03工业分析完整版课后习题及考试试卷附加详细答案
第三章 水质分析答案
１．水质分析的特点是什么？污水取样应注意哪些问题？怎样才能取得具有代表性的试样？
答：水质分析的的特点是：水质分析的项目繁多，包括物理性质、金属化合物、非金属化合物、有机化合物的分析。并且不同用途的水，对水质的要求各不相同，因此其分析检测项目也有区别。
东方热线首页污水取样时应当注意取样应具有代表性。
应根据具体废水样的化学需氧量确定取样量。对于化学需氧量高的废水样，可先取上述操作所需体积1/10的废水样和试剂，于15×150mm 硬质玻璃试管中，摇匀，加热后观察是否变成绿，如溶液显绿，再适当减少废水取样量，直至溶液不变绿为止，从而确定废水样分析时应取用的体积。稀释时，所取废水样量不得少于5mL ，如果化学需氧量很高，则废水样应多次稀释。
管道中的水，根据分析的目的，按有关规程，每隔一段时间，打开阀门，弃去最初流出的水，然后进行采样。对于有一定深度的水样，每次所取样品应达到一定深度，保证样品的平行。
2．溶解氧与化学耗氧量的测定原理是什么？测定中干扰元素有哪些，如何消除？并需注意哪些问题才能得到可靠的结果？ 答：（1）溶解氧的测定原理：
硫酸锌片二价锰在碱性溶液中，生成白的氢氧化亚锰沉淀
MnSO 4 + 2NaOH
Mn (OH)2↓（白） + Na 2SO 4 水中的溶解氧立即将生成的Mn (OH)2沉淀氧化成棕的Mn (OH)4
2Mn (OH)2 + O 2 + 2H 2O
2Mn (OH)4↓棕 加入酸后，Mn (OH)4沉淀溶解并氧化I -离子（已加入KI ）释出一定量的I rtu
2：
Mn (OH)4 + 2KI + 2H 2SO 4
MnSO 4 + I 2 + K 2SO 4 + 4H 2O 然后用Na 2S 2O 3标准溶液滴定释出的I 2
2Na 2S 2O 3 + I 2 Na 2S 4O 6 + 2NaI
从上述反应的定量关系可以看出 2:1:22I O =n n
而 2:1:23
22O S I =?n n 所以 4:1:23
22O S O =?n n 由所用Na 2S 2O 3的浓度和体积，计算水中溶解氧的含量。
溶解氧（O 2，mg/L ）=V
V C O S Na O S Na 8322322×? 测定中干扰元素及消除方法：
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① 水中含有氧化性物质（如Fe 3+、Cl 2等）能氧化I -离子为I 2，干扰测定，导致测定结果偏
高。如果只含有Fe 3+可改为加H 3PO 4代替H 2SO 4，既起酸化作用又可络合Fe 3+而消除干扰，或另行测定后，从总量中扣除Fe 3+、Cl 2的影响。
② 如水被还原性杂质污染，在测定时要消耗一部分I 2而使测定结果偏低，则要增加处理杂质的过程(可在未加MnSO 4溶液前，先加适量硫酸使水样酸化，加入KMnO 4溶液使其氧化还原
性杂质，再加适量草酸钾溶液还原过量的KMnO4，从而消除杂质影响）。
（2）化学需氧量的测定原理：
在强酸性溶液中，用一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，根据其用量计算水样中还原性物质消耗氧的量。反应式如下
Cr2O72- + 14H+ + 6e 2Cr3+ + 7H2O
Cr2O72- + 14H+ + 6Fe2+ 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O
测定中干扰元素及消除方法：
酸性重铬酸钾氧化性很强，可氧化大部分有机物。加入硫酸银作催化剂时，直链脂肪族化合物可完全被氧化，而芳香族有机物却不易被氧化，吡啶不被氧化，挥发性直链脂肪族化合物、苯等有机物存在于蒸气相，不能与氧化剂液体接触，氧化不明显。氯离子能被重铬酸盐氧化，并且能与硫酸银作用产生沉淀，影响测定结果，可在回流前向水样中加入硫酸汞，使成为络合物以消除干扰。氯离子含量高于2000mg/L的样品应先作定量稀释，使含量降低至2000mg/L以下再进行测定。
测定中还需注意：
鹅去氧胆酸①应根据具体废水样的化学需氧量确定取样量。
②废水中氯离子含量超过30mg/L时，应先把0.4g硫酸汞加入回流锥形瓶中，再加20.00mL
废水（或适量废水稀释至20.00mL）摇匀，以下操作同上。
③水样加热回流后，溶液中重铬酸钾剩余量应为加入量的1/5～4/5为宜。
④每次实验时，应对硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行标定，室温较高时尤其应注意其浓度的
变化。
3．水体中的铬有什么危害？比法测定原理是什么？干扰元素有哪些，应如何消除？
答：铬的毒性与其存在价态有关，通常认为六价铬的毒性比三价铬高100倍，而且六价铬更易为人体吸收并在体内蓄积。但即使是六价铬，不同化合物的毒性也不相同。三价铬化合物对鱼的毒性比六价铬大。当水中六价铬浓度为1mg/L时，水呈淡黄并有涩味；三价铬浓度为1mg/L时，水的浊度明显增加。
比法测定原理：
在酸性介质中，六价铬与二苯碳酰二肼反应，生成紫红化合物，其最大吸收波长为540nm，摩尔吸光系数为4×104。
干扰元素及消除方法：
①含铁量大于1mg/L的水样显黄，六价钼和汞也和显剂反应生成有化合物，但在本
方法的显酸度下反应不灵敏。钼和汞达200mg/L不干扰测定。钒有干扰，其含量高于4mg/L即干扰测定，但钒与显剂反应后10min，可自行褪。
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②氧化性及还原性物质，如：ClO-，Fe2+、SO32-、S2O32-等，以及水样有或混浊时，对测
定均有干扰，须进行预处理。
4．什么是挥发酚？可用哪几种方法来测定它的含量？
答：根据酚类能否与水蒸气一起蒸出，分为挥发酚与不挥发酚，挥发酚多指沸点在2300C以下的酚类，通常属一元酚。
酚类的分析方法较多，主要有滴定法、分光光度法、谱法等。目前各国普遍采用的是4-氨基安替比林光度法，这也是国际标准化组织颁布的测酚方法。高浓度含酚废水可采用溴化容量法，此法尤适于车间排放口或未经处理的总排污口废水。
5．４-氨基安替比林比法测定挥发酚的原理是什么？有何干扰元素，应如何消除？反应条件如何？
答：4-氨基安替比林直接光度法测定原理：
酚类化合物于pH 10.0 ± 0.2介质中，在铁存在下，与4-氨基安替比林反应，生成橙红的吲哚酚安替比林染料，其最大吸收波长在510nm处，可用分光光度法进行定量测定。本法测定的不是总酚，而仅仅是与4-氨基安替比林发生显反应的酚类，并以苯酚为标准，结果以苯酚的量表示。
存在干扰元素及其消除方法：
当水样中含有氧化剂、还原剂、油类以及某些金属离子时，应设法消除并进行预蒸馏。
①氧化剂（如游离氯）当水样经酸化后滴于碘化钾淀粉试纸上出现蓝时，说明存在氧化剂。遇此情况，可加入过量的硫酸亚铁进行还原。
②硫化物水样中含少量硫化物时，用磷酸把水样pH调至4.0（用甲基橙或pH 计指示），加
入适量硫酸铜（lg/L）使生成硫化铜而被除去；当含量较高时，则应把用磷酸酸化的水样进行搅拌曝气，使其生成硫化氢逸出。
③油类将水样移入分液漏斗中，静置分离出浮油后，加粒状氢氧化钠调节至pH12～12.5，用四氯化碳萃取（每升样品用40mL四氯化碳萃取两次），弃去四氯化碳层，将萃取后的水样移入烧杯中，在通风橱中于水浴上加热以除去残留的四氯化碳，再用磷酸调节至pH4.0。
④甲醛、亚硫酸盐等有机或无机还原性物质可分取适量水样于分液漏斗中，加硫酸溶液使呈酸性，分次加入50，30，30mL乙醚或二氯甲烷萃取酚，合并二氯甲烷或乙醚层于另一分液漏斗，分次加入4，3，3mL氢氧化钠溶液（100g/L）进行反萃取，使酚类转入氢氧化钠溶液中。合并碱萃取液，移入烧杯中，置水浴上加热，以除去残余萃取溶剂，然后用水将碱萃取液稀释至原分取水样的体积。
同时以水作空白试验。
6．要配制标准酚的工作溶液500mL，使每毫升含酚量为0.010mg。应如何配制？答：①配置：称取1.00g无苯酚(C6H5OH)溶于水，移入1L容量瓶中，稀释至标线。
②标定：吸取10.00 mL酚储备液于250mL碘量瓶中，加水稀释至100 mL，加10.0mL
