分析化学习题解

1、分析化学习题详解第3章 定量分析中的误差及数据处理 指出在下列情况下，各会引起哪种误差？如果是系统误差，应该采用什么方法减免？（1） 砝码被腐蚀；（2） 天平的两臂不等长；（3） 容量瓶和移液管体积不准确；（4） 试剂中含有微量的被测组分；（5） 天平的零点有微小变动；（6） 读取滴定体积时最后一位数字估计不准；（7） 滴定时不慎从锥形瓶中溅出一滴溶液；（8） 标定盐酸溶液用的NaOH标准溶液中吸收了CO2。答：（1）系统误差，校正或更换砝码；（2）系统误差，校正或更换天平；（3）系统误差，校正或更换容量瓶和移液管；（4）系统误差，做对照实验校正；（5）随机误差；（6）随机误差；（7）过失，重

2、做；（8）系统误差，做空白实验校正。习题1如果分析天平的称量误差为±0.2mg，拟分别称取试样0.1g和1g，称量的相对误差各为多少？这些结果说明了什么问题？答：； 以上结果说明：同样的称量误差，当称取的试样量较大时，称量的相对误差较小。2滴定管的读数误差为±0.02mL。如果滴定中用去标准溶液的体积分别为2mL和20mL，读数的相对误差各是多少？相对误差的大小说明了什么问题？答：以上结果说明：同样的滴定管读数误差，当滴定体积较大时，读数的相对误差较小。7两位分析者同时测定某一试样中硫的质量分数，称取试样均为2.0g，分别报告结果如下：甲：0.042%，0.041%；乙：0

3、.04099%，0.04201%。问哪一份报告是合理的，为什么？答：甲合理，因为试样的称取量为2.0g，是两位有效数字，报告应保留两位有效数字。8标定浓度约为0.1mol·L-1的NaOH溶液，欲消耗NaOH溶液20mL左右，应称取基准物H2C2O4·2H2O多少克？其称量的相对误差能否达到0.1%？若不能，可以用什么方法予以改善？若改用邻苯二甲酸氢钾为基准物，结果又如何？答：可用称大样的方法来解决：称取计算值10倍量的基准物H2C2O4·2H2O配成250mL溶液，用25mL移液管移取25.00mL溶液，这样可以使称量误差小于0.1%。12测定铁矿石中铁的质量分

4、数（以表示），6次结果分别为：67.48%，67.37%，67.40%，67.47%，67.43%和67.40%。计算：（1）平均偏差；（2）相对平均偏差；（3）标准偏差；（4）相对标准偏差；（5）极差。答：（1）（2）（3）（4）（5）16测定钢中铬的质量分数，5次测定结果的平均值为2.14%，标准偏差为0.013%。计算：（1）平均值的标准偏差；（2）平均值的置信区间；（3）如使平均值的置信区间为2.14%±0.01%，问至少应平行测定多少次？置信度均为0.95。答：（1）（2）n = 5，f = 5 - 1 = 4，当P = 95%，查表得t0.05，4 = 2.78，（3）n

5、 = 6时，t0.05，5 = 2.57，置信区间为； n = 7时，t0.05，6 = 2.45，置信区间为； n = 9时，t0.05，8 = 2.31，置信区间为； n =10时，t0.05，9 = 2.26，置信区间为；至少应平行测定10次。22两种方法测定鱼肉中的Zn含量（ppm），测得数据如下：方法1： 0.44，0.45，0.47，0.48，0. 43；方法2：0.39，0.40，0.36，0.44，0.42，0.45；问这两种方法的精密度是否存在显著性差异？答：ppm，s12 =0.00045，f1 = 51 = 4； ppm，s2 2=0.00112，f2 = 6 - 1 =

6、 5；查表得F表 = 6.26，可见F < F表，两种方法的精密度无显著性差异。25用电位滴定法测定铁矿中铁的质量分数（%），6次测定结果如下： 60.72，60.81，60.70，60.78，60.56，60.84 （1）用格鲁布斯法检验有无应舍去的测定值（P=0.95）；（2）已知此标准试样中铁的真实含量为60.75%，问上述测定方法是否准确可靠？（P = 0.95）答：（1）s0.10（%）， 查表得T0.05，6 1.82，T < T0.05，4，60.56应保留。（2）n = 6，P = 0.95， t0.05，5 = 2.57， t < t0.05，5 ，测定值和

7、标准值之间无显著性差异，即测定方法是准确可靠的。第4章 化学分析法1. 选用邻苯二甲酸氢钾（）作基准物，标定NaOH溶液浓度。欲把用去的NaOH溶液体积控制为25mL左右，应称基准物多少克？（）解：反应式为故a=1,b=13. 称取2.200g配制成250.0mL溶液（配大样），移取25.00mL此溶液用NaOH滴定，消耗24.00mL。然后再移取25.00mL此溶液，在酸性介质中用KMnO4滴定，消耗KMnO4溶液30.00mL。求（1）NaOH溶液浓度；（2）KMnO4溶液浓度；（3）KMnO4溶液对，已知的分子量为254.19，的分子量为159. 69。解：（1）（2）4. 称取0.10

8、05g纯，溶解后，用容量瓶配成100.0mL溶液。吸取25.00mL，在pH>12时，用钙指示剂指示终点，用EDTA标准溶液滴定，用去24.90mL。试计算（1） EDTA溶液的浓度；（2） 每毫升EDTA相当于多少克。（分子量：解：（1） 第五章酸碱滴定法思考题6某物质可能含有NaOH、Na2CO3 、NaHCO3或它们的混合物，现用HCl标准溶液滴定至酚酞变色耗去HCl V1 mL；溶液加入甲基橙指示剂，继续以HCl标准溶液滴定耗去HCl V2 mL。根据消耗HCl的体积，判断下列各情况下物质的组成？（1）V1>0,V2=0； （）V1=0,V2>0； （）V1=V2；（

9、）V1>V2,V2； （）V1<V2，V1；答: (1) V1>0,V2=0 NaOH (4) V1>V2,V2 Na2CO3+NaOH(2) V1=0,V2>0 NaHCO3 (5) V1<V2，V1 Na2CO3+NaHCO3(3) V1=V2 Na2CO3习题2. 已知H3PO4的pKa=2.12，pKa=7.20，pKa=12.36。求其共轭碱PO43-的pKb1和H2PO4- 的pKb3。解：PO43 pKb1=14.0012.36 =1.64H2PO4- pKb3=14.002.12 =11.883计算pH=7.10和9.50时， H2CO3、H

10、CO3-和CO32-的分布系数2 1和0。(已知pKa1= 6.38，pKa2 =10.25)解：pH=7.10 = 0.160= 0.839= 0.001 pH=9.50= 6.34×10-4 = 0.851 = 0.1508欲配制pH = 5.2的缓冲溶液，应在1 L 0.01 mol·L-1苯甲酸中加人多少克苯甲酸钠?解：需加苯甲酸钠m克 m =14.2(g)13称取肉样8.00g于250ml三角瓶，加入定量无氨蒸馏水，处理定容得到肉样溶液100.0mL，吸取5.00ml肉样溶液，经蒸馏等处理后，得到接收液，加入甲基红指示剂，用0.01105 mol·L-1

11、的HCL滴至终点，消耗HCL为6.50ml。用5.00ml无氨水做空白试验消耗0.50ml的HCL，求肉样中挥发性盐基氮含量。以mg·g-1表示。（MN:14.00）解：14. 称取混合碱试样0.652 4g，溶解后以酚酞为指示剂，用0.199 2mol·L-1HCI标准溶液滴定至终点，用去酸溶液21.76mL。再加甲基橙指示剂，继续滴定至终点，又耗去酸溶液27.15 mL。判断试样的组成，并求试样中各组分的质量分数。解：因为V2 =27.15mL>V1=21.76mL, 所以，混合碱中含有NaHCO3 和Na2CO3，其含量为：Na2CO3% =% = 70.42%

12、NaHCO3% =% =13.83%18. 酸碱滴定法可用来测定阿司匹林药片中乙酰水杨酸的含量。将阿司匹林药片碾碎，准确称取0.2500 g，准确加入50.00mL 0.1020mol·L-1的NaOH溶液，煮沸，冷却后，以0.05264mol·L-1的H2SO4溶液回滴过量的NaOH，以酚酞指示终点，消耗H2SO4溶液23.75mL。求试样中乙酰水杨酸的质量分数。（乙酰水杨酸的摩尔质量为180.16g·mol-1，已知反应式为： HOOCC6H4OCOCH3 NaOOCC6H40Na ）解：n (乙酰水扬酸) =n (NaOH) = n (H2SO4)乙酰水扬酸

13、% = % = 93.67%第六章配位滴定法习 题1试求EDTA滴定Fe3+的最低pH。 解：由滴定Fe3+，。设EDTA的浓度为0.01,所以Fe3+的所以pH大约为1.0左右。3在pH=2和pH=3.8时，能否用EDTA滴定Cu2+？(设Cu2+离子浓度为1.0molL，没有其他配合剂存在) （pH=2时，不能被滴定；pH=3.8时，能被滴定)解：（酸效应; 能否用配位法测定单一金属离子的条件: lg c KMY6）lg KCuY=18.80查表：pH=2 lg aY(H)=13.51 ; pH=3.8 lg aY(H)=8.85所以pH=2时 lg c KCuY=0+18.80-13.5

14、1=5.296pH=3.8时 lg c KCuY=0+18.80-8.85=9.956pH=2时，不能被滴定；pH=3.8时，能被滴定。8用0.010 60 mol·L -1叫EDTA标准溶液滴定水中钙和镁的含量，取100.0 mL水样，以铬黑T为指示剂，在pH=10时滴定，消耗EDTA 31.30 mL，。另取一份100.0 mL水样，加NaOH使呈强碱性，使Mg2成Mg(OH)2沉淀，用钙指示剂指示终点，继续用EDTA滴定，消耗19.20 mL，计算： (1)水的总硬度(以CaCO3 mol·L -1表示)；(2)水中钙和镁的含量(以CaCO3 mol·L -

15、1和MgCO3 mol·L -1表示)。解：水中钙和镁的含量分别为：Ca2的含量 Mg2的含量=水的总硬度为9分析含铜、锌、镁合金时，称取0.500 0 g试样，溶解后用容量瓶配成100 mL试液。吸取25.00 mL，调至pH=6，用PAN作指示剂，用0.050 00 mol·L -1EDTA标准溶液滴定铜和锌，用去37.30 mL。另外又吸取25.00 mL试液，调至pH=10，加KCN以掩蔽铜和锌，用同浓度EDTA溶液滴定Mg2+，用去4.10 mL，然后再滴加甲醛以解蔽锌，又用同浓度EDTA溶液滴定，用去13.40 mL。计算试样中铜、锌、镁的质量分数。 解：25m

16、L合金溶液中含铜和锌的总物质的量为：25mL合金溶液中含镁的物质的量为：25mL合金溶液中含锌的物质的量为：25mL合金溶液中含铜的物质的量为：试液中镁的质量为：其质量分数为0.01992/0.5000=3.98试液中锌的质量为0.00067×65.39=0.04381其质量分数为 0.04381/0.5000=8.76试液中铜的质量为0.001195×63.54=0.07593其质量分数为0.07593/0.5000=1.52第七章氧化还原滴定法习 题2在1.5mol/LHCl介质中，当cCr(VI)=0.10mol/L,cCr(III)=0.020mol/L时，计算Cr

17、2O72-/Cr3+电对的电极电位。解：附录中没有该电对相应的条件电极电位值，采用相近1mol/L的介质中=1.00V代替Cr2O72-+14H+6e-=2Cr3+7H2O当C Cr(VI)=0.10mol/L C Cr(III)=0.020mol/L E=Cr(VI)/ Cr(III)+lg=1.05V6已知在1mol/LHCl介质中，Fe(III)/Fe(II)电对的E0=0.70V，Sn(IV)/sn(II)电对的 E0=0.14V。 求在此条件下，反应2Fe3+Sn2+=Sn4+2Fe2+的条件平衡常数。. 解：已知=0.70V, =0.14V 对于反应 2Fe3+Sn4+=2Fe2+

18、Sn2+. 则， 9计算1mol/L的HCl溶液中用Fe3+滴定Sn2+时计量点的电位，并计算滴定至99.9和100.1时的电位。解：E(计)=0.320(v)(2)计量点前： E=（Sn4+/Sn2+）+ = 0.14+×3 = 0.23 (V)计量点后： E=（Fe3+/Fe2+）+0.059lg = 0.68+0.059lg = 0.68 + 0.0595(-3) = 0.50(V)15称取软锰矿0.3216克，分析纯的Na2C2O4 0.3685克，共置于同一烧杯中，加入H2SO4，并加热; 待反应完全后，用0.02400 mol×L-1 KMnO4溶液滴定剩余的N

19、a2C2O4，消耗KMnO4溶液11.26 mL。计算软锰矿中MnO2的质量分数。解：16. 用KIO3标定Na2S2O3的浓度，称取KIO30.3567g，溶于水并稀释至100.0mL，移取所得溶液25.00mL，加入H2SO4及KI溶液，用24.98mLNa2S2O3滴定折出的I2, 求Na2S2O3的浓度。取上述Na2S2O3溶液25.00mL，用碘溶液24.83mL滴定至终点。求碘溶液的浓度。解：2IO3-+10I-+12H+=6I2+6H2O2IO3-6I2-12 S2O32- 12n(IO-)=2n(S2O32-) 6×=C(S2O32-)v(S2O32-)×1

20、0-3 6×=C(S2O32-)×24.98×10-3C(S2O32-)0.1001(mol/l)2n(I2)=n(S2O32-) C(I2) = = = 0.05039(mol/l)19. 称取含有苯酚的试样0.5000克。溶解后加入0.1000 mol×L-1 KBrO3溶液（其中含有过量KBr）25.00 mL，并加HCl酸化，放置。待反应完全后，加入KI。滴定析出的I2消耗了0.1003 mol×L-1Na2S2O3溶液29.91 mL。计算试样中苯酚的质量分数。解： +3Br2 = +3HBr化学计量关系： 3Br2 3I2 6S2O

21、32-第8章 沉淀滴定法思 考 题4. 说明用下述方法进行测定是否会引入误差，如有误差，指出偏高还是偏低？（1）pH4时用摩尔法测定Cl-； （2）用法扬斯法测定Cl-时，用曙红作指示剂；（3）用佛尔哈德法测定Cl-，但没有加硝基苯；（4）中性溶液中用摩尔法测定Br；（5） 用摩尔法测定 pH8的KI溶液中的I；（6）用摩尔法测定Cl-，但配制的K2CrO4指示剂溶液浓度过稀。答：（1）测定结果偏高。摩尔法应当在中性或弱碱性介质中进行。若在酸性介质pH4的溶液中，CrO42与H结合生成HcrO4-，溶液中CrO42减少，Ag2CrO4沉淀出现过迟，滴定剂消耗过量，则结果偏高。（2）测定结果偏低

22、。用法扬斯法测定Cl-时，常用荧光黄作指示剂，只能在中性、弱碱性（pH=710）溶液中使用，若选用曙红作指示剂，由于Cl-吸附性能较Br、I差，理论终点前就有一部分指示剂阴离子取代Cl-而进入吸附层中，因而终点提前，测定结果偏低。（3）测定结果偏低。佛尔哈德法当达终点时，由于发生AgClSCN=AgSCNCl-沉淀转化反应，得不到正确终点。为阻止生成的AgCl沉淀与外部溶液SCN接触，应加入有机溶剂硝基苯等。因此未加硝基苯即发生沉淀转化，引入很大正误差，对返滴定来说致使结果偏低。（4）剧烈振摇防吸附Br-则不会引入误差；（5）测定结果偏低。由于沉淀对I-的吸附力太强，会使结果偏低；（6）测定结

23、果偏高。使消耗AgNO3过多，结果偏高。习 题2. 用摩尔法测定生理盐水中NaCl的含量，准确量取生理盐水10.00 mL以K2CrO4为指示剂，用0.1045 mol·L-1 AgNO3滴定至砖红色，共消耗AgNO3标准溶液14.58 mL。计算生理盐水中NaCl的含量 (gmL-1)。解：9. 称取银合金试样0.4000g，用酸溶解后，加铁铵矾指示剂，用0.1500mol·L-1 NH4SCN标准溶液滴定，用去22.60mL，计算样品中银的百分含量。解：第9章 重量分析法 1.完成下表 待测组分称量形式换算因数FSO3BaSO40.3430MgOMg2P2O70.362

24、2P2O5Mg2P2O70.6377P(NH4)3PO412MoO30.01650P2O5(NH4)3PO412MoO30.03782As2O3Cu(C2H3O2)2·3Cu(AsO2)20.5854CuOCu(C2H3O2)2·3Cu(AsO2)20.3138Al2O3(C9H6NO)3Al0.2096解： 10.有含硫约35的黄铁矿，用重量法测定硫，欲得0.6克左右的BaSO4沉淀，问应称取试样的重量为多少克？解：应称取试样的重量为：第12章原子吸收1 用石墨炉原子化法测定食品中的微量稀土元素镧。称取试样10.000 g经处理后稀释至100 mL。取10 mL试样溶液至

25、50 mL容量瓶中，稀释至刻度，测得吸光度为0.288；在另一个50 mL容量瓶中加入9 mL试样溶液和1mL 10 mg×mL-1的标准镧溶液，稀释至刻度，测得吸光度为0.626。试计算该食品中镧的含量。 （答：7.85 mg×g-1） 解：由得到：3 采用原子吸收光谱法分析试样中的微量硅，硅空心阴极灯发出三条较强的谱线251.43 nm、251.61 nm和251.92 nm。初步试验时，当Si质量浓度为5.0 mg×L-1时，三条波长下的吸光度分别为0.044、0.44和0.022。请问（1）选择哪条谱线进行测定最为适宜？（2）在该波长下此仪器的特征灵敏度是

26、多少？（3）若该仪器光栅的倒线色散率D为2 nm×mm-1，应该选择多大狭缝宽度？（4）在该狭缝宽度下相应的光谱通带是多少？解：（1）选择吸光度最强的谱线进行测定最为适宜，即251.61 nm。（1） 在该波长下此仪器的特征灵敏度是：（3）（4）第十三章电位分析法1、当下述电池中的溶液是pH=4.00的缓冲溶液时，在25时用毫伏表测得下列电池的电动势为0.309V： 玻璃电极饱和甘汞电极当缓冲溶液由未知溶液代替时， 在25时测得不同溶液时的电动势分别为 (1)0.642 V；(2)0.406V；(3)0.218V.计算三种未知溶液的pH。解：条件相近 4某Na电极，其选择性系数KNa

27、,H=300，如用此电极测PNa=3的Na溶液，并要求测定误差小于3%，则试液的PH值必须大于多少？解：6.用氟离子选择性电极测定饮用水中F含量时，吸取水样50.00ml于100ml容量瓶中，加入总离子强度调节缓冲液，稀至刻度，测其电动势值为192mV。然后在此溶液中加入1.00ml 1.00×102mol /L氟标准溶液，测得电动势为150mV，计算饮用水中F的质量。已知mF=19.0解：第十四章气相色谱法1. 在某气相色谱柱上组分A流出需15.0 min，组分B流出需25.0 min，而不溶于固定相的物质C流出需2.0 min，问：（1）B组分相对于A的相对保留时间是多少？（2）

28、A组分相对于B的相对保留时间是多少？（3）组分A在柱中的容量因子是多少？（4）组分B流出柱子需25.0 min，那么，B分子通过固定相的平均时间是多少？解：由题可知tA = 15.0 min, tB = 25.0 min, t0 = tC = 2.0 mintA = tA - t0 = 13.0 min, tB = tB - t0 =23.0 min（1） B组分相对于A的相对保留时间为B,A= tB/ tA = 23.0 / 13.0 = 1.77（2） A组分相对于B的相对保留时间为A,B = tA/ tB = 13.0 / 23.0 = 0.57 （3） 组分A在柱中的容量因子k = t

29、A/ t0 = 13.0 / 2.0 = 6.5 （4） 组分B流出柱子需25.0min，那么，B分子通过固定相的平均时间为25.0 - 2.0 = 23.0 min.5. 分析某种试样时，两个组分的相对保留值r2,1=1.11，柱的有效塔板高H=1mm，需要多长的色谱柱才能完全分离？ 解：根据公式 得L=3.66m6. 测得石油裂解气的气相色谱图（前面四个组分为经过衰减1/4而得到），经测定各组分的f 值并从色谱图量出各组分峰面积为：出峰次序空气甲烷二氧化碳乙烯乙烷丙烯丙烷峰面积校正因子f340.842140.744.51.002781.00771.052501.2847.31.36用归一法

30、定量，求各组分的质量分数各为多少？解：经过衰减1/4的四个组分应是甲烷、二氧化碳、乙烯和乙烷。根据公式：故所求质量分数分别为：w甲烷=(214×0.74×4/2499.7)×100%=25.34%w二氧化碳=(4.5×1.00×4/2499.7)×100% =0.72%w乙烯=(278×1.00×4/2499.7)×100% =44.48%w乙烷=(77×1.05×4/2499.7)×100% =12.94%w丙烯=(250×1.28/2499.7)×100%=12.80%w丙烷=(47.3×1.36/2499.7)×100%=2.57%7. 有一试样含甲酸、乙酸、丙