Тесты по аналитике. Тесты по аналитической химии. Учебное пособие, вгму, Витебск
 Скачать 1.06 Mb.
|
|
3.4. Хемометрика 30. Погрешности титрования могут быть: 1. случайные; 2. систематические; 3. индивидуальные; 4. коллективные. Ответ: 1,2 – Погрешность – это разность между полученным результа- том анализа и истинным значением. Величина случайной погрешности изме- няется случайным образом, неопределенна по знаку. В появлении случайной погрешности не наблюдается какой-либо закономерности. Случайные по- грешности могут быть учтены или устранены введением поправок. Случай- ные погрешности могут быть значительно уменьшены при увеличении числа параллельных измерений. Систематические погрешности происходят от определенных причин (неудачно выбран индикатор, неверно градуированная посуда, неправильная техника титрования). Оперативные, индивидуальные погрешности, а также погрешности, зависящие от применяемых приборов, реактивов, могут быть сведены до минимума. 31. Относительное стандартное отклонение (S r ) рассчитывают по формуле: 1. 2 S ; 2. X S ; 3. ) 1 n ( n ) X Х ( n 1 i 2 i ; 4. 1 n ) X X ( n 1 i 2 i Ответ: 2 – Воспроизводимость результатов химического анализа ха- рактеризуют дисперсия (S 2 ), стандартное отклонение (S) и относительное стандартное отклонение (S r ). Относительное стандартное отклонение рассчи- тывают по формуле S r = X S . Рассеяние результатов относительно среднего ха- рактеризует дисперсия (S 2 ), которая соответствует 1 n ) X X ( n 1 i 2 i . Стандартное отклонение равно 2 S ; 69 32. Нижняя граница определяемых соединений - это: 1. наименьшее содержание вещества, определяемое по данной методике; 2. минимальное значение аналитического сигнала; 3. минимальная концентрация раствора стандартного образца, соответст- вующая минимальному аналитическому сигналу; 4. минимальная концентрация вещества в растворе. Ответ: 1 – Нижняя (m н ) и верхняя (m в ) границы определяемых содер- жаний позволяют охарактеризовать диапазон определяемых содержаний. Верхняя граница определяемых содержаний – наибольшая концентрация ве- щества, определяемая по данной методике. Нижняя граница определяемых содержаний соответствует наименьшему содержанию вещества, которое оп- ределяется по данной методике. Минимальное количество вещества, которое можно определить при S r ≤0,33, является нижней границей определяемых содержаний (S r – относи- тельное стандартное отклонение). 33. Предел обнаружения - это: 1. минимальное количество вещества, которое может быть обнаружено с заданной доверительной вероятностью; 2. молярный коэффициент поглощения; 3. значение углового коэффициента градуировочного графика; 4. нет верного ответа. Ответ: 1,2 - Предел обнаружения определяет минимальное количество вещества, которое обнаруживается с заданной доверительной вероятностью. Минимальное обнаруживаемое количество вещества соответствует мини- мальному аналитическому сигналу, который можно отличить от сигнала кон- трольного опыта. Понятие предела обнаружения относится к качественному обнаружению вещества. 34. Количественное определение предела обнаружения проводится по фор- муле: 1. с min S s 3 хол ; 2. с min S s хол ; 3. с min S s 2 хол ; 4. с min хол s 3 S Ответ: 1 – Предел обнаружения рассчитывают по формуле: 70 с min S s 3 хол , где s хол – стандартное отклонение сигнала фона; S – коэффици- ент чувствительности. Стандартное отклонение аналитического сигнала фона определяется из большого (n≥20) числа параллельных определений. 35. Основными характеристиками методики анализа являются: 1. воспроизводимость; 2. границы определяемых содержаний; 3. коэффициент чувствительности; 4. универсальность. Ответ:1,2,3 – Воспроизводимость (степень близости результатов из- мерений) описывают с помощью относительного стандартного отклонения (S r ). Чем меньше относительное стандартное отклонение, тем лучше воспро- изводимость. Коэффициент чувствительности соответствует угловому коэффициенту градуировочного графика. Методики с более высокой чувствительностью имеют больший угловой коэффициент градуировочного графика. 36. Для сравнения двух методов по воспроизводимости используют: 1. критерий Фишера; 2. критерий Стьюдента; 3. метод Фаянса; 4. функцию Госсета. Ответ: 1 – При сравнении двух методов по воспроизводимости (срав- нение дисперсий) используют критерий Фишера (F-критерий): F 2 2 2 1 рассч S S , где S 1 и S 2 дисперсии, причем S 2 1 S 2 2 . Величина расcчитанного значения «F» все- гда больше 1. Полученное F рассч сравнивают с табличным значением (F табл ) критерия Фишера при доверительной вероятности Р=0,99. Различие между значениями дисперсий 2 1 S и 2 2 S статистически незначимо, если F рассч < F табл . В этом случае дисперсии однородны, методы сравнимы по воспроизводимости. 3.5. Гравиметрия 37. При гравиметрическом определении железа(III) по реакции образования гидроксида железа(III) гравиметрической формой является: 1. гидроксид железа(III); 2. оксид железа(III); 3. оксид железа(II); 4. нет правильного ответа. Ответ: 2 – Гравиметрическая форма – это соединение, в виде которого производят взвешивание. При прокаливании осадки остаются неизменными 71 или претерпевают существенные изменения. В данном случае при прокали- вании гидроксид железа(III) переходит в оксид: O H 3 O Fe ) OH ( Fe 2 2 3 2 3 38. При прокаливании оксалата кальция могут образовываться: 1. карбонат кальция; 2. оксид кальция; 3. гидрокарбонат кальция; 4. оксид углерода(II). Ответ: 1,2,4 – В зависимости от температурных условий при прокали- вании оксалата кальция образуются карбонат кальция, оксид кальция, оксид углерода(II) и другие продукты. CO CaCO O CaC 3 4 2 (475-525 о С) 2 3 CO CaO CaCO (900-1000 о С). 39. Гравиметрический фактор – это 1. фактор пересчета; 2. отношение молярной массы определяемого вещества к молярной массе гравиметрической формы; 3. отношение молярной массы гравиметрической формы к молярной мас- се определяемого вещества; 4. все ответы верные. Ответ: 1,2 – Гравиметрический фактор или фактор пересчета – это от- ношение массы определяемого вещества к массе гравиметрической формы. При расчете гравиметрического фактора (F) необходимо учитывать стехио- метрические коэффициенты в формулах определяемого вещества и грави- метрической формы. Например, если содержание магния определяют в виде гравиметрической формы Mg 2 P 2 O 7 , то фактор пересчета рассчитывают по формуле ) O P Mg ( M ) Mg ( M 2 F 7 2 2 40. Основными этапами гравиметрии являются: 1. взятие и растворение навески; 2. приготовление и добавление индикатора; 3. получение осаждаемой формы; 4. продольная диффузия. Ответ: 1,3 – Метод гравиметрии основан на определении массы опре- деляемого вещества или его соединения точно известного состава. Величина навески анализируемой пробы зависит от характера образующегося осадка (0,1г – масса аморфного осадка, 0,1-0,5 г – масса кристаллического осадка). Навеску растворяют в воде, после чего добавляют осадитель. Условия полу- чения осаждаемой формы различаются в зависимости от того, какой осадок (кристаллический или аморфный) получается. При медленном добавлении осадителя получается кристаллический осадок. Быстрое добавление концен- 72 трированного раствора осадителя способствует образованию аморфного осадка. 41. При вычислении гравиметрического фактора для определения кальция (гравиметрическая форма – CaSO 4 ) в оксиде кальция используют формулу: 1. ) CaSO ( M ) Ca ( M F 4 ; 2. ) CaSO ( M ) CaO ( M F 4 ; 3. ) Ca ( M ) CaSO ( M F 4 ; 4. ) CaO ( M ) CaSO ( M F 4 ; Ответ: 1 – Гравиметрический фактор – это отношение молярной мас- сы определяемого компонента к молярной массе гравиметрической формы с учетом стехиометрических коэффициентов в химических формулах опреде- ляемого компонента и гравиметрической формы. Например, для расчета гра- виметрического фактора при определении кальция по массе СaSO 4 исполь- зуют формулу F= ) CaSO ( M ) Ca ( M 4 . В случае расчета содержания магния по массе Mg 2 P 2 O 7 фактор пересчета ) O P Mg ( M ) Mg ( M 2 F 7 2 2 3.6. Титриметрия 3.6.1. Основные понятия, классификация методов, способы расчета кон- центрации вещества в растворе. 42. Основные способы выражения концентрации вещества в растворе: 1. молярная концентрация эквивалента вещества в растворе; 2. титр раствора; 3. стандартная концентрация; 4. все ответы правильные. Ответ: 1,2 - Основными количественными характеристиками стан- дартных растворов являются молярная концентрация эквивалента вещества в растворе и титр раствора. Молярная концентрация эквивалента вещества в растворе соответствует молярной массе эквивалента растворенного вещества в молях, содержащееся в 1 литре раствора (моль/л). Молярная масса эквива- лента вещества соответствует произведению фактора эквивалентности (f) на молярную массу вещества. 73 Фактор эквивалентности – это коэффициент, показывающий какая доля ре- альной частицы вещества эквивалентна одному протону в кислотно-основной реакции или одному электрону в окислительно-восстановительной реакции. Титр раствора соответствует массе растворенного вещества, содержа- щейся в 1 мл раствора. Титр раствора по определяемому веществу (титр соответствия или тит- риметрический фактор пересчета) соответствует массе определяемого веще- ства Х, взаимодействующего с 1 мл титранта. 43. Титр раствора – это: 1. число граммов растворенного вещества в 1 л раствора; 2. число граммов растворенного вещества в 1 мл раствора; 3. число молей растворенного вещества в 1 мл раствора; 4. число молей растворенного вещества в 1 л раствора. Ответ: 2 – Одним из способов выражения концентрации растворов яв- ляется титр, который соответствует числу граммов растворенного вещества в 1 мл раствора (г/мл). В аналитической практике наиболее широко использу- ется титр раствора по определяемому веществу (титр соответствия) – это масса определяемого вещества, которая соответствует 1 мл титранта. В слу- чае прямого титрования при расчете результата анализа объем титранта, по- шедшего на титрование определяемого вещества, умножают на титр рабочего раствора (титранта) по определяемому веществу. 44. Фактор разбавления - это: 1. отношение массовой концентрации к молярной концентрации; 2. отношение объема колбы к объему пипетки; 3. отношение объема титранта к объему анализируемого раствора; 4. нет верного ответа. Ответ: 2 – Фактор разбавления – это отношение объема колбы, в ко- торой находится анализируемый раствор, к объему раствора, взятого для титрования (V k /V n ). Этот множитель используется при проведении титрова- ния методом пипетирования. 45. К основным приемам (способам) титрования относятся: 1. прямое титрование; 2. повторное титрование; 3. обратное титрование; 4. титрование по Фишеру. Ответ: 1,3 – При прямом титровании к определяемому веществу пор- циями добавляют титрант и продолжают титрование до точки конца титро- вания. Например, к анализируемому раствору гидроксида натрия прибавляют раствор хлороводородной кислоты (титрант) до изменения окраски индика- тора. В методах обратного титрования (методы титрования остатка) исполь- зуют два титранта (основной и вспомогательный). Например, к анализируе- мому раствору бромида натрия прибавляют избыток титрованного раствора 74 нитрата серебра (основной титрант). Затем избыточное количество нитрата серебра оттитровывают вторым (вспомогательным) титрантом (раствор тио- цианата аммония). Конечную точку титрования определяют с помощью ио- нов Fe 3+ 46. При титровании заместителя используют: 1. два титранта; 2. вспомогательный реагент, взаимодействующий с определяемым веще- ством; 3. реагент, взаимодействующий с титрантом и определяемым веществом; 4. все ответы правильные. Ответ: 2 – При титровании заместителя к определяемому веществу прибавляют вспомогательный реагент. Образующийся при этом продукт ре- акции оттитровывают подходящим титрантом. Например, дихромат калия с иодидом калия выделяют эквивалентное количество йода, которое затем от- титровывают раствором тиосульфата натрия. 2 6 4 2 3 2 2 2 2 3 2 7 2 O S I 2 O S 2 I O H 7 I 3 Cr 2 H 14 I 6 O Cr 47. По типу основной реакции, протекающей при титровании, выделяют сле- дующие методы: 1. методы кислотно-основного взаимодействия; 2. методы окисления-восстановления; 3. прямые методы; 4. косвенные методы. Ответ: 1,2 – Методы титриметрического анализа классифицируют по типу основной реакции, протекающей при титровании. Методы кислотно- основного титрования основаны на передаче протона от титранта титруемо- му веществу или наоборот: 3 2 3 HCO H CO ; (титрант) O H OH H 2 (титрант) В основе методов окисления восстановления лежат окислительно- восстановительные реакции. Различают основные группы методов титримет- рического анализа: методы кислотно-основного взаимодействия, комплексо- образования, осаждения, окисления-восстановления. В свою очередь отдель- ные титриметрические методы получили название в зависимости от приме- няемого титранта. ) тометрия пермангана ( O H 8 CO 10 Mn 2 O C H 5 MnO 2 ) цериметрия ( Fe Ce Fe Ce 2 2 2 4 2 2 4 3 3 2 4 75 48. В титриметрических методах применяются: 1. любые химические реакции; 2. реакции, удовлетворяющие основным требованиям; 3. те же реакции, что и в гравиметрическом анализе; 4. нет правильного ответа. Ответ: 2 – В титриметрии применяются реакции, удовлетворяющие основным требованиям: большая скорость реакции, реакция должна быть стехиометричной и протекать количественно; т.е. константа равновесия должна быть велика; необходимо фиксировать точку эквивалентности. Коли- чество таких реакций не велико, так как не любая химическая реакция соот- ветствует вышеперечисленным требованиям. 49. Кривые титрования изображают графическую зависимость: 1. концентрации определяемого вещества от объема титранта; 2. концентрации определяемого вещества от степени оттитрованности; 3. оптической плотности раствора от объема добавленного титранта; 4. нет верного ответа. Ответ: 1,2,3 – Кривые титрования получают расчетным (теоретиче- ским) и экспериментальным путем. Используя константы равновесия реак- ции и исходные концентрации реагирующих веществ, проводят теоретиче- ский расчет кривых титрования. По таким кривым титрования проводят обоснованный выбор индикатора, который обеспечивает необходимую точ- ность определения. Если в процессе титрования измеряют какое либо свойст- во раствора (оптическую плотность, интенсивность флуоресценции и др.) в зависимости от объема прибавляемого титранта, то такие экспериментальные кривые титрования позволяют определить точку эквивалентности. 50. Титрование проводят: 1. методом отдельных навесок; 2. методом Бугера; 3. методом пипетирования; 4. в мерной колбе. Ответ: 1,3 – Известны два основных способа (метода) титрования: ме- тод отдельных навесок и метод пипетирования. В методе отдельных навесок берут на аналитических весах навески анализируемого вещества, растворяют в произвольном объеме воды и титруют приготовленные растворы. В методе пипетирования навеску анализируемого вещества растворяют в мерной кол- бе, раствор разбавляют водой до метки и перемешивают. Пипеткой отбирают порции раствора (аликвотная часть) и титруют. Воспроизводимость анализа по методу отдельных навесок будет луч- ше, чем в методе пипетирования, так как в методе пипетирования объем рас- твора измеряют трижды (мерной колбой, пипеткой, бюреткой), а в методе отдельных навесок – один раз (бюреткой). Однако метод пипетирования тре- бует меньше времени на анализ. 76 51. Способом реверсионного титрования проводят определение: 1. хлоридов; 2. нитратов; 3. нитритов; 4. карбонатов. Ответ: 3 – Способ реверсивного титрования относят к прямому титро- ванию. В этом способе к раствору стандартного вещества прибавляют рас- твор определяемого вещества. Так, например, проводят перманганатометри- ческое определение нитритов. Титрование проводят в кислой среде. Если к раствору нитрита натрия добавить кислоту, то пойдет реакция с выделением диоксида азота. Поэтому определенный объем перманганата калия подкис- ляют серной кислотой и титрование проводят анализируемым раствором нитрита натрия. 52. При выполнении титрования методом пипетирования навеску берут: 1. один раз; 2. два раза; 3. три раза; 4. на технических весах. Ответ: 1 – В отличие от метода отдельных навесок в методе пипети- рования навеску берут один раз и готовят раствор. Из полученного раствора отбирают пипеткой несколько порций (аликвоты) и проводят титрование. Неопределенность результатов анализа этим методом несколько выше, чем в методе отдельных навесок. 53.Стандартный раствор может быть: 1. первичным; 2. вторичным; 3. третичным; 4. фиксаналом. Ответ: 1,2,4 – При растворении навески вещества в определенном объеме растворителя готовится первичный стандартный раствор (растворы декагидрата тетрабората натрия, щавелевой, бензойной кислот). Если веще- ство, из которого готовят стандартный раствор, не отвечает требованиям, предъявляемым к первичным стандартным веществам, то тогда готовят вто- ричный стандартный раствор и устанавливают его концентрацию по первич- ному стандартному раствору (например, растворы HCl, NaOH и др.). Фикса- налы – это определенные порции веществ, содержащиеся в стеклянных ам- пулах. Обычно содержимое ампулы растворяют в 1 литре растворителя и по- лучают растворы с содержанием 0,1 моль вещества. 54. Для количественной характеристики стандартных растворов титрантов используют титр соответствия, который: 1. соответствует 1 г определяемого вещества; 77 2. показывает массу определяемого вещества, взаимодействующего с 1 мл титранта; 3. равен отношению количества растворенного вещества к объему раство- ра; 4. равен отношению массы растворенного вещества к объему раствора. Ответ: 2 – Титр соответствия (титр по определяемому веществу) часто используется для серийных анализов и соответствует массе определяемого вещества, взаимодействующего с 1 мл титранта. Титр такого раствора рас- считывается заранее. Однако концентрация вновь приготовленного титранта может отличаться от первоначального. В таких случаях не пересчитывают титр соответствия, а рассчитывают поправочный коэффициент (отношение практической концентрации титранта к теоретической). 55. Фактор эквивалентности – это коэффициент, показывающий какая часть участвующей в реакции частицы эквивалентна: 1. одному протону; 2. одному нейтрону; 3. одному электрону; 4. 1 мл титранта. Ответ: 1,3 – В основе количественных растворов в титриметрических методах лежит закон эквивалентов. Количество эквивалентов определяемого вещества равно количеству эквивалента титранта. Коэффициент, показы- вающий какая доля реальной частицы вещества эквивалента одному протону в кислотно-основной реакции или одному электрону в окислительно- восстановительной реакции соответствует фактору эквивалентности. 56. В титриметрических методах применяются индикаторы: 1. кислотно-основные; 2. окислительно-восстановительные: 3. бромид калия; 4. уксусная кислота. Ответ: 1,2 – К индикаторам относятся вещества, изменяющие свои свойства в зависимости от концентрации компонентов в растворе. Кислотно- основные индикаторы изменяют окраску в области интервала перехода окра- ски индикатора. При правильном выборе индикатора окраска изменяется в области скачка титрования. Окислительно-восстановительные индикаторы – это вещества, способные окисляться или восстанавливаться при определен- ном значении электродного потенциала. Известны примеры, когда одно и тоже вещество может быть кислотно-основным и окислительно- восстановительным индикатором (метиловый оранжевый). Кроме того, бы- вают осадительные, адсорбционные и др. индикаторы. По технике примене- ния различают внутренние и внешние индикаторы. 57. Погрешности титрования бывают: 1.систематические; 78 2.случайные; 3.промахи; 4. нет верного ответа. Ответ: 1,2,3 – Погрешности титрования могут возникнуть на разных этапах проведения титрования: быстрое добавление титранта, неточное из- мерение объема анализируемого раствора, титранта; неправильный выбор индикатора и др. Различают систематические и случайные погрешности. К систематическим относятся погрешности методические, оперативные, инди- видуальные, а также погрешности, зависящие от применяемых приборов и реагентов. В появлении случайных погрешностей не наблюдается какой-либо закономерности. Они могут быть связаны со случайной потерей анализируе- мого вещества, вызваны изменением температуры, влажности воздуха. Слу- чайные погрешности могут быть уменьшены при увеличении числа парал- лельных определений. Промахи – грубые ошибки. 58. Какой объем 0,05 М NaOH требуется для нейтрализации 100 мл 0,1 М HCl: 1. 200 мл; 2. 20 мл; 3. 100 мл; 4. 5 мл. Ответ: 1 – Для расчета используют формулу: с(HCl)·V(HCl)=с(NaOH)·V(NaOH); 100·0,1=V(NaOH)·0,05; V(NaOH)= 200 05 , 0 1 , 0 100 мл. 59. Чему равна молярная концентрация гидроксида натрия в растворе, если титр растворенного гидроксида натрия равен 0,0040 г/мл? 1. 0,01 моль/л; 2. 0,10 моль/л; 3. 0,40 моль/л; 4. 0,040 моль/л. Ответ: 2 – Титр растворенного NaOH рассчитывают по формуле T(NaOH)=с(NaOH)M(NaOH)10 -3 , где Т(NaOH) – это масса растворенного гидроксида натрия, содержащаяся в 1 мл раствора; М(NaOH) – молярная масса эквивалента NaOH, г/моль; с(NaOH) – молярная концентрация эквива- лента NaOH, моль/л. Из этой формулы находят c(NaOH)= 10 , 0 10 40 0040 , 0 10 ) NaOH ( M ) NaOH ( Т 3 3 моль/л. |