分化习题答案

1、第二卓误差和分析数据处理习题参考答案1.指出下列各种误差是系统误差还是偶然误差？如果是系统误差，请区别方法误差、仪器和试剂误差或操作误差，并给出它们的减免方法。1祛码受腐蚀；天平的两臂不等长；容量瓶与移液管未经校准；在重量分析中，试样的非被测组分被共沉淀；试剂含被测组分；试样在称量过程中吸湿；化学计量点不在指示剂的变色范围内；读取滴定管读数时，最后一位数字估计不准；在分光光度法测定中，波长指示器所示波长与实际波长不符。在HPLC测定中，待测组分峰与相邻杂质峰部分重叠。答：系统误差一一仪器误差，校准祛码系统误差一一仪器误差，校准天平系统误差一一仪器误差，做校正实验，使其体积成倍数关系4系统误差一

2、一方法误差，做对照实验，估计分析误差并对测定结果加以校正5系统误差一一试剂误差，做空白试验，减去空白值6系统误差一一操作误差，防止样品吸水，用减重法称样，注意密封系统误差一一方法误差，改用合适的指示剂，使其变色范围在滴定突跃范围之内偶然误差系统误差一一仪器误差，校正仪器波长精度10系统误差一一方法误差，改用合适的流动相，使待测组分峰与相邻杂质峰分开。5 .进行下述计算，并给出适当位数的有效数字_二2.28562.515.42-1.89407.50103.5462(6)H=7.9104mol/L(-lgH=pH)6 .两人测定同一标准试样，各得一组数据的偏差如下：0.3-0.2-0.40.20.

3、10.40.0-0.30.2-0.30.10.10.60.20.10.20.50.20.30.1求两组数据的平均偏差和标准偏差；为什么两组数据计算出的平均偏差相等，而(1)2.524.1015.14342.54106.161043.1021.145.106(2) =2.981060.0001120(3)工51.04.0310=4022.5120.002034一.0.03248.12.12102i=5.3101.050(5)=3.144标准偏差不等？哪组数据的精密度高？解：x-x0.000005760.000000810.000000250.000000090.000000040.0000000

4、4di0.30.20.40.20.10.40.30.20.310=0.24（修约后di=0.3）一0.10.10.60.20.10.20.50.20.30.1d2=10=0.24（修约后d2=0.3）S_归8-x2_：0.32+0.22+0.42+0.22+0.12+0.42+0.32+0.22+0.32一n1-1一.10-1=0.28（修约后S=0.3）0.120.120.620.220.120.220.520.220.320.12S20.3110-1（修约后S2=0.4）两组数据的平均偏差相一致.而后组数据的标准差较大，这是因为后一组数据有较大偏差(0.6),标准差可突出大偏差的影响.St

5、,:改变条件前后无显著性差别。9.用化学法和高效液相色谱法（HPLC测定同一复方片剂中乙酰水杨酸的百分质量分数，测定的标示含量如下：HPLC（3次进样的均值）：97.2%、98.1%、99.9%、99.3%、97.2%及98.1%;化学法：97.8%、97.7%、98.1%、96.7%及97.3%。问：G检验是否有可疑值；两种方法分析结果的精密度与平均值是否存在显著性差别？在该项分析中HPLC法可否代替化学法？解：HPLGt:x197,298.199.999.397.298.1no00/-98.3%S1=2222221.10.21.611.10.26-1=1.1%化学法：xZP897,7姐1时

6、73小%S2=0.320.22。62OU0.22=0.54%5-1对HPLCt:99.9为可以值1.1G6,0.05=1.89GMG6,0.05故99.9保留.S2S1,显然化学法也无逸出值1.12F=2=4.15查F0.05,5,4=6.260.542FF.05,5,4两种方法的精密度无显著差异求验HPLC法可否代替化学法，属双侧检验问题。_51.1240.542R一:65-2查t0.05,9(5+6_2)=2.262tt.05,9,两种方法的平均值不存在显著性差异，HPLC法可代替化学法。10 .用基准N&CQ标定HCl标准溶液浓度， 共测定5次， 获得如下结果：0.1019、0.

7、1027、0.1021、0.1020、0.1018(mol/L)。用Grubbs检验法决定对可疑数据0.1027mol/L的取舍；求出平均值、标准偏差和相对标准偏差。解：0.10190.10270.10210.10200.1018八”，=0.102n1o/L5;(Xi-x)2s=id=0.00000125=0.0012=0.12%n-10.10270.1021-0.599.9-98.3=1.45=0.89%x1-x2n1n2SRn1n298.3-97.5父：6父50.89565=1.48Xii1X二nXq-XG二S0.0012查表得：G0.05,5=1.71因为G计=7C2H50H2=C2H5

8、01=Ks=J0,9.1=1055mol/LpC2H50H2=-lgC2H50H2+=-lg10-9.55=9.55pH=-lgH+=-lg0.0100=2p0H=14-pH=14-2=12pC2H50H2=-lgH+=-lg0.0100=2pC2H50=19.5-pC2H50H2=19.5-2=17.55 .取某一元弱酸（HA）纯品1.250g,制成50ml水溶液。用NaOH溶液（0.0900mol/L）滴定至化学计量点，消耗41.20ml。在滴定过程中，当滴定剂加到8.24ml时，溶液的pH为4.30.计算HA的摩尔质量；HA的Ka值；化学计量点的pH。解：HA+NaOH=NaA+H2On

9、HA=nNaOH1.25010003370.0900041.20一形成缓冲溶液，则pKa=4.90Ka=1.2610)化学计量点的pH6 .用0.1000mol/LNaOH滴定0.1000mol/LHAc20.00ml,以酚丈为指示剂， 终点pH9.20。计算化学计量点的pH;分别用林邦公式和式（4-10）计算终点误差,并比较结果。解：化学计量点生成Ac-,则TE%1-1.3610-0.991102100=0.031000mMHA=nHAcNaOHVNaOHpH=pKalgCbCa代入数据4.30=pKalg8.2441.20-8.24OHjCbKbKW1000mHAKaMHA(VIV2)10

10、*1.2501000；10”.9337(5041.20)=5.710mol/LpH=-lgH=一lgKw-lg41.010-65.710=7.24=5.410上mol/LpH=14-lg5.410=8.73TE%=|H每HACIIOOLCspJ10480709200.05M001092。10S010476林邦公式:ApX”X10-10-TE%=10085一149pX=pHep-pHsp=9.20-8.73=0.47,Kt=Ka/Kw=1.710/1.010一=1.710-pX 物10-10-TE%1003Kt0.470.4710-10一“c100.0.051.710-=0.03结果相同。7 .

11、已知试样可能含有Na3PO4,Na2HPO4,NaH2PO4或它们的混合物，以及不与酸作用的物质称取试样2.000g溶解后用甲基橙为指示剂， 以HCl溶液(0.5000mol/L)滴定消耗32.00ml,同样质量的试样， 当用酚丈为指示剂时消耗HCl溶液12.00ml.求试样的组成及各组分的百分质量分数.解：Na3PO4Na2HPO4a/HPOd+HCNNa2HPO4酚献终点+HClNaH2PO4甲基橙终点.Na3PO4与NaH2PO4不能共存，丫甲V酚试样组成为Na3PO4和Na2HPO4由题意得：Na3PO4-Na2HPO4消耗VHCI=V酚Na2HPO4-NaH2PO4消耗VHCI=V甲

12、一2V酚MNa3PO4CHclVNa3PO4%=00010%ms0.50002.001-6.9=LQ-00100%49.17%2.000ms141.960.5000(32.00-212.00)-1000100%=28.39%2.000补充题:CHClNa2HPO4%=一M(V甲-2%)-N32HPO41000100%卜列各酸，哪些能用NaOH溶液直接滴定或分步滴定？哪些不能？如能直接滴定，各应采用什么指示剂?.4Ka=1.818410Kai=5.410Ka1=6.910-5,Ka2=2.510-6Ka1=7.210-4,Ka2=1.710-5Ka1=1.510-2,Ka2=8.510-7Ka1

13、=1.310-3,Ka2=3.110-6解：设Cb=Ca=0.10mol/L,Va=20.00ml（1）甲酸（HCOOH）Ka=1.810-4CaKa10-8,能被准确滴定计量点产物：HCOO一元弱碱CbKb20KW,Cb/Kb500=1.6710上pOH-lg1.6710）=6lg1.67=5.78pH=14.00-5.78=8.22选酚献指示剂（2）硼酸H3BO3Ka1=5.410-10,Ka2=1.810-13,Ka3=1.610-14,CaKa110-8,CaKa210-8,CaKa310-8,CaKa210-8,Ka1/Ka220KW1-=500V，Ka1CaJOH-LKbCbpOH

14、=4.94选酚献指示剂甲酸（HCOOH）硼酸（H3BO3）琥珀酸（H2c4H4。4）柠檬酸（H3c6H5。7）顺丁烯二酸（6）邻苯二甲酸_-7Ka3=4.11070.10=1.1510,mol/L3pH=9.0610*0.101.81042,C=10,4b2.510柠檬酸（H3c6H5O7）Ka1=7.210-4,Ka2=1.710-5,Ka3=4.110-7CaKa110-8,CaKa210-8,CaKa3%10,Ka1/Ka2104,Ka2/Ka3108,CaKa210-8,Kai/Ka2104可准确分步滴定，有两个滴定突跃。第一计量点：产物NaHA两性物质HL.KaJKa2=151028

15、.510,=1.1310mol/LpH=4g1.13=3.95选甲基橙指示剂第二计量点：产物Na2A二元弱碱|,-14ZOH-L-WCb=；2rM=1.98M10,mol/L,Ka2b8.510,3pOH=5lg1.98=4.70pH=9.30选酚猷指示剂(6)邻苯二甲酸Ka1=1.310-3,Ka2=3.110-6CaKa110-8,CaKa210-8,Ka1/Ka2V104只有一个滴定突跃，两级离解的H+被同时滴定。计量点产物：Na2A二元弱碱pOH=4.98pH=9.02选酚吹作指示剂2 .Na2CO3液(0.1mol/L)20ml两份， 用HCl液(0.2mol/L)滴定， 分别用甲基

16、橙和酚献为指示剂，问变色时所用盐酸的体积各为多少？解：甲基橙做指示剂的反应式：Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O酚猷做指示齐1J的反应式：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCIHNa2CO3-HHCI甲基橙变色消耗HCl20ml,酚吹变色消耗HCl10ml(CV)Na2CO3VHCl-7CHCI0.1200.2二10ml2831/HCIVHCl2(CV)Na2CO3CHCl20.1200.2=20mlOHI品Cb5=1.0410mol/L3 .以HCl溶液(0.01000mol/L)滴定NaOH溶液(0.0以00moI/L)20.00ml,甲基橙为指示剂，滴定到pH4.0

17、为终点；用酚吹为指示剂，滴定到pH8.0为终点，分别计算滴定终点的误差，并指出哪种指示剂较为合适.，O OH H- -LHLH十n n解：强酸滴定强碱TE%=0HHM100Csp/终点pH=4.0终点pH=8.0用酚丈较合适4 .在下列何种溶剂中醋酸、苯甲酸、盐酸及高氯酸的酸强度都相同?（1）纯水（2）浓硫酸（3）液氨（4）甲基异丁酮答：在液氨中相同。第五章配位滴定法习题解答3、在0.10mol/L的AIF63-溶液中，游离F-的浓度为0.010mol/L。求溶液中游离AI3+的浓度，并指出溶液中配合物的主要存在形式。解：查表得：AI(F的lg&lg艮分别为6.1,11.5,15.0,

18、17.7,19.4,19.7。而F-=0.010mol/L,CAI3：!：-0.10mol/LAl。(一=1Fl=F2-F3-Fl4-5MF16786111521503177419451976=110.0.01010.(0.010)10.(0.010)10.(0.010)10.(0.010)10.(0.010)一一一9=8.6103CAl30.101所以Al=-A=9=1.210(mol/L)8.6109*Al(F3.AlF2.Al3F=106.11.2100.010=1.5101mol/L)AlF2=P2Al3F2=1011.5M1.2M10,1父(0.010)2=3.8父10九mol/L)

19、TE%I。100.01000/2,100=2.0终点在计量点后TE%10上.-10-6.、0.01000/2100=-0.02终点在计量点前溶液中配合物的主要存在形式是AIF3、AlF4、A1F52-6.取100ml水样，用氨性缓冲溶液调节至pH=10,以EBT为指示剂，用EDTA标准液（0.008826mo1/L）滴定至终点，共消耗12.85ml,计算水的总硬度（即含CaCO3mg/L）。如果将上述水样再取100ml,用NaOH调节pH=12.5,加入钙指示剂，用上述EDTA标准液滴定至终点，消耗10.11ml,试分别求出水样中Ca2+和Mg2+的含量。解：fzrVtMZ田卉/CCEDTAV

20、EDTA父M碳酸钙0.00882612.58100.1水的总硬度（CaCQ=8TAEDTA吧皂1000=1000=111.1mg/LV1007.称取葡萄糖酸钙试样0.5500g,溶解后，在pH10的氨性缓冲溶液中用EDTA滴定（EBT为指示剂），消耗浓 度 为0.04985mol/L的EDTA标 准 溶 液24.50ml,试 计 算 葡 萄 糖 酸 钙 的 含 量 。 （ 分 子 式 为CI2H22O14Ca.H2O,MC12H22O14CaH2O=448.4）CEDTAVEDTAM葡萄糖酸钙0.0500023.9087葡萄糖酸钙=1000100=1000100=99.57S0.5500补充题

21、1.若被滴定的Fe3+=1.010-2mol/L,试计算用相同浓度EDTA滴定时，（1）最低pH值和最高pH值（仅考虑酸效应）;（2）pH=10,F-=0.1mol/L时，求条件稳定常数。（lg伊3分别为5.2、9.2、11.9）解：（1）根据lgCFeKF：Y之6,即gK=8，只考虑酸效应时，lgheY-lg久Y（H）占8,查表得lgKFeY=25.1,lg：Y(H)MlgKFeY-8=25.1-8=17.1,水中的C-T31000:0.00882610.1140.081001000=35.76mg/L水中的Mg=CEDTAVjAM镁一.ccc0.008826m(12.58-10.11父24

22、.311000=1001000=5.299mg/L由表得：pH=1.0,lgo（Y（H）=17.13,二最低pH为1.0由Fe3+OH3=Ksp,pOH=11.3,pH=2.7,最高pH=2.7(2)pH=10时，lgY(H)=0.45;lgaFe(OH)=0.6,lg13分别为5.2、9.2、11.9:Fe(F)=1FF2-F3529221193=110.0.1010.(0.10)10.(0.10)8.91二108.910.68.91-：Fe=：，Fe(F),：Fe(OH)-1=1010-1:10,.，丫=:丫(H),则lgKFeY=lgKFeY-lg、e-lg：Y=25.1-8.91-0.

23、45=15.742.在EDTA配位滴定中，若Cd2+离子的浓度为0.020mol/L,溶液的pH=5,游离氨的浓度为0.10mol/L,以二甲酚橙为指示剂，计算滴定终点误差。解：查表得：lgKCdY=16.46,lg.4分别为2.6、4.65、6.04、6.92,pH=5时,lgaY(H)=6.45,lgCtCd(OH)=0:Cd(NH3)=19NH3WNH32-NH333NH34，102.6。0.10104.65(0.10)2.106.04(。.切3.产2(。.切43.38=2414.7410.38031s.3810-110:Y”Y(H)lgKCdY=lgKCdY_lg?Cd_lg=16.4

24、6_3.38_6.45=6.63CCd(sp)=0.010mol/L小刀21_CCd(sp)_0.010-4.32CdL.KCdY=06.63=10_2i-432_pCd=lgCd2=lg10=4.32OHJ1.0M10冬一1.010=4.7910-mol/LbpH为5时，指示剂变色点：pCdt=lgKcdln19?In(H)-4.5：pCd=pCdt-pCd=4.5-4.32=0.18100.181091810,pM-10-pMTE(%)cM(SP)KMY100%=100%=0.002%0.01106.63尺N弟八早氧化还原滴定法习题解答2、解：vY=0.10mol/L二丫(H)YYY=Y0

25、.1014.51二记一25.114.5110.59二FeY-二1KFeYY:11010:11014.3214.510.19FeY?-：1KFeY2JY=11010:110：-2FeY2一CtFeY0.19.T110Fe3/Fe2=0.7710.0591g-0=0.135V/Fe2=0.135V：2L=0.534V1ee2/u1反应向左进行3.用KMnO4标准溶液滴定Fe2+的反应为：MnO42-+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O试计算:10-3Fe3+知解：该反应的平衡常数；为使反应完全定量进行(),所需的最低H+是多Fe2+9,所以反应能进行电位突跃范围：1%=2。0.0593=

26、0.140.0593=0.23(V)n22就。4，唾Mn0412H85Mn20.059=1.515lg(103H8)=0.948lgKng20)一0.05912(0.70-0.14)0.059=18.98滴定反应半电池反应：2Fe3Sn2一Fe3e=Fe2Sn42e二Sn22Fe2Sn40Fe3/Fe2=0.70V0Sn4/Sn2=0.14V化学计量点电位:-sp，n2Tn1n210.7020.1412=0.33(V)0-0.1%-10.0593n1=0.700.05931=0.52(V)亚甲蓝指示剂的中0=0.36(V),位于滴定电位突跃范围(0.23V-0.52V)内，因而选亚甲蓝作指示剂

27、为宜5,用K2Cr2O7标定Na2s2O3溶液时， 称取0.5012g基准K2Cr2O7,用水溶解并稀释至100.0ml,吸取20.00ml,加入H2SO4及KI溶液，用待标定的Na2s2O3溶液滴定至终点时，用去20.05ml,求Na2s2O3溶液的浓度。(MKzSO294.19)解：反应为：Cr?。；6I-+14H+-2Cr3+312+7H2OI2+2s2O2-21+S4O221molCr2O7=-3m0II2二二6.今有胆研试样(含CuS045H2O)0.5580g,用碘量法测定，滴定至终点时消耗Na2s2O3标准溶液(0.1020mol/L)20.58ml。求试样中CuS045H2O的

28、质量分数。(MCUS045H2O249.69)解：-2Cu24I2CuI2-I2+2s2O32-2I-+S4O62-Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3+3I2+7H2OI2+2s2O32-2I-+S4O62-2molCuSO45H2O士2molCu2+t1molI2t2molNa2s2O3计算CuSO45H2O含量：8,称取苯酚试样0.1528g,置100ml量瓶中，加水适量使溶解并稀释至刻度，摇匀；移取20.00ml于碘瓶中，加澳液(KBrO3+KBr)25.00ml(2-3八6molSzO3,故nSO2-=6nCrO2-c.Na2S2O3mK2Cr2O720.00JJ、/MK2Cr

29、2O7100.03VNa2s2O310c0.501220.006-二294.19早.0=0.1020mol/L20,0510CuS045H2O%=CS2032ys2O；-MCuSO45H2O1000ms0.102020.58249.69=93.9%10000.5580及适量盐酸、碘化钾试液，待反应完全后，用Na2s2O3滴定液(0.1023mol/L)滴定至终点时用去20.02ml白试验，用去上述Na2s2O3滴定液37.80ml分数。(MC6H6O94.11)解：有关化学反应为BrO5Br_6H=3Br23H2OBr2（剩余）+2I=b+2Br.一_2_2_122S2Os-2IS4O6S20

30、r1/2Br2T/2I21/6苯酚_1n二nNa2s2。36第七章沉淀滴定法和重量分析法习题答案1.以下银量法测定中，分析结果偏高还是偏低？为什么？(1)在pH4或pH11条件下，用铭酸钾指示剂发测定Cl-。(2)采用铁俊矶指示剂法测定Cl-或Br-,未加硝基苯。(3)以曙红为指示剂测定Cl-。(4)用铭酸钾指示剂法测定NaCl、Na2SO4混合液中的NaCl。解：(1)结果偏高。因为pH=4时，CrO42-与H+结合成HCrO4,使CrO42-降低，Ag2CrO4砖红色沉淀出现过迟；pH=11时，Ag+将形成Ag20沉淀，消耗过多AgN03标准液，使终点延迟。(2)采用铁俊矶指示剂法测定Cl

31、-,未加硝基苯，结果偏低。因为AgSCN的溶解度小于AgCl的溶解度，未加硝基苯，已形成的AgCl沉淀部分会转化成AgSCN沉淀，无疑多消耗了NH4SCN标准溶液。另取澳液25.00ml作空计算试样中苯酚的质量OH6苯酚样品+ +3Br2Br3HBrnC6H50H1c&苯酚二Na2s2O3（S-V样）Na2Go3JMms20.00 x100.0W00100=6_94110.1023（37.80-20.02）4100020.000.1528-100=93.4Br+ +BrOH采用铁俊矶指示剂法测定Br-,未加硝基苯，对结果无影响。不存在沉淀转化问题。(3)结果偏低。因卤化银胶体颗粒对曙红的吸附力大于Cl,使终点提前。(4)结果偏高。因Ag+会与SO42-形成溶解度较小的Ag2SO4沉淀，消耗过多AgNO3标准液，使终点延迟。3.计算下列各组的换算因数。解：称量形式被测组分FAl2O3Al2AlAl2O3(2)BaSO4(NH4)2Fe(SO4)26H2O(NH4)2Fe(SO4)26H2O2BaSO4Fe2O3Fe3O