2025年化驗員練習(xí)題附參考答案詳解(鞏固)一、基礎(chǔ)操作與誤差分析1.題目：實驗室需配制0.1000mol/L的Na?CO?標(biāo)準(zhǔn)溶液500mL，已知Na?CO?固體純度為99.8%（其他成分為不參與反應(yīng)的惰性物質(zhì)），實驗室現(xiàn)有儀器：電子天平（精度0.1mg）、500mL容量瓶、250mL燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、稱量紙。請回答以下問題：（1）計算需稱取Na?CO?固體的質(zhì)量（保留4位有效數(shù)字）；（2）簡述配制該溶液的完整操作步驟；（3）若配制過程中，定容時俯視刻度線，對最終溶液濃度有何影響？說明原因。參考答案詳解：（1）計算步驟：Na?CO?的摩爾質(zhì)量M=105.99g/mol，所需物質(zhì)的量n=c×V=0.1000mol/L×0.5L=0.05000mol；需純Na?CO?質(zhì)量m?=n×M=0.05000mol×105.99g/mol=5.2995g；由于固體純度為99.8%，實際稱取質(zhì)量m?=m?/0.998≈5.310g（保留4位有效數(shù)字）。（2）操作步驟：①用電子天平準(zhǔn)確稱取5.310gNa?CO?固體（使用稱量紙，先調(diào)零，分批次稱量至目標(biāo)質(zhì)量）；②將稱取的固體轉(zhuǎn)移至250mL燒杯中，加入約100mL去離子水，用玻璃棒攪拌至完全溶解；③待溶液冷卻至室溫（因溶解可能放熱），用玻璃棒引流將溶液轉(zhuǎn)移至500mL容量瓶中，用少量去離子水洗滌燒杯和玻璃棒2-3次，洗滌液一并轉(zhuǎn)移至容量瓶；④向容量瓶中繼續(xù)加水至液面距刻度線1-2cm處，改用膠頭滴管逐滴加水，平視刻度線至凹液面最低處與刻度線相切；⑤蓋緊瓶塞，倒置搖勻20次，使溶液均勻。（3）影響分析：定容時俯視刻度線，會導(dǎo)致實際加入的水量少于500mL（俯視時視線偏高，刻度線被高估），溶液體積偏小。根據(jù)c=n/V，n不變時V偏小，最終濃度偏高。二、滴定分析與結(jié)果計算2.題目：采用酸堿滴定法測定某工業(yè)硫酸（H?SO?）樣品的濃度。稱取樣品2.005g（精確至0.0001g），溶解后定容至250mL容量瓶；移取25.00mL該溶液于錐形瓶中，用0.1025mol/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，平行測定3次，消耗NaOH體積分別為22.15mL、22.20mL、22.18mL。已知H?SO?的摩爾質(zhì)量為98.08g/mol，計算樣品中H?SO?的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（保留4位有效數(shù)字）。參考答案詳解：（1）數(shù)據(jù)有效性檢查：3次滴定體積分別為22.15mL、22.20mL、22.18mL，極差=22.20-22.15=0.05mL≤0.10mL（符合平行測定要求），取平均值V=(22.15+22.20+22.18)/3≈22.18mL。（2）反應(yīng)方程式：H?SO?+2NaOH=Na?SO?+2H?O，n(H?SO?)=0.5×n(NaOH)。（3）計算25.00mL待測液中H?SO?的物質(zhì)的量：n(NaOH)=c×V=0.1025mol/L×0.02218L≈0.002273mol；n(H?SO?)=0.5×0.002273mol≈0.0011365mol。（4）樣品中H?SO?的總物質(zhì)的量：定容至250mL，移取25.00mL（即1/10），故總物質(zhì)的量n總=0.0011365mol×10=0.011365mol。（5）質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算：m(H?SO?)=n總×M=0.011365mol×98.08g/mol≈1.115g；質(zhì)量分?jǐn)?shù)w=1.115g/2.005g×100%≈55.61%（保留4位有效數(shù)字）。三、儀器分析與譜圖解讀3.題目：用紫外-可見分光光度計（UV-Vis）測定某水樣中Fe3+含量，采用鄰二氮菲顯色法（λ=510nm）。已知標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為A=0.045c+0.002（A為吸光度，c為濃度，單位mg/L），空白溶液吸光度為0.002。現(xiàn)取5.00mL水樣，加入顯色劑定容至50.00mL，測得吸光度為0.362?；卮鹨韵聠栴}：（1）簡述UV-Vis分光光度計的主要組成部件及各部件作用；（2）計算水樣中Fe3+的原始濃度（單位mg/L，保留3位有效數(shù)字）；（3）若顯色時未加入鹽酸羥胺（還原劑），對測定結(jié)果有何影響？說明原因。參考答案詳解：（1）主要部件及作用：①光源：提供連續(xù)光譜（紫外區(qū)常用氘燈，可見區(qū)常用鎢燈）；②單色器：將復(fù)合光色散為單色光（由棱鏡或光柵實現(xiàn)）；③吸收池：盛放樣品或參比溶液（石英池用于紫外區(qū)，玻璃池用于可見區(qū)）；④檢測器：將光信號轉(zhuǎn)換為電信號（常用光電倍增管）；⑤信號處理與顯示系統(tǒng)：放大電信號并顯示吸光度或透射比。（2）原始濃度計算：樣品吸光度A=0.362，扣除空白后A’=0.362-0.002=0.360；代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程：0.360=0.045c+0.002→c=(0.360-0.002)/0.045≈7.956mg/L（此為定容后濃度）；原始水樣濃度=7.956mg/L×(50.00mL/5.00mL)=79.6mg/L（保留3位有效數(shù)字）。（3）未加鹽酸羥胺的影響：鄰二氮菲與Fe2+顯色靈敏度高（紅色絡(luò)合物），而與Fe3+顯色能力弱（顏色淺）。鹽酸羥胺的作用是將Fe3+還原為Fe2+，確保所有鐵離子參與顯色反應(yīng)。若未加入，F(xiàn)e3+無法完全轉(zhuǎn)化為Fe2+，會導(dǎo)致吸光度偏低，測定結(jié)果偏小。四、數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量控制4.題目：對某標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（已知含量為99.5%）進行6次平行測定，結(jié)果分別為99.3%、99.6%、99.4%、99.5%、99.70%、99.2%（均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。計算：（1）平均值、絕對誤差、相對誤差；（2）平均偏差、相對平均偏差；（3）標(biāo)準(zhǔn)偏差（S）、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）；（4）判斷是否存在離群值（α=0.05，Q臨界值表：n=6時Q0.05=0.56）。參考答案詳解：（1）平均值（x?）：x?=(99.3+99.6+99.4+99.5+99.7+99.2)/6=596.7/6=99.45%（保留4位有效數(shù)字）；絕對誤差E=x?-μ=99.45%-99.5%=-0.05%；相對誤差RE=E/μ×100%=(-0.05%)/99.5%×100%≈-0.0503%。（2）平均偏差（d?）：各次測定的絕對偏差分別為：|99.3-99.45|=0.15%，|99.6-99.45|=0.15%，|99.4-99.45|=0.05%，|99.5-99.45|=0.05%，|99.7-99.45|=0.25%，|99.2-99.45|=0.25%；d?=(0.15+0.15+0.05+0.05+0.25+0.25)/6=0.90/6=0.15%；相對平均偏差Rd=d?/x?×100%=0.15%/99.45%×100%≈0.151%。（3）標(biāo)準(zhǔn)偏差（S）：S=√[Σ(x?-x?)2/(n-1)]=√[(0.152+0.152+0.052+0.052+0.252+0.252)/5]=√[(0.0225+0.0225+0.0025+0.0025+0.0625+0.0625)/5]=√[0.175/5]=√0.035≈0.187%；RSD=S/x?×100%=0.187%/99.45%×100%≈0.188%。（4）離群值判斷（Q檢驗法）：數(shù)據(jù)排序：99.2%、99.3%、99.4%、99.5%、99.6%、99.7%；假設(shè)99.2%為可疑值，計算Q=(x?-x?)/(x?-x?)=(99.3-99.2)/(99.7-99.2)=0.1/0.5=0.2；Q計算=0.2<Q臨界值0.56，故無離群值。五、綜合應(yīng)用題5.題目：某實驗室收到一批工業(yè)用NaCl樣品，需測定其主成分NaCl含量（要求準(zhǔn)確度≥99.5%），并需排除KNO?、CaCl?等雜質(zhì)干擾。實驗室可選方法：莫爾（Mohr）法（以AgNO3為滴定劑，K2CrO4為指示劑，pH=6.5-10.5）、佛爾哈德（Volhard）法（返滴定，NH4SCN為滴定劑，鐵銨礬為指示劑，酸性條件）。回答以下問題：（1）選擇合適的方法并說明理由；（2）簡述該方法的操作步驟；（3）若樣品中含CaCl?，對測定結(jié)果有何影響？如何消除干擾？1.方法選擇：應(yīng)選擇莫爾法。理由：樣品主成分為NaCl，需直接滴定Cl?；莫爾法在中性或弱堿性條件下直接滴定Cl?，操作簡便；佛爾哈德法為返滴定，適用于酸性條件下測定Ag?或間接測定Cl?（需過濾除去AgCl沉淀），步驟更復(fù)雜。（2）操作步驟：①稱取一定量樣品（精確至0.0001g），溶解后定容至250mL容量瓶；②移取25.00mL試液于錐形瓶中，加入50mL去離子水，滴加5-6滴5%K?CrO?指示劑；③用已知濃度的AgNO?標(biāo)準(zhǔn)工作（c=0.1000mol/L）滴定至溶液由黃色變?yōu)榇u紅色（Ag?CrO?沉淀生成），記錄消耗體積V；④平行測定3次，計算NaCl含量。（3）CaCl?