第五章--化学分析-答案

第五章第五章 化学分析化学分析 5 1 指出下列情况各引起什么误差 若是系统误差 应如何消除 指出下列情况各引起什么误差 若是系统误差 应如何消除 1 称量时试样吸收了空气的水分称量时试样吸收了空气的水分 2 所用砝码被腐蚀所用砝码被腐蚀 3 天平零点稍有变动天平零点稍有变动 4 滴定时操作者对终点颜色判断总是习惯性偏浅滴定时操作者对终点颜色判断总是习惯性偏浅 5 读取滴定管读数时 最后一位数字估计不准读取滴定管读数时 最后一位数字估计不准 6 蒸馏水或试剂中 含有微量被测定的离子蒸馏水或试剂中 含有微量被测定的离子 7 滴定时 操作者不小心从锥形瓶中溅失少量试剂滴定时 操作者不小心从锥形瓶中溅失少量试剂 答 答 1 系统误差 系统误差 2 系统误差 系统误差 3 偶然误差 偶然误差 4 系统误差 系统误差 5 偶然误差偶然误差 6 系统误差 系统误差 7 过失误差 过失误差 5 2 某铁矿石中含铁某铁矿石中含铁 39 16 若甲分析结果为 若甲分析结果为 39 12 39 15 39 18 乙分析结果为 乙分析结果为 39 19 39 24 39 28 试比较甲 乙两人分析结果的准确度和精密度 试比较甲 乙两人分析结果的准确度和精密度 解 解 平均值平均值相对误差 相对误差 RE 相对平均偏差相对平均偏差 dR 甲甲39 15 0 026 0 051 乙乙39 24 0 20 0 076 所以 甲的准确度和精密度都好 所以 甲的准确度和精密度都好 5 3 如果要求分析结果达到如果要求分析结果达到 0 2 或或 1 的准确度 用差减法称量 的准确度 用差减法称量 问至少应用分析天平 问至少应用分析天平 0 1mg 称取多少克试样 滴定时所用溶液体积至 称取多少克试样 滴定时所用溶液体积至 少要多少毫升 少要多少毫升 解 差减法称量时 两次读数可能引起的最大绝对误差解 差减法称量时 两次读数可能引起的最大绝对误差 E 0 0002 g 因因 故故 或或 试样重 绝对误差 相对误差 相对误差 绝对误差 试样重 相对误差 绝对误差 滴定剂体积 如要求分析结果达到如要求分析结果达到 0 2 则试样重 则试样重 0 0002 0 2 0 1 g 滴定剂 滴定剂 体积体积 0 02 0 2 10 mL 如要求分析结果达到如要求分析结果达到 1 则试样重 则试样重 0 0002 1 0 02 g 滴定剂体 滴定剂体 积积 0 02 1 2 mL 5 4 甲 乙二人同时分析一样品中的蛋白质含量 每次称取甲 乙二人同时分析一样品中的蛋白质含量 每次称取 2 6 g 进行两次平行测定 分析结果分别报告为进行两次平行测定 分析结果分别报告为 甲 甲 5 654 5 646 乙 乙 5 7 5 6 试问哪一份报告合理 为什么 试问哪一份报告合理 为什么 解 乙的结果合理 由有效数字的运算规则知 因每次称量质量为两解 乙的结果合理 由有效数字的运算规则知 因每次称量质量为两 位有效数字 所以分析结果最多取两位有效数字 位有效数字 所以分析结果最多取两位有效数字 5 5 下列物质中哪些可以用直接法配制成标准溶液 哪些只能用间接下列物质中哪些可以用直接法配制成标准溶液 哪些只能用间接 法配制成标准溶液 法配制成标准溶液 FeSO4 H2C2O4 2H2O KOH KMnO4 K2Cr2O7 KBrO3 Na2S2O3 5H2O SnCl2 解解 能直接配制成标准溶液的物质有能直接配制成标准溶液的物质有 H2C2O4 2H2O K2Cr2O7 KBrO3 K2SO4 能用间接法配制成标准溶液的物质有能用间接法配制成标准溶液的物质有 KOH KMnO4 NaS2O3 5H2O SnCl2 5 6 有一有一 NaOH 溶液溶液 其浓度为其浓度为 0 5450 mol L 1 取该溶液取该溶液 100 0 mL 需加水多少毫升需加水多少毫升 能配制成能配制成 0 5000 mol L 1的溶液的溶液 解 设加水为解 设加水为 V mL 得 得 0 5450 100 0 100 0 V 0 5000 V 9 0 mL 5 7 计算计算 0 2015 mol L 1HCI 溶液对溶液对 Ca OH 2和和 NaOH 的滴定度 的滴定度 解 解 Ca OH 2 2HCl CaCl2 2H2O NaOH HCl NaCl H2O 133 2 mLg007465010097420150 2 1 10BA HClCa OH M c a b T 133 2 mLg008062010014020150 1 1 10BA HClCa OH M c a b T 5 8 称取基准物质草酸称取基准物质草酸 H2C2O4 2H2O 0 5987 g 溶解后 转入溶解后 转入 100 0 mL 容量瓶中定容 移取容量瓶中定容 移取 25 00 mL 标定标定 NaOH 标准溶液 用去标准溶液 用去 NaOH 溶溶 液液 21 10 mL 计算 计算 NaOH 溶液物质的量浓度 溶液物质的量浓度 解 解 2NaOH H2C2O4 Na2C2O4 2H2O 3 10 NaOH NaOH 00 100 00 25 2 Vc M m 1 3 Lmol1125 0 10 2100 10007 126 1000 255987 0 2 NaOH c 5 9 标定标定 0 20 mol L 1HC1 溶液 试计算需要溶液 试计算需要 Na2CO3基准物质的质基准物质的质 量范围 量范围 解 在滴定时 为减少滴定误差 一般要求滴定剂体积在解 在滴定时 为减少滴定误差 一般要求滴定剂体积在 20 30 mL 之间 之间 2H H2O CO2 n 1 2n H 2 3 CO 2 3 CO HCl 的用量为的用量为 20 30 mL 则 则 n 的量为 的量为 1 2 0 2 20 0 2 30 2 3 C O mmol 即碳酸钠的称量范围为 即碳酸钠的称量范围为 2 3 10 3 106 0 0 2120 0 3180 g 即 即 0 2 0 3g 之间 之间 5 10 分析不纯分析不纯 CaCO3 其中不含干扰物质 其中不含干扰物质 称取试样 称取试样 0 3000 g 加 加 入浓度为入浓度为 0 2500 mol L 1 HCI 溶液溶液 25 00 mL 煮沸除去 煮沸除去 CO2 用浓度为 用浓度为 0 2012 mol L 1的的 NaOH 溶液返滴定过量的酸 消耗溶液返滴定过量的酸 消耗 5 84 mL 试计算试样 试计算试样 中中 CaCO3的质量分数 的质量分数 解解 2H CaCO3 Ca2 H2O CO2 n CaCO3 1 2n H 1 2 0 2500 25 00 0 2012 5 84 mmol CaCO3 n CaCO3 M CaCO3 100 0 3000 1 2 0 2500 25 00 0 2012 5 84 10 3 100 09 100 0 3000 0 8466 5 11 用凯氏法测定蛋白质的含氮量 称取粗蛋白试样用凯氏法测定蛋白质的含氮量 称取粗蛋白试样 1 658 g 将试 将试 样中的氮转变为样中的氮转变为 NH3并以并以 25 00 mL 0 2018 mol L 1的的 HCl 标准溶液吸收 标准溶液吸收 剩余的剩余的 HCl 以以 0 1600 mol L 1NaOH 标准溶液返滴定 用去标准溶液返滴定 用去 NaOH 溶液溶液 9 15 mL 计算此粗蛋白试样中氮的质量分数 计算此粗蛋白试样中氮的质量分数 解解 n N n NH3 n HCl n NaOH N n N M N 100 1 658 0 2018 25 00 0 1600 9 15 10 3 14 01 100 1 658 0 0303 5 12 某标准溶液浓度的五次测定值分别为某标准溶液浓度的五次测定值分别为 0 1041 0 1048 0 1042 0 1040 0 1043 mol L 1 问其中的 问其中的 0 1048 是否是否 舍弃 置信概率舍弃 置信概率 90 若第六次测定值为 若第六次测定值为 0 1042 则 则 0 1048 如何处置 如何处置 解 将数据依次排列 解 将数据依次排列 0 1040 0 1041 0 1042 0 1043 0 1048 R 0 1048 0 1040 0 0008 则则 62 0 0008 0 1043 0 1048 0 计 Q 查表知 当查表知 当 n 5 时 时 Q0 9 0 64 因 因 Q计 计 0 62 Q0 9 0 64 故应予 故应予 保留 保留 若再增加一次 若再增加一次 Q计 计仍为 仍为 0 62 当 当 n 5 时 时 Q0 9 0 56 Q计 计 Q0 9 那 那 么么 0 1048 应予舍弃 应予舍弃 5 13 用氧化还原法测得纯用氧化还原法测得纯 FeSO4 7H2O 中中 Fe 含量为含量为 20 10 20 03 20 04 20 05 试计算其相对误差 相对平均偏差 标 试计算其相对误差 相对平均偏差 标 准差和相对标准差 准差和相对标准差 解 纯解 纯 FeSO4 7H2O 中中 Fe 含量为含量为 55 84 277 9 100 20 09 则相 则相 对误差对误差 17 0 100 09 20 09 204 05 2004 2003 2001 20 RE 测定的平均值为测定的平均值为 20 06 相对平均偏差相对平均偏差 12 0 100 06 204 01 0 02 0 03 0 04 0 dR 标准差标准差026 0 14 01 0 02 0 03 0 04 0 2222 S 相对标准差相对标准差 13 0 100 06 20 026 0 x S CV 5 14 测定某石灰石中测定某石灰石中 CaO 百分含量 测定结果为百分含量 测定结果为 56 08 55 95 56 04 56 23 56 00 用 用 Q 检验法判断和取舍可疑值并检验法判断和取舍可疑值并 求平均值 置信度为求平均值 置信度为 90 解 将数据依次排列 解 将数据依次排列 55 95 56 00 56 04 56 08 56 23 R 56 23 55 95 0 28 则则 54 0 28 0 08 5623 56 计 Q 查表知 当查表知 当 n 5 时 时 Q0 9 0 64 因 因 Q计 计 0 54 Q0 9 0 64 故应予 故应予 保留 保留 平均值平均值06 56 5 23 5608 5604 5600 5695 55 x 5 15 某样品中农药残留量经某样品中农药残留量经 5 次测定结果为 次测定结果为 1 12 1 11 1 15 1 16 1 13 mg L 1 试计算其平均值 标准差和平均值 试计算其平均值 标准差和平均值 的置信区间 置信度为的置信区间 置信度为 95 解 解 13 1 5 13 1 16 1 15 1 11 1 12 1 x 021 0 15 00 0 03 0 02 0 02 0 01 0 22222 S 查查 t 值表 值表 n 5 置信度为 置信度为 95 时 时 t 2 78 则 则 026 0 13 1 5 021 0 78 2 13 1 n tS x 即在 即在 1 13 0 026 区间内包含真值的可能性有 区间内包含真值的可能性有 95 5 16 A student obtained the following results for the concentration of a solution 0 1031 0 1033 0 1032 and 0 1040 mol L 1 Can the last result be rejected to the Q test confidence probability 90 What Valve should be used for the concentration Calculate the 90 confidence interval of the mean 解 解 将数据依次排列 将数据依次排列 0 1031 0 1032 0 1033 0 1040 R 0 1040 0 1031 0 0009 则则 780 00090 1033010400 Q 计 查表知 当查表知 当 n 4 时 时 Q0 90 0 76 因 因 Q计 计 0 78 Q0 90 0 76 故 故 0 1040 应予舍弃 应予舍弃 测定的浓度值应为测定的浓度值应为1032 0 3 1033 0 1032 0 1031 0 x 置信度置信度 90 时平均值的置信区间 时平均值的置信区间 n 3 t 2 92 又标准差又标准差01 0 13 01 0 00 0 01 0 222 S 则则017 0 1032 0 3 01 0 92 2 1032 0 n tS x 5 17 Four measurements of the weight of an object whose correct weight is 0 1026 g are 0 1021 g 0 1025 g 0 1019 g 0 1023 g Calculate the mean the average deviation the relative average deviation the standard deviation the relative standard deviation the error of the mean and the relative error of the mean 解 解 E 0 1022 0 1026 0 0004 10220 x RE40100 10260 00040 0002 0 4 0001 0 0003 0 0003 00001 0 d 2 0 100 1022 0 0002 0 x d dR 4 2222 106 2 14 0001 0 0003 0 0003 0 0001 0 S 25 0 100