《分析化学[第五版]》武汉大学_课后习题答案

第 1 章 分析化学概论 2. 有 的 80欲使其浓度增至 。问应加入 解： 1 1 2 2 1 2()c V c V c V V 220 . 0 9 8 2 / 0 . 4 8 0 0 . 5 0 0 0 / 0 . 1 0 0 0 / ( 0 . 4 8 0 )m o l L L m o l L V m o l L L V 2 4要求在滴定时消耗 液 2530应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾 (少克？如果改用 2 2 4 22H C O H O 做基准物质，又应称取多少克？ 解： 8 4 4: 1 : 1N a O H K H C H 1 1 10 . 2 / 0 . 0 2 5 2 0 4 . 2 2 / 1 . 0m n M c V Mm o l L L g m o l g 2 2 20 . 2 / 0 . 0 3 0 2 0 4 . 2 2 / 1 . 2m n M c V Mm o l L L g m o l g 应称取邻苯二甲酸氢钾 2 4 22: 2 : 1N a O H H C O H 1 1 1121 0 . 2 / 0 . 0 2 5 1 2 6 . 0 7 / 0 . 32m n M c V Mm o l L L g m o l g 2 2 2121 0 . 2 / 0 . 0 3 0 1 2 6 . 0 7 / 0 . 42m n M c V Mm o l L L g m o l g 应称取 2 2 4 22H C O H O 含 S 有机试样 氧气中燃烧， 使 S 氧化为 预中和过的 部转化为 准溶液滴定至化学计量点，消耗 试样中 S 的质量分数。 解： 2 2 4 2S S O H S O K O H 0100%10 . 1 0 8 / 0 . 0 2 8 2 3 2 . 0 6 6 /2 100%0 . 4 7 11 0 . 3 %o l L L g m o 8 入 沸除去 液反滴定过量酸，消耗 算试样中 解： 3 2C a C O H C l N H C l 001()21 0 0 % 1 0 0 %1( 0 . 2 6 0 0 / 0 . 0 2 5 0 . 2 4 5 0 / 0 . 0 0 6 5 ) 1 0 0 . 0 9 /2 100%0 . 2 5 0 09 8 . 2 4 %c V c V o l L L m o l L L g m o 10不纯 其置于氧气流中灼烧，产生的 液中，使 原至 然后用 算试样中 以 ，质量分数又为多少？ 解： 22 3 2 462 3 6 5S b S S b S O F e K M n O 232323550 . 0 2 0 0 / 0 . 0 3 1 8 0 0 . 0 0 0 5 3662 2 0 . 0 0 0 5 3 0 . 0 0 1 0 60 . 0 0 0 5 3 3 3 9 . 6 8 /1 0 0 % 7 1 . 6 4 %0 . 2 5 1 30 . 0 0 1 0 6 1 2 1 . 7 6 /1 0 0 % 5 1 . 3 6 %0 . 2 5 1 3S b SS b SS b S b c V m o l L L m o ln n m o l m o lm o l g m o o l g m o 12. 用纯 g 该 解： 32 3 3 45 1 0 4A s O A s O M n O 故 4 4 10005K M n O 44 0 . 2 1 1 2 1 0 0 05 0 . 0 2 3 4 5 ( / )3 6 . 4 2 1 9 7 . 8K M n Oc m o l L 14 与 - + 2 +2 2 4 4 2 25 H C O + 2 M n O + 6 H = 1 0 C O + 2 M n + 8 H O 其两 个质子也可被 准溶液滴定。分别计算 液与 5002 解： 2 2 42 2 42 2 435001000 5 . 5 5 3 1 0 ( )9 0 . 0 3 5H C m o 2 2 4 2H C O N a O H 2 2 43332 2 5 . 5 5 3 1 0 1 1 . 1 0 6 1 0 ( )1 1 . 1 0 6 1 0 0 . 1 1 1 ( ) 1 1 1 ( )0 . 1 0 0N a O H H C ON a O HN a O HN a O Hn n m o m 2 2 4 425H C O K M n O 4 2 2 4 3322 5 . 5 5 3 1 0 2 . 2 2 1 1 0 ( )55K M n O H C On n m o l 44432 . 2 2 1 1 0 0 . 0 2 2 2 ( ) 2 2 . 2 ( )0 . 1 0 0K M n n n m 16. 含 其浓度以及对于 M=滴定度（ mg/ 解： 2 2 72 2 72 2 75 . 4 4 22 9 4 . 1 8 0 . 0 1 8 5 0 ( / )1K C r r r m o l 3 4 2 2 7 2 2 7 3 4/ 2 0 . 0 1 8 5 0 2 3 1 . 5 4 2 8 . 5 6 7 ( / )F e O K C r O K C r O F e OT c M m g m L 18. 按国家标准规定，化学试剂 M=含量：一级（ 二级（ 三级（ 现以 取试样 酸性介质中用 终点时消耗 算此产品中 判断此产品符合哪一级化学试剂标准。 解： 2 45 F e M n O 42 4 37 3 5 . 7 05 5 0 . 0 2 0 3 4 3 . 6 3 1 1 0 ( )1000F e S O H O M n On n m o l 4 2 4 2 4 242 7 7 77 F e S O H O F e S O H O F e S O H OF e S O H O m n 33 . 6 3 1 1 0 2 7 8 . 0 4 9 9 . 7 6 %1 . 0 1 2故为一级化学试剂。 20. 接滴定法测定。已知一定量过量的 N)24 ，过量的 准溶液滴定， N)24 并不发生反应。 入 过量 标准溶液以形成 N)24 ，过量的 与 全反应。已知 上述 准溶液 全反应。计算含 解： 2N i E D T A 22223 9 . 3 0 . 0 1 3 01000 0 . 0 1 7 0 3 ( / )3 0 . 01000 D T i N in nc m o l 2 2 2 42 5 . 0 00 . 0 1 7 0 3 4 . 2 5 7 5 1 0 ( )1000N i N i N in c V m o l 41 0 . 10 . 0 1 3 0 1 . 3 1 3 1 0 ( )1000E D T A E D T A E D T An c V m o l 2 34 ( ) 1 . 1 7 7 8 1 0 ( )E D T N in n n m o l 31 . 1 7 7 8 1 00 . 0 9 2 7 ( / )1 2 . 71000m o l 第 2 章 分析试样的采集与制备 1某种物料，如各个采样单元间标准偏差的估计值为 测定 8 次，置信水平选定为 90%，则采样单元数应为多少 ? 解： f=7 P=90% 查表可知 t=21 . 9 0 0 . 6 1( ) ( ) 5 . 8 60 . 4 8 2某物料取得 8 份试样，经分别处理后测得其中硫酸钙量分别为 求各个采样单元间的标准偏差如果允许的误差为 置信水平选定为 95，则在分析同样的物料时，应选取多少个采样单元？ 解： f=7 P=85% 查表可知 t= 222 . 3 6 0 . 1 3( ) ( ) 2 . 4 30 . 2 0 4已知铅锌矿的 K 值为 矿石的最大颗粒直径为 30 最少应采取试样多少千克才有代表性 ? 解： 220 . 1 3 0 9 0 ( )Q K d k g 5采取锰矿试样 15 粉碎后矿石的最大颗粒直径为 2 K 值为 可缩分至多少克 ？ 解： 220 . 3 2 1 . 2 ( )Q K d k g 设缩分 n 次，则 1( ) 1 )2 nQ k g 11 5 ( ) 1 . 2 ( )2 n 1l n 1 5 l n l n 1 . 22n 解得 ，所以 n=3 m = 311 5 ( ) 1 . 8 7 5 ( )2 第 3 章 分析化学中的误差与数据处理 1根据有效数字运算规则，计算下列算式： (1)386+3) 1 00 00 00 24 (4) H+=? 解： a. 原式 =4+b. 原式 =1.1 c. 原式 = 4 5 . 0 0 2 2 . 6 8 0 . 1 2 4 5 = 0 . 1 2 7 11 . 0 0 0 1 0 0 0 d. H+= ) 3设某痕量组分按下式计算分析结果： ， A 为测量值， C 为空白值，m 为试样质量。已知 sA=A=C=m= 解：22 2 2 2 2 2 2 2() 42 2 2 2 2 2 20 . 1 0 . 1 0 . 0 0 1 4 . 0 9 1 0( ) ( ) ( 8 . 0 1 . 0 ) 1 . 0m A C s s s C m A C m 且 8 0x 故 424 . 0 9 1 0 7 . 0 0 . 1 4 5. 反复称量一个质量为 物体，若标准偏差为 么测得值为的概率为多少？ 解：由 g 故有 1 . 0 0 0 0 1 . 0 0 0 0 1 . 0 0 0 8 1 . 0 0 0 00 . 0 0 0 4 0 . 0 0 0 4u 即 02u 查表得 P=7要使在置信度为 95时平均值的置信区间不超过 s ，问至少应平行测定几次 ? 解： x sx t s x t n 查表，得： 2 . 5 75 , 2 . 5 7 , 1 . 0 4 9 162 . 4 56 , 2 . 4 5 , 0 . 9 2 6 175 9. 测定黄铁矿中硫的质量分数，六次测定结果分别为 计算置信水平 95%时总 体平均值的置信区间。 解：611 3 0 . 4 8 % 3 0 . 4 2 % 3 0 . 5 9 % 3 0 . 5 1 % 3 0 . 5 6 % 3 0 . 4 9 % 3 0 . 5 1 %6 621()1n =置信度为 95%时： 0 . 0 5 , 5 , 0 . 0 6 %2 . 5 7 , 3 0 . 5 1 % 2 . 5 7 3 0 . 5 1 % 0 . 0 6 %6f st x t n 置信度 90 )? A： ： ： a. 611 9 . 5 7 621()5 . 7 1 %1n故 243 2 0s b. 611 9 . 4 7 621()8 . 5 1 %1n故 247 2 0s 所以2 4247 2 . 4 1 0 2 . 2 2 13 2 . 6 1 0 查表得 表 3用两 种不同分析方法对矿石中铁的质量分数进行分析，得到两组数据如下： s n 方法 1 11 方法 2 11 a置信度为 90时，两组数据的标准偏差是否存在显著性差异 ? b在置信度分别为 90， 95及 99时，两组分析结果的平均值是否存在显著性差异 ? 解： (a) 21s =22s =2221表得：当置信度为 95%时， 0t =表得：当置信度为 99%时， 0t =以两组分析结果的平均值不存在显著性差异。 15实验室有两瓶 剂，标签上未标明出厂批号，为了判断这两瓶试剂含人用莫尔法对它们进行测 定， 1结果如下： A 瓶 B 瓶 问置信度为 90%时，两瓶试剂含 解：用 F 检验法： = 2 21 =10X = = 221 =10=22 查表得 F 表 =此没有差异。 用 t 检验法： S=222=10以 t= |A B A n ns n n =查表得 t 表 =此没有显著性差异。 用 t 检验法： S=222=10以 t= |A B A n ns n n =查表得 t 表 =0Kw c/100 故使用最简式； = 105 0 0 = 10 14 c. = 10 10 10 c 10 由近似公式可以得到： H+ = = 206 0 = 10 10 e. 氨基乙酸一端羧基显酸性，一端氨基显碱性， 10 10c/100 且 c 10 以 H+ = 12= 134 0 = 10-6 g. 对于双氧水而言， 10100 所以可以计算氢离子浓度 H+ = = 1 4 1 41 . 8 1 0 1 1 0 = 10-7 7 i. 由于 所以原溶液可以看成 的 混合溶液设有 x 的 生离解，则 H+ x x 所以有 ( = 10得 x = 10 那么 H+ = H+ = 某混合溶液含有 0-4 0-6 a计算此混合溶液的 b加入等体积 液后，溶液的 解： a. 0 a=0为弱酸，且浓度远低于 浓度，所以此体系中的 计算 时刻忽略。故 液， 中和，体系变为 混酸体系， 4 4 H A H S O K H A K 忽略 A， H+ 2= 4 （ + ） 解得 H+ =0 故 已知 一级水解反应常数为 只考虑一级水解，则 r( 的 多少 ? 此时溶液中 H)2+的分布分数是多大 ? 解： 1） 3 . 8 2 5 . 8 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 2a a a 3K K 4 K 1 . 1 8 2 1 02 故 ） 23 . 8 8 2 . 9 3()0 0 . 1 21 0 1 0KC r O H H 9今用某弱酸 中 100 200 略溶液体积的变化 )，所得溶液的 原来所配制的缓冲溶液的 多少 ? (已知 6a 5 0K ) 解： 200 0 . 0 54 0 1 0 0N a O （ ） 已知 p 原缓冲溶液中盐的浓度为 x ，故 0 . 0 55 . 6 0 5 . 3 0 l g 0 . 2 5 得 x=原缓冲溶液 0 . 3 55 . 3 0 l g 5 . 4 40 . 2 5 11配制氨基乙酸总浓度为 00氨基乙酸多少克 ?还需加多少毫升 1 得溶液的缓冲容量为多 大 ? 解：设酸以 示， p p )需 量 m=00310 g） 2）因为氨基乙酸及质子化氨基乙酸构成缓冲溶液，设 时，质子化氨基乙酸浓度为 ，则 1 p 即0 . 12 . 0 0 2 . 3 5 l g ，解得 x=成 的质子化氨基乙酸，需加酸为 00=3计算下列标准缓冲溶液的 虑离子强度的影响 )，并与标准值相比较。 a饱 和酒石酸氢钾 ( c 砂。 解： a. p p = 1 ( 1 0 . 0 3 4 1 0 . 0 3 4 ) 0 . 0 3 42 （ ）， 查表得， 900 ， 400 ， 2 500 故 0 . 0 3 4l g 0 . 5 1 2 1 0 . 0 61 0 . 0 0 3 2 8 9 0 0 0 . 0 3 4H ，得 同理可得 ， 2 又 0 0 最简式 2001 2 1 221a a a K K K 200 45 412 9 . 1 1 0 4 . 3 1 0 2 . 7 6 1 00 . 5 1 4 c. c=， p ， p 1 ( 0 . 0 2 0 0 1 0 . 0 2 0 0 1 ) 0 . 0 22I 24 7 2 3 3 2 35 2 2B O H O H B O H B O 查表 23 400H 23 0 . 0 2l g 0 . 5 1 2 1 1 0 . 0 0 3 2 8 4 0 0 0 . 0 2H B O 故 23 O 3 3 2 3H B O H H B O K=0 3 2 31 0 1 0 105 . 8 1 0 5 . 8 1 0 6 . 6 7 1 00 . 0 2 0 . 8 6 9H H B O H B Oa c 故 6. 解： 已知 一元弱酸 ，问其等浓度的共轭碱 多少？（已知： 10c K ，且 / 100） 解：据题意： c 3 2 5(1 0 ) / 1 0 910 10c K / 1 0 0 9 1 51 0 1 0 1 0 K c 1 4 . 0 5 . 0 9 . 0 19. 用 定 。计算终点误差。 解： 10 . 0 5N a O Hc m o l L 105 . 6 1 0wb 20c K 500 6 5 . 2 9 1 0 K c 1 4 6 0 . 7 2 8 . 7 2 8 . 0 0 8 . 7 2 0 . 7 2e p s p H p H 0 . 7 2 0 . 7 21 0 1 0% 1 0 080 . 1 9 5 . 2 51 0 0 0 . 0 51 . 8 1 0 0 . 0 5 22. 用 m 定 m 羟胺盐酸盐（ 3N H O H C l ）m 4混合溶液。问 学计量点时溶液的 多少？ 化学计量点有百分之几的 4加了反应？ 解： (1) 已知 3N H O H C l 61 . 1 1 0K K ，产物为 2H 和 4 23 4 4 / N H O O H C l N H N K c c 6 1 01 . 1 1 0 5 . 6 1 0 0 . 0 5 0 0 / 0 . 0 5 0 82 . 5 1 0 ( / )m o l L (2) ， 8 2 . 5 1 0 /H m o l L 3 410 33 8 1 05 . 6 1 0 0 . 0 5 0 0 1 . 1 1 0 ( / )2 . 5 1 0 5 . 6 1 0 c m o l L 参加反应的 4分数为： 31 . 1 1 01 0 0 % 2 . 2 %0 . 0 5 0 0 溶解后，将其中的磷沉淀为磷钼酸铵。0 0 0 m o l L 解沉淀，过量的 3滴定至酚酞刚好褪色，耗去 10 0 0 m o l L 3计算钢中 P 和 25质量分数。 解： P 4 2 4()N H H P O 7124512过量 330 . 2 7 . 5 1 0 1 . 5 1 0 ( )N a O H m o l 用于滴定磷钼酸铵的 3 3 40 . 1 2 0 1 0 1 . 5 1 0 5 . 0 1 0 ( )N a O H m o l 含物质的量为： 455 . 0 1 0 2 . 1 1 0 ( )24 m o l 52 . 1 1 0 3 1% 1 0 0 0 . 0 6 51P 5252 . 1 1 0 1 4 2% 1 0 0 0 . 1 512 28. 标定甲醇钠溶液时，称取苯甲酸 消耗甲醇钠溶液 求甲醇钠的浓度。 解： 35C H C O O H ，令其浓度为 c 30 . 4 6 8 0 0 . 1 5 0 0 ( / )2 5 . 5 0 1 0 1 2 2c m o l L 第 6 章 络合滴定法 氨水调解时： 3 2( ) 1 21 ( 0 . 0 1 0 ) ( 0 . 0 1 0 ) 1 2 2M N H 32 . 0 2 . 0131() 1 0 1 0 0 . 0 0 8 3122M N 32 5 . 0 4 . 0232() 1 0 1 0 0 . 0 8 3122M N 7 . 0 6 . 031 0 1 0 0 . 0 8 3122 1 0 . 0 8 . 041 0 1 0 0 . 8 3122 故主要存在形式是 234()M ，其浓度为 10 . 1 0 0 . 8 3 0 . 0 8 3 m o l L 用氨水和 解时： 3 4 8 1 1()() 1 1 1 0 0 . 1 1 0 0 . 0 1 1 2 0 2 1 0M M N H 224332 2 21 2 4 2 2 4()4 . 5 8 . 9 2 6 . 96 . 0 9 . 2 6 1 4 1 . 2 61()14333( ) 1 3 21 1 0 0 1 0 ( 0 ) 1 01 1 1 0 1 0 1 0 1 1 2 0 . 1 0 1 C u C OC u O u N C H m o l N H K N 又23242 5 9 . 3 53 5 39 . 3 6()( ) ( ) 1 010C u C u N HC u C O C u O H 4 91 111 0 0 . 1 5 1 02 1 0 8 62 111 0 0 . 0 1 5 1 02 1 0 143 111 0 0 . 0 0 1 0 . 52 1 0 154 111 0 0 . 0 0 0 1 0 . 52 1 0 故主要存在形式是 3()M 和 24()M ，其浓度均为 m 6解： ， l g 4 . 8 4 . 8Z n Y e pK p Z n ( ) ( )()1 6 . 4 6 1()()2 . 1 0 2 . 4 3 4 . 4 9 5 . 4 1( ) ( ) ( )6 . 4 5 8 . 7l g l g l g l g ( )l g 6 . 4 5l g l g 1 0 0 . 0 0 51 1 0 1 0 1 0 1 0 l g 5 . 4 6 l g 8 . 7 0l g 1 6 . 5 0 l g (1 0 1 0Z n Y Z n Y Y H Y C d Y C d C d Y C dC d IC d I C d I Y C dZ n m o l 0) 7 . 8 00 . 5 ( l g ) 5 . 0 5 0 . 2 51 0 1 00 . 2 2 %p Z n Y Z n p Z n Y Z n K p C p Z 1()2 . 8 1 . 8( ) 12 . 4 8 . 3 2 6 . 3 2()( ) ( )( ) ( )( ) ( ) ( ) 0 . 1 0 , l g 4 . 6 51 ( 0 . 1 0 ) 1 0 0 . 1 0 1 01 1 0 0 . 1 0 1 0 0 . 0 1 0 1 01 1 l g 1 6 . 4 6 l g l g ( ) 6 . 4 8l g d TZ n TZ n Y Z n C d Y C n Y C dZ n T C d TC d Y C d T Y H Y Z nT m o l K ( ) ( ) ( )1 6 . 5 l g l g ( ) 2 . 4 8Z n Y Z n T Y H Y C d 度为 ，则由 H)3的 算可得 生水解时想在加入 ， 发生水解， 小于 a. b. 2254 . 7 4()11()2 1 . 9 3 . 8 2 . 4 312()()()() 1 01 1 1 1 . 5 5 1 00 . 3 1 0 . 21 . 5 51 1 1 0 0 . 2 1 0 0 . 0 4 1 0l g 6 . 4 5l g l g l g l gA c cA c HP b A b Y P b Y b A c HA c K c m o l L m o l LA c A 1 8 . 0 4 2 . 4 3 6 . 4 5 9 . 1 6 6 . 0 8 7 . 0 7 . 0 2 . 4 3 4 . 5 71 0 1 0 1 . 5 1 2 . 7 %s p e p e b p P b Y P b p P b p P b p P b E ()l g l g l g 1 8 . 0 4 6 . 4 5 1 1 . 5 91 1 . 5 9 37 . 3 0 7 .