化学习题解答

1、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

2、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

3、、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、所以其分析结果应以4位有效数字报出。7、，0.5000g BaCl22H2O中H2O的质量为8、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： H2C2O4 + 2NaOH = Na2C2O4 +2H2O m/126.07 =（201

4、030.1）/2 故m =（201030.1126.07）/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m201030.1204.220.41（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：

5、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)20、23、28、（1）7.99360.99675.02 =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

6、可视为5位。 （3）(1.2764.17)+1.7104(0.00217640.0121) =(1.284.17)+1.7104(0.002180.0121)=5.34+1.71042.64105 =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、29、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、7，稀释后 CHCl =（103THCl/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+VH2O10-3) 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 (mo

8、lL-1)(2)已知MFe= 55.85g/mol,MFe2O3 =159.69g/molKCr2O7对 Fe滴定反应为：Cr2O72- + 14H+ + 6Fe2+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O因为 CK2Cr2O7 = （103TK2Cr2O7/Fe/MFe）（1/6）所以 TK2Cr2O7/Fe = （CK2Cr2O7MFe/103）（6/1） = 0.100055.856/103= 0.03351 (gmL-1)因为 Fe2O3 2Fe, 故：TK2Cr2O7/Fe2O3 = TK2Cr2O7/FeMFe2O3/2MFe = 0.03351159.7/（255.85）=

9、 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 =（103THCl/NaOH/MNaOH）（b/a）=（103THCl/NaOH/MNaOH）（1/1）所以 THCl/NaOH = CHClMNaOH/103 =0.120040.00/103 = 0.004800(gmL-1).（2）滴定反应为：2HCl + CaO = CaCl2

10、+ H2O，因为 CHCl =（103THCl/CaO/MCaO）（2/1）所以 THCl/CaO =（1/2）CHClMCaO/103 =（1/2）0.120056.08/103= 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：VNaOH/100 = WH2C2O4 = （1/2）CNaOHVNaOH10-3MH2C2O4/MS故 MS =（1/2）CNaOH10010-3MH2C2O4=（1/2）0.101810010-390.04 = 0.4583(g)

11、第五章 酸碱滴定法3、写出(NH4)2CO3溶液的MBE、CBE和PBE，浓度为c（molL-1）。解：MBE：NH3+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：NH4+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

12、+ = NH4+NH3 = c H3PO4+H2PO4-+HPO42-+PO43- = c CBE：Na+NH4+H+ = H2PO4-+2HPO42-+3PO43-+OH-8、10、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

13、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。1112、15、解：（1）已知V1 = 20.00mL，求得V2 = 5.00mL （2）NaHCO3与NaOH不能共存（溶液中）反应后生成Na2CO3与NaHCO3 n 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

14、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： （7）；解：（8）；解：（9）；解： （10）解：，故将Na2S近似按一元弱碱处理；又20、（1）250mgNa2C2O4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。已知解：21、解：六亚甲基四胺（一元弱碱）用“B”表示，其共轭酸 （一元弱酸）用HB+表示HB+的Ka=Kw/Kb= 两种物质组成-（HB+- B）缓冲溶液讨论：均用最简式计算是合理的 25、（2）解：硼砂溶液中有如下酸碱平衡因此硼砂溶液为缓冲体系

15、。溶液中根据戴维斯经验公式26、解：（1） （2）加入溶液后，形成缓冲体系在计量点时（3）应选择酚酞为指示剂。28、34、解：(1)由于NaAc的碱性非常弱(Kb=5.61010)，因此对于HCl滴定混合碱液中的NaOH没有影响。计量点时，溶液的碱度由NaAc的解离决定。已知HAc的Ka=1.8105已反应的NaAcn HAc=20.000.205.51032.2105（mol）依题意：滴定Na2CO3用去HCl2V113.302.26.60（mL）滴定NaHCO3用去HCl V22V1=31.4013.302=4.80（mL）第六章 络合滴定法1 填空：（2）一般情况下水溶液中的EDTA总是

16、以Y4、HY3-等7种型体存在，其中以Y4与金属离子形成的络合物最稳定，但仅在pH10.26时EDTA才主要以此种型体存在。除个别金属离子外，EDTA与金属离子形成络合物时，络合比都是11。终点误差的大小由pM的大小决定，而误差的正负由pM的正负决定。(6) 在H+一定时，EDTA酸效应系数的计算公式为1+ H+ H+2+ H+6 。4、解 lg1=lgK1=8.6 ， lg2=lg(K1K2)= 15.5 , lg3=lg(K1K2K3)=21.3。 lgK1=8.6 ， lgK2=6.9 ， lgK3=5.8 Al3+ | AlL3+ | AlL23+ | AlL33+ pL 8.6 6.

17、9 5.8lgK1 lgK2 lgK3 当pL5.8时；AlL3为主要型体；当pL=lgK2=6.9；AlL=AlL2当pL8.6时，溶液中的主要型体为Al3+。13、解 设溶液中Cu2+与NH3形成的络合物主要以Cu(NH3)42+形式存在。(因较大很多)等体积混合后溶液中游离氨的浓度为= (0.28-0.0204)/2= 10-1.00(mol/L)铜氨络合物的分别为4.15,7.63,10.53和12.67 ,由上式可见, 项数值最大,故Cu(NH3)42+为主要存在型体15、解 镍氨络合物的分别为2.80，5.04，6.77，7.96，8.71和8.74 NH3= =10-0.19=0

18、.65 16、解 (molL-1) mKCN = MKCNnKCN =MKCNV(CN-+4Zn(CN)42-)= 65.1210010-3(10-2.42+410-2.00) = 0.29(g)18、解 已知草酸， ， 19、解 查表知pH=5.5时，Y(H)=5.51，lgKMgY=8.7 又 Y(Mg)=1+ KMgYMg2+=1+108.710-2.00=106.7 Y =Y(H)+Y(Mg)-1= 105.51+106.7-1=106.7320、解 (1)查表知pH=10.0时，lgKZnY = 16.50，lgZn(OH) = 2.4, lgY = lgY(H) = 0.45。=1

19、+1NH3+2NH32+3NH33+4NH34 =105.10 Zn(CN) =1+4CN-4=1+1016.710-12.00=104.70 =105.10+104.70+102.4-2=105.25lgKZnY=lgKZnY -lgZn -lgY =16.50-5.25-0.45=10.80(2) pZnsp = (pcZn,sp+ lgKZnY)= (2.00+10.80)=6.40Zn2+= = =10-11.65(molL-1)21、解 由题20知lgKZnY=10.80，cZn,sp=10-2.00 molL-1,且pZnsp =6.40 lgcZn,spKZnY =-2.00+1

20、0.80=8.806 此时可以直接准确滴定Zn2+查表知pH=10.0时，EBT-Zn的pZnt=12.2 则 pZnep=pZnt-lgZn=12.2-5.25=6.95 pZn= pZnep-pZnsp=6.95-6.40=0.55 Et= 100%=0.01% 可以用EBT作指示剂23、解 查表知 Y（H）101.28 KMgY8.7 lgKMgYlgKMgYYlgKMgYY(H) 8.71.287.42当络合反应达到平衡后，溶液中游离Mg2来自于MgY的解离, 24、解 pH2.0时，Fe3未发生水解反应 当加入19.98mLEDTA时 pFe()=5.00 当加入20.00mLEDT

21、A时，到达滴定反应的计量点，。查表得pH2.0时，lgY=lgY（H）13.51 ， 25.113.5111.6 pFe()=(2.00+11.59)/2=6.80加入EDTA 20.02mL时, pFe() 加入EDTA 40.00mL时 pFe()= 25、解 当加入19.98mLEDTA时 当加入20.02mLEDTA时 加入19.9820.02mLEDTA时的pM值改变1个单位 即 ， 27、解 EBT的, pH=9.6 lgY(H) 0.75 lgMg(OH)=0 lgKMgY8.7 pMgeppMgtlgKMg-EBTlgEBT(H) 7.02.05.0lgKMgYlgKMgYlg

22、Y(H)8.70.757.95pMgsp(pcMg,splgKMgY)/2(2.007.95)/24.98pMgpMgeppMgsp5.04.980.02故有 28、解:（1）cHAc+cAc-=HAc+Ac-=0.31 molL-1 解之 Ac- = 0.20 = 10-0.70(molL-1) Pb(Ac-) = 1+1Ac- +2 Ac-2=1+101.9-0.70+103.3-1.40= 101.98 =Pb查表得 pH = 5.00时, lgY(H) = 6.45 =lgY, pPbt = 7.0lgKPbYlgpblgY(H) =18.041.986.45 = 9.61(pcpb,

23、sp) /2=(3.009.61)/2 = 6.30pPbep lgpb = 7.01.98 = 5.02pPb= pPbeppPbsp= 5.026.30 =1.29（2）在此情况下，Pb2+没有副反应，lgpb = 0 lgKPbYlgY = 18.046.45 = 11.59pPbsp =(pcpb,sp)/2 =(3.0011.59)/2 =7.30 pPbep = 7.0 pPb= pPbeppPbsp= 7.07.30 =0.30 由上述计算结果可知，当金属离子没有副反应时，增大,同时pM减小，故Et大为减小。31、解 (1) 已知lgKLaY =15.50，lgKThY =23.

24、2cLa = cTh lgK = lgKThYlgKLaY = 23.215.50 =7.76 通过控制不同酸度可能分步滴定La3+和Th4+。( 2 ) 查表 pH = 3.0， lgY(H) = 10.60 滴定Th4时，Th = 1，La3是共存离子Y(La) = 1KLaYLa3sp = 11015.500.010 = 1013.50Y(La)Y(H) YY(La) =1013.50 = lgKThYlgY = 23.213.50 = 9.7 lgcTh,sp =7.76 可以在pH = 3.0时直接准确滴定Th4,同时共存La3也不与指示剂显色，不影响对滴定Th4终点的观察。 ( 3

25、 ) 滴定Th4后，cLa，sp=(1/3)0.020=10-2.18(molL1) lgY(H)(max) = lgcLa,spKLaY6= 13.326 = 7.32 查表对应pH(min) = 4.6又 对应的pOH =5.6，pH=8.4，即为滴定La3的最低酸度。滴定Th4后，在上述酸度范围内有可能直接准确滴定La3。 ( 4 ) 滴定La3时，因为适宜的酸度范围为pH=4.68.4，故可以选择二甲酸橙XO为指示剂，具体而言，可以选择pH=4.56.0的酸度范围，其中能使Et最小的pH即为滴定的最佳酸度。32、解 设镓、铟的质量分别为m1克和m2克，MGa =69.72gmol1 ，

26、MIn=114.8 gmol1。依题意 其中， ， wGa=m1/ms100%=（0.2312/4.013）100%=5.76% wGa=m2/ms100%=（0.0513/4.013）100%=1.28%33、解 K+(C6H5)4B-4HY3-4Mg2 MK=39.10 34、解 SSO42-BaSO4 ,YBa2, Ms=32.07 =3.21%36、解 YFe31/2Fe2O3 , YAl31/2Al2O3，=14.50%=8.60%其中第七章 氧化还原滴定法15、解：查表可知 17、解：查表知, 络合物的 分别为2.27，4.61，7.01和9.06， ，当cZn(II)=0.020时 +（0.059/2）lg cZn(II)=-0.94+(0.059/2)lg0.020=-0.99(V)18、解：已知半反应 ， 查表知 当时当，即时21、解：由题意知，有关电对的半反应及标准电极电位为 两电对电子转移数的最小公倍数n=5，则 故 （2）由题意 , , 23、解：当f=0.5000时，, 当f=2.000时，当f=1.000时，由反应得24、解：滴定反应为 , 选择次甲基蓝为指示剂，故滴定终点与