分析化学课后作业答案解析

之美WORD格式编辑

2014年分析化学课后作业参考答案

■得出在下列情况下，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)施码被腐蚀；

(2)天平的两臂不等长；

(3)容量瓶和移液管不配套；

(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HC1溶液用的NaOH标准溶液中吸收了CO。

2

答：(1)系统误差中的仪器误差。减免的方法：校准仪器或更换仪器。

(2)系统误差中的仪器误差。减免的方法：校准仪器或更换仪器。

(3)系统误差中的仪器误差。减免的方法：校准仪器或更换仪器。

(4)系统误差中的试剂误差。减免的方法：做空白实验。

(5)随机误差。减免的方法：多读几次取平均值。

(6)随机误差。减免的方法：多读几次取平均值。

(7)过失误差。

(8)系统误差中的试剂误差。减免的方法：做空白实验。

■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左右,

读数的相对误差各是多少？从相对误差的大小说明了什么问题？

解：因滴定管的读数误差为0.02mL,故读数的绝对误差a0.02mL

根据7100%可得

r

22?巴一loo%o.i%

L

20mL

这说明，量取两溶液的绝对误差相等，但他们的相对误差并不相同。也就是说，当

被测定的量较大时，测量的相对误差较小，测定的准确程度也就较高。

列数据各包括了几位有效数字？

(1)0.0330⑵10.030(3)0.01020(4)8.7乂0$(5)pKa=4.74(6)

pH-10.00

答：(1)三位有效数字(2)五位有效数字(3)四位有效数字

(4)两位有效数字(5)两位有效数字(6)两位有效数字

■标定浓度约为01molL」的NaOH,欲;篇NaOH溶液20mL左右，应称取基准物质HCO2Ho

2242

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•改用令B

苯二甲酸氢钾为基准物，结果又如何？

解：*艮据方程2NaOH+HCOHO=NaCO+3HO可知，

需HCOHO的质量;1；为「

2242I

学习指导参考资料

之美WORD格式编辑

0.10.020

m126.070.13g

12

相对误差为&则空.100%0.15%

H0.13g

则相对误差大于0.1%,不能用HqQ*)标定O.lmoLI^NaOH,可以选用相

对分子质量大的作为基准物来标定。2'4

若改用KHCHO为基准物时，则有：

844

KHCHO+NaOH==KNaCHO+HO

8448442

需KHCHO的质量为m,则m0.10.020204.220.41g

84422

0.0002g

--7777—100%0.049%

匕0.41g

相对误差小于0.1%,可以用于标定NaOH。10.有两位学生使用相

■的分析仪器标定某溶液的浓度(molL)结果如下：

甲：0.12,0.12,0.12(相对平均偏差0.00%);

乙:0.1243,0.1237,0.1240(相对平均偏差0.16%)。你

如何评价他们的实验结果的准确度和精密度？

答：乙的准确度和精密度都高。因为从两人的数据可知，他们是用分析天平取样。

所以有效数字应取四位，而甲只取了两位。因此从表面上看甲的精密度高，但从分析结果的精

密度考虑，应该是乙的实验结果的准确度和精密度都高。

■根据有效数字的运算规则进行计算：

(1)7.99360.9967-5.02=?

(2)0.0325X.10360.06+39.8=?

(3)(1.2764.17)+1.7*04-(0.00217640.0121)=?

(4)pH=1.05,[H+]=？

解:(1)7.99360.9967-5.02=7.9940.9967-5.02=8.02-5.02=3.00

(2)0.03255103^0.06+39.8=0.0325^.10^0.1+40=0.0712

(3)(1.2764.17)+1.7/0,-(0.0()217640.0121)

=(1.284.17)+1.7*04-(0.002180.0121)

=5.34+0+0

=5.34

(4)pH=1.05,[H+]=8.9*02

P37:

■为标定0.1molL」NaOH溶液的浓度，应称取基准邻苯二甲酸氢钾的质量范围是多少克？解:

KHPNaOHKNaPHO

2

学习指导参考资料

之美WORD格式编辑

m

0.1(20n30)103

v204.22

m0.1(2030)103204.22

0.4080.613g0

n6

■称取基准物质Na?2。2262g以标定KMnO,溶液的浓度，滴定达到化学计量点时，消耗

KMnO441.50mL,计算KMnO溶液的物质的

量浓度？T=?T=?(NaCO的相对

44Fc/KMnO4Fc2O3/KMnO4224

分子质量为134.0)

解：①5cCh2MnO16H2Mn210CO8HO

24422

2m20.2262

C2_50.01627mol/L

KMnO4MV134.041.5103

NaCOKMnO

2244

②5Fe2MnO8HMn25Fe34HO

42

T5C1103M

Fe/KM?KMnOFe

50.0162710355.84

4.543103g/ml

4.543mg/ml

③KMnO?FeO

4rI223

5

T2c1103

Feo欢MnFeo

23

5

_0.01627103159.67

6.495103g/ml

6.495mg/ml

定石灰石中CaO含量时，称取0.3000g试样，力口入25.00mL,0.25molL」HCL标准溶液，煮

沸除去CO2后用0.2000molL“NaOH回滴定过量酸，消耗5.84mLNaOH,分别用CaO%及CaCO、％

表示分析结果(Mc°=56.08,Mc=100.09)

解：CaO+2H，=Ca“+H、O

HCl+NaOH==NaCl+HO

学习指导参考资料

之美WORD格式编辑

0(CCV)M103

CaO%必----NaO-NaQ----------------------------CaO--------------------100%

HH

_(25.000.250.20005.84)56.08l(b

2----------------------------------------------------100%

0.3000

47.50%

1

(ccV)M103

CaCHCNaONaOCaCO100%

V1HH3

O

%=工一吧--------------------------

3m

1

(25.000.250.20005.84)100.09103

2-----------------------------------------------------100%

0.3000

84.78%

P66：

■根据物料平衡和电荷平衡导出⑴(NH)?。、⑵NH,HCQ溶液的PBE,穗为c(moll)。

答：(1)MBE:[NH-]+[NH]=2c;[HCO|+[HCO]+[CO^]=c

432333

CBE:|NH-]4-[H-]=|OH]+[HCO]4-2[CO

PBE:[H+]+2[耳CQ]+[HCq]=[NHJ+[OH]

(2)MBE:[NH+]+[NH]=c;[耳Cq]+[HCp]+[Cg2-]=c

CBE:[NH-]+[H+]=[OH-]4-[HCO-]+2[CO2-]

PBE:[H^+[HCO]=[NH]+[OH]+[CO2f

■写出下列酸碱组分的MBE、：EB和,PBE(设定质'子参考水准直接写出),浓度为c(rnol-b)o

(1)KHP(2)NaNHHPO(3)NHHPO(4)NHCN

444244

答:(1)MBE:[K+]=c

[HP]+[HP-]+[P2-]=C

2

CBE:[K+]+[Hd=2[P2-]+[OH-]+[HP]

PBE:[H+]+[HP]=[P2-]+[OH]

(2)MBE:[Naq=|NH+]+[NH]=c

[HPO]+[HPO]+[HPO2]+[PO3]=C

CBE:[N-NH+j+由+]=[0G+[HP6-]+2[HP02-]+3[PO]

42444

PBE:[H+]+[HPp]+2[HPq]=[OH]+[NH]+[PQ3]

(3)MBE:[NH^]+[NH]=c''

[FffO]+[HPO]+[HPO2-]+[PO3]=c

342444

CBE:[NH^]+[H]=[HPO]+2[HPO2]+3[PO3]+[OH]

PBE:[Hd+[HPO]=[OH]+[NH]+[HPO2]+2[PO3]

(4)MBE:[NH*]+[NH]=c

43

[CN-]+[HCN]=c

CBE:[NH+]+[H+]=[OH]+[CN]

PBE:[HCN]+[Hd=[NH]+[OH]

■下列酸碱溶液浓度均为O.lOmoLL,能否采用等浓度的滴定剂直接准确进行滴定？

(1)HF(2)KHP(3)NH+CHCOONa(4)NaHS(5)NaHCO

323

学习指导参考资料

福美WORD格式编婚

(6)(CH)N(7)(CH)NHCl(8)CHNH

26426432

答:(1)K=7.2xl0,CK=0.1x7.2^=7.2xl0>10-s

(2)K=3.9x10,C'K=0.1x3.9x433.9x10>1O«

⑶K=2.5x1。),CPK=0.1x2.5x-li©=2.5x10K10-«

(4)K=5.7x10,K=K/K=1.0x104/5.7x10=1.8x10,

alb2wal

CK=0.1xl.8x-W1.8xl0>108

spb2

(5)K=5.6x10',K=K/K=1.0x10V5.6xl0'=1.8xl0,

a2blwa2

CK=0.1xl.8x-^1.8xl0>108

spbl

(6)K=1.4x10,CK=0.1x1.4xp§1.4x10。<1Ox

(7)K=1.4xl0,K=K/K=1.Ox104/1,4x10=1.7x10,

bawb

CK=0.1xl.7xW1.7xl0>108

(8)K^4.2xl0,CK=0.1x4.2x-h©4.2xl0>10s

根据CK/O-S可直接滴冠h查表计算只(3)、(6)不能直接准确滴定，其余可直接滴

spa

定。

一试液可能是NaOH、NaHCO,Na或它们的固体混合物的溶液。20.00mL0.1000

CO

molLHCl标准溶液，以酚猷为指宗剂可滴’定至终点。问在下列情况下，继以甲基橙作指示剂

滴定至终点，还需加入多少毫升HC1溶液？第三种情况试液的组成如何?

(I)试液中所含NaOH与NaCO物质的量比为3：1;

23

(2)原固体试样中所含NaHCp和NaOH的物质量比为2：1;

(3)加入甲基橙后滴半滴HC；溶液，试液即成重点颜色。

答：(1)还需加入HC1为；20.004=5.00mL

(2)还需加入HC1为：20.002=40.00mL

(3)由NaOH组成。

■Bl十算下列各溶液的pH:

(2)0.020mobLHSO

(1)2.0^07mol-LHCl24

(3)O.IOmolUNHCl(4)0.025mol-LHCOOH

4

(5)1.0W4mol-UHCN(6)l.OW^mol-LNaCN

(7)0.10molL(CH)N(8)O.lOmolLNHCN

264

(9)0.010mol-LKHP(10)O.lOmol-LNaS,

(11)0.10mol-LNHCHCOOH(氨基乙酸盐)

32

解(1)pH=7-lg2=6.62

1(0.021.0102)^02~1.0102)280.021.0102

[ruHJ

2

=5.123102

pH=lg[H*]=1.59

(3)[H-]=JCK-=Jo.10~5^6~1()ioL0—10i47.48106

*a

_____pH=-lg[Hq=5.13

{—=J().()251.841042.1103

pH=-lg[H*]=2.69

学习指导参考资料

之美WORD格式编辑

(5)[H*]=Jc=Ji.O10472~lOio2.68IO?

pH=-lg[H，]=6.54

10410io|43.74105

(6)1。田=正二

72lOio

pOH=4.51pH=9.49

(7)[OH]=J^V0.ll.41091.18105

pOH=4.93pH=9.07

K(CKK)6.35lOio

(8)[OH-]=a(HCN)(NH)M

CK

(HCN)

pH=9.20

(9)

K21.01014

W

QH1后b2Vl.l1033.9106

1.010l415lOio

65576^

pOH=9.82pH=418

V().l1.01014/1210150.91

bl

pOH=0.04pH=13.96

(ii)[Hq=Jcj0.1451()32.12102

pH=1.67

|^1)250mgN?，O溶解并稀释至500mL计算pH=4.00时该溶液中各种型体的浓

度。

(2)计算pH=1.00时，O.lOmoLLHS溶液中各型体的浓度。

解:(1)[H]104molLi

250

[NaCO]3.73103molLi

240.5

根据多元酸(碱)各型体的分布分数可直接计算有:

CK=5.9*0。,=6.4*0，

C

NaCO在酸性水溶液中以三种形式分布即：CO〉、HCO.和HCO。

2242424224

[H]2

其中:CO]HCO3.73103时厂由-示一---

[H

Calala2

224

108

3.37103---r-3.73106molLi

9.686106

学习指导参考资料

之美WORD格式编辑

373103

[HC°-iHCwrr-pri^'_Kic'

C

24,

24alala2

2.27103molLi

[CO2]3.73103

c

24c[H]2[H]KKK

?ralala2

=1.41*0,mol-L

(2)HS的K=5.723,K=1.2«>i5

2al各型体J布分数有:

由多元酸(碱)

012

[HS]C0.1=0.1mol-L

2HS---

2ono.rr7ib7

0.15.7108

[HS]C0.1--

HSon--6157-ib7

=5.7*08mol-L

[S2]0,15.7108121015

C

S20120157108

=6.84*0-2mol-L

在100mL由l.OmoLLHAc和LOmol心NaAc组成的缓冲溶液中，加入

1.0mL6.0mol-LNaOH溶液滴定后，溶液的pH有何变化?

(2)若在100mLpH=5.00的HAc-NaAc缓冲溶液中力口入1.0mL6.0mol-LNaOH后，溶液的

pH噌大0.10单位。问此缓冲溶液中HAc、NaAc的分析浓度各为多少？

皿,、「100116106

解(1)C----------------------------mol-L1T

畔、'HACC10()1101

10011694

4~-i6b_7-ToTmobL

c

pHpKlog-、-4.69

2ac

HA

_c

c

pHpKlogc.4.74

HAc

pH-pH=0.05

12

(2)设原[HAc]为x,[NaAc]为y。

2

则PH

pH

学习指导参考资料

之美WORD格式编辑

pKlog'pKlogL-------5.10

5.0)ax16

aX

得x=0.40molL'

学习指导参考资料

之美WORD格式编辑

y=0.72molL-i

元酸HB在pH=1.5O时，；pH=6.50时，

(1)求Hp的K旭

(2)能否以0.1d00moi：LNaOH分步滴定O.lOmolL的HB;

(3)计算计量点时溶液的pH;

(4)选择适宜的指示剂。

解(1)HBHBH[H][HB]

K.

2[HB]

2

当pH=1.5时则K=10150

H2BHal

B

皿L.

同理HBB2则K

a2[HB]

当pH=6.50时则K=106.50

HBB2”2

K

(2)CK=，ja-l105,所以可以用来分步滴定HB。

al10K2

IKKc

(3)第一计量点：由]JcK7.827105：

・ep!al

则pH=4.10

]口[£)3]i()w

第二计量点：田

Vep2

则pH=9.51

(4)pH(4.10-951)

分别选择选用甲基橙和酚酶。

■含有酸不容物的混合碱试样1.100g,水溶解后用甲基橙为指示剂，滴定终点时用

去HC1溶液(T=0.01400gmli)31.40ml;同样质量的试样该用酚酸做指示剂，

HCDCaO

用上述HC1标准溶液滴定至终点时用去13.30ml。计算试样中不与酸反应的杂质的质

量分数。

解：由滴定过程可知，试样可能含有NaOH、NaHCO、NaCO

323

V31.40mL>2x13.30mL

.・・试样中含有NaHCO、NaCO

323

于是

T,210000.014002J000,

CHCK04993molL

HCIM56.08

CaO

用于滴定NaHCC\的量为：3L40mL-2x13.30mL=4.80mL

学习指导参考资料

之美WORD格式编辑

m(cMcM)

w%-----------Ha_^aHC-------------100%

Vmv

HC1念HCI

1.100(0.49930.0048084.010.49930.01330105.99).......

--------------------------------------------------------------------------100%

1.100

17.71%

Pl06:

2,答：由于多数金属离子的配位数为四和六。CW+、Zn”、Cd“、Ni”等离子均能

与N与形成络合物，络合速度慢，且络合比较复杂，以氨水为滴定剂滴定反应进行的完全程

度不高。不能按照确定的化学计量关系定量完成，无法准确判断滴定终点。

I

34、解：所加BaCl、物质的量().()5(X)()molLi2O.(X)ml丽正

1

消耗去BaCl,物质的量0.02500molLi20.00ml---

21v/UU

用来沉淀SO2F际消耗去BaCl物质的量

42

11

0.05000molLi20.00ml-------().02500molL)2O.(X)ml

1000Tboo

此量即为SO2物质的量

4

故煤样中硫的百分含量为:

(0.0500020.000.0250020.00)Ms

S%------------1000——100%

0.5000

1

(0.0500020.00_____0.0250020.00___)32.07

1000WOO100%

0.5000

=3.21%

35、已知滴定Cw+、和Mg”时，所消耗去EDTA溶液的体积分别为:

Zrp+

(37.30-13.40)mL,13.40mL和4,10mL

由教材P表十四查得：M=24.30g-mokM=65.39g-mol和M=63.55gmol

355MgZnCu

2500

试样的质量：m0.5000g___

1(X).()

4.100.05000---M

Mg%________________1P29______100%

0.5000g

25.00

lbo.6-

4.100.05000124.31

----------------回&-------100%3.99%

2500

0.5000生匕

100.0

学习指导参考资料

之美WORD格式编辑

13.400.05000_L_M

Zn%________________驷0______100%

0.5000现

100.0

13.400.050001

65.39

________________10Q0

--------100%35.05%

0.50003吧

100.0

1M

(37.3013.40)0.05000

rootTcu

Cu%______________1_0_0_%______

0.5000757X7一

100.0

(37.3013.40)0.0500063.55

1000

25.00100%60.75%

0.5000

100.0

36、解：设试样中含Fe。为xg。

1

-n

根据nFeo

2:2EDTA

X1

CV

M2EDTEDTA

A

X1

_0.0200018.16103

159.692

x2.900102

2.900102

得FeO%"020()0100%14.50%

23

又因为Y”与Cu?+和Ab+同时配合存在

n~n~n~2n

故根据关系式..Y，Cu=Al0

Al

Y

n2nn

CuSOAlOV」

423丫4

得回

n2n25.(X)().0210B

CuSO5HOAIO

4223

8.120.005000103

2n25.000.02103

249.68Aift

则n1.687104mol

'AIO

23

m1.687104101.960.0172g

AIO

学习指导参考资料

之美WORD格式编辑

00172

A1O%100%8.60%

23().2(XX)

P13

815、解：经查表在lmol/1的溶液中，&-=0.7994V

Ag+/A

S

VE=E»+0.0592xlg=一=0.7994+0.0592xlg[A^

Ag+/AgAg

又Ksp="t-xlio

lAgCI]1,8

.,.E=0.7994+0.0592xlgiHio=O.22V

1.8

16、解