分析化學(xué)第三版課后習(xí)題答案

1、41第 41 頁 共 41 頁- 41 -第三章 思考題與習(xí)題1指出在下列情況下，各會(huì)引起哪種誤差？如果是系統(tǒng)誤差，應(yīng)該采用什么方法減免？答:（1）系統(tǒng)誤差中的儀器誤差。減免的方法：校準(zhǔn)儀器或更換儀器。（2）系統(tǒng)誤差中的儀器誤差。減免的方法：校準(zhǔn)儀器或更換儀器。（3）系統(tǒng)誤差中的儀器誤差。減免的方法：校準(zhǔn)儀器或更換儀器。（4）系統(tǒng)誤差中的試劑誤差。減免的方法：做空白實(shí)驗(yàn)。（5）隨機(jī)誤差。（6）系統(tǒng)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(tǒng)誤差中的試劑誤差。減免的方法：做空白實(shí)驗(yàn)。2解：因分析天平的稱量誤差為。故讀數(shù)的絕對(duì)誤差 根據(jù)可得 這說明，兩物體稱量的絕對(duì)誤

2、差相等，但他們的相對(duì)誤差并不相同。也就是說，當(dāng)被測(cè)定的量較大時(shí)，相對(duì)誤差就比較小，測(cè)定的準(zhǔn)確程度也就比較高。3解：因滴定管的讀數(shù)誤差為，故讀數(shù)的絕對(duì)誤差 根據(jù)可得 這說明，量取兩溶液的絕對(duì)誤差相等，但他們的相對(duì)誤差并不相同。也就是說，當(dāng)被測(cè)定的量較大時(shí)，測(cè)量的相對(duì)誤差較小，測(cè)定的準(zhǔn)確程度也就較高。5答:：0.36 應(yīng)以兩位有效數(shù)字報(bào)出。6答:：應(yīng)以四位有效數(shù)字報(bào)出。7答:：應(yīng)以四位有效數(shù)字報(bào)出。8答:：甲的報(bào)告合理。因?yàn)樵诜Q樣時(shí)取了兩位有效數(shù)字，所以計(jì)算結(jié)果應(yīng)和稱樣時(shí)相同，都取兩位有效數(shù)字。9解：根據(jù)方程2NaOH+H2C2O4H2O=Na2C2O4+4H2O可知，需H2C2O4H2O的質(zhì)量m

3、1為： 相對(duì)誤差為 則相對(duì)誤差大于0.1% ，不能用H2C2O4H2O標(biāo)定0.1molL-1的NaOH ，可以選用相對(duì)分子質(zhì)量大的作為基準(zhǔn)物來標(biāo)定。 若改用KHC8H4O4為基準(zhǔn)物時(shí)，則有： KHC8H4O4+ NaOH= KNaC8H4O4+H2O 需KHC8H4O4的質(zhì)量為m2 ，則 相對(duì)誤差小于0.1% ，可以用于標(biāo)定NaOH。10答：乙的準(zhǔn)確度和精密度都高。因?yàn)閺膬扇说臄?shù)據(jù)可知，他們是用分析天平取樣。所以有效數(shù)字應(yīng)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(jié)果的精密度考慮，應(yīng)該是乙的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度都高。11當(dāng)置信度為0.95時(shí)，測(cè)得Al2O3的置信區(qū)間為（3

4、5.210.10）%，其意義是（ D ）12. 衡量樣本平均值的離散程度時(shí)，應(yīng)采用（ D ） 13 解：根據(jù) 得 則S=0.1534% 當(dāng)正確結(jié)果為15.34%時(shí)， 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(zhǔn)確度比乙高。 S1S2Sr1Q0.90,4 , 故1.83這一數(shù)據(jù)應(yīng)棄去。 （2） 查表3-3得Q0.90,5=0.64,因QQ0.90,5, 故1.83這一數(shù)據(jù)不應(yīng)棄去。 24 解：(1) 查表3-4得, G0.95,4=1.4

5、6 , G1G0.95,4故0.1056這一數(shù)據(jù)應(yīng)舍去。 (2) 當(dāng) P=0.90時(shí)， 因此 當(dāng) P=0.95時(shí)， 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(jù) 查表3-2得t0.90,3=3.18 , 因tt0.95,3 ，說明平均值與標(biāo)準(zhǔn)值之間存在顯著性差異。 26. 某藥廠生產(chǎn)鐵劑，要求每克藥劑中含鐵48.00mg.對(duì)一批藥品測(cè)定5次，結(jié)果為（mgg-1）：47.44，48.15，47.90，47.93和48.03。問這批產(chǎn)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(chǎn)品含鐵量合格。 27解：n1

6、=4 n2=5 查表3-5, fs大=3， fs小=4 ， F表=6.59 ， F F表 說明此時(shí)未表現(xiàn)s1與s2有顯著性差異（P=0.90）因此求得合并標(biāo)準(zhǔn)差為 查表3-2 , 當(dāng)P = 0.90, f = n1 + n2 2 = 7 時(shí), t 0.90 , 7 = 1.90 , t t0.90 , 7 故以0.90 的置信度認(rèn)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

7、）+1.710-4-（0.00217640.0121）=（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(cè)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

8、) Ka2=5.610-11 , Kb1=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(jù)CspKa10-8可直接滴定，查表計(jì)算只（3）、（6）不能直接準(zhǔn)確滴定，其余可直接滴定。9解：因?yàn)镃spKa10-8，Ka=KtKw，故：CspKt10610答：用強(qiáng)酸或強(qiáng)堿作滴定劑時(shí)，其滴定反應(yīng)為：H+OH-=H2OKc=1.01014 (25) 此

9、類滴定反應(yīng)的平衡常數(shù)Kt相當(dāng)大，反應(yīng)進(jìn)行的十分完全。但酸（堿）標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度太濃時(shí)，滴定終點(diǎn)時(shí)過量的體積一定，因而誤差增大；若太稀，終點(diǎn)時(shí)指示劑變色不明顯，故滴定的體積也會(huì)增大，致使誤差增大。故酸（堿）標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度均不宜太濃或太稀。11答：根據(jù)CspKa(Kb)10-8，p Csp+pKa(Kb）8及Ka1/ Ka2105,p Ka1-p Ka25可直接計(jì)算得知是否可進(jìn)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(jí)和二級(jí)，三級(jí)不能滴定。pHsp=

10、(pKa1+pKa2)=4.60 溴甲酚綠；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(jí)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(shí)滴定一、二級(jí)，甲基黃，由紅色變?yōu)辄S色；（4） NaOH+(CH2)6N4 pKb=

11、8.85pHsp=14-pcKb/2=14+(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(jí)氫，酚酞，由無色變?yōu)榧t色；（6）聯(lián)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(jí)，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

12、色pHsp=(p(Ka2(cKa3+Kaw)/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(zhǔn)確滴定HCl （2）因?yàn)?甲基橙的變色范圍為3.14.4 所以 當(dāng)pH=4.0時(shí)為變色轉(zhuǎn)折點(diǎn) pH=pKa+lg 4.0=4.74+lg x%=15%13解：（1）能。因?yàn)镠2SO4的第二步電離常數(shù)pKa2=2

13、.00，而NH4+的電離常數(shù)pKa=9.26，所以能完全準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溶液滴定H3BO3吸收液： NH3 + H3BO3= NH4+ H2BO3- H+ H2BO3-= H3BO3終點(diǎn)的產(chǎn)物是H3BO3和NH4+（混合弱酸），pH5 ，可用甲基橙作指示劑，按下式計(jì)算含量： 14答：（1）使測(cè)定值偏小。（2）使第一計(jì)量點(diǎn)測(cè)定值不影響，第二計(jì)量點(diǎn)偏大。15答：（1）還需加入HCl為；20.004=5.00mL （2）還需加入HCl為：2

14、0.002=40.00mL（3）由NaHCO3組成。16答：（1）物質(zhì)的量之比分別為：12、16、12。（2）物質(zhì)的量之比分別為：12、1、。17酸堿滴定法選擇指示劑時(shí)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

15、.04 pH=13.96（11）H+= pH=1.6719計(jì)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(jí)、第三級(jí)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?yàn)楣?=1.1410-2mol.L-1， 20解：(1) H根據(jù)多元酸（堿）各型體的分布分?jǐn)?shù)可直接計(jì)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)

16、 H2S的Ka1=5.710-8 ，Ka2=1.210-15 ，由多元酸（堿）各型體分布分?jǐn)?shù)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(jì)算知：CHCl= 22解：由緩沖溶液計(jì)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(shè)需氨基乙酸x g，由題意可知 （2）因?yàn)榘被宜釣閮尚晕镔|(zhì)，所以應(yīng)加一元強(qiáng)酸HCl ，才能使溶液的pH=2.00 。 設(shè)應(yīng)加y mL HCl y=6.9

17、 mL24解：（1）pH1-pH2=0.05（2）設(shè)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。考慮離子強(qiáng)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(shè)苯甲酸的濃度為x則 得 x=0.08280 molL-1（2）當(dāng)達(dá)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，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

18、） 的H+=pH=5.28（2）（3） 甲基紅為指示劑。29解：在計(jì)量點(diǎn)時(shí)，剛好反應(yīng) pH=5.12 故 溴甲酚綠為指示劑。30解：（1） 則 當(dāng) pH=1.5時(shí) 則 Ka1=10-1.50同理 則 當(dāng) pH=6.50時(shí) 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(jí)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(shí)應(yīng)變色，所以選擇酚酞為指示劑。33解：(1)設(shè)每升堿液吸收x克CO2 因?yàn)橐苑犹獮橹甘緞?，所以Na2CO3

19、被滴定為NaHCO3 . 則可知： (0.1026- x=0.0264gL-1(2) 34解：(1) （2） 35解：根據(jù) 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(shè)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

20、.012 故38解：39解：由題意得，混合液由H2PO4和NaHPO4組成，設(shè)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(zhì)量的磷酸鹽試樣，以甲基紅作指示劑時(shí)，酸的用量；以酚酞作指示劑時(shí)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(shí)，則試樣中P2O5的含量為： 41解：42解： 蛋白質(zhì)%43解：解：設(shè)試樣中HA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為A 。 （1）當(dāng)HA被中和一半時(shí)

21、溶液的pH=5.00 , 有： pH = pKa 即 Ka=10-5.00 （2）當(dāng)HA被中和至計(jì)量點(diǎn)時(shí)，可得： 則 A=0.51A%=0.51100%=51%因?yàn)?cKa20Kw 故使用最簡(jiǎn)式計(jì)算是合理的。44解：設(shè)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(jiǎn)化為：c + HA = OH-解之：H+=1.010-10 mol/L pH=10.00第六章 思考題與習(xí)題1解：（1） EDTA是一種氨羧絡(luò)合劑，名稱 乙二胺四乙酸 ，用符號(hào) H4Y 表示，其結(jié)構(gòu)式為 。配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)一般采用EDTA二鈉鹽，分子式為,其水溶液pH為 4.

22、4 ，可通過公式進(jìn)行計(jì)算，標(biāo)準(zhǔn)溶液常用濃度為 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(luò)合物最穩(wěn)定，但僅在pH10時(shí)EDTA才主要以此種型體存在。除個(gè)別金屬離子外。EDTA與金屬離子形成絡(luò)合物時(shí)，絡(luò)合比都是11。（3） K/MY稱 條件形成常數(shù) ，它表示 一定條件下 絡(luò)合反應(yīng)進(jìn)行的程度，其計(jì)算式為 。（4） 絡(luò)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(luò)合物的條件形成常數(shù)。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(shù)

23、K/MY一定時(shí)， CM 越大，突躍 也越大 .（5） K/MY值是判斷絡(luò)合滴定誤差大小的重要依據(jù)。在pM/一定時(shí)，K/MY越大，絡(luò)合滴定的準(zhǔn)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(luò)合作用常能增大 K穩(wěn) ，減小 K離 。在K/MY一定時(shí)，終點(diǎn)誤差的大小由pM/、CM、K/MY決定，而誤差的正負(fù)由pM/ 決定。（6） 在H+一定時(shí)，EDTA酸效應(yīng)系數(shù)的計(jì)算公式為 。2答；由于多數(shù)金屬離子的配位數(shù)為四和六。Cu2、Zn2、Cd2、Ni2等離子均能與NH3形成絡(luò)合物，絡(luò)合速度慢，且絡(luò)

24、合比復(fù)雜，以氨水為滴定劑滴定反應(yīng)進(jìn)行的完全程度不高。不能按照確定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系定量完成，無法判斷滴定終點(diǎn)。3答：各型體分布分?jǐn)?shù)： 再由MLi=iCM 得，溶液中絡(luò)合物的主要存在型體由i決定。故只要那個(gè)越大，就以配位數(shù)為i的型體存在。4解：由 ，由相鄰兩級(jí)絡(luò)合物分布曲線的交點(diǎn)處有 pL=lgKi AlL3為主要型體時(shí)在pL5.8時(shí)，AlL3為主要型體。 時(shí)， Al3+為主要型體。5解：由題 （紅色） （藍(lán)色） （橙色） pH12時(shí)呈橙色； 變色點(diǎn)的pH=10： 鉻藍(lán)黑R與Ca2+、Mg2+、Zn2+和Cd2+等金屬離子形成紅色的絡(luò)合物，適宜的酸度范圍在pH=811之間。6解：pH=1012在PA

25、N中加入適量的CuY，可以發(fā)生如下反應(yīng) CuY（藍(lán)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(luò)合后，稍過量的滴定劑就會(huì)奪取CuPAN中的Cu2+，而使PAN游離出來。CuPAN+Y= CuY +PAN 表明滴定達(dá)終點(diǎn)（紫紅色）（黃綠色）7解：由于Fe3+和NaOH溶液生成Fe(OH)3沉淀，導(dǎo)致游離的HCl的濃度偏小，可以用EDTA消除干擾，EDTA和Fe3+形成絡(luò)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(shí)，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(huì)降低pH值，影響Ca2+、Mg2+滴定；三乙醇胺是在溶液呈微酸性時(shí)來掩蔽Fe3+，如果pH越低，則達(dá)不到掩蔽的目的；pH6的溶液中，KCN會(huì)形成HCN是弱酸，難以電離出CN-來掩蔽Fe3+。所以在pH6結(jié)果表明，在pH =10.0時(shí)，可以