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二 O 一四年招收硕士研究生入学考试试题 考试科目代码及科目名称： ： 水分析化学 822 可使用的常用工具：计算器、三角尺 答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。 考试时间 3 小时，总分值 150 分。 一、填空题（每空 1 分，共 20 分） 1．调节 PH 值；冷藏或冷冻。 准考证号码： 2．最高容许浓度；限量阈值。 密 封 线 内 不 要 写 题 3．还原成 Fe2+。 4．2；1。 5．4.5；25.2。 。 6．Ag2SO4（硫酸银） 7．Y4-型。 8．沉淀滴定法；络合滴定法；氧化还原滴定法。 ；硝酸银(AgNO3)；砖红色。 9．铬酸钾（K2CrO4） 10. MnSO4；水合氧化锰；越高。 报考专业： 二、选择题（每小题 1 分，共 10 分） 1.D 6.B 2.C 7.C 3.A 8.A 4.C 9.D 5.C 10.B 姓名： 第 1 页 共 6 页

三、名词解释题（每小题 2 分，共 10 分） 1. EDTA 的酸效应 在络合滴定中，PH 对 EDTA（滴定剂）解离平衡有重要影响，这种由于 H+的存在，使 络合剂参加主体反应能力降低的效应。 2. 指示剂的僵化现象 金属指示剂与金属离子生成的显色络合物为胶体或沉淀，使滴定时与 EDTA 的置换作用 缓慢，而使终点延长的现象。 3. 同离子效应 当沉淀反应达到平衡后，增加某一构晶离子的浓度使沉淀溶解度降低的现象称为同离子 效应。 4. 高锰酸钾指数 在 1L 水中，在一定的条件下，以高锰酸钾为氧化剂，处理水样时所消耗的量，以氧的 mg/L 表示。 5. 色谱峰宽 指从色谱峰两侧拐点作切线，两切线与基线相交部分的宽度。 四、实验题（每小题 10 分，共 40 分） 1. 设计一个测定水样中 Mg2+含量的方法（可能含有 Ca2+） ，要求写明具体计算过程。 答： （1）去一定体积的水样，用 EDTA 标准溶液作为滴定剂，铬黑 T 作为指示剂，在 PH=10 时滴定，此时记录用去的 EDTA 的体积为 V1mL； （2）另取一相同体积的水样，用钙指示剂，在 PH=12 时进行滴定，此时用去的标准液的 体积为 V2mL； （3）计算公式为： /(mg • L− 1 ) = ρ（Mg 2 +） 2. ( V 1 − V 2 ) × C(EDTA ) × 1000 × 24 V 水样 设计一个测定水中总铁、二价铁和三价铁离子的实验方案。 答：采用邻二氮菲吸收光谱法测定： ⑴用纯硫酸亚铁铵配制铁标准溶液； ⑵绘制标准曲线： ①用吸量管准确移取 0.00（空白） 、0.50、1.00、2.50、3.50、5.00 和 7.00mL 铁标准溶 液，分别放入 50mL 比色管中。各加入 1mL10%NH2OH.HCL 溶液，混匀，静置 10min，再各 加入 2.0mL 邻二氮菲溶液和 5.0mL 缓冲溶液，用水洗实至刻度，混匀，放置 10min； 第 2 页 共 6 页

②在 721 分光光度计上，508nm 处，用 1cm 比色皿，以“空白试验”调零，测定各溶 液的吸光度值，做记录； ③以铁含量为横坐标，对应的吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线 ⑶水样中铁的测定： ①总铁的测定： 用移液管吸取 25mL 水样，放入 50mL 比色管中，接着按绘制标准曲线的程序测定吸光 度值，在标准曲线上找出水样中总铁含量 C 标总 （共做 3 份平行样） ； ②二价铁的测定： 用移液管吸取 25mL 水样，放入 50mL 比色管中，不加 NH2OH、HCL 溶液，以下按标 准曲线步骤进行，测定吸光度值，在标准曲线上查出的铁含量 C 标二价 即为二价铁的含量。 ③计算： C总铁 = 3. C 标总 × 50 25 C二价铁 = C 标二价 × 50 25 C 三价铁 = C总铁 − C二价铁 配位滴定时为什么要控制 pH 值，怎样控制 pH 值？ 答：配位滴定时，须严格控制 pH 值。这是因为 EDTA 须离解成 Y4-才能配位，即系统中 存在离解平衡和配位平衡的相互竞争。为了保证准确滴定，满足配位平衡占主导地位，每种 离子配位滴定时都有最低 pH 值。当然也不是 pH 越高越好，有的离子在 pH 值高时易生成氢 氧化物沉淀。故须严格控制 pH 值。实验室中为了防止加入滴定剂时以及 EDTA 的电离影响 介质 pH 值，干扰分析，通常使用缓冲溶液。 4. H3PO4 和 Na3PO4 分别可以准确滴定几个终点？并写出被测物质终点存在形式。 答： （1）用 NaOH 滴定 H3PO4，可滴定二个终点，终点产物分别是 H2PO4-和 HPO42-，但第二 个终点的误差较大。 （2）用 HCl 滴定 Na3PO4，可滴定二个终点,终点产物分别是 HPO42-、H2PO4-,但第二个终点 的误差较大。 五、计算题（共 70 分） 1. 取水样 150.0mL，首先加酚酞指示剂，用 0.100mol/L HCl 溶液滴定至指示剂终点，用去 11.00mL；接着加甲基橙指示剂，继续用盐酸溶液滴定至终点，又消耗 11.00mL 问水样中 有何种碱度？其含量为多少（mg/L 表示）？（10 分） 解：P=11.00mL M=11.00 mL P= M ∴水样中只有 CO32-碱度 CO32-=2P 第 3 页 共 6 页

CO32-碱度（CO32-，mg/L）= C HCl × 2 P × 30 0.100 × 2 × 11.00 × 30 × 1000 = × 1000 150 150 =440.0mg/L 2. 称取苯酚试样 0.5005g，用 NaOH 溶解后，以水定容至 250.0mL，移取 25.0mL 试液于碘 瓶中，加入 KBrO3-KBr 标准溶液 25.00mL 及 HCL，使苯酚溴化为三溴苯酚。加入 KI 溶 液，使未起反应的 Br2 还原并析出定量的 I2，用 0.1008mol.L-1 Na2S2O3 标准溶液滴定，用 去 15.05mL，另取 25.00mL KBrO3-KBr 标准溶液，加入 HCL 及 KI 溶液，析出的 I2 用 0.1008mol.L-1 Na2S2O3 标准溶液滴定，用去 40.20mL，计算试样中含苯酚的百分含量。 [M(C6H5OH)=94.11]（10 分） 解：反应式如下： KBrO3+5KBr+6HCl 3Br2+6KCl+3H2O C6H5OH+3Br2 C6H2 Br3OH+3HBr Br2+2KI I2+2KBr I2+2S2O32- 2I-+S4O62- 94.11 × 0.1008 × (40.20 − 15.05) × 10 −3 6 苯酚的百分含量 ω(C6H5OH)= 25.00 0.5005 × 250.0 =79.45% 3. 判断用 EDTA 标准溶液滴定水样中 Mg2+、 Zn2+， 在 pH 分别为 10 和 5 时， 反应是否完全？ lgKZnY=16.5， pH=10 时， lgαY(H)=0.45； pH=5 时， lgαY(H)=6.45。 已知条件： lgKMgY=8.7， （10 分） 解： lgK’MY= lgKMY- lgαY(H)≧8 判断： pH=10 时， lgK’MgY=8.7-0.45=8.25＞8 lgK’ZnY=16.5-0.45=16.0＞8 ∴能完全络合； pH=5 时 lgK’MgY=8.7-6.45=2.25<8 ∴不能完全络合 lgK’ZnY=16.5-6.45=10.25＞8 ∴能完全络合。 4. 电镀废水中的氰化物常以吡啶 - 巴比妥酸比色法测定，取 200ml 水样，在 pH ＜ 2 的 H3PO4-EDTA 存在下进行蒸馏，馏出物被吸收于装有 10ml 质量分数为 2%NaOH 溶液的 100ml 容量瓶中，定容后取出 10ml 放入 25ml 比色管中，以 HAc 调整 pH=7，加入氯胺 T 第 4 页 共 6 页

及吡啶-巴比妥酸显色定容， 用 1cm 吸收池于 580nm 处对空白测得 A=0.380， 已知当 25ml 显色液中含有 3.0μgCN-时，吸光度为 0.400，求废水样中氰化物的含量（mg/L 表示）。 （10 分） 解：由朗伯-比尔定律 A=εcL 得：A 样=εc 样 L，所以 ρ样/（mg/L）= 水样中的氰化物的质量浓度为 0.114 5. mg/L 取工业废水 100.0ml，经 H2SO4 酸化后，加入 K2Cr2O7 溶液（0.01958mol/L ）20.00ml， 加催化剂并煮沸使水样中还原性物质完全氧化，用 FeSO4 溶液（0.2040mol/L）滴定剩余 的 Cr2O72-，消耗 7.50ml，计算工业废水中化学耗氧量 COD（每升水中还原性有机物及无 机物，在一定条件下被强氧化剂氧化时消耗的氧的 mg 数）。（15 分） 解：有关反应： 由以上反应可知在氧化同一还原性物质时，3molO2 2molK2Cr2O7 即： 滴定反应： = 65.57mg/L 第 5 页 共 6 页

6. 在 8mL 0.0020mol/L MnSO4 溶液中，加入 7mL 0.2000mol/L 氨水，问： （2） 如在加入 7mL 0.2000mol/L 氨水之前， 先加入 0.5000g （1） 能否生成 Mn （OH） 2 沉淀？ (NH4)2SO4 固体，还能否生成 Mn （ OH ） 2 沉淀？已知条件： Kb （ NH3 ） =1.8 × 10-5 ， M((NH4)2SO4)= 132.14，Kspo(Mn(OH)2)= 1.9×10-13。（15 分） 解：NH3 的 Kb=1.8× ，则： =9.333×10-2 c（NH3）/（mol/L）= 所以 c（OH-）/（mol/L）= K bC ( NH 3 ) = 1.296×10 =1.067×10-3 -3 c（Mn2+）/（mol/L）= 此时 c（Mn2+）c（OH-）2=1.792×10-9＞ 所以能形成 Mn（OH）2 沉淀 加入 0.500g（NH4）2SO4 固体后，则 c（ ）/（mol/L）= （Mn（OH）2）=1.9×10-13 0.5 =0.2522 132.14 × 15 × 10 −3 Kb= 所以 −5 −3 c（OH-）= K bC ( NH 3 ) = 1.8 ×10 × 9.333 × 10 =6.6611×10-7 C ( NH 4 + ) 0.2522 c（Mn2+）c（OH-）2=4.73×10-16＜ 沉淀。 所以不能形成 Mn（OH）2 第 6 页 共 6 页