无机及分析化学答案(第二版)第三章

1、1.84g1.84g，mL-1xVx0.980.010.012+0.022+0.022+0.012411.84g1.84g，mL-1xVx0.980.010.012+0.022+0.022+0.01241第三章定量分析基础3-1.在标定NaOH的时，要求消耗0.1moLL-iNaOH溶液体积为2030mL,问：应称取邻苯二甲酸氢钾基准物质(KHC8H4O4)多少克？844如果改用草酸(H2C2O42H2O)作基准物质，又该称多少克？若分析天平的称量误差为,0.0002g,试计算以上两种试剂称量的相对误差。计算结果说明了什么问题？解：(1)NaOH+KHCHO=KNaCHO+HOTOC o 1-

2、5 h z8448442滴定时消耗0.1moLLNaOH溶液体积为20mL所需称取的KHC8H4O4量为：844m1=0.1molL-1x20mLx10-3x204gmo卜】=0.4g滴定时消耗0.1moLLNaOH溶液体积为30mL所需称取的KHC8H4O4量为：m2=0.18442molL-1x30mLx10-3x204gmol-1=0.6g因此，应称取KHC8H4O4基准物质0.40.6g。8442NaOH+H2C2O4=Na2C2O4+2H2O滴定时消耗0.1moLLNaOH溶液体积为20和30mL,则所需称的草酸基准物质的质量分别为：1xm1=20.1moLL-1x20mLx10-3

3、x126gmo卜】=0.1g1xm2=20.1molL-1x30mLx10-3x126gmo卜】=0.2g若分析天平的称量误差为,0.0002g，则用邻苯二甲酸氢钾作基准物质时，其称量的相对误差为:土0.0002gRE1=4g=0.05%土0.0002gRE=6g=0.03%用草酸作基准物质时，其称量的相对误差为2：土0.0002gRE1=0g=0.2%土0.0002gRE2=0.2g=0.1%(4)通过以上计算可知，为减少称量时的相2对误差，应选择摩尔质量较大的试剂作为基准物质。3-2.有一铜矿试样，经两次测定，得知铜含量为24.87%、24.93%，而铜的实际含量为25.05%。求分析结果

4、的绝对误差和相对误差。解：分析结果的平均值为：1x=2(24.87%+24.93%)=24.90%因此，分析结果的绝对误差E和相对误差RE分别为：E=24.90%-25.05%=-0.15%E=25S-060%3-3.某试样经分析测得含锰百分率为41.24，41.27，41.23和41.26。求分析结果的平均偏差、相对平均偏差、标准偏差和相对标准偏差。解：分析结果的平均值x、平均偏差d、相对平均偏差、标准偏差s和相对标准偏差分别为:1x=4(41.24+41.27+41.23+41.26)=41.25_1d=4(0.01+0.02+0.02+0.01)=0.0150.015相对平均偏差=412

5、5x0.015相对平均偏差=4125x100%0.036%s=0.018t,t“、-0018x1000.044%相对标准偏差=41.253-4.分析血清中钾的含量，5次测定结果分别为(mg.mL-(2)9.82x50.62)：0.160；0.152；0.154；0.156；0.153。计算置信度为(2)9.82x50.621解：x=5(0.160+0.152+0.154+0.156+0.153)mg，mL-1=0.155mg，mL-10.0051.0045x10009.82x50.620.00320.0010.005164x136.61.0045x10009.82x50.620.005164x

6、136.6；pH=4.03，计算H+浓度。s=解：(1)2.187x0.854+9.6x10-2-0.0326x0.00814=1.868+0.096解：(1)2.187x0.854+9.6x10-2-0.0326x0.00814=1.868+0.0960.000265=1.9640.01012x(25.44-10.21)x26.9620.01012x15.23x26.96置信度为95%时，t95%=2.7895%“=XtSn=(0.1550.004)mg，mL-13-5.某铜合金中铜的质量分数的测定结果为0.2037；0.2040；0.2036。计算标准偏差s及置信度为90%时的置信区间。解

7、：x=3(0.2037+0.2040+0.2036)=0.2038s=置信度为s=置信度为90%时，t90%=2.9290%0.000120.000220.000220.00023-11.84g1.84g，mL-1xVx0.980.010.012+0.022+0.022+0.01241ts“=xn=0.20380.00033-6.用某一方法测定矿样中锰含量的标准偏差为0.12%，含锰量的平均值为9.56%。设分析结果是根据4次、6次测得的，计算两种情况下的平均值的置信区间(95%置信度)。解：当测定次数为4次、置信度为95%时，t95%=3.1895%ts“=Xn=(9.560.19)%当测定

8、次数为6次、置信度为95%时，t95%=2.5795%ts“=Xn=(9.560.13)%3-7.标定NaOH溶液时，得下列数据：0.1014mo1，L-1，0.1012mo1，L-1，0.1011mo1，L-1，0.1019mo1，L-1。用Q检验法进行检验，0.1019是否应该舍弃？(置信度为90%)0.10190.10145=0.62解：Q=0.10190.10118当n=4，Q(90%)=0.760.62,因此，该数值不能弃舍。3-8按有效数字运算规则，计算下列各式：2.187x0.854+9.6x10-20.0326x0.00814；1.0045x10000.01012x(25.44

9、10.21)1.0045x10001.84g1.84g，mL-1xVx0.980.010.012+0.022+0.022+0.012411.004x1000=0.0041391.84g1.84g，mL-1xVx0.980.010.012+0.022+0.022+0.012410.005164x136.6=704.7pH=4.03,则H+=9.3x10-5mo1，L-13-9.已知浓硫酸的相对密度为1.84,其中H2SO4含量为98%,现欲配制1L0.1mol，L-1的H2SO4溶液，应取这种浓硫酸多少毫升？解：设应取这种浓硫酸V毫升，则0.1mol，0.1mol，L-1x1L=98g，mol-

10、1dd=5(0.11+0.10+0.07+0.02+0.11)=0.080.010.012+0.022+0.022+0.01241V=5mL3-10.现有一NaOH溶液，其浓度为0.5450moLL-i,取该溶液50.00mL,需加水多少毫升才能配制成0.2000molL-i的溶液？解：设需V毫升水，则0.5450moLL-1，50.00mL=0.2000moLL-1，(50.00+V)mLV=86.25mL3-11.计算0.1015moLLHCl标准溶液对CaCO3的滴定度。解：HC1与CaCO3的反应式为：32HCl+CaCO=CaCl+CO+HO3222因此，n(HCl)=2n(CaCO

11、3)T1，cHCl，VHCl，MCCOHCl/CaCO3=2HClHClCaCO32,0.1015molL-1,10-3LmL-1,100.1gmol-1=0.005080gmL-13-12.测定某一热交换器中水垢的3-12.测定某一热交换器中水垢的P2O5和SiO2的含量如下%P2O5：8.44，8.32，8.45，%SiO：1.50，1.51，1.68，2根据Q检验法对可疑数据决定取舍，然后求出平均值、为90%及99%时的平均值的置信区间。(已校正系统误差)8.52，8.69，8.38；1.20，1.63，1.72。平均偏差、标准偏差、相对标准偏差和置信度分别8.69-8.52口=0.46

12、8.69-8.52口=0.46解：Q(P2O5)=8.69-8.32一371.50-1.2030当n=6,置信度为90%时，Q(90%)=0.56,Q(SiO2)=1.721.20-52-0.58dd=5(0.11+0.10+0.07+0.02+0.11)=0.080.010.012+0.022+0.022+0.01241Q(90%)=0.56Q(P2O5)Q(90%)=0.56Q(P2O5);Q(99%)=0.74Q(SiO2)因此P2O5含量测定中的可疑数据8.69和SiO2含量测定中的可疑数据1.20都应该保留。因此，对于p2o5的含量分析：1x=6(8.44+8.32+8.45+8.5

13、2+8.69+8.38)=8.471d=6(0.03+0.15+0.02+0.05+0.22+0.09)=0.09=0.130.0320.1520.0220.0520.2220.09=0.13s=61s=0.13，100=1.5%相对标准偏差=8.47测定次数为6次、置信度为90%时，t90%=2.0290%_ts“=xn=8.470.11测定次数为6次、置信度为99%时，t99%=4.0399%_ts“=xn=8.470.21对于SiO2含量分析，当置信度为90%时：1x=5(1.50+1.51+1.68+1.63+1.72)=1.6110.010.012+0.022+0.022+0.012

14、410.112,0.102,0.072,0.022,0.112s=0.10s=5-10.10X1006.2%相对标准偏差=1.61测定次数为5次、置信度为90%时,t90%=2.1390%_ts“Xn=1.610.10置信度为99%时：1x=6(1.50+1.51+1.68+1.20+1.63+1.72)=1.541d=6(0.04+0.03+0.14+0.34+0.09+0.18)=0.14O.。42,0.。32,0142,0342,0092,0182=0.19s=0.19X10012%相对标准偏差=1.54测定次数为6次、置信度为99%时，t99%=4.0399%“X訴n=1.540.31

15、3-13.分析不纯CaCO3(其中不含干扰物质)。称取试样0.3000g,加入浓度为0.2500mo1-L-1HCl溶液25.00mL,煮沸除去CO2,用浓度为0.2012moLL-1的NaOH溶液返滴定过量的酸，消耗5.84mL,试计算试样中CaCO3的质量分数。解：n(HCl)=2n(CaCO3)；n(HCl)=n(NaOH)m(CaCO3)n(CaCO3)M(CaCO3)msw(CaCO3)=mms2(CHClVHCl-CNaOHVNaOH)M(CaCO3)2(0.2500X25.000.2012x5.84)x10-3molx100.1gmol-10.3000g=0.84673-14.无

16、3-15.用KIO3作基准物质标定Na2S2O3溶液。称取0.2001gKIO3与过量KI作用，析出的碘用Na2S2O3溶液滴定，以淀粉作指示剂，终点时用去27.80mL,问此Na2S2O3溶液浓度为多少？每毫升Na2S2O3溶液相当于多少克碘？解：有关反应为：5I-+IO-+6H+=31+3HOI+2SO2-=2I-+SO2-322223461n(KIO3)=3n(I2)=6n(Na2S2O3)m(KIO3)0.2001g93“9.350 x10-4moln(KIO)=M(KIO3)214.0g-mol-1n(Na2S203)_6n(叽)6x9.350 x10-4mol3c(Na2S2O3)

17、=V(Na2S2O3)V(Na2S2O3)=27.80 x10-3L=0.2018mo1L-1每毫升Na2S2O3溶液相当于碘的质量为：n(I)M(I)-1n(NaSO)M(I)-1c(NaSO)V(NaSO)M(I)m(I)=2222232222322321=2x0.2018mo1-L-1x10-3Lx253.8g-mo1-1=0.02561g3-16.称取制造油漆的填料(Pb3O4)0.1000g,用盐酸溶解，在热时加0.02mol-L-1K2Cr2O7溶液25mL,析出PbCrO4：342Pb2+CrO2-+HO=2PbCrO；PbCrO4：342724冷后过滤，将PbCrO4沉淀用盐酸

18、溶解，加入KI溶液，以淀粉为指示剂，用0.1000mol-L-1Na2S2O3溶液滴定时，用去12.00mL。求试样中Pb3O4的质量分数。(Pb3O4相对分子量为685.6)解：有关反应为：Pb3O4(s)+8HCl=3PbCl2+Cl2,+4H2OCrO2-+6I-+14H+=2Cr3+3I+7HOTOC o 1-5 h z2722I+2SO2-=2I-+SO2-223461丄2n(Pb3O4)=3n(Pb2+)=3n(CrO42-)=3n(Cr2O72-)=9n(I2)=9n(Na2S2O3)1ZP1O、m(PbO)n(PbO)-M(PbO)9c(Na2S2O3)-V(Na2S2O3)-

19、M(Pb3O4)34mmss90.1000120010-3685.60.1000=0.91413-17.水中化学耗氧量(COD)是环保中检测水质污染程度的一个重要指标，是指在特定条件下用一种强氧化剂(如KMnO4K2Cr2O7)定量地氧化水中的还原性物质时所消耗的氧化剂用量(折算为每升多少毫克氧，用p(O2)表示，单位为mg.L-1)。今取废水样100.0mL，用H2SO4酸化后，加入25.00mL0.01667mol-L-1的K2Cr2O7标准溶液，用Ag2SO4作催化剂煮沸一定时间，使水样中的还原性物质氧化完全后，以邻二氮菲-亚铁为指示剂，用0.1000mol-L-1的FeSO4标准溶液返

20、滴，滴至终点时用去15.00mL。计算废水样中的化学耗氧量。(提示：。2+4H+KCrO。)227解：滴定反应为：44e-=2H2O，在用O2和K2Cr2O7氧化同一还原性物质时，3molO244e-=2H2O，在用O2和K2Cr2O7氧化同一还原性物质时，3molO2相当于2mol6n(K2Cr2O7)=n(Fe2+)根艮据提提示2n(K2Cr2O7)n3n(0Jn(OJ=勿呼宀)3m(O2)n(O2)M(O2)2n(K2Cr2O7)M(O2)TOC o 1-5 h zP(2)=厂=V=ss1|c(K2Cr2O7)V(K2Cr2O7)-1c(Fe2+)V(Fe2+)M(O2)V31s3(0.

21、0166725.00-10.100015.00)10-3mol32.00103mg-mol-16100.0103L=80.04mgL13-18.称取软锰矿0.1000g,用Na2O2熔融后，得到MnO42-，煮沸除去过氧化物。酸化后，MnO42-歧化为MnO4-和MnO2。过滤，滤去MnO2，滤液用21.50mL0.1000moLL-1的FeSO4标准溶液滴定。计算试样中MnO2的含量。解：有关反应为：MnO2+Na2O2=Na2MnO43MnO2+4H+=2MnO+MnO+2HO4422MnO+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4HO423n(MnO2)=n(MnO42-)=2n(MnO4

22、-)=10n(Fe2+)w(MnO)=m(M叫)=n(MnO2)M(Mnq)mm3n(Femm3n(Fe2+)M(MnO2)3c(Fe2+)V(Fe2+)M(MnO2)1j0.1000mol-L-121.5010-3L86.94g-mol-10.1000g=0.56083-19.无3-20.Fourmeasurementsoftheweightofanobjectwhosecorrectweightis0.1026gare0.1021g,0.1025g,0.1019g,0.1023g.Calculatethemean,theaveragedeviation,therelativeaverage

23、deviation(%),thestandarddeviation,therelativestandarddeviation(%),theerrorofthemean,andtherelativeerrorofthe110.010.012+0.022+0.022+0.01241mean(%).mean(%).Solution:x=4(0.1021+0.1025+0.1019+0.1023)g=0.1022g1d=4(0.0001+0.0003+0.0003+0.0001)g=0.0002g0.0002grelativeaveragedeviationdr=0.1022g100%=0.2%0.00012+0.00032+0.00032+0.00012g=。理s=4一10.0003grelativestan