线或吸收光谱 D、吸光度 A 与显色剂浓度的关系曲线 B、3V(NaOH)=4V(KMnO4) D、4V(NaOH)=15V(KMnO4) B、调整酸度 D、离子交换 B、偏低 C、无影响 D、不确定 B、氯化钠 B、② C、③ B、PAN D、铬黑
D、纯锌片 B、<7 C、~7 D、难以判断 B、16 C、24 D、32 B、硫酸 C、高氯酸 D、盐酸 2-相当于耗氧毫克数( )克 B、中点 D、随浓度的不同而不同 C、邻苯二甲酸氢钾 14、用 0.10 mol/L HCl 滴定 Na2CO3 至第一化学计量点,则体系的 pH 值( )(已知 H2CO3, pKa1=6.38,pKa2=10.25) A、>7 15、沉淀滴定法中,佛尔哈德法采用的指示剂与适宜的 pH 范围分别是( ) A、指示剂为 K2CrO4,pH 范围为 6.5~10.5 B、指示剂为 NH4Fe(SO4)2,pH 为强酸性 C、指示剂为荧光素,pH 范围为 7~10 D、指示剂为 K2Cr2O7,pH<6.5 16、用法杨司法沉淀滴定海水中卤素的总量时,加入糊精是为了( ) A、保护 AgCl 沉淀,防止其溶解 B、作掩蔽剂使用,消除共存离子的干扰 C、作指示剂 D、防止沉淀凝聚,增加沉淀比表面 17、用 KMnO4 溶液滴定 Fe2+,化学计量点电位 Esp 处于滴定突跃的( ) A、中点偏下 C、中点偏上 18、碘量法测溶解氧时,每消耗 1mol/L S2O3 A、8 19、一般情况下,高锰酸钾法滴定中,用于酸化溶液的酸是() A、醋酸 20、符合比尔定律的有色溶液稀释时,将会产生() A、最大吸收峰向长波方向移动 B、最大吸收峰向短波方向移动 C、最大吸收峰波长不移动,但峰值降低 D、最大吸收峰波长不移动,但峰值增大 二、多选题(共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分) 1、下列选项哪些是测定 COD 时水样的保存要求?( ) A、H2SO4 酸化至 pH<2 C、 2~5℃冷藏并且 24h 内测定 2、水样分析测定时减少系统误差的方法有( ) A、校准仪器 C、做对照试验 3、采用酸碱指示剂滴定法测定水中碱度时( ) A、以酚酞和甲基橙为指示剂 B、总碱度=酚酞碱度+M C、总碱度=甲基橙碱度 D、酚酞碱度=OH-碱度+CO3 4、关于络合滴定法下列说法正确的是( ) A、络合滴定法主要用于水中硬度和铝盐、铁盐混凝剂有效成分的测定 B、只有生成可溶性稳定络合物的络合反应才能用于滴定分析 C、用于滴定分析的络合反应一般只生成一种配位数的络合物 D、无机络合剂不宜用于络合滴定 5、络合滴定的直接滴定法必须满足的要求包括( ) B、做空白实验 D、选择合适的分析方法 B、 冷冻并且 7d 内测定 D、只能用玻璃瓶作容器 2-碱度
B、SCN- C、Cl- D、Br- B、CaCO3 C、MgSO4 D、MgCO3 B、碱性碘化钾 D、Na2S2O3 标准溶液 A、lg(CMK’MY)≥8 B、络合反应速度快 C、有变色敏锐的指示剂,且无封闭现象 D、在选定的滴定条件下,被测定金属离子不发生水解或沉淀现象 6、水中的永久硬度包括( ) A、CaSO4 7、下列说法正确的是( ) A、在水处理分析中,常利用酸效应和络合效应使沉淀溶解 B、凡是先达到溶度积的先沉淀,后达到的后沉淀 C、在 AgCl 的微溶溶液中加入 NH4SCN 溶液,会生成 AgSCN 沉淀 D、在 AgCl 的微溶溶液中加入 NaCl 会导致其溶解度增加 8、莫尔法适用于用 AgNO3 直接滴定( ) A、I- 9、下列选项哪些是属于提高氧化还原反应速率的措施( ) A、在亚硫酸盐还原 Cr(VI)时提高亚硫酸盐的浓度 B、在用高锰酸钾滴定草酸时提高反应的温度至 80℃ C、在用高锰酸钾滴定草酸时加入 Mn2+ D、在稀盐酸溶液中用高锰酸钾法测定水中 Fe2+时,加入过量 Mn2+ 10、采用碘量法测试水中溶解氧含量时需要配制的试剂有( ) A、硫酸锰 C、重铬酸钾标准溶液 三、实验题(共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分) 1. 设计一个测甲基橙碱度的方案 2. 设计一个测定水中 Mg2+含量的方法(可能含有 Ca2+),不用写出详细的药品浓度,但要指 明具体的计算过程。 3. 莫尔法测定水中 Cl-时,加入 CaCO3 和做空白实验的目的是什么? 4. 在化学耗氧量 COD 测定中,你在溶液回流过程中都发现了什么颜色?分别代表什么物 质? 四、计算题(共 5 小题,每小题 10 分,合计 50 分) 1、用 0.20 mol/L 的 HAc 溶液和 0.30 mol/L 的 NaAc 溶液等体积混合配成 1 L 缓冲溶液。已 知 HAc 的 pKa=4.65,求: (1)此缓冲溶液的 PH 值 (2)在此缓冲溶液中分别加入 0.02 mol HCl、0.02 mol NaOH 溶液后,该缓冲溶液对应的 pH 变化值。 2、称取含 Fe2O3 和 Al2O3 的试样 0.2015 g,试样溶解后,在 pH 2 以磺基水杨酸为指示剂,加 热至 50℃左右,以 0.02008 mol/L 的 EDTA 滴定至红色消失,消耗 EDTA 15.20 mL。然后加 入上述 EDTA 标液 25.00 mL,加热煮沸,调 pH 4.5,以 PAN 为指示剂,趁热用 0.02112 mol/L 标准溶液返滴,用去 8.16 mL。求试样中 Fe2O3 和 Al2O3 的百分含量。 3、一水样中可能含有 CO3 溶液,以酚酞为指示剂可滴定至终点。问: (1)若水样含有 OH-和 CO3 HCl 溶液才可滴定至橙红色终点? (2)若水样含有 CO3 毫升 HCl 溶液才可达到橙红色终点? 2-且其物质的量相同,再以甲基橙为指示剂,还需加入多少毫升 -且其物质的量相同,接着以甲基橙为指示剂,还需滴入多少 2-、OH-、HCO3 -,或者是混合水样。用 20.00 mL 0.100 mol/L HCl 2-和 HCO3
(3)若加入甲基橙指示剂时,不需滴入 HCl 溶液就已呈终点颜色,该水样中含何种物质? 4、今有一水样,取 100 mL 调节其 pH 值为 10,以铬黑 T 为指示剂,用 0.0100 mol/L 的 EDTA 标准溶液滴定,到终点时耗用 EDTA 溶液 25.40mL,另取 100mL 水样调节其 pH 值为 12,加钙 指示剂后再用 EDTA 滴定,终点时耗用 EDTA 溶液 14.25mL,求水样中钙镁的含量,用 mg/L 表示。(镁的相对原子质量为 24.31,钙的相对原子质量为 40.08。) 5、在 1 cm 比色皿和 525 nm 时,1.00×10-4 mol/L KMnO 4 溶液的吸光度为 0.585。现有 0.500 -,然后转移至 500 mL 容量瓶中。 g 锰合金试样,溶于酸后,用高碘酸盐将锰全部氧化成 MnO4 在 1 cm 比色皿和 525 nm 时,测得吸光度为 0.400。求试样中锰的百分含量。(Mn: 54.94 ) B D D A A B B C C D C D C D C C 答案 一、单选题(共 20 小题,每小题 2 分,共 40 分) 1-5:D 6-10:A 11-15:B 16-20:D 二、多选题(共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分) 1-5:AC 6-10:AC 三、实验题(共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分) 1. 设计一个测甲基橙碱度的方案 答:(1)取一定体积 V0 的样品水,加入甲基橙作指示剂。(1 分) (2)用已知准确浓度 c 的 HCl 滴定,至溶液颜色由黄色变为橙色即为滴定终点,记录盐酸 的用量 V0。(2 分) (3)用公式求出水样的甲基橙碱度 ABCD BCD ABCD ABCD ABC ABC CD ABC (2 分) 2. 设计一个测定水中 Mg2+含量的方法(可能含有 Ca2+),不用写出详细的数据,但要指明具 体的计算过程。 答:(1)取水样 V 水样在 pH=10 的 NH3-NH4Cl 溶液中(1 分),加入络黑 T 作为指示剂,用标 准溶液滴定,测水中总硬度,记录标准浓度 c(mol/L),用量 V1 mL(1 分)。 (2)再用另一水样,加 NaOH 调节 pH≥12,将 Mg 沉淀(1 分),加入 Ca 指示剂测出水中 Ca 硬度,记录标准溶液用量 V2 mL,则水中 Mg2+含量的计算式为:(2 分) 3. 莫尔法测定水中 Cl-时,加入 CaCO3 和做空白实验的目的是什么? 答:在水样滴定过程中产生 AgCl,生成了微量的白色底色,为了与其保持一致,空白中加 入白色难溶 CaCO3 有利于终点颜色的判定(3 分)。由于 K2CrO4 的浓度比理论计算的浓度要高, 影响终点产生颜色时间的准确性,因此做空白实验消除影响(2 分)。 4. 在化学耗氧量 COD 测定中,你在溶液回流过程中都发现了什么颜色?分别代表什么物 质? 答:在化学耗氧量 COD 测定中,溶液回流过程中颜色变化为:橙黄色 绿色 蓝色 棕红色
(4 分) (2 分)。橙黄色代表 K2Cr2O7,绿色为 Fe(phen)3+与 Cr3+的混合颜色,蓝色为 Fe(phen)3+,棕 红色为 Fe(phen)2+颜色 (3 分)。 四、计算题(共 5 小题,每小题 10 分,合计 50 分) 1、用 0.20 mol/L 的 HAc 溶液和 0.30 mol/L 的 NaAc 溶液等体积混合配成 1 L 缓冲溶液。已 知 HAc 的 pKa=4.74,求: (1)此缓冲溶液的 pH 值 (2)在此缓冲溶液中分别加入 0.02 mol HCl、0.02 mol NaOH 溶液后,该缓冲溶液对应的 pH 变化值。 解答:(1)原缓冲溶液 pH 值: pH= pKa+lg([Ac-])/([HAc])=4.74+lg(0.30/0.20)=4.74+0.18=4.92 (2)加入 HCl 后缓冲溶液的 PH 变化值: [HAc]=(0.2+0.02)/2=0.11(mol/L) [Ac-]=(0.3‒0.02)/2=0.14(mol/L) 则 pH= pKa + lg([Ac-])/([HAc])=4.74+lg(0.14/0.11) =4.75+0.10=4.85 (2 分) 缓冲溶液 pH 变化值为 4.92-4.85=0.07 加入 NaOH 后缓冲溶液的 pH 变化值: [HAc]=(0.2-0.02)/2=0.09(mol/L) [Ac-]=(0.3+0.02)/2=0.16(mol/L) 则 pH=pKa + lg([Ac-])/([HAc])=4.74+lg(0.16/0.09)=4.74+0.25=4.99 缓冲溶液 PH 变化值为 4.92-4.99= -0.07 2、称取含 Fe2O3 和 Al2O3 的试样 0.2015 g,试样溶解后,在 pH 2 以磺基水杨酸为指示剂,加 热至 50℃左右,以 0.02008 mol/L 的 EDTA 滴定至红色消失,消耗 EDTA 15.20 mL。然后加 入上述 EDTA 标液 25.00 mL,加热煮沸,调 pH 4.5,以 PAN 为指示剂,趁热用 0.02112 mol/L 标准溶液返滴,用去 8.16 mL。求试样中 Fe2O3 和 Al2O3 的百分含量。(已知 lgKFeY=25.1, lgKAlY=16.13) 解答: lgKFeY=25.1>lgKAlY=16.13,故先滴定 Fe (2 分) (1 分) (1 分) (2 分) Fe2O3(%)=[ ] =[ =12.09(%) (4 分) Al2O3(%)=[ =[ ] =8.34(%) (4 分) 3、一水样中可能含有 CO3 溶液,以酚酞为指示剂可滴定至终点。问: (1)若水样含有 OH-和 CO3 HCl 溶液才可滴定至橙红色终点? 2-、OH-、HCO3 -,或者是混合水样。用 20.00 mL 0.100 mol/L HCl 2-且其物质的量相同,再以甲基橙为指示剂,还需加入多少毫升
2-和 HCO3 2-碱度。 2-的摩尔数相同 2- =1/2 P (2 分) 3 和 HCO - 3 的量相同 2- =1/2 P 10.00mL (2 分) -且其物质的量相同,接着以甲基橙为指示剂,还需滴入多少 (2)若水样含有 CO3 毫升 HCl 溶液才可达到橙红色终点? (3)若加入甲基橙指示剂时,不需滴入 HCl 溶液就已呈终点颜色,该水样中含何种物质? 解答:(1)P=20.00 mL,P 包括 OH-和 1/2 CO3 若水样含有 OH-和 CO3 则 OH- =1/2 CO3 故 M=1/2 CO3 (2)P=20.00 mL 2-碱度 P 为 1/2 CO3  1/2 CO3 2- =P=20.00 mL (2 分)  水样含有 CO2 -  1/2 CO3 2- =HCO -  还需滴入 M=1/2 CO3 (3)P=20.00 mL,M=0  水样中只有 OH- (2 分) 4、今有一水样,取 100 mL 调节其 pH 值为 10,以铬黑 T 为指示剂,用 0.0100 mol/L 的 EDTA 标准溶液滴定,到终点时耗用 EDTA 溶液 25.40mL,另取 100mL 水样调节其 pH 值为 12,加钙 指示剂后再用 EDTA 滴定,终点时耗用 EDTA 溶液 14.25mL,求水样中钙镁的含量,用 mg/L 表示。(镁的相对原子质量为 24.31,钙的相对原子质量为 40.08。) 解答:以铬黑 T 为指示剂,测得钙镁离子的物质的量为 0.01×25.40=0.2540(mmol) 以钙镁指示剂测得钙离子的物质的量为 0.01×14.25=0.1425(mmol)(2 分) 镁离子的物质量为 0.2540-0.1425=0.1115(mmol)(2 分) 3 =P=20.00 mL 2- + HCO - 3 =40.00 mL (2 分) .0 C(Mg)= 1115 31.24 .0 C(Ca)= 1425 08.40  100  100  1000  1.27 (mg/L)(3 分)  1000  1.57 (mg/L)(3 分) 5、在 1 cm 比色皿和 525 nm 时,1.00×10-4 mol/L KMnO 4 溶液的吸光度为 0.585。现有 0.500 -,然后转移至 500 mL 容量瓶中。 g 锰合金试样,溶于酸后,用高碘酸盐将锰全部氧化成 MnO4 在 1 cm 比色皿和 525 nm 时,测得吸光度为 0.400。求试样中锰的百分含量。(Mn: 54.94 ) 解答:根据 (2 分) (4 分) (4 分)
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