十年化学竞赛题重组卷11（容量分析）..doc

2001-2010年十年化学赛题重组卷11 容量分析 【初赛要求】 1.??有效数字。在化学计算和化学实验中正确使用有效数字。定量仪器（天平、量筒、移液管、滴定管、容量瓶等等）测量数据的有效数字。数字运算的约化规则和运算结果的有效数字。实验方法对有效数字的的制约。 2.??容量分析。被测物、基准物质、标准溶液、指示剂、滴定反应等基本概念。酸碱滴定的滴定曲线（酸碱强度、浓度、溶剂极性对滴定突跃影响的定性关系）。酸碱滴定指示剂的选择。高锰酸钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠、EDTA为标准溶液的基本滴定反应。分析结果的计算。分析结果的准确度和精密度。 【决赛要求】 1.???常见容量分析的基本操作、基本反应及分析结果的计算。容量分析的误差分析。 2.???分光光度法。比色分析。 2001年第2题（2分） 目然界中，碳除了有2种稳定同位素12C和13C外，还有一种半衰期很长的放射性同位素14C，丰度也十分稳定，如下表所示（注：数据后括号里的数字是最后一位或两位的精确度，14C只提供了大气丰度，地壳中的含量小于表中数据）： 同位素 相对原子质量 地壳丰度（原子分数） 12C 12（整数） 0.9893（8） 13C 13.003354826（17） 0.0107（8） 14C 14.003241982（27） 1.2×10－16（大气中） 试问：为什么通常碳的相对原子质量只是其稳定同位素的加权平均值而不将14C也加入取平均值？ 14C不加权不会影响计算结果的有效数字，因其丰度太低了。（2分） （注：涉及有效数字的任何表述均得满分，未涉及有效数字的不得分，如答：放射性元素不应加权求取相对原子质量之类。） 1999年第5题（16分） 水中氧的含量测定步骤如下: 步骤1：水中的氧在碱性溶液中将Mn2+氧化为MnO(OH)2。 步骤2：加入碘离子将生成的MnO(OH)2再还原成Mn2+离子。 步骤3：用硫代硫酸钠标准溶液滴定步骤2中生成的碘。 有关的测定数据如下： 1：Na2S2O3溶液的标定。取25.00 mL KIO3标准溶液（KIO3浓度：174.8 mg·L－1）与过量KI在酸性介质中反应，用Na2S2O3溶液滴定，消耗12.45 mL。 2：取20.0℃下新鲜水样103.5mL，按上述测定步骤滴定，消耗Na2S2O3标准溶液11.80mL。已知该温度下水的饱和O2含量为9.08 mg·L－1。 3．在20.0℃下密闭放置5天的水样102.2mL，按上述测定步骤滴定，消耗硫代硫酸钠标准溶液6.75 mL。 1．写出上面3步所涉及的化学反应方程式。 步骤1：2Mn2+＋O2＋4OH－＝2MnO(OH)2（1分） 步骤2：2I－＋MnO(OH)2＋4H+＝Mn2+＋I2＋3H2O（1分） 或3I－＋MnO(OH)2＋4H+＝Mn2+＋I3－＋3H2O 步骤3：I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－（1分） 或I3－＋2S2O32－＝3I－＋S4O62－ 2．计算标准溶液的浓度（单位mol·L－1）。 标准溶液的浓度：9.841×10－3 mol·L－1 计算过程： c(IO3－)＝174.8×10－3g·L－1/214.0g·mol－1＝8.168×10－4mol·L－1（1分） c(S2O32–)＝6×c(IO3–)×V(IO3－)/V(S2O32－) ＝6×8.168×10－4mol·L－1×25.00mL/12.45mL＝9.841×10－3mol·L－1（3分） 3．计算新鲜水样中氧的含量（单位mg·L－1）。 新鲜水样中氧的含量：8.98mg·L－1（3分） 计算过程：103.5mL水样中氧的含量： n(O2)＝0.25×c(S2O32－)×V(S2O32－) ＝0.25×9.841×10－3mol·L －1×11.80×10－3L＝2.903?10－5mol（2分） 氧含量：?(O2)＝2.903×10－5mol×32.00×103mg·mol－1/103.5×10－3L ＝8.98mg·L－1（1分） 注：新鲜水样的氧饱和度＝(8.98/9.08)×100%＝98.9% 4．计算陈放水样中氧的含量（单位mg·L－1）。 陈放水样中氧的含量：5.20mg·L－1 计算过程：102.2mL中氧的含量： n(O2)＝0.25×c(S2O32－)×V(S2O32－) ＝0.25×9.841×10－3mmol·mL－1×6.75mL＝1.66×10－2mmol 氧含量：?(O2)＝1.66×10－2mmol×32.00mg·mmol－1/102.2×10－3L＝5.20mg·L－1（3分） 注：陈放引起氧的消耗量＝8.98mg·L－1－5.20mg·L－1＝3.78mg·