分析化學第三版課后習題答案

1、第三章 思考題與習題1指出在下列情況下，各會引起哪種誤差？如果是系統誤差，應該采用什么方法減免？答:（1）系統誤差中的儀器誤差。減免的方法：校準儀器或更換儀器。（2）系統誤差中的儀器誤差。減免的方法：校準儀器或更換儀器。（3）系統誤差中的儀器誤差。減免的方法：校準儀器或更換儀器。（4）系統誤差中的試劑誤差。減免的方法：做空白實驗。（5）隨機誤差。（6）系統誤差中的操作誤差。減免的方法：多讀幾次取平均值。（7）過失誤差。（8）系統誤差中的試劑誤差。減免的方法：做空白實驗。2解：因分析天平的稱量誤差為。故讀數的絕對誤差 根據可得 這說明，兩物體稱量的絕對誤差相等，但他們的相對誤差并不相同。也就是說

2、，當被測定的量較大時，相對誤差就比較小，測定的準確程度也就比較高。3解：因滴定管的讀數誤差為，故讀數的絕對誤差 根據可得 這說明，量取兩溶液的絕對誤差相等，但他們的相對誤差并不相同。也就是說，當被測定的量較大時，測量的相對誤差較小，測定的準確程度也就較高。5答:：0.36 應以兩位有效數字報出。6答:：應以四位有效數字報出。7答:：應以四位有效數字報出。8答:：甲的報告合理。因為在稱樣時取了兩位有效數字，所以計算結果應和稱樣時相同，都取兩位有效數字。9解：根據方程2NaOH+H2C2O4H2O=Na2C2O4+4H2O可知，需H2C2O4H2O的質量m1為： 相對誤差為 則相對誤差大于0.1%

3、 ，不能用H2C2O4H2O標定0.1molL-1的NaOH ，可以選用相對分子質量大的作為基準物來標定。 若改用KHC8H4O4為基準物時，則有： KHC8H4O4+ NaOH= KNaC8H4O4+H2O 需KHC8H4O4的質量為m2 ，則 相對誤差小于0.1% ，可以用于標定NaOH。10答：乙的準確度和精密度都高。因為從兩人的數據可知，他們是用分析天平取樣。所以有效數字應取四位，而甲只取了兩位。因此從表面上看甲的精密度高，但從分析結果的精密度考慮，應該是乙的實驗結果的準確度和精密度都高。11當置信度為0.95時，測得Al2O3的置信區(qū)間為（35.210.10）%，其意義是（ D ）1

4、2. 衡量樣本平均值的離散程度時，應采用（ D ） 13 解：根據 得 則S=0.1534% 當正確結果為15.34%時， 14 解：（1）（2）24.87%（3）（4） 15 解：（1） （2） （3）（4）（5）Xm=X大-X小=67.48%-67.37%=0.11% 16解：甲： 乙： 由上面|Ea1|Ea2|可知甲的準確度比乙高。 S1S2Sr1Q0.90,4 , 故1.83這一數據應棄去。 （2） 查表3-3得Q0.90,5=0.64,因QQ0.90,5, 故1.83這一數據不應棄去。 24 解：(1) 查表3-4得, G0.95,4=1.46 , G1G0.95,4故0.1056這

5、一數據應舍去。 (2) 當 P=0.90時， 因此 當 P=0.95時， 因此 由兩次置信度高低可知，置信度越大，置信區(qū)間越大。 25解：根據 查表3-2得t0.90,3=3.18 , 因tt0.95,3 ，說明平均值與標準值之間存在顯著性差異。 26. 某藥廠生產鐵劑，要求每克藥劑中含鐵48.00mg.對一批藥品測定5次，結果為（mgg-1）：47.44，48.15，47.90，47.93和48.03。問這批產品含鐵量是否合格（P=0.95）？ 解： 查表3-2, t0.95,4 =2.78 , tt0.95,4說明這批產品含鐵量合格。 27解：n1=4 n2=5 查表3-5, fs大=3，

6、 fs小=4 ， F表=6.59 ， F F表 說明此時未表現s1與s2有顯著性差異（P=0.90）因此求得合并標準差為 查表3-2 , 當P = 0.90, f = n1 + n2 2 = 7 時, t 0.90 , 7 = 1.90 , t t0.90 , 7 故以0.90 的置信度認為與無顯著性差異。 28 解：(1) 7.99360.9967-5.02=7.9940.9967-5.02=8.02-5.02=3.00 (2) 0.03255.10360.06139.8=0.03255.1060.1140=0.0712 (3) （1.2764.17）+1.710-4-（0.00217640

7、.0121）=（1.284.17）+1.710-4-（0.002180.0121）= 5.34+0+0=5.34 (4) pH=1.05 ,H+=8.910-229 解：(1) 查表3-4得, G0.95,6=1.82 , G1G0.95 , 6 , G2G0.95 , 6 , 故無舍去的測定值。 （2） 查表3-2得，t0.95,5=2.57 , 因t10-8(2) Ka2=3.910-6 ,CspKa2=0.13.910-6=3.910-710-8(3) Ka2=2.510-10 ,CspKa2=0.12.510-10=2.510-1110-8(5) Ka2=5.610-11 , Kb1=

8、Kw/Ka2=1.010-14/5.610-11=1.810-4,CspKb1=0.11.810-4=1.810-510-8(6) Kb=1.410-9 ,CspKb=0.11.410-9=1.410-1010-8(8) Kb=4.210-4 ,CspKb=0.14.210-4=4.210-510-8根據CspKa10-8可直接滴定，查表計算只（3）、（6）不能直接準確滴定，其余可直接滴定。9解：因為CspKa10-8，Ka=KtKw，故：CspKt10610答：用強酸或強堿作滴定劑時，其滴定反應為：H+OH-=H2OKc=1.01014 (25) 此類滴定反應的平衡常數Kt相當大，反應進行的

9、十分完全。但酸（堿）標準溶液的濃度太濃時，滴定終點時過量的體積一定，因而誤差增大；若太稀，終點時指示劑變色不明顯，故滴定的體積也會增大，致使誤差增大。故酸（堿）標準溶液的濃度均不宜太濃或太稀。11答：根據CspKa(Kb)10-8，p Csp+pKa(Kb）8及Ka1/ Ka2105,p Ka1-p Ka25可直接計算得知是否可進行滴定。（1）H3AsO4 Ka1=6.310-3, pKa1=2.20 ; Ka2=1.010-7 , pKa2=7.00; Ka3=3.210-12, pKa3=11.50.故可直接滴定一級和二級，三級不能滴定。pHsp=(pKa1+pKa2)=4.60 溴甲酚綠

10、；pHsp=(pKa2+pKa3)=9.25 酚酞。（2）H2C2O4 pKa1=1.22 ; pKa2=4.19 pHsp=14-pcKb1/2)=14+(lg0.1/3-14+4.19)=8.36 pKa1-pKa2=2.03 故可直接滴定一、二級氫，酚酞，由無色變?yōu)榧t色；（3）0.40 molL-1乙二胺 pKb1=4.07 ; pKb2=7.15cKb2=0.47.110-810-8pHsp=pcKa1/2=(lg0.4/3+14-7.15)/2=2.99故可同時滴定一、二級，甲基黃，由紅色變?yōu)辄S色；（4） NaOH+(CH2)6N4 pKb=8.85pHsp=14-pcKb/2=14

11、+(lg0.1/2-8.85)/2=8.92故可直接滴定NaOH，酚酞，有無色變?yōu)榧t色；（5）鄰苯二甲酸pKa1=2.95 ; pKa2=5.41pHsp=pKW-pcKb1/2=14+lg0.05-(14-5.41)/2=8.90故可直接滴定一、二級氫，酚酞，由無色變?yōu)榧t色；（6）聯氨pKb1=5.52 ; pKb2=14.12pHsp=pcKa2/2=(-lg0.1/2+14-5.52)/2=6.22 故可直接滴定一級，甲基紅，由黃色變?yōu)榧t色；（7）H2SO4+H3PO4pHsp=(pcKa1Ka2/(c+Ka1)/2=4.70甲基紅，由黃色變?yōu)榧t色pHsp=(p(Ka2(cKa3+Kaw

12、)/c/2=9.66故可直接滴定到磷酸二氫鹽、磷酸一氫鹽，酚酞，由無色變?yōu)榧t色；（8）乙胺+吡啶pKb=3.25 pKb=8.77 pHsp= pcKa/2=(-lg0.1/2+14-3.25)/2=6.03故可直接滴定乙胺，甲基紅，由紅色變?yōu)辄S色。12解：C1=0.10molL-1 ， Ka2=1.810-5 ，所以（1）不能以甲基橙為指示劑準確滴定HCl （2）因為 甲基橙的變色范圍為3.14.4 所以 當pH=4.0時為變色轉折點 pH=pKa+lg 4.0=4.74+lg x%=15%13解：（1）能。因為H2SO4的第二步電離常數pKa2=2.00，而NH4+的電離常數pKa=9.2

13、6，所以能完全準確滴定其中的H2SO4 ，可以采用甲基橙或酚酞作指示劑。 (2)可以用蒸餾法，即向混合溶液中加入過量的濃堿溶液，加熱使NH3逸出，并用過量的H3BO3溶液吸收，然后用HCl標準溶液滴定H3BO3吸收液： NH3 + H3BO3= NH4+ H2BO3- H+ H2BO3-= H3BO3終點的產物是H3BO3和NH4+（混合弱酸），pH5 ，可用甲基橙作指示劑，按下式計算含量： 14答：（1）使測定值偏小。（2）使第一計量點測定值不影響，第二計量點偏大。15答：（1）還需加入HCl為；20.004=5.00mL （2）還需加入HCl為：20.002=40.00mL（3）由NaHC

14、O3組成。16答：（1）物質的量之比分別為：12、16、12。（2）物質的量之比分別為：12、1、。17酸堿滴定法選擇指示劑時可以不考慮的因素：D18解：（1）pH=7-lg2=6.62（2） =5.123 pH=lgH+=1.59（3）H+= pH=-lgH+=5.13（4）H+= pH=-lgH+=2.69（5）H+= pH=-lgH+=6.54 （6）OH-= pOH=4.51 pH=9.49 （7）OH-= pOH=4.93 pH=9.07 （8）H+= pH=9.20 （9）H+= pOH=9.20 pH=4.8 （10）OH-= pOH=0.04 pH=13.96（11）H+= p

15、H=1.6719計算0.010 molL-1H3PO4溶液中（1）HPO42-，（2）PO43-的濃度解： 。=40Ka2 Ka2Ka2 且CKa1=0.017.610-3 H3PO4的第二級、第三級解離 和水的解離均又被忽略。于是可以按一元酸來處理， 又因為故 =1.1410-2mol.L-1， 20解：(1) H根據多元酸（堿）各型體的分布分數可直接計算有：CKa1=5.910-2 ， CKa2=6.410-5Na2C2O4在酸性水溶液中以三種形式分布即：C2O42-、HC2O4-和H2C2O4。其中： = =1.4110-3 molL-1 (2) H2S的Ka1=5.710-8 ，Ka2

16、=1.210-15 ，由多元酸（堿）各型體分布分數有： =0.1 molL-1 =5.710-8 molL-1 =6.8410-2 molL-121解：形成(CH2)6N4HCl緩沖溶液，計算知：CHCl= 22解：由緩沖溶液計算公式 , 得10=9.26+lglg=0.74 , =0.85 mol又則 即 需 為0.85mol則 即 NH4Cl為0.15mol 0.1553.5=8.0g23解：1）設需氨基乙酸x g，由題意可知 （2）因為氨基乙酸為兩性物質，所以應加一元強酸HCl ，才能使溶液的pH=2.00 。 設應加y mL HCl y=6.9 mL24解：（1）pH1-pH2=0.0

17、5（2）設原HAc-為x，NaAc為y。則 得 x=0.4 molL-1 y=0.72 molL-1 25解：（1） = （2）硼砂溶液中有如下酸堿平衡B4O72-+5H2O = 2H2BO3-+2H3BO3 因此硼砂溶液為緩沖體系?？紤]離子強度影響： 溶液中 則26解：（1）由 得 M=337.1g/mol（2） Ka=1.310-5 故 酚酞為指示劑。27解：（1）設苯甲酸的濃度為x則 得 x=0.08280 molL-1（2）當達計量點時，苯甲酸完全為苯甲酸鈉，酸度完全由苯甲酸根決定.pOH=5.58pH=8.42（3）酚酞為指示劑。28解：（1） 的H+=pH=5.28（2）（3） 甲

18、基紅為指示劑。29解：在計量點時，剛好反應 pH=5.12 故 溴甲酚綠為指示劑。30解：（1） 則 當 pH=1.5時 則 Ka1=10-1.50同理 則 當 pH=6.50時 則 Ka2=10-6.50（2）CKa1=10-8且，所以可以用來分步滴定H2B。（3）： 則 pH=4.10二級電離 則 pH=9.51（4） 分別選擇選用甲基橙和酚酞。31解：（1） （2）酚酞 甲基橙 32解：（1） （2）（3）選用何種指示劑？解：pH=8.70時應變色，所以選擇酚酞為指示劑。33解：(1)設每升堿液吸收x克CO2 因為以酚酞為指示劑，所以Na2CO3被滴定為NaHCO3 . 則可知： (0.

19、1026- x=0.0264gL-1(2) 34解：(1) （2） 35解：根據 5H2O+Na2B4O7H2O+2HCl=4H3BO3+2NaCl+10H2O 可得： = =36解：解：由滴定過程可知，試樣可能含有NaOHNaHCO3Na2CO3 31.40mL213.30mL試樣中含有NaHCO3Na2CO3 于是用于滴定NaHCO3的量為: 31.40mL-213.30mL=4.80mL37解：設NaOH為X mol，NaCO3為Y mol， 則 X+Y=0.040.15=0.006 40X=105.99Y=0.3750 得 X=0.04 Y=0.012 故38解：39解：由題意得，混合

20、液由H2PO4和NaHPO4組成，設其體積分別為X ml，Y ml。由2V1+V2=48.36 V1+V2=33.72得 V1=14.64 ml V2=19.08 ml故 C1=1.000V1=14.64mmol C2=1.000V2=19.08mmol40解：（1）同樣質量的磷酸鹽試樣，以甲基紅作指示劑時，酸的用量；以酚酞作指示劑時的堿用量，；。此處磷酸鹽試樣由可溶性與的鈉鹽或鉀鹽組成。（2）試樣用酚酞或甲基橙作指示劑分別滴定時，則試樣中P2O5的含量為： 41解：42解： 蛋白質%43解：解：設試樣中HA的質量分數為A 。 （1）當HA被中和一半時溶液的pH=5.00 , 有： pH =

21、pKa 即 Ka=10-5.00 （2）當HA被中和至計量點時，可得： 則 A=0.51A%=0.51100%=51%因為 cKa20Kw 故使用最簡式計算是合理的。44解：設過量的NaOH的濃度為c，則此溶液的PBE為： c + H+ + HA = OH-因此溶液顯堿性，故上式可簡化為：c + HA = OH-解之：H+=1.010-10 mol/L pH=10.00第六章 思考題與習題1解：（1） EDTA是一種氨羧絡合劑，名稱 乙二胺四乙酸 ，用符號 H4Y 表示，其結構式為 。配制標準溶液時一般采用EDTA二鈉鹽，分子式為,其水溶液pH為 4.4 ，可通過公式進行計算，標準溶液常用濃度

22、為 0.01molL-1 。（2） 一般情況下水溶液中的EDTA總是以 H6Y2+、H5Y+、H4Y、H3Y-、H2Y2-、HY3-和Y4-等 七種 型體存在，其中以 Y4- 與金屬離子形成的絡合物最穩(wěn)定，但僅在pH10時EDTA才主要以此種型體存在。除個別金屬離子外。EDTA與金屬離子形成絡合物時，絡合比都是11。（3） K/MY稱 條件形成常數 ，它表示 一定條件下 絡合反應進行的程度，其計算式為 。（4） 絡合滴定曲線滴定突躍的大小取決 金屬離子的分析濃度CM和絡合物的條件形成常數。在金屬離子濃度一定的條件下，值 越大，突躍 也越大 ；在條件常數K/MY一定時， CM 越大，突躍 也越大

23、 .（5） K/MY值是判斷絡合滴定誤差大小的重要依據。在pM/一定時，K/MY越大，絡合滴定的準確度 越高 。影響K/MY的因素有 酸度的影響、干擾離子的影響、配位劑的影響、OH-的影響 ，其中酸度愈高， H+濃度 愈大，lg/MY 值越小 ； 螯合 的絡合作用常能增大 K穩(wěn) ，減小 K離 。在K/MY一定時，終點誤差的大小由pM/、CM、K/MY決定，而誤差的正負由pM/ 決定。（6） 在H+一定時，EDTA酸效應系數的計算公式為 。2答；由于多數金屬離子的配位數為四和六。Cu2、Zn2、Cd2、Ni2等離子均能與NH3形成絡合物，絡合速度慢，且絡合比復雜，以氨水為滴定劑滴定反應進行的完全

24、程度不高。不能按照確定的化學計量關系定量完成，無法判斷滴定終點。3答：各型體分布分數： 再由MLi=iCM 得，溶液中絡合物的主要存在型體由i決定。故只要那個越大，就以配位數為i的型體存在。4解：由 ，由相鄰兩級絡合物分布曲線的交點處有 pL=lgKi AlL3為主要型體時在pL5.8時，AlL3為主要型體。 時， Al3+為主要型體。5解：由題 （紅色） （藍色） （橙色） pH12時呈橙色； 變色點的pH=10： 鉻藍黑R與Ca2+、Mg2+、Zn2+和Cd2+等金屬離子形成紅色的絡合物，適宜的酸度范圍在pH=811之間。6解：pH=1012在PAN中加入適量的CuY，可以發(fā)生如下反應 C

25、uY（藍色）+PAN（黃色）+M = MY + CuPAN （黃綠色） （紫紅色）CuPAN是一種間接指示劑，加入的EDTA與Cu2+定量絡合后，稍過量的滴定劑就會奪取CuPAN中的Cu2+，而使PAN游離出來。CuPAN+Y= CuY +PAN 表明滴定達終點（紫紅色）（黃綠色）7解：由于Fe3+和NaOH溶液生成Fe(OH)3沉淀，導致游離的HCl的濃度偏小，可以用EDTA消除干擾，EDTA和Fe3+形成絡合物，穩(wěn)定性大，減少了溶液中的有利的Fe3+。8解：由于用EDTA滴定Ca2+、Mg2+時，pH=10，用三乙醇胺和KCN來消除，若使用鹽酸羥胺和抗壞血酸，則會降低pH值，影響Ca2+、Mg2+滴定；三乙醇胺是在溶液呈微酸性時來掩蔽Fe3+，如果pH越低，則達不到掩蔽的目的；pH6的溶液中，KCN會形成HCN是弱酸，難以電離出CN-來掩蔽Fe3+。所以在pH6結果表明，在pH =10.0時，可以準確滴定Zn2+ . 由2