分化習題答案

1、第二章 誤差和分析數(shù)據(jù)處理習題參考答案1指出下列各種誤差是系統(tǒng)誤差還是偶然誤差？如果是系統(tǒng)誤差，請區(qū)別方法誤差、儀器和試劑誤差或操作誤差，并給出它們的減免方法。 砝碼受腐蝕；天平的兩臂不等長；容量瓶與移液管未經(jīng)校準；在重量分析中，試樣的非被測組分被共沉淀；試劑含被測組分；試樣在稱量過程中吸濕；化學計量點不在指示劑的變色范圍內；讀取滴定管讀數(shù)時，最后一位數(shù)字估計不準；在分光光度法測定中，波長指示器所示波長與實際波長不符。在HPLC測定中，待測組分峰與相鄰雜質峰部分重疊。答: 系統(tǒng)誤差儀器誤差，校準砝碼 系統(tǒng)誤差儀器誤差，校準天平 系統(tǒng)誤差儀器誤差，做校正實驗，使其體積成倍數(shù)關系 系統(tǒng)誤差方法誤差

2、，做對照實驗，估計分析誤差并對測定結果加以校正 系統(tǒng)誤差試劑誤差，做空白試驗，減去空白值 系統(tǒng)誤差操作誤差，防止樣品吸水，用減重法稱樣，注意密封 系統(tǒng)誤差方法誤差，改用合適的指示劑，使其變色范圍在滴定突躍范圍之內 偶然誤差 系統(tǒng)誤差儀器誤差，校正儀器波長精度 系統(tǒng)誤差方法誤差，改用合適的流動相，使待測組分峰與相鄰雜質峰分開。5. 進行下述計算，并給出適當位數(shù)的有效數(shù)字（1） （2）（3） （4）（5）（6）6兩人測定同一標準試樣，各得一組數(shù)據(jù)的偏差如下： 0.3 0.2 0.4 0.2 0.1 0.4 0.0 0.3 0.2 0.3 0.1 0.1 0.6 0.2 0.1 0.2 0.5 0.

3、2 0.3 0.1求兩組數(shù)據(jù)的平均偏差和標準偏差; 為什么兩組數(shù)據(jù)計算出的平均偏差相等,而標準偏差不等? 哪組數(shù)據(jù)的精密度高?解: 兩組數(shù)據(jù)的平均偏差相一致.而后組數(shù)據(jù)的標準差較大,這是因為后一組數(shù)據(jù)有較大偏差(0.6),標準差可突出大偏差的影響.S1S2 ，前一組數(shù)據(jù)的精密度較高。7測定碳的相對原子質量所得數(shù)據(jù)：12.0080、12.0095、12.0099、12.0101、12.0102、12.0106、12.0111、12.0113、12.0118及12.0120。求算：平均值；標準偏差；相對標準偏差；平均值的標準偏差；平均值在99置信水平的置信限和置信區(qū)間。解：=12.0104 0.0

4、0240.000005760.00090.000000810.00050.000000250.00030.000000090.00020.000000040.00020.000000040.00070.000000490.00090.000000810.00140.000001960.00160.00000256 樣本平均值在99%置信水平的置信限為： ±t0.01,9×=±3.250×0.00038=±0.0012樣本平均值在99%置信水平的置信區(qū)間為： = ±t0.01,9×=12.0104±0.00128在用

5、氯丁二烯氯化生產(chǎn)二氯丁二烯時，產(chǎn)品中總有少量的三氯丁二烯雜質存在。分析表明，雜質的平均含量為1.60。改變反應條件進行試生產(chǎn)，取樣測定，共取6次，測定雜質百分質量分數(shù)分別為：1.46、1.62、1.37、1.71、1.52及1.40。問改變反應條件后，產(chǎn)品中雜質百分質量分數(shù)與改變前相比，有明顯差別嗎（=0.05時）？解： 查表t0.05，5=2.571>t，改變條件前后無顯著性差別。9用化學法和高效液相色譜法（HPLC）測定同一復方片劑中乙酰水楊酸的百分質量分數(shù)，測定的標示含量如下：HPLC（3次進樣的均值）：97.2、98.1、99.9、99.3、97.2及98.1;化學法:97.8、

6、97.7、98.1、96.7及97.3。問：G檢驗是否有可疑值；兩種方法分析結果的精密度與平均值是否存在顯著性差別？在該項分析中HPLC法可否代替化學法？解：HPLC法： 化學法： 對HPLC法：99.9為可以值 故99.9保留 S2 < S1 ，顯然化學法也無逸出值 查 < 兩種方法的精密度無顯著差異 求驗HPLC法可否代替化學法，屬雙側檢驗問題。 查 < ，兩種方法的平均值不存在顯著性差異，HPLC法可代替化學法。10用基準Na2CO3標定HCl標準溶液濃度，共測定5次，獲得如下結果：0.1019、0.1027、0.1021、0.1020、0.1018（mol/L）。用G

7、rubbs檢驗法決定對可疑數(shù)據(jù)0.1027mol/L的取舍；求出平均值、標準偏差和相對標準偏差。 解： =0.0012=0.12% 查表得：G0.05,5=1.71因為G計<G表，所以0.1027應保留。 11用HPLC分析某中藥復方制劑中綠原酸的含量，共測定6次，其平均值。試求置信水平分別為95%和99%時平均值的置信區(qū)間。解：查表得：t0.05,5=2.571, t0.01,5=4.032置信水平為95% 時，置信水平為99% 時，12. 用巰基乙酸法進行亞鐵離子的分光光度法測定。在波長605nm測定試樣溶液的吸光度（A），所得數(shù)據(jù)如下： x(gFe/100ml):0 10 20 3

8、0 40 50 y(A=lgI0/I):0.009 0.035 0.061 0.083 0.109 0.133 試求：吸光度-濃度（A-C）的回歸方程；相關系數(shù)：A=0.050時，試樣溶液中亞鐵離子的濃度。解： 吸光度-濃度（A-C）的回歸方程：A=0.010+0.00247C 把A=0.050代入方程：0.050=0.010 + 0.00247C 第三章 滴定分析法概論習題參考答案1.下列物質中哪些不能用于直接法配制標準溶液？為什么？ 答：直接法：K2Cr2O7, NaCl, AgNO3 ，性質穩(wěn)定，有可以直接配制的基準物質間接法： NaOH, H2SO4, HCl, Na2S2O3, KM

9、nO4性質不穩(wěn)定，無對應基準物質2基準試劑H2C2O4·2H2O因保存不當而部分風化；Na2CO3因吸潮帶有少量水分。用標定NaOH溶液或用標定HCl溶液濃度時，結果是偏低還是偏高？用此NaOH（HCl）溶液測定某有機酸（有機堿）的摩爾質量時，結果是偏低還是偏高？答：a. 用部分風化的H2C2O4·2H2O標定NaOH溶液，結果偏低，因為H2C2O4·2H2O的有效量H2C2O4增多，從而消耗NaOH的體積變大，使?jié)舛绕?；b. 用吸潮的Na2CO3標定HCl溶液，結果偏高，因為Na2CO3的有效量減少，從而消耗HCl的體積變小，使?jié)舛绕?；c. 用此NaOH溶液

10、測定某有機酸的摩爾質量時，結果是偏低; 用此HCl溶液測定某有機堿的摩爾質量時，結果偏高。3.用基準物質Na2CO3標定HCl溶液時，下列情況會對HCl的濃度產(chǎn)生何種影響（偏高，偏低，無影響）？（1）滴定速度太快，附在滴定管壁上的HCl來不及流下來就讀取滴定體積；（2）稱取Na2CO3時，實際質量為0.1238g, 記錄時誤記為0.1248g；（3）在將HCl標準溶液倒入滴定管之前，沒有用HCl溶液淋洗滴定管：（4）使用的Na2CO3中含有少量的NaHCO3。答：（1）偏低；（2）偏高；（3）偏低；（4）偏高4. 寫出下列各溶液的質子條件式。(NH4)H2PO4 ；H2SO4(c1)+HCOO

11、H(c2)；NaOH（c1）+NH3(c2)；HAc(c1)+NaAc(c2)；HCN(c1)+NaOH(c2)(NH4)H2PO4 質子條件式： H+ + H3PO4 = NH3 + HPO42- + 2PO43- + OH-H2SO4(c1)+HCOOH(c2)：H+ = OH- + HCOO- + 2SO42- + HSO4-NaOH（c1）+NH3(c2)：H+ + NH4+ +c1= OH- HAc(c1)+NaAc(c2) ：H+ + c2= OH-+ Ac-HCN(c1)+NaOH(c2)：H+ + c2= OH-+ CN-5.寫出H3AsO4:MgBr2水溶液的電荷平

12、衡式H3AsO4電荷平衡式： H+ = OH- + H2AsO4- + 2HAsO42- + 3AsO43-MgBr2電荷平衡式： H+ + 2Mg2+ = OH- + Br-6配制濃度為2.0mol/L下列物質溶液各5.0×102ml,應各取其濃溶液多少毫升？ 濃氨水（密度0.89g/cm3,含氨29）冰醋酸（密度1.05 g/cm3,含HAc100）濃H2SO4（密度1.84 g/cm3,含H2SO496）。解：氨水每升重：由得：冰醋酸每升重： 濃H2SO4每升重： 答：應各取氨水、冰醋酸、濃H2SO467ml、57ml、56ml并分別加水稀釋至500ml。 7. 應在溶液中加入

13、多少毫升0.5000mol/L的NaOH溶液,才能使最后得到的溶液濃度為0.2000mol/L?解: 由,設加入Xml0.5000mol/L NaOH溶液 即 解之得：8.已知1ml某HCl標準溶液中含氯化氫0.004374g/ml,試計算: 該HCl溶液對NaOH的滴定度;該HCl溶液對CaO的滴定度.解: (1) (2) 將（2）代入（1）： 反應式：2HCl + CaO = 2CaCl2 + H2O 由 將 代入上式： 9.已知CaCO3試樣中雜質不干擾測定。稱取該試樣0.2500g，加入25.00ml 0.2600mol/L HCl溶解,煮沸除去CO2,用0.1225mol/L NaO

14、H溶液返滴過量的酸,消耗13.00ml.試計算試樣中CaCO3的質量分數(shù).解: 滴定反應：2HCl + CaCO3 = CaCl2 + H2CO3 （三位有效數(shù)字） 10.二元弱酸H2A,已知pH=1.92時,; pH=6.22時, .計算: H2A的pKa1和 pKa2;當溶液中的主要存在型體為HA-時,溶液的pH.解:由H2A的-pH曲線可知（參看P42圖3-2） 當pH=pKa1時, , H2A的pKa1=1.92當pH=pKa2時, , H2A的pKa2=6.22當時，溶液中的主要存在型體為HA-.第四章 酸堿滴定法習題參考答案1吸收了空氣中CO2的NaOH標準溶液, 用于滴定強酸、弱

15、酸時，對測定結果有無影響？答：滴定強酸時：(1) 若用甲基橙為指示劑，終點pH4，消耗2mol強酸，即2 mol NaOH與CO2反應生成1mol NaCO3仍消耗2 mol強酸，基本無影響 ； （2）若用酚酞作指示劑，終點pH9，生成NaHCO3，即2mol NaOH與CO2反應生成1mol NaCO3只消耗1mol強酸，有顯著影響。滴定弱酸時：只能用酚酞作指示劑，有顯著影響。由得：用NaOH滴定HCl，VNaOH，cHCl偏高；用HCl滴定NaOH，VHCl，cHCl偏高。2為什么用鹽酸可滴定硼砂而不能直接滴定醋酸鈉？為什么用氫氧化鈉可滴定醋酸而不能直接滴定硼酸？答：查表得：K硼酸5.4&

16、#215;10-10，K醋酸1.7×10-5，所以用鹽酸可滴定硼砂而不能滴定醋酸鈉；，所以用氫氧化鈉可滴定醋酸而不能直接滴定硼酸。3. 計算下列溶液的pH 0.10mol/L NaH2PO4; 0.05mol/L醋酸 + 0.05mol/L醋酸鈉; 0.1mol/L醋酸鈉; 0.10mol/LNH4CN 0.10mol/L H3BO3;0.05mol/L NH4NO3 解：0.10mol/L NaH2PO4 最簡式： 0.05mol/L醋酸 + 0.05mol/L醋酸鈉 由緩沖液計算式：0.1mol/L醋酸鈉 一元弱堿： 0.10mol/LNH4CN用最簡式： 0.10mol/L H

17、3BO30.05mol/L NH4NO34. 已知水的離子積常數(shù)Ks = 10-14(即Kw = Ks =10-14)，乙醇的離子積常數(shù)Ks = 10-19.1，求：（1）純水的pH和乙醇的pC2H5OH2各為多少？（2）0.0100mol/L HClO4的水溶液和乙醇溶液的pH、pC2H5OH2及pOH、pC2H5O各為多少？解：(1) pH = -lg H+ = -lg 1.0×10-7 = 7 pC2H5OH2= -lg C2H5OH2+ = -lg 10-9.55 = 9.55(2) pH = -lg H+ = -lg 0.0100 = 2 pOH =14 -pH =14 -

18、2= 12pC2H5OH2 = -lg H+ = -lg 0.0100 = 2pC2H5O =19.5 -pC2H5OH2 =19.5 -2 =17.55. 取某一元弱酸（HA）純品1.250g, 制成50ml水溶液。用NaOH溶液（0.0900mol/L）滴定至化學計量點，消耗41.20ml。在滴定過程中，當?shù)味▌┘拥?.24ml時，溶液的pH為4.30.計算HA的摩爾質量；HA的Ka值；化學計量點的pH。解：HA + NaOH = NaA + H2On HA = n NaOH形成緩沖溶液，則 代入數(shù)據(jù) = 4.90 化學計量點的pH6. 用0.1000mol/L NaOH滴定0.1000m

19、ol/L HAc 20.00ml, 以酚酞為指示劑，終點pH 9.20。計算化學計量點的pH; 分別用林邦公式和式（4-10）計算終點誤差，并比較結果。解：化學計量點生成Ac-, 則林邦公式：結果相同。7. 已知試樣可能含有Na3PO4, Na2HPO4, NaH2PO4或它們的混合物,以及不與酸作用的物質.稱取試樣2.000g,溶解后用甲基橙為指示劑,以HCl溶液(0.5000 mol/L)滴定消耗32.00ml,同樣質量的試樣,當用酚酞為指示劑時消耗HCl溶液12.00ml.求試樣的組成及各組分的百分質量分數(shù).Na2HPO4Na2HPO4+HCl+HClNa3PO4Na2HPO4 解： 酚

20、酞終點 NaH2PO4甲基橙終點 Na3PO4與NaH2PO4不能共存，V甲 > V酚 試樣組成為Na3PO4和Na2HPO4 由題意得：Na3PO4Na2HPO4 消耗VHCl = V酚 Na2HPO4NaH2PO4 消耗VHCl = V甲 2 V酚 補充題：1 下列各酸，哪些能用NaOH溶液直接滴定或分步滴定？哪些不能？如能直接滴定，各應采用什么指示劑？ 甲酸（HCOOH） Ka = 1.8×10-4 硼酸（H3BO3） Ka1 = 5.4×10-10琥珀酸（H2C4H4O4） Ka1 = 6.9×10-5 , Ka2 = 2.5×10-6檸檬

21、酸（H3C6H5O7） Ka1 = 7.2×10-4 , Ka2 = 1.7×10-5 , Ka3 = 4.1×10-7順丁烯二酸 Ka1 = 1.5×10-2 , Ka2 = 8.5×10-7 （6）鄰苯二甲酸 Ka1 = 1.3×10-3 , Ka2 = 3.1×10-6 解：設Cb = Ca = 0.10 mol/L，Va = 20.00 ml (1) 甲酸（HCOOH） Ka = 1.8×10-4 Ca ·Ka > 10-8，能被準確滴定 計量點產(chǎn)物：HCOO 一元弱堿 CbKb 20KW

22、, Cb / Kb > 500 選酚酞指示劑 (2) 硼酸H3BO3 Ka1 = 5.4×10-10，Ka2 = 1.8×10-13，Ka3 = 1.6×10-14，Ca Ka1< 10-8，Ca Ka2< 10-8，Ca Ka3< 10-8 無滴定突躍，指示劑在終點無明顯顏色變化，不能用NaOH準確滴定。 (3) 琥珀酸（H2C4H4O4）Ka1 = 6.9×10-5，Ka2 = 2.5×10-6 Ca Ka1 > 10-8，Ca Ka2 > 10-8，Ka1 / Ka2 < 104只有一個滴定突躍，

23、兩級離解的H+被同時滴定。計量點產(chǎn)物：Na2C4H4O4 二元弱堿選酚酞指示劑 (4) 檸檬酸（H3C6H5O7）Ka1 = 7.2×10-4，Ka2 = 1.7×10-5，Ka3 = 4.1×10-7 Ca Ka1 > 10-8，Ca Ka2 > 10-8，Ca Ka3 10-8，Ka1 / Ka2 < 104，Ka2 / Ka3 < 104 只有一個滴定突躍，三級離解的H+被同時滴定。 計量點產(chǎn)物：Na3C6H5O7 三元弱堿 用最簡式計算： (5) 順丁烯二酸 Ka1 = 1.5×10-2，Ka2 = 8.5×10

24、-7 Ca Ka1 > 10-8，Ca Ka2 > 10-8，Ka1 / Ka2 > 104 可準確分步滴定，有兩個滴定突躍。 第一計量點：產(chǎn)物NaHA 兩性物質 第二計量點：產(chǎn)物Na2A 二元弱堿 （6）鄰苯二甲酸 Ka1 = 1.3×10-3 , Ka2 = 3.1×10-6 Ca Ka1 > 10-8，Ca Ka2 > 10-8，Ka1 / Ka2 < 104只有一個滴定突躍，兩級離解的H+被同時滴定。計量點產(chǎn)物：Na2A 二元弱堿 選酚酞作指示劑2. Na2CO3液（0.1mol/L）20ml兩份,用HCl液(0.2 mol/L)

25、滴定,分別用甲基橙和酚酞為指示劑,問變色時所用鹽酸的體積各為多少? 解：甲基橙做指示劑的反應式：Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 +H2O 酚酞做指示劑的反應式：Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl 甲基橙變色消耗HCl 20 ml，酚酞變色消耗HCl 10 ml3. 以HCl溶液(0.01000 mol/L)滴定NaOH溶液（0.01000mol/L）20.00ml, 甲基橙為指示劑,滴定到pH4.0為終點; 用酚酞為指示劑, 滴定到pH8.0為終點,分別計算滴定終點的誤差,并指出哪種指示劑較為合適. 解：強酸滴定強堿 終點pH=4.0 終點在計量點

26、后終點pH=8.0 終點在計量點前 用酚酞較合適4在下列何種溶劑中醋酸、苯甲酸、鹽酸及高氯酸的酸強度都相同？ （1）純水 （2）濃硫酸 （3）液氨 （4）甲基異丁酮答：在液氨中相同。第五章 配位滴定法習題解答3、在0.10 mol/L的AlF63-溶液中，游離F-的濃度為0.010 mol/L。求溶液中游離Al3+的濃度，并指出溶液中配合物的主要存在形式。解：查表得：。而F-=0.010mol/L，溶液中配合物的主要存在形式是AlF3、AlF4-、AlF52- 。6. 取100 ml水樣，用氨性緩沖溶液調節(jié)至pH=10, 以EBT為指示劑，用EDTA標準液（0.008826mol/L）滴定至終

27、點，共消耗12.85 ml，計算水的總硬度（即含CaCO3 mg/L）。如果將上述水樣再取100 ml, 用NaOH調節(jié)pH=12.5, 加入鈣指示劑，用上述EDTA 標準液滴定至終點，消耗10.11ml，試分別求出水樣中Ca2+和Mg2+的含量。解：7. 稱取葡萄糖酸鈣試樣0.5500g，溶解后，在pH 10的氨性緩沖溶液中用EDTA滴定（EBT為指示劑），消耗濃度為0.04985 mol/L的EDTA標準溶液24.50ml，試計算葡萄糖酸鈣的含量。（分子式為C12H22O14CaH2O,MC12H22O14CaH2O=448.4）補充題1. 若被滴定的Fe3+=1.0×10-2m

28、ol/L,試計算用相同濃度EDTA滴定時，（1）最低pH值和最高pH值（僅考慮酸效應）；（2）pH=10, F-= 0.1 mol/L時，求條件穩(wěn)定常數(shù)。(lg1 3分別為5.2、9.2、11.9)解：(1)根據(jù)，即，只考慮酸效應時，,查表得, ,由表得：pH=1.0, 由Fe3+OH3=Ksp,pOH=11.3 ，pH=2.7，最高pH=2.7(2) pH=10時，lgaY(H) = 0.45; lga Fe(OH) = 0.6, lg1 3分別為5.2、9.2、11.9,則2. 在EDTA配位滴定中，若Cd2+離子的濃度為0.020mol/L, 溶液的pH=5，游離氨的濃度為0.10 mo

29、l/L，以二甲酚橙為指示劑，計算滴定終點誤差。解：查表得：lgKCdY=16.46，lg1 4分別為2.6、4.65、6.04、6.92，pH=5時，lgaY(H) = 6.45，lgaCd(OH) = 0 (1) cCd(sp) =0.010 mol/L pH為5時，指示劑變色點:第六章 氧化還原滴定法習題解答2、解: Y=0.10mol/L 反應向左進行。3. 用KMnO4標準溶液滴定Fe2+的反應為：MnO42- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ 5Fe3+ +4H2O 試計算：該反應的平衡常數(shù)；為使反應完全定量進行（Fe2+10-3Fe3+）,所需的最低H+是多少？（已知 ）解

30、： K=1062.63反應定量進行，則Fe3+=103Fe2+, Mn2+=103MnO42-,反應平衡時 H+=2.6×10-6 mol / L4. 在25，1mol/L HCl溶液中，用Fe3+標準溶液滴定Sn2+液，計算滴定反應的平衡常數(shù)并判斷反應是否完全；化學計量點的電極電位；滴定突躍電位范圍，請問可選用哪種氧化還原指示劑指示終點？（已知 ）解：因為n1:n2=1:2, 且lgK>9,所以反應能進行。 滴定反應 半電池反應： 化學計量點電位：電位突躍范圍： 亞甲藍指示劑的，位于滴定電位突躍范圍（0.23V0.52V）內，因而選亞甲藍作指示劑為宜。5. 用K2Cr2O7標

31、定Na2S2O3溶液時，稱取0.5012g基準K2Cr2O7，用水溶解并稀釋至100.0ml，吸取20.00ml，加入H2SO4及KI溶液，用待標定的Na2S2O3溶液滴定至終點時，用去20.05ml，求Na2S2O3溶液的濃度。(294.19)解：反應為： + 6I-+ 14H+ + 3I2 + 7H2OI2 + 2 2I- +1mol 3molI2 6mol ，故 6今有膽礬試樣（含CuSO4·5H2O）0.5580g，用碘量法測定，滴定至終點時消耗Na2S2O3標準溶液（0.1020mol/L）20.58ml。求試樣中CuSO4·5H2O的質量分數(shù)。（）解：2molC

32、uSO4·5H2O2molCu2+1molI22molNa2S2O3計算CuSO4·5H2O含量：8. 稱取苯酚試樣0.1528g，置100 ml量瓶中，加水適量使溶解并稀釋至刻度，搖勻；移取20.00ml于碘瓶中，加溴液（KBrO3+KBr）25.00ml及適量鹽酸、碘化鉀試液，待反應完全后，用Na2S2O3滴定液（0.1023mol/L）滴定至終點時用去20.02ml。另取溴液25.00ml作空白試驗，用去上述Na2S2O3滴定液37.80ml。計算試樣中苯酚的質量分數(shù)。（） 解：有關化學反應為+Br+3HBrOHBrBr3Br2OHBr2（剩余）+2I I2+2Br苯酚樣品故 第七章 沉淀滴定法和重量分析法習題答案1. 以下銀量法測定中，分析結果偏高還是偏低？為什么？（1）在pH 4或pH 11條件下，用鉻酸鉀指示劑發(fā)測定Cl-。（2）采用鐵銨礬指示劑法測定Cl-或Br-，未加硝基苯。