分析化学习题解答

习题解答说明：本习题解答主要选自分析化学第三版教材。具体题目请参见该教材，相当一部分题目与第四版同。第三章 误差与分析数据的处理1、答： （1） 、 （2） 、 （3） 、 （4） 、 （8）为系统误差。 （1） 、 （2） 、 （3）采用校准仪器和量器的方法加以减免， （4）采用空白实验进行校正。 （8）采用甲基橙为指示剂，终点时溶液呈弱酸性（PH4） ，可以消除 CO2 的影响.（5） 、 （6）为随机误差，可通过适当增加平行测定次数的方法予以减小（7）为过失，该数据应当弃去，以保证测定结果准确可靠。2、解：当称取试样为 0.1000g 时,其称量的相对误差为：(0.0002 g/0.1000g)100%= 0.2 %当称取试样为 1.0000g 时，其相对误差为：（ 0.0002 g/1.0000g）100%=0.02 %结果说明：在分析天平的称量误差（绝对误差）一定的情况下，称取的试样质量越大，其称量的相对误差就越小。3、解：当用去标准溶液 2.00mL 时,其读数的相对误差为：（ 0.02mL/2.00mL）100%= 1 %如用去标准溶液 20.00mL 时,其读数的相对误差为：（ 0.02mL/20.00mL）100%= 0.1 %结果说明：在滴定管的读数误差（绝对误差）一定的情况下，滴定中消耗的标准溶液体积越大，则读数的相对误差就越小。如果滴定中使用 25.00mL 滴定管，则应将滴定剂的体积控制在 2025mL 之间。5、解：根据有效数字的运算规则，若数据的首位等于或大于 8，其有效数字的位数可多算一位。据此， 0.089g 可视为三位有效数字。因此，计算 MgO 的质量，取 0.362 较为合适，其结果应以 3 位有效数字报出。6、 %57.0150.94.8621807.1263MnO 解 ： W所以其分析结果应以 4 位有效数字报出。7、 ，0.5000g BaCl22H2O1OH1O2HBaCl molg03.62 molg. ，解 ： 已 知 M中 H2O 的质量为 样 量 较 小 ）位 有 效 数 字 报 出 （ 因 称 测 定 结 果 应 以 ）（ 3148.05.778.2.5 50.OHOHBaCl 2222 WmM8、解：测定结果的准确度应由称量的准确度来决定，此题中均应为 2 位有效数字。由于甲的测定结果的准确度和称量的准确度是一致的，而乙的测定的“准确度”大大超过了称量的准确度，是没有意义的，所以甲的报告是合理的。9、解： H 2C2O4 + 2NaOH = Na2C2O4 +2H2Ol126.07g/mo42OCHM已 知 m/126.07 =（2010 3 0.1）/2 故 m =（2010 3 0.1126.07）/2 =0.13(g)称量的相对误差 Er（0.0002/0.13）100%。= 0.15%所以称量的相对误差不能小于 0.1%。可以通过增加称样量（大于 0.2g）,并在体积一定的容量瓶中配成溶液，然后用移液管分取部分溶液进行标定，则可以减小称量的相对误差。若改用 KHP 为基准物，已知 MKHP=204.22g/mol,则应称取 KHP 的质量 m 为m2010 3 0.1204.220.41（g） ，其称量的相对误差 Er（0.0002/0.41 ）100%= 0.05%可见，对于摩尔质量较大的基准物质，由于称量的质量较大，故可以减少称量的相对误差。10、解：在常量分析中，标准溶液的浓度应为 4 位有效数字，而甲的实验结果准确度太低，不符合一般常量分析的要求，所谓相对平均偏差为 0.00%是没有意义的。乙的实验结果的精密度符合一般常量分析的要求，所以其准确度也得到了保证。11、当置信度为 0.95 时，测得 Al2O3 的 的置信区间为（35.210.10）%，其意义是(D)12、衡量样本平均值的离散程度时，应采用(D) ar0.92% 10%5.631TE(4) 248x3 2.7% 中 位 值 ： 4.869)(1) 解 ：14.%1.037.648.5 )50(14.%. 1306.43.6702 4.)5.( 37.867.15minax 2222RSndSxirir）（ ）（ ） （ ） （ ） 解 ： （ 9270.43.098.%46.203. ,1 (2) 5.1.46.0)( 2. 23: 0.4 2.,.17 2xPuxu 所 以和查 得 相 应 的 概 率 分 别 为由 表 时 时 根 据 ：解 ： 区 间 出 现 的 概 率 。测 定 值 在 值 ；时 的和 计 算 ） 。） ， 符 合 正 态 分 布 （ 现 有 一 组 平 行 测 定 值 20、次 查 表 ， 当 所 以因 为 查 表 得 解 21 0.4521.9 .09, . %. (3) )95.0( %3.1.5/2.7813. 782,0,5)2( .502.1 0.9, 4,9.0 nttss pntx tnSfpx23、 这 一 数 据 。的 置 信 度 保 留故 以因 为查 表 得将 五 数 据 重 新 排 序 ： 这 一 数 据 。的 置 信 度 舍 去故 以因 为 得查 表由 式 ：四 次 测 量 值 递 增 顺 序 为解 ， ， 1.83%0.9 ,Q 6406.5.6.83.1 183 9 5 (2) 1.830.9, 7Q 3- 0.5.5.0)( % 9 .54 1.3% (1)0.95.5454 0.9. 14 xxxx28、 （1）7.9936 0.99675.02 =8.02015.02 =8.025.02 =3.00在乘除运算中，如果有效数字位数最少的因数的首数为“8”或“9”时，则积或商的有效数字位数可以比这个因数多取一位。如此题中的 0.9967 可视为 5 位。（3）(1.276 4.17)+1.7 104 (0.0021764 0.0121)=(1.28 4.17)+1.7 104 (0.00218 0.0121)=5.34+1.7 104 2.64 105 =5.34+0.000.00=5.34（4）pH=1.05 H=10-1.05=0.089(mol L-1)pH、pc、lgK 形 等对数和负对数值，其有效数字的位数仅取决于小数点后的位数，因其整数部分只说明了该数据的方次。26、。量 合 格所 以 这 批 产 品 含 铁 因 为计 算 得 应 保 留因 为 法 进 行 检 验 。 计 算可 疑 值 ， 用其 中 序 排 列 为解 ： 将 五 数 据 按 递 增 顺计计 0.95)( 2.78(0.91) 1.27.4t gm. ,g8.47 )95.0(0.3)Q(065) 6.159. )48.1(mg .3, 47., .9, 47., 0.5, 1-5, 1 ptSnTxsp29、 )95.0( 57.2 -3 24.1.67.4.6 (2) 0%0.95 82.1 80.5 %10. 6746. 6.84() , ,2, , , (1) 5,9.0,9.0 ,95,95.1pttsnTxGGsx sx靠 的上 述 测 定 方 法 是 准 确 可 得查 表 因 为 没 有 应 舍 去 的 测 定 值 。这 一 数 据 。的 置 信 度 保 留故 以 查 表 得 ，为 可 疑 值 ， 计 算 得其 中 数 据 按 递 增 顺 序 排 列将解 ：第四章 滴定分析法概论11、解 设 需要加水 V (mL),已知 MCaO=56.08 gmol-1,HCl 与 CaO 的反应为：2HCl+CaO=CaCl2+ H2O根据式 4-7，稀释后 C HCl =（10 3THCl/CaO/ MCaO）b/a=1030.0050002/56.08=0.1783(molL-1)根据（CV） HCl=（CV） HCl 得：0.2000 1.000=0.1783(1.000+V H2O10-3)VH2O=0.1217(L)=121.7(mL)16、解 (1)已知 MK2Cr2O7 = 294.18 gmol-1 MFe = 55.85 gmol-1 CK2Cr2O7 = nK2Cr2O7/VK2Cr2O7 = mCK2Cr2O7/VCK2Cr2O7MCK2Cr2O7 = 14.709/（500.010 -3294.18）= 0.1000 (molL -1)(2)已知 MFe= 55.85g/mol,MFe2O3 =159.69g/molKCr2O7对 Fe 滴定反应为：Cr 2O72- + 14H+ + 6Fe2+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O因为 C K2Cr2O7 = （10 3TK2Cr2O7/Fe/MFe）（1/6）所以 TK2Cr2O7/Fe = （C K2Cr2O7MFe/103） （6/1） = 0.100055.856/103= 0.03351 (gmL-1)因为 Fe 2O3 2Fe, 故：TK2Cr2O7/Fe2O3 = TK2Cr2O7/FeMFe2O3/2MFe = 0.03351159.7/（255.85）= 0.04791 (gmL -1)17、解 已知 MHCl = 36.46 gmol-1,MNaOH = 40.00 gmol-1,MCaO = 56.08 gmol-1 CHCl = 0.004374103/MHCl = 0.004374103/36.46 = 0.1200(molL-1).（1）因为 CHCl =（10 3THCl/NaOH/MNaOH）（b/a）=（10 3THCl/NaOH/MNaOH）（1/1）所以 T HCl/NaOH = CHClMNaOH/103 =0.120040.00/103 = 0.004800(gmL-1).（2）滴定反应为：2HCl + CaO = CaCl2 + H2O，因为 CHCl =（10 3THCl/CaO/MCaO）（2/1）所以 T HCl/CaO =（1/2）C HClMCaO/103 =（1/2）0.120056.08/10 3= 0.003365(gmL -1)21、解 已知 MH2C2O4 = 90.04gmol-1, 其滴定反应为： 2NaOH + H2C2O4 = Na2C2O4 + 2H2O依题意有：V NaOH/100 = WH2C2O4 = （1/2）C NaOHVNaOH10-3MH2C2O4/MS故 MS =（ 1/2）C NaOH10010-3MH2C2O4=（1/2）0.101810010 -390.04 = 0.4583(g) 第五章 酸碱滴定法3、写出(NH 4)2CO3 溶液的 MBE、CBE 和 PBE，浓度为 c（molL -1）。解：MBE：NH 3+NH4+=2c, H2CO3+HCO3-+CO32-= c注意：要考虑弱酸(碱) 在水溶液中可能存在的各种型体;要注意平衡浓度与分析浓度的关系；CBE：NH 4+H+ = OH-+HCO3-+2CO32-要点：需考虑水的离解,离子的电荷数,中性分子不包括在其中；PBE：H +HCO3-+2H2CO3= OH-+NH3要点：需考虑水的得失质子，得失质子的个数，不得失质子的物质不包括在内。4、(2).写出 NaNH4HPO4 的 MBE 和 CEB，浓度为 c（molL -1）。解：MBE：Na + = NH4+NH3 = cH3PO4+H2PO4-+HPO42-+PO43- = cCBE：Na +NH4+H+ = H2PO4-+2HPO42-+3PO43-+OH-8、可 用 酚 酞 作 指 示 剂， ）（ 可 近 似 为 一 元 弱 碱 处 理因 为 ）为 二 元 弱到 计 量 点 生 成 物 为 直 接 准 确 滴 定可 作 为 酸 被作 碱 式 解 离因 是 两 性 物 质作 酸 式 解 离解 ： 9.06 =pH 4. pOLmol105. =OH 4/, 2, 40 10于(P NaOH ,10 =, ; )L.5mol =(, KHP2)( 1-1 1121 22222 .8.59bsp- bwbab 59.8aw- 8-bsp.5-b -1-8asp-5.4aKcKcCK可 选 用 酚 酞 作 指 示 剂 一 元 弱 碱计 量 点 生 成 物 为直 接 准 确 进 行 滴 定 ， 到可 采 用 的 共 轭 酸 ， 其）为 （ 8.92pOH 5.0)Lol(14cKOH361.4 w7. 0 )(N)C于Na.5C/l)(7 1-6b- -9-1b 462-87-6-SP4bwa246210、解 作为滴定剂，其提供（解离）的 H+（OH ）的准确浓度是进行定量计算的依据，必须已 知。而弱酸（碱）的解离情况受溶液中 H+浓度的影响，是可变的，难以确定其准确浓度，且滴定突跃相对较小，用强酸（碱）作滴定剂则可克服上述弊病。一般而言，标准溶液的浓度太稀，将使滴定突跃减小；太浓则使试剂的用量增大。此外，当试样的质量一定时，如标准溶液的浓度太稀，将可能使滴定剂的体积超过滴定管的最大容积；相反，浓度太大则使消耗滴定剂的体积较小，引起较大的读数误差。同时，标准溶液的浓度太大，终点时使指示剂变色而过量的半滴中所含物质的量也较多，将引起较大的滴定误差。11 可 选 用 酚 酞 作 指 示 剂故 可 用 最 简 式 求 解 又，因 为 ， 二 元 弱 碱滴 定 至 计 量 点 时 产 物 为 。滴 总 量被 完 全 滴 定定 ， 只 能 按 二 元 酸 一 次不 能 分 步 滴 又， 来 滴 定 因 为的用 等 浓 度为 二 元 弱 酸 ，解 8.36pH 5.64pO)Lmol(1003H 40 ,2 10 ,Lmol03.COC )( H101).( 10 5.0NaH)0ol, C2) 1-4.5.9b- bwbb 8.72aw81.9a1-sp -2442 58-asp 8-asp19.4a2.141 1121 2211cKKcKc Kc1121212211 21 bspwbsp 1-sp35b8-bsp- 12.4b5.b22 0 ,0 L.5molNH- NH- 0 )3.0(5 Cl)L.mol 0,0(6) KcKcc K 按 两 性 物 质 的 判 别 式 ， ，两 性 物 质滴 定 至 计 量 点 时 产 物 为 定 。滴可 以 按 一 元 弱 碱 被 分 步又， ，因 为 来 滴 定的用 等 浓 度 ，二 元 弱 碱 联 氨。滴 定 剂 过 量 ， 误 差 为 正 为 橙 色， 终 点 时 试 液 由 黄 色 变如 果 用 甲 基 橙 为 指 示 剂 4.0),(pH4.89pH 9.1,pO )L(mol100.5 e1-9.-.-1.2-5.2-spwb-121 cK12、 02.3pH )L(mol18.5H40 , ,18. )Lol(0.2HAcAcNaCl Cl,)L0.1olaSP 1-0.32-5-Ac cwcsp,a, -spc, -1 a aaKKkK因 为此 时 ， 的 解 离 决 定 。混 合 液 ， 试 液 的 酸 度 由计 量 点 时 ， 形 成 到 达混 合 液 中 的浓 度 均 为直 接 滴 定若 能 用解 ： 反 应 。与的 约 有时 ，因 此 在的 解 离 ，来 源 于 时由 于 在 为 ：反 应 生 成与此 时 将 有 部 分 过 量 。 为 终 点红 至 橙滴 定 至 橙 色若 以 甲 基 橙 为 指 示 剂NaOHAc 13% 4.0p ,9)18.0(18.,23p 5.NaAc,ac NO,0.4, 5.5SP45aAcep 15、解：（1）已知 V1 = 20.00mL，求得 V2 = 5.00mL（2）NaHCO 3 与 NaOH 不能共存（溶液中）反应后生成 Na2CO3 与 NaHCO3n Na2CO3 :n NaHCO3 = 1:1，求得 V2 = 40.00mL（3）NaOH16、解：(1) n Na2CO3 : n H+ =1:2 n Al2(CO3)3 : n H+ =1:6 n CaCO3 : n H+ =1:2(2)n Na2B4O710H2O : n H+ =1:2 n B2O3 : n H+ =1:1n NaBO24H2O : n H+ = 2:1 n B : n H+ = 2:118、计算下列各溶液的 pH：（4）解： w3.740)1(0.5KcK .74c/510a 2Haac.671-()=molLp（7） ；)014.( NCHl 0. 85.94621 ）（ bK解： 8.5bwc() 40)(./185.bc/K .9Ol =.- （8） ；)0110(CNHLmol 0.1 4.9HCN,26.9H,414 ； aaK解： +4 .wa,c() c) ( -926,lp.（9） ；)10 (KHPLmol 0.1 4.5295.11 ， aaK解： w4.52)0(.ca )10 2.(2.953（ aKc 12aK .4pH Lmol0101.95.2. ）（ （10） )S(HNLmol 0. 92.124.712 ， aaK解： 76.1w9.02w1 0/ bab ，故将 Na2S 近似按一元弱碱处理；又）（） （ 76.2. 04. cK 4)(./ ,)0( 0.91w92.1 bb c/KK 24OH111bbcKb 0.13.4p Lmol10.)( 129.09.9.0 ）（ 20、 （1）250mgNa 2C2O4 溶解于水并稀释至 500ml。计算 pH=4.00 时该溶液中各种型体的平衡浓度。已知 。， 119.42.1 olg0.30,H MKa