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分析化学第六版习题答案_高教出版

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第二章 误差及分析数据的统计处理

思考题答案

1 正确理解准确度和精密度,误差和偏差的概念。 答:准确度表示测定结果和真实值的接近程度,用误差表示。精密度表示测定值之间相互接近的程度,用偏差表示。误差表示测定结果与真实值之间的差值。偏差表示测定结果与平均值之间的差值,用来衡量分析结果的精密度,精密度是保证准确度的先决条件,在消除系统误差的前提下,精密度高准确度就高,精密度差,则测定结果不可靠。即准确度高,精密度一定好,精密度高,准确度不一定好。

2 下列情况分别引起什么误差?如果是系统误差,应如何消除?

(1)砝码被腐蚀; 答:系统误差。校正或更换准确砝码。 (2)天平两臂不等长; 答:系统误差。校正天平。

(3)容量瓶和吸管不配套; 答:系统误差。进行校正或换用配套仪器。 (4)重量分析中杂质被共沉淀; 答:系统误差。分离杂质;进行对照实验。 (5)天平称量时最后一位读数估计不准;答:随机误差。增加平行测定次数求平均值。 (6)以含量为99%的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱溶液; 答:系统误差。做空白实验或提纯或换用分析试剂。

3 用标准偏差和算术平均偏差表示结果,哪一个更合理?

答:标准偏差。因为标准偏差将单次测定的偏差平方后,能将较大的偏差显著地表现出来。

4 如何减少偶然误差?如何减少系统误差?

答:增加平行测定次数,进行数据处理可以减少偶然误差。通过对照实验、空白实验、校正仪器、提纯试剂等方法可消除系统误差。

5 某铁矿石中含铁39.16%,若甲分析结果为39.12%,39.15%,39.18%,乙分析得39.19%,39.24%,39.28%。试比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。

答:通过误差和标准偏差计算可得出甲的准确度高,精密度好的结论。 x 1 = (39.12+39.15+39.18)÷3 =39.15(%) x 2 = (39.19+39.24+39.28) ÷3 = 39.24(%) E 1=39.15-39.16 =-0.01(%) E 2=39.24-39.16 = 0.08(%) %030.01

/)(1

)(222

1=-∑-∑=

--∑=

n n

x x n x x s i %045.01

/)(222=-∑-=

∑n n x x

s i

6 甲、乙两人同时分析同一矿物中的含硫量。每次取样3.5 g ,分析结果分别报告为 甲:0.042%,0.041% 乙:0.04199%,0.04201% 哪一份报告是合理的?为什么? 答:甲的分析报告是合理的。因为题上给的有效数字是两位,回答也应该是两位。

习题答案

1.已知分析天平能称准至±0.1 mg ,要使试样的称量误差不大于0.1%,则至少要称取试样多少克? 解:使用减量法称量需称量两次,即最大误差为±0.2 mg ,故要称取试样

0.2g mg 200%

1.0mg

2.0≥≥±±≥

m

2.某试样经分析测得含锰质量分数(%)为:41.24,41.27,41.23,41.26。求分析结果的平均偏差、标准偏差和变异系数。

解:根据有关公式代入数据 x = (41.24+41.27+41.23+41.26)÷4= 41.25(%)

%

015.0=-∑=

n

x

x d i

%018.01/)(1

)(22

2

=-∑-∑=

--=

∑n n x x n x x

s i i i

%044.0%10025

.41018

.0%100CV =?=

?=x s

3.某矿石中钨的质量分数(%)测定结果为:20.39,20.41,20.43。计算标准偏差及置信度为95%时的置信区间。 解:

s = 0.02%, 查表t 0.95 = 4.303, %41.20=x , n = 3,代入以下公式

)%05.041.20(±=±

=n

ts

x μ

4.水中Cl -

含量,经6次测定,求得其平均值为35.2 mg/L ,s = 0.7 mg/L, 计算置信度为90%平均值的置信区间。 解:

mg/L)

(6.02.3567

.0015.22.356

,015.2±=?±===μn t 5.用Q 检验法,判断下列数据中,有无取舍?置信度为90%。 (1)24.26,24.50,24.73,24.63;

解: 排序:24.26,24.50,24.63,24.73, 可看出24.26与相邻数据差别最大,可疑,则

51.026

.2473.2426.2450.241

412=--=

--=

x x x x Q 计算

查Q 值表2-4,置信度为90%时,Q 表 = 0.76,Q 计算<Q 表,故24.26应保留。 (2)6.400,6.416,6.222,6.408;

解:排序:6.222, 6.400, 6.408, 6.416, 可看出6.222与相邻数据差别最大,可疑, 92.0222

.6416.6222.6400.61

412=--=

--=

x x x x Q 计算,

查Q 值表2-4,置信度为90%时,Q 表= 0.76,Q 计算>Q 表,故6.222应弃去。

(3)31.50,31.68,31.54,31.82.

解:排序:31.50, 31.54, 31.68, 31.82, 可看出31.82与相邻数据之间差别最大,可疑,

44.050

.3182.3168.3182.311

434=--=

--=

x x x x Q 计算

查Q 值表2-4,置信度为90%时,Q 表= 0.76,Q 计算<Q 表,31.82保留, 无可疑值。

6.测定试样中P 2O 5质量分数(%),数据如下:8.44,8.32,8.45,8.52,8.69,8.38。 用Grubbs 法及Q 检验法对可疑数据决定取舍,求平均值、平均偏差、标准偏差和置信度为95%及99%的平均值的置信区间。

解:排序:8.32, 8.38, 8.44, 8.45, 8.52, 8.69, 可看出8.69与相邻数据之间差别最大,可疑。 Grubbs 法:

%13.0%,09.0%,47.86)69.852.845.844.838.832.8(===÷+++++=s d x

69

.113.047

.869.8=-=

-=

s x

x G

查G 值表,G 0.95 = 1.82,G 0.99 = 1.94, 故8.69应保留。 Q 检验法:

46.032

.869.852.869.81

656=--=

--=

x x x x Q 计算,

查Q 值表,Q 0.95 = 0.64,Q 0.99 = 0.74, 故8.69应保留。

置信度95%时,)%11.047.8((%)613

.0015.247.8±=?±=μ,

置信度99%时,)%21.047.8((%)6

13

.0032.417.8±=?±

7.有一标样,其标准值为0.123%,今用一新方法测定,得四次数据如下(%):0.112,0.118,0.115,0.119,判断新方法是否存在系统误差。(置信度选95%) 解:

31020.3,116.0-?==s x

38

.441020.3123

.0116.03=?-=

-=

-n s x t μ

查t 值表,知t 0.95 = 3.18, t 计算>t 0.95 ,故新方法存在系统误差。

8.用两种不同方法测得数据如下:

方法1: %13.0%,26.71,6111===s x n 方法2: %11.0,38.71,9222===s x n 判断两种方法间有无显著性差异?

解:F 检验法

69.3,40.111.013.095.02

22m in 2m ax

====F F s s F 值表,查计算

,F 计算<F 0.95,故两种方法的方差无显著性差异。 无显著性差异。

故两种方法时,得查分析化学手册表,(计算合

合,,16.213,90.1%

12.02

)1()195.095.02

12

1212122

2211<t t t f n n n n s x x t n n s n s n s ≈==+-=

=-+-+-=

9.用两种方法测定钢样中碳的质量分数(%):

方法1:数据为4.08,4.03,3.94,3.90,3.96,3.99 方法2:数据为3.98,3.92,3.90,3.97,3.94 判断两种方法的精密度是否有显著差别。 解:n 1 = 6, 065.0%,98.311==s x 034.0,94.3,5222===s x n

无显著差别。,故两种方法的精密度时,查表知置信度为表计算

26.6%95,65.3034.0065.02

22min 2max ====F s s F

10.下列数据中包含几位有效数字: (1)0. 0251 三位 (2)2180 四位 (3)1.8×10-5 两位 (4)pH =2.50 两位

11.按有效数字运算规则,计算下列各式: 解:

5

6

8

85107.110

3.3101.6105.1)4(2

.7056

.136005164.062

.50827.9)

3(36.62)09460.0709.8/(38.51)2(87.100814.00326.0106.9854.0187.2)1(-----?=????=??=?=?-?+?

第三章 滴定分析

思考题答案

1. 什么叫滴定分析?它的主要分析方法有哪些? 答: 将已知准确浓度的标准溶液滴加到待测溶液中,直至所加溶液的物质的量与待测溶液的物质的量按化学计量关系恰好反应完全,达到化学计量点;再根据标准溶液的浓度和所消耗的体积,计算出待测物质含量的分析方法叫滴定分析。主要有酸碱滴定法、沉淀滴定法、配位滴定法和氧化还原滴定法。

2. 能用于滴定分析的化学反应必须符合哪些条件? 答: 反应定量进行(>99.9%);反应速率快;能用比较简便的方法如指示剂确定滴定的终点。

3.什么是化学计量点?什么是终点?

答:滴加的标准溶液与待测组分恰好反应完全的这一点称为化学计量点(stoichiometric point, sp)。指示剂变色时停止滴定的这一点为终点(end point, ed )。

4.下列物质中哪些可以用直接法配制标准溶液?哪些只能用间接法配制? H 2SO 4, KOH, KMnO 4, K 2Cr 2O 7, KIO 3, Na 2S 2O 3?5H 2O

答: K 2Cr 2O 7, KIO 3 用直接法配制标准溶液,其他用间接法(标定法)配制标准溶液。

5.表示标准溶液浓度的方法有几种?各有何优缺点?

答: 主要有物质的量浓度、滴定度,百分浓度等.其余略。滴定度一般用在基层实验室,便于直接用滴定毫升数计算样品的含量(克或百分数)。

6.基准物条件之一是要具有较大的摩尔质量,对这个条件如何理解?

答: 因为分析天平的绝对误差是一定的,称量的质量较大,称量的相对误差就较小。

7.若将H 2C 2O 4?2H 2O 基准物长期放在有硅胶的干燥器中,当用它标定NaOH 溶液的浓度时,结果是偏低还是偏高?

答:偏低。因为H 2C 2O 4?2H 2O 会失去结晶水,导致称量的草酸比理论计算的多,多消耗NaOH 溶液,使计算的NaOH 溶液浓度偏低。

8.什么叫滴定度?滴定度与物质的量浓度如何换算?试举例说明。

答:滴定度是指与每毫升标准溶液相当的被测组分的质量或百分数。换算见公式1000

A B B

A M

c b a T ?=

例 求0.1000mol?L -1NaOH 标准溶液对H 2C 2O 4的滴定度. 解: H 2C 2O 4 + 2NaOH = Na 2C 2O 4 + 2H 2O

)g/mL (004502.0100004

.901000.021NaOH O C H 422=??=T

习题答案

1.已知浓硝酸的相对密度1.42,其中含HNO 3约为70.0%,求其浓度。如欲配制1L 0.250 mol/L HNO 3溶液,应取这种浓硝酸多少毫升?

解:已知c 1= 0.250molL -1 V 1=1L 设应取这种浓硝酸V 2 mL

mL

16mL 8.15L 0158.0mol/L 8.15L /mol 250.0L 1/∵ mol/L 8.15L

1g/mol 0.63%0.70g/mL 42.1mL 1000211222112≈==?==∴==??===c V c V V c V c V M m

V n c

2.已知浓硫酸的相对密度为1.84,其中H 2SO 4含量约为96%。欲配制1L 0.200 mol/L H 2SO 4溶液,应取这种浓硫酸多少毫升?

解:mL 1.11L 0111.0)g/mol 08.98(%96mL 1000g/mL 84.11L

mol/L 200.0)mL (11

==???=--V 3. 有一NaOH 溶液,其浓度为0.5450mol/L ,取该溶液100.0 mL ,需加水多少毫升方能配制成0.5000 mol/L 的溶液? 解:

mL

00.9L 00900.0L

)1.0(L /mol 5000.0L 1.0mol/L 5450.0==+=?V V

4.欲配制0.2500 mol/L HCl 溶液,现有0.2120 mol/L HCl 1000 mL ,应加入1.121 mol/L HCl 溶液多少毫升? 解:

mL

63.43L 04363.0L)

(L 1L)

(mol/L 121.1L 1mol/L 2120.0mol/L 2500.0==+?+?=

V V V 5.中和下列溶液,需要多少毫升0.2150 mol/L NaOH 溶液? (1)22.53 mL 0.1250 mol/L H 2SO 4溶液; 解:22.53 × 0.1250 × 2=0.2150V V = 26.20(mL ) (2)20.52 mL 0.2040 mol/L HCl 溶液。 解:20.52× 0.2040 = 0.2150V V = 19.47(mL )

6.假如有一邻苯二甲酸氢钾试样,其中邻苯二甲酸氢钾含量约90%,余为不与碱作用的杂质,今用酸碱滴定法测定其含量。若采用浓度为1.000 mol/L NaOH 标准溶液滴定,与控制滴定时碱溶液体积在25 mL 左右,则:

(1)需称取上述试样多少克?

(2)以浓度为0.0100 mol/L 的碱溶液代替1.000mol/L 的碱溶液滴定,重复上述计算。

(3)通过上述的计算结果,说明为什么在滴定分析中通常采用的滴定剂浓度为0.1~0.2 mol/L 。 解:

g)

(057.010057.0)2(g)

(7.5%

902

.204L 1025000.1)1(3=÷==???=-m m

(3)浓度为0.1 mol/L 时,需称量0.57g, 低于0.05 mol/L 较多时,称量将少于0.2g 使称量误差增大,高于0.2 mol/L 时,称样量太大。另外,如果滴定剂浓度太稀会使滴定体积过大,超过50mL ,使读数

误差加大,如果滴定剂太浓会使滴定量过少而少于20 mL ,使半滴或一滴滴定剂就造成较大误差。因此为减少称量误差,在酸碱滴定分析中通常采用的滴定剂浓度为0.1-0.2 mol/L 。

7.计算下列溶液的滴定度,以g/mL 表示:

(1)以0.2015 mol/LHCl 溶液,用来测定Na 2CO 3, NH 3; (2)以0.1896 NaOH 溶液,用来测定HNO 3, CH 3COOH 。 解:(1)g/ml 003432.01000

mol/L g

03.17mol/L 2015.0g/mL 01068.0mL 10002L /mol g

09.100mol/L 2015.0/HCl NH /HC CO Na 332=?

=

=??

=

T T l

(2)

g/mL

01138.0l

1000mol/L 60.04g

mol/L 1896.0g/mL 01195.0mL

1000mol/L g

01.63mol/L 1896.0COOH/NaOH CH /NaOH HNO 33=?

=

=?

=

m T T

8.计算0.01135 mol/L HCl 溶液对CaO 的滴定度。

解:g/mL 001273.01000

mol/L 08.56mol/L 01135.02CaO/HCl =?

?=g

T

9.已知高锰酸钾溶液浓度为g/mL 005005.04

3

/KMnO CaCO =T 求此高锰酸钾溶液的浓度及它对铁的滴定度。

解:

g/mL)

(005585.01000

85

.5502000.05mol/L)

(02000.0mL

1000209

.1005mL

100025g/mL 005005.044

43

4Fe/KMnO KMnO KMnO CaCO KMnO =??=

=???=

???=T c c M c

10.30.0 mL 0.150mol/L HCl 溶液和20.0 mL 0.150mol/L Ba(OH)2溶液相混合,所得溶液是酸性、中性还是碱性?计算过量反应物的浓度。

解: 2HCl + Ba(OH)2= BaCl 2 + 2H 2O

与同浓度20.0 mL 的碱反应需40.0mL 的HCl 溶液, 仍有Ba(OH)2未被反应,所以溶液呈碱性。

mol/L)(0150.00

.200.30)150.00.3021

150.00.20(2)Ba(OH =+??-

?=

c

11.滴定0.1560g 草酸的试样,用去0.1011mol/L NaOH 22.60 mL 。求草酸试样中H 2C 2O 4·2H 2O 的质量

分数。

解: H 2C 2O 4 +2 NaOH = Na 2C 2O 4 + 2H 2O

%32.92%100g

01560g/mol

07.126L 1060.22mol/L 1011.021

%3=?????=-w

12.分析不纯CaCO 3(其中不含干扰物质)时,称取试样0.3000g ,加入浓度为0.2500mol/L 的HCl 标准溶液25.00mL 。煮沸除去,用浓度为0.2012mol/L 的NaOH 溶液返滴过量酸,消耗了5.84mL 。计算试样中CaCO 3的质量分数。

解: CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2CO 3 HCl + NaOH = NaCl + H 2O

%100mL

1000g 3000.0g/mol 09.100)mL 84.5mol/L 2012.0mL 00.25mol/L 2500.0(21

%CaCO 3????-??== 84.67%

13.在500 mL 溶液中,含有9.21g K 4Fe(CN)6。计算该溶液的浓度及在以下反应中对Zn 2+的滴定度:

3 Zn 2+ +2 [Fe(CN)6]4- === K 2Zn[Fe(CN)6]2

解:

mg/mL

905.4g/mL 004905.01000

23

g/mol 39.56mol/L 05001.0mol/L

05001.0L

500.0g/mol 35.368g 21.9==??=

==T c

14.相对密度为1.01的含3.00%的H 2O 2溶液2.50mL ,与c 1/5KMnO4 = 0.200mol/L 的KMnO 4溶液完全作用,需此浓度的KMnO 4溶液多少毫升?已知滴定反应为

5 H 2O 2 + 2 MnO 4- +

6 H + === 2 Mn 2+ + 5 O 2 + 8H 2O

解法1:设需要KMnO 4 V mL

mL)

(30.22 200.02%

00.301.150.24

2

2KMnO 5

1

O H 2

1

=?=??=V V n n 解法2:

mL)(30.2225

51200.034.02%00.301.150.2=?

??=??V V

第四章酸碱滴定法

思考题答案4—1

1.质子理论和电离理论的最主要不同点是什么?

答:质子理论和电离理论对酸碱的定义不同;电离理论只适用于水溶液,不适用于非水溶液,而质子理论适用于水溶液和非水溶液。

2.写出下列酸的共轭碱:H2PO4-,NH4+,HPO42-,HCO3-,H2O,苯酚。

答:HPO42-, NH3 , PO43- , CO32- , OH- , C6H5O-

3.写出下列碱的共轭酸:H2PO4-,HC2O4-,HPO42-,HCO3-,H2O,C2H5OH。

答:H3PO4,H2C2O4,H2PO4-,H2CO3,H3O+,C2H5OH2+

4.从下列物质中,找出共轭酸碱对:

HOAc,NH4+,F-,(CH2)6N4H+,H2PO4-,CN-, OAc-,HCO3-,H3PO4,(CH2)6N4,NH3,HCN,HF,CO3-

答:HOAc-OAc-,NH4+-NH3,F--HF,(CH2)6N4H+-(CH2)6N4,H2PO4--H3PO4,CN--HCN,,HCO3--CO3-

5. 上题的各种共轭酸和共轭碱中,哪个是最强的酸?哪个是最强的碱?试按强弱顺序把它们排列起来。答:根据各个共扼酸的离解常数大小排列:H3PO4﹥HF﹥HOAc﹥(CH2)6N4H+﹥HCN﹥NH4+﹥HCO3- 根据各个相应共扼碱的离解常数大小排列:CO32-﹥NH3﹥CN-﹥(CH2)6N4﹥OAc-﹥F->H2PO4-

6. HCl要比HOAc强的多,在1mol?L-1HCl和1 mol?L-1HOAc溶液中, 那一个[H3O+]较高? 他们中和NaOH的能力哪一个较大?为什么?

答:1mol?L-1HCl溶液[H3O+]较高, 中和NaOH的能力一样大。因为HCl溶液为强酸, 完全电离, HOAc 溶液为弱酸, 仅部分电离出[H3O+]; HOAc中和NaOH时, HOAc电离平衡移动到完全离解完全为止.。

7.写出下列物质在水溶液中的质子条件:(1) NH3·H2O; (2) NaHCO3;(3) Na2CO3。

答:NH3·H2O [H+]+[NH4+] = [OH-]

NaHCO3 [H+]+[H2CO3] = [CO3-]+[OH-]

Na2CO3 [HCO3-]+[H+]+2[H2CO3] = [OH-]

8. 写出下列物质在水溶液中的质子条件:

(1)NH4HCO3;(2) (NH4)2HPO4;(3) NH4H2PO4。

答:NH4HCO3 [H+]+[H2CO3] = [NH3]+[CO32-]+[OH-]

(NH4)2HPO4 [H+]+[H2PO4-]+2[ H3PO4] = [NH3]+[PO43-]+[OH-]

NH4H2PO4 [H+]+ [ H3PO4] = [NH3]+2[PO43-]+[OH-]+ [HPO42-]

9. 为什么弱酸及其共扼碱所组成的混合溶液具有控制溶液pH的能力?如果我们希望把溶液控制在(强酸性例如(pH≤2.0 或强碱性(例如pH>12.0).该怎么办?

答: 因为弱酸及其共扼碱所组成的混合溶液中有抗碱组分弱酸和抗酸组分共扼碱.所以该混合溶液在某种范围内具有控制溶液pH的能力. 如果我们希望把溶液控制在强酸性例如 (pH≤2.0 或强碱性(例如pH>12.0),可使用浓度0.01 mol?L-1以上强酸或浓度0.01 mol?L-1以上强碱.

10. 有三种缓冲溶液,他们的组成如下:

(1)1.0 mol?L-1的HOAc+ 1.0mol?L-1的NaOAc;

(2)1.0 mol?L-1的HOAc+ 0.01mol?L-1的NaOAc;

(3)0.0 1mol?L-1的HOAc+ 1.0mol?L-1的NaOAc.

这三种缓冲溶液的缓冲能力(或缓冲能量)有什么不同? 加入稍多的碱或稍多的酸时, 哪种溶液仍具有较好的缓冲作用?

答: (1)的缓冲溶液弱酸及其共扼碱浓度比为1, 且浓度大, 具有较大的缓冲能力, 当加入稍多的酸或碱时其pH变化较小; (2) 的缓冲溶液弱酸及其共扼碱浓度比为100, 其抗酸组分(NaOAc)浓度小, 当加入稍多的酸时, 缓冲能力小, 而(3) 的缓冲溶液弱酸及其共扼碱浓度比为0.01, 其抗碱组分(HOAc)浓度小, 当加入稍多的碱时, 缓冲能力小.

11.欲配制pH为3左右的缓冲溶液,应选下列何种酸及其共轭碱(括号内为pK a):HOAc(4.74),甲酸(3.74),一氯乙酸(2.86),二氯乙酸(1.30),苯酚(9.95)。

答:由应pH≈pK a可知,应选C2HClCOOH-C2HClCOO-配制pH为3左右的缓冲溶液。

12. 下列各种溶液pH=7.0,>7.0还是<7.0,为什么?

NH4NO3,NH4OAc,Na2SO4,处于大气中的H2O。

答:NH4NO3溶液pH<7.0,NH4+ 的pK a=10-9.26是弱酸; NH4OAc溶液pH=7.0,因为pK a(NH4+)≈pK b(OAc-); Na2SO4溶液pH=7.0 , 强酸与强碱反应产物; 处于大气中的H2O的pH<7.0,因为处于大气中的H2O 中溶解有C02,饱和时pH=5.6。

思考题答案4-2

1.可以采用哪些方法确定酸碱滴定的终点? 试简要地进行比较。

答:可以用酸碱指示剂法和电位滴定法确定酸碱滴定的终点。用酸碱指示剂法确定酸碱滴定的终点,操作简单,不需特殊设备,使用范围广泛;其不足之处是各人的眼睛辨别颜色的能力有差别,不能适用于有色溶液的滴定,对于较弱的酸碱,终点变色不敏锐。用电位滴定法确定酸碱滴定的终点,需要特殊成套设备,操作过程较麻烦,但适用于有色溶液的滴定,克服了人为的因素,且准确度较高。

2.酸碱滴定中指示剂的选择原则是什么?

答:酸碱滴定中指示剂的选择原则是使指示剂的变色范围处于或部分处于滴定的pH突跃范围内;使指示剂的变色点等于或接近化学计量点的pH。

3.根据推算,各种指示剂的变色范围应为几个pH单位? 表4—3所列各种指示剂的变色范围是否与推算结果相符? 为什么? 举二例说明之。

答:根据指示剂变色范围公式,pH=pK Hin±1,各种指示剂的变色范围应为2个pH单位,表4—3所列各种指示剂的变色范围与推算结果不相符,其原因是人眼辨别各种颜色的敏锐程度不同。例如,甲基橙理论变色范围是pH在2.4~4.4,实际为3.1~4.4(红-黄);中性红理论变色范围是pH在6.4~8.4(红-黄橙),实际为6.8~8.0,是因为人眼对红色比较敏感的缘故。

4.下列各种弱酸、弱碱,能否用酸碱滴定法直接测定?如果可以,应选用哪种指示剂?为什么?

(1) CH2ClCOOH,HF,苯酚,羟胺,苯胺。(2) CCl3COOH,苯甲酸,吡啶,六亚甲基四胺。

答:(1)CH2ClCOOH,HF,苯酚为酸,其pK a分别为2.86,3.46,9.95。

CH2ClCOOH,HF很容易满足cK a≥10-8的准确滴定条件,故可用NaOH标准溶液直接滴定,以酚酞为指示剂。苯酚的酸性太弱,cK a<10-8不能用酸碱滴定法直接测定。

羟胺,苯胺为碱,其pK b分别为8.04, 9.34, 羟胺只要浓度不是太稀,可以满足cK b≥10-8的准确滴定条件,故可用HCl标准溶液直接滴定,以甲基橙为指示剂。苯胺的碱性太弱,不能用酸碱滴定法直接测定。(2)CCl3COOH,苯甲酸为酸,其pK a分别为0.64和4.21,很容易满足cK a≥10-8的准确滴定条件,故可用NaOH标准溶液直接滴定,以酚酞为指示剂。

吡啶,六亚甲基四胺为碱,其pK b分别为8.77和8.85,不能满足cK b≥10-8的准确滴定条件,故不能用酸碱滴定法直接测定。

5. 下列各物质能否用酸碱滴定法直接滴定? 如果能够,应选用什么指示剂?

NaF. NaOAc, 苯甲酸钠, 酚钠(C6H5ONa), 盐酸羟胺(NH2OH·HCl)

答: 设各溶液的浓度均为0.1 mol?L-1, NaF 的K b=10-14/(3.2×10-4) =3.1×10-11, cK b<10-8,不能用酸碱滴定法直接滴定; NaOAc的K b=10-14/(1.8×10-5) = 5.6×10-10, cK b<10-8,不能用酸碱滴定法直接滴定; 酚钠(C6H5ONa) K b=10-14/(1.1×10-10) = 9.1×10-5, cK b>10-8, 能用酸碱滴定法直接滴定, 用甲基橙指示剂; 盐酸羟胺(NH2OH·HCl) 的K a=10-14/(9.1×10-9) =1.1×10-6, cK a>10-8, 能用酸碱滴定法直接滴定, 用酚酞指示剂.

6.用NaOH溶液滴定下列各种多元酸时会出现几个滴定突跃? 分别应采用何种指示剂指示终点?

H2S04,H2S03,H2C204,H2C03,H3P04

答:根据是否符合cK a≥10-8和cK a1/cK a2≥104能够进行准确滴定和分别滴定的条件进行判断, 其中H2S03和H当浓度不低于0.1mol/L时符合前述准确滴定和分别滴定条件,结论见下表:

7. 根据分布曲线并联系K a1/K a2的比值说明下列二元酸能否分步滴定:H2C2O4, 丙二酸, 顺丁烯二酸,琥王白酸。

答: H2C2O4的K a1/K a2=5.9×10-2/ 6.4×10-5= 9.2×102<104, 不能分步滴定; 丙二酸Δp K a=2.36<4,不能分步滴定; 顺丁烯二酸,Δp K a= 4.08>4(见P80),从表4-7看出在pH2.86~4.72范围内是三种组分共存,从图4-8看出出现二个滴定突跃;琥王白酸,K a1/K a2=6.4×10-5/ 2.7×10-6 = 2.4×101<104, 不能分步滴定.

8.为什么NaOH标准溶液能直接滴定醋酸,而不能直接滴定硼酸? 试加以说明。

答:因为醋酸的pK a为4.74,可满足cK a≥10-8的准确滴定条件,故可用NaOH标准溶液直接滴定;硼酸的pK a为9.24,不能满足cK a≥10-8的准确滴定条件,故不能用NaOH标准溶液直接滴定。

9.为什么HCI标准溶液可直接滴定硼砂,而不能直接滴定蚁酸钠? 试加以说明。

答:硼砂溶于水的反应为:B4O72- + 5H2O = 2H2BO3- + 2H3BO3H2BO3-是H3BO3的共轭碱,故H2BO3-的pK b=14-9.24 = 4.76,它是一个中强碱,可以满足cK b≥10-8的准确滴定条件,故可用HCl标准溶

液直接滴定。蚁酸钠是蚁酸的共轭碱,pK b =14-3.74=10.26,K b 很小,不能满足cK b ≥10-8的准确滴定条件,故不可用HCl 标准溶液直接滴定。

10.下列混合酸中的各组分能否分别直接滴定?如果能够,应选用何种指示剂指示终点. (1) 0.1mol·L -1HCl + 0.1 mol·L -1H 3BO 3; (2) 0.5 mol·L -1H 3PO 4 + 0.5 mol·L -1H 2SO 4

答: (1) 中硼酸的pK a 为9.24, 太弱, 只能滴定其中HCl. (2) 中H 3PO 4的pK a1= 2.12, pK a2 =7.20, K a1/K a2>104, H 2SO 4的pK a2 = 1.99, 可分步滴定, 第一步滴定的是磷酸第一级离解的氢离子和硫酸离解的全部氢离子, 第二步滴定的是磷酸第二级离解的氢离子, 第一计量点可用溴甲酚绿和甲基橙混合指示剂, 第二计量点使用酚酞和百里酚酞混合指示剂.

11. 下列混合碱能否直接滴定?如果能够,应如何确定终点?并写出各组分含量的计算式(以g·mL -1表示)。 (1)NaOH + NH 3·H 2O ;(2)NaOH + Na 2CO 3. 答:(1)NaOH 为强碱,KNH 3·H 2O=1.8×10-5,能用HCl 标准溶液分别滴定,第一计量点使用酚酞指示剂,消耗体积为V 1,第二计量点用甲基橙指示剂,消耗体积为V 2,计算式如下: w(NaOH) = c(HCl)V 1(HCl)M(NaOH) ×10-3/V (样) w(NH 3·H 2O) = c(HCl)V 2(HCl)M(NH 3·H 2O) ×10-3/V (样) (2) NaOH 为强碱,K CO 32 -=1.8×10-4, 能用HCl 标准溶液分别滴定,但误差较(1)大,第一计量点使用酚酞指示剂,消耗体积为V 1,第二计量点用甲基橙指示剂,消耗体积为V 2,计算式同上。

思考题答案4-3

1.NaOH 标准溶液如吸收了空气中的CO 2,当以其测定某一强酸的浓度,分别用甲基橙或酚酞指示终点时,对测定结果的准确度各有何影响?

答:NaOH 标准溶液如吸收了空气中的CO 2,会变为Na 2CO 3, 当用酚酞指示终点时,Na 2CO 3与强酸只能反应到NaHCO 3, 相当于多消耗了NaOH 标准溶液,此时,测定强酸的浓度偏高。

如用甲基橙指示终点时,NaOH 标准溶液中的Na 2CO 3可与强酸反应生成CO 2和水,此时对测定结果的准确度无影响。

2.当用上题所述的NaOH 标准溶液测定某一弱酸浓度时,对测定结果有何影响?

答:当测定某一弱酸浓度时,因SP 在碱性范围,只能使用酚酞指示终点,故测定弱酸的浓度偏高。

3.标定NaOH 溶液的浓度时,若采用:〈1)部分风化的H 2C 204·2H 2O ;(2)含有少量中性杂质的H 2C 204·2H 2O ;则标定所得的浓度偏高,偏低,还是准确? 为什么?

答:(1)因为)NaOH ()O 2H O C H ()

O 2H O C H ()NaOH (22222422V M m c ???=

当H 2C 204·2H 2O 有部分风化时,V(NaOH)增大,使标定所得NaOH 的浓度偏低。 (2)当H 2C 204·2H 2O 含有少量中性杂质时,V(NaOH)减少,使标定所得NaOH 的浓度偏高。

4.用下列物质标定HCl 溶液浓度:

(1)在110℃烘过的Na 2C03;(2)在相对湿度为30%的容器中保存的硼砂,则标定所得的浓度偏高,偏低,还是准确? 为什么?

答:(1))

HCl ()CO Na ()

CO Na ()HCl (3232V M m c ?=

Na 2C03应在270℃烘干,当用110℃烘过的Na 2C03作基准物时,Na 2C03中可能有一些水分,滴

定时消耗HCl溶液减少,使标定HCl溶液浓度偏高。

(2)当空气相对湿度小于30%时,硼砂容易失去结晶水,故用在相对湿度为30%的容器中保存的硼砂标定HCl溶液浓度时,会使标定HCl溶液浓度偏低。

5.用蒸馏法测定NH3含量,可用过量H2SO4吸收,也可用H3B03吸收,试对这两种分析方法进行比较。

答:在用过量H2SO4吸收NH3时,要用H2SO4标准溶液,H2SO4的量要准确计量,需用NaOH标准溶液滴定过量H2SO4,用甲基红作指示剂;用H3B03吸收NH3时,H3B03的量无须准确计量,只要过量即可。生成的H2B03- 要用HCl标准溶液滴定,而过量的H3B03不会被HCl标准溶液滴定。

6.今欲分别测定下列混合物中的各个组分,试拟出测定方案(包括主要步骤、标准溶液、指示剂和含量计算式,以g·mL-1表示)。

(1) H3B03 + 硼砂;(2) HCI + NH4C1;

(3) NH3·H20 + NH4Cl;(4) NaH2P04 + Na2HP04;

(5) NaH2P04 + H3P04;(6) NaOH + Na3P04。

答:(1)硼酸+ 硼砂

用HCl标准溶液滴定,以MR(甲基红)为指示剂,滴定其中的硼砂,消耗体积为V1,再加入甘露醇,使H3BO3强化,用NaOH滴定,以PP(酚酞)为指示剂,消耗体积为V2。

w硼砂= 1/2·c (HCl)V1(HCl)M(硼砂) ×10-3/V(样),

w硼酸= c (HCl)V2(HCl)M(硼酸) ×10-3/V(样),

(2)HCl + NH4Cl

用NaOH标准溶液滴定,以MR为指示剂,滴定其中的HCl,消耗体积为V1。再用甲醛法测定NH4Cl,以PP为指示剂,消耗NaOH标准溶液体积为V2。

W HCl = c(NaOH)V1(NaOH)M(HCl) ×10-3/V(样),

W NH4Cl = c(NaOH)V2(NaOH)M(NH4Cl) ×10-3/V(样),

(3)NH3·H20 + NH4Cl;

用HCI标准溶液滴定NH3·H20,以甲基红为指示剂,测NH3·H20量,消耗体积为V1;再继续加过量甲醛后用NaOH滴定,用酚酞作指示剂,消耗NaOH体积为V2,测得二者总量。

w (NH3·H20)= c(HCl)V1(HCl)M(NH3·H20) ×10-3/V(样),

w (NH4Cl) = [c(NaOH)V2(NaOH)M(NH4Cl)-c (HCl)V1(HCl)M(NH3·H20)] ×10-3/V(样),

(4) NaH2P04 + Na2HP04

用NaOH标准溶液滴定NaH2P04,以酚酞和百里酚酞为指示剂,测NaH2P04量,消耗体积为V1;再加入氯化钙溶液继续用NaOH标准溶液滴定释放出的氢离子,消耗NaOH体积为V2,w (NaH2P04)= c (NaOH)V1 (NaOH)M(NaH2P04) ×10-3/V(样),

w (Na2HP04)= [c(NaOH)V2 (NaOH)]M(NaHP04)-c (NaOH)V1 (NaOH)]M(NaH2P04)] ×10-3/V(样),(5) NaH2P04 + H3P04

用NaOH标准溶液滴定H3P04,以溴甲酚绿和甲基橙为指示剂,测H3P04量,消耗体积为V1;以酚酞和百里酚酞为指示剂,测NaH2P04量,消耗NaOH体积为V2;

w (H3P04) = c (NaOH)V1 (NaOH)M(H3P04) ×10-3/V(样),

w NaH2P04= [c (NaOH)V2 (NaOH)]M(NaH2P04)-c (NaOH)V1 (NaOH)]M(H3P04)] ×10-3/V(样),

(6) NaOH+Na3P04

一份用HCl标准溶液滴定,以酚酞和百里酚酞为指示剂,滴定NaOH+Na3P04的总量,消耗体积为V1,另一份加入氯化钙溶液,滤去磷酸钙沉淀,用HCl标准溶液滴定,以酚酞为指示剂,滴定NaOH 的量,消耗体积为V2,

w(NaOH) = c (HCl)V2(HCl)M(NaOH) ×10-3/V(样),

w(Na 3P04) = c (HCl)(V 1-V 2)(HCl)M(Na 3P04) ×10-3/V (样),

7.有一碱液,可能是NaOH 、Na 2C03、NaHC03或它们的混合物,如何判断其组分,并测 定各组分的浓度?说明理由。

答:移取碱液25.00mL ,加1~2滴酚酞,用HCl 标准溶液滴定至红色变为无色,记下消耗的HCl 标准溶液的体积V 1 mL ,在上述溶液中再加1~2滴甲基橙指示剂,继续用HCl 溶液滴定,滴定至溶液由黄色变橙色,即为终点,记下消耗的HCl 溶液的体积V 2 mL 。根据V 1与V 2的大小可判断混合碱的组成。

(1) V 1 = V 2时,组成为Na 2C03 c (Na 2C03) =

00

.25)HCl (1

V c ?

(2)V 1 = 0,V 2≠ 0时,组成为NaHC03, c (NaHC03) =00.25)HCl (2

V c ?

(3)V 2 = 0,V 1≠ 0时,组成为Na0H c (Na0H)=00

.25)HCl (1

V c ?

(4 ) V 1>V 2时,组成为Na 2C03和Na0H c (Na0H) =00.25)

HCl ()(21c V V ?- c (Na 2C03)=00

.25)

HCl (2c V ?

(5)V 1<V 2时,组成为Na 2C03和NaHC03,

c (NaHC03)=

00

.25)

HCl ()(12c V V ?- c (Na 2C03) =00.25)HCl (1c V ?

8.有一溶液,可能是Na 3P04、Na 2HP04、NaH 2P04、或他们的混合物,如何判断其组分,并测定各组分的含连量?说明理由。

答:用双指示剂法:称取样品G 克,溶解后稀至250.0毫升,移取溶液25.00mL ,加1~2滴酚酞和百里酚酞混合指示剂,用HCl 标准溶液滴定至由紫色变为无色,记下消耗的HCl 标准溶液的体积V 1mL ,在上述溶液中再加1~2滴溴甲酚绿和甲基橙混合指示剂,继续用HCl 溶液滴定,滴定至溶液由蓝绿色变为橙色,即为终点,记下消耗的HCl 溶液的体积V 2 mL 。根据V 1与V 2的大小可判断混合碱的组成。 ( 1 ) V 1= V 2时,组成为Na 3P04

w (Na 3P04)= [c (HCl)V 1(HCl)M(Na 3P04) ×10-3/(G × 25.00/250.0)] ×100% (2) V 1= 0,V 2 ≠ 0时,组成为Na 2HP04,

w (Na 2HP04)= [c (HCl)V 2(HCl)M(Na 2HP04) ×10-3/(G ×25.00/250.0)] ×100% (3) V 1= 0,V 2 = 0时,不被滴定,组成为NaH 2P04 (4) V 1<V 2时,组成为Na 3P04和Na 2HP04,

w(Na 3P04) = [c (HCl)V 1(HCl)M(Na 3P04) ×10-3/(G ×25.00/250.0)] ×100% w(Na 2HP04) = [c (HCl)(V 2-V 1)(HCl)M(Na 2HP04) ×10-3/(G ×25.00/250.0)] ×100%

习题答案4-1

1.下列各种弱酸的pK a 已在括号内注明,求它们的共轭碱的pK b ; (1)HCN(9.21);(2)HCOOH(3.74);(3)苯酚(9.95);(4)苯甲酸(4.21)。 解:(1) HCN pK b =14.00-9.25= 4.79 (2) HCOOH pK b =14.00-3.74=10.26

(3)苯酚 pK b =14.00-9.95 = 4.05

(4)苯甲酸 pK b =14.00-4.21= 9.79

2. 已知H 3PO 4的pK a =2.12,pK a =7.20,pK a =12.36。求其共轭碱PO 43-的pK b1,HPO 42-的pK b2.和H 2PO 4- 的pK b3。

解:PO 43 pK b1=14.00-12.36 =1.64

HPO 42- pK b2=14.00-7.20 = 6.80 H 2PO 4- pK b3=14.00-2.12 =11.88 3.已知琥珀酸(CH 2COOH)2(以H 2A 表示)的pK al =4.19,pK b1=5.57。试计算在pH4.88和5.00时H 2A 、HA -和A 2-的分布系数δ2、`δ1和δ0。若该酸的总浓度为0.01mol·L -1,求pH =4.88时的三种形式的平衡浓度。

解:pH=4.88 〔H +〕=1.32×10-5

5655252521046.61069.21032.11046.6)1032.1()1032.1()A H (------2???+???+??=δ = 0.145

5

655255

511046.61069.21032.11046.6)1032.1(1046.61032.1)HA (--------

???+???+????=δ= 0.710

5

655256

5201046.61069.21032.11046.6)1032.1(1096.21046.6)A (--------

???+???+????=δ= 0.145

pH=5.00

5655252

521046.61069.2100.11046.6)100.1()100.1()A H (------2???+???+??=δ= 0.109

5

655255

511046.61069.2100.11046.6)100.1(1046.6100.1)HA (--------

???+???+????=δ= 0.702

5

655256

5201046.61069.2100.11046.6)100.1(1096.21046.6)A (--------

???+???+????=δ= 0.189

pH=4.88 c (H 2A) = 0.01mol·L -1 c (H 2A) = 0.145×0.01=1.45×10-3mol·L c (HA -) = 0.710×0.01= 7.10×10-3mol·L c (A 2-) = 0.145×0.01=1.45×10-3mol·L -1

4. 分别计算H 2CO 3(pK a1= 6.38,pK a2 =10.25)在pH=7.10,8.32及9.50时,H 2CO 3,HCO 3-和CO 32-的分布系数δ2` δ1和δ0。

解:pH=7.10

38

.625.1010.738.6210.72

10.732210101010)10()10()CO H (------?+?+=δ= 0.160

25

.1038.610.738.6210.738

.610.73

110101010)10(1010)(HCO --------?+?+?=δ= 0.839

25

.1038.610.738.6210.725

.1038.623

010101010)10(1010)(--------?+?+?=CO δ= 0.001

pH=8.32

38

.625.1032.838.6232.82

32.832210101010)10()10()CO H (------?+?+=δ = 0.0112

25

.1038.632.838.6232.838

.632.83

110101010)10(1010)HCO (--------?+?+?=δ= 0.979

25

.1038.632.838.6232.825

.1038.623

010101010)10(1010)CO (--------?+?+?=δ= 0.0115

pH=9.50

38.625.1050.938.6250.92

50.932210101010)10()10()CO H (------?+?+=δ= 6.34×10-4 25

.1038.650.938.6250.938.650.93

110101010)10(1010)HCO (--------?+?+?=δ= 0.851

25

.1038.650.938.6250.925

.1038.623

010101010)10(1010)(CO --------?+?+?=δ= 0.150

5.已知HOAc 的pK a =4.74,NH 3·H 20的pK b =4.74。计算下列各溶液的pH :

(1) 0.10 mol·L -1HOAc ; (2) 0.10 mol·L -1NH 3·H 2O ; (3) 0.15 mo1·L -1NH 4Cl ; (4) 0.15 mol·L -1NaOAc 。 解:(1) 0.1mol·L -1HAc ∵ w a a K >K c >K c 10101.010101

.0/74.45

--?=?=

∴〔H +〕=)L (mol 1035.110

1.01374

.4---??=? pH=2.87

(2) 0.10 mol·L -1NH 3·H 2O

11.13

pH )

L (mol 1035.1101.0]OH [10101.0105

101

.0/1374.474.474

.4=??=?=∴?=?=

------w

b b K >K

c >K c

(3) 0.15 mo1·L -1NH 4Cl

04

.5pH )

L (mol 1003.91015.0]H [101015.01051015

.0/1626.926.926

.9=??=?=∴?=?=---+--w a a K >K c >K c

(4) 0.15 mol·L -1NaOAc

96

.8pH )L (mol 1003.91015.0]OH [101015.01051015

.0/1626.926.926

.9=??=?=∴?=?=

------w

b b K >K

c >K c

6.计算浓度为0.12 mol·L -1的下列物质水溶液的pH(括号内为pK a )。(1) 苯酚(9.95);(2) 丙烯酸(4.25); (3) 吡啶的硝酸盐(C 5H 5NHN03) (5.23)。 解:(1) 苯酚(9.95)

44

.5pH )L (mol 1067.31012.0]H [1051012

.0/101012.01695.995

.995.9=??=?=∴=

?=?---+-->K c K >K c a w

a

(2) 丙烯酸(4.25)

58

.2pH )L (mol 1060.21012.0]H [10510

12

.0/101012.01325.425

.425.4=??=?=∴=

?=?---+-->K c K >K c a w

a

(3) 吡啶的硝酸盐(C 5H 5NHNO 3)(5.23)

08

.3pH )

L (mol 104.81012.0]H [10510

12

.0/101012.01423.523

.523.5=??=?=

∴=

?=?---+-->k c K >K c a w

a

7.计算浓度为0.12 mol·L -1

的下列物质水溶液的pH(pK :见上题)。 (1)苯酚钠;(2)丙烯酸钠;(3)吡啶。 解:(1) 苯酚钠

52

.11pH )L (mol 1027.31012.0]OH [1051012

.0/101012.0101305.405

.405.405

.4=??=?=∴=

?=?=------->K c K >K c K b w

b b

(2) 丙烯酸钠

66

.8pH )

L (mol 1062.41012.0]OH [10510

12

.0/101012.0101675.975

.975.975

.9=??=?=∴=

?=?=------->K c K >K c K b w b b (3) 吡啶

15

.9pH )

L (mol 1043.11012.0]OH [105

1012

.0/101012.0101577.877

.877.877

.8=??=?==

?=?=------->K c K >K c K b w b b

8.计算下列溶液的pH: (1) 0.1mol·L -1NaH 2PO 4;(2) 0.05 mol·L -1K 2HPO 4 . 解:(1) 0.1mol·L -1NaH 2PO 4

70

.4pH )L (mol 1000.210

0.5105.71010]H [105

16.1310

1

.0/10101.0152

312.220.7112.220.72122=??=?+??=+?=∴==?=?------+

--c K K cK <K c K >K c a a a a w a (2) 0.05 mol·L -1K 2HPO 4

70

.9pH )L (mol 100.21005.01005.010]H [1010

05

.0/10102.21005.011020

.714

38.1220

.71438.122333=??=+?=+?=

∴=

?=?=?-----+

---a w a a w a K c K c K >K c K <K c

9.计算下列水溶液的pH(括号内为pK a )。

(1)0.10mol·L -1乳酸和0.10mol·L -1乳酸钠(3.76); (2)0.01 mol·L -1邻硝基酚和0.012mol·L -1邻硝基酚的钠盐(7.21) (3)0.12mol·L -1氯化三乙基胺和0.01 mol·L -1三乙基胺(7.90); (4)0.07mol·L -1氯化丁基胺和0.06mol·L -1丁基胺(10.71)。 解:(1) 0.10mol·L -1乳酸和0.10mol·L -1乳酸钠(3.76)

)L (mol 1010

.010

.010]H [176.376.3---+?=?==b a a c c K

pH = 3.76

由于c a >> {〔OH -〕-〔H +〕},且c b >> {〔OH -〕-〔H +〕} 所以最简式计算是合理的

(2) 0.01 mol·L -1邻硝基酚和0.012mol·L -1邻硝基酚的钠盐(7.21)

)L (mol 10012

.001

.010]H [129.721.7---+?=?==b a a

c c K pH=7.29

由于c a >>{〔OH -〕-〔H +〕},且c b >>{〔OH -〕-〔H +〕} 所以最简式计算是合理的。

(3) 0.12mol·L -1氯化三乙基胺和0.01 mol·L -1三乙基胺(7.90)

)L (mol 1001.012

.010]H [182.690.7---+?=?==b a a c c K

pH = 6.82

由于c a >>{〔OH -〕-〔H +〕},且c b >>{〔OH -〕-〔H +〕} 所以最简式计算是合理的

(4) 0.07mol·L -1氯化丁基胺和0.06mol·L -1丁基胺(10.71)

)L (mol 1006.007

.010]H [164.1071.10---+?=?==b a a c c K

pH=10.64

由于c a >> {〔OH -〕-〔H +〕}, 且c b >> {〔OH -〕-〔H +〕} 所以最简式计算是合理的

一般情况下缓冲溶液采用最简式进行计算pH 值。

10.一溶液含1.28g·L -1苯甲酸和3.65g·L -1苯甲酸钠,求其pH 。 解:c (苯甲酸)=

1L mol 01048.012

.12228

.1-?=

c ((苯甲酸钠)=

1L mol 02533.01.14465

.3-?= )L (mol 1002533

.001048

.010]H [159.321.4---+?=?==b a a c c K

pH=3.59

由于c a >> {〔OH -〕-〔H +〕},且c b >> {〔OH -〕-〔H +〕} 所以最简式计算是合理的。

11.下列三种缓冲溶液的pH 各为多少?如分别加入1mL 6 mol·L -1HCI 溶液,它们的pH 各变为多少?

(1)100mLl.0mol·L -1HOAc 和1.0mo mol·L -1NaOAc 溶液; (2)100mL 0.050mol·L -1HOAc 和1.0mol·L -1NaOAc 溶液; (3) 100mL 0.070mol·L -1HOAc 和0.070mol·L -1NaOAc 溶液。 这些计算结果说明了什么问题?

解:(1) 100mLl.0mol·L -1HOAc 和1.0mo mol·L -1NaOAc 溶液

69

.4pH 1093

.005

.110]H [05

.11016

11100)HAc (93.010*******)Ac (HCl

L mol 0.6mL 174.4pH 100

.10

.110][H 69.474.4174.474.4==?==?+?==?-?=?==?

=--+-

---+c c 加入

(2) 100mL 0.050mol·L -1HOAc 和1.0mol·L -1NaOAc 溶液

68

.5pH 1093

.0109

.010]H [109

.01016

105.0100)HAc (93.010*******)Ac (HCl

L mol 0.6mL 104.6pH 100

.105

.010]H [68.574.4104.674.4==?==?+?==?-?=?==?

=--+-

---+c c 加入

(3) 100mL 0.070mol·L -1HOAc 和0.070mol·L -1NaOAc 溶液 63

.3pH 10101

131011

10]H [10113

10161070.0100)HAc (101110161070.0100)Ac (HCl L mol 0.6mL 174.4pH 10070

.0070

.010][H 63.374.4174.474.4==?==

?+?==?-?=

?==?

=--+----+c c 加入 计算结果说明c a , c b 越大且二者的比值趋向1时, 溶液的pH 值变化小, 溶液的抗酸抗碱能力强,缓冲性能好。

12.当下列溶液各加水稀释十倍时,其pH 有何变化? 计算变化前后的pH 。 (1) 0.10 mol·L -1HCI ; (2) 0.10mol·L -1NaOH ; (3) 0.10 mol·L -1HOAc ;

(4) 0.10 mol·L -1NH 3·H 20 + 0.10 mo1·L -1NH 4Cl 。 解:(1)〔H +〕= 0.10mol·L –1 pH=1.00

稀释后〔H +〕= 0.010mol·L –1 pH=2.00 (2) 〔OH -〕= 0.10mol·L –1 pOH=1.00 pH=13.00 稀释后〔OH -〕= 0.010mol·L –1 pOH=2.00 pH=12.00 (3)

87

.2pH L mol 1034.11010.0][H 1051010

.0/101010.01

374.474

.474.4=??=?=

=?=?---+-->K c K >K c a w a

分析化学第四版 习题答案

第一章绪论 1、仪器分析和化学分析: 仪器分析是以物质的物理性质和物理化学性质(光、电、热、磁等)为基础的分析方法,这类方法一般需要特殊的仪器,又称为仪器分析法;、 化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。 2、标准曲线与线性范围: 标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线; 标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。 3、灵敏度、精密度、准确度和检出限: 物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度,称为方法的灵敏度; 精密度是指使用同一方法,对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度; 试样含量的测定值与试样含量的真实值(或标准值)相符合的程度称为准确度; 某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量,称为这种方法对该物质的检出限。 第三章光学分析法导论 1、原子光谱和分子光谱: 由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子光谱; 由分子的各能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。 2、原子发射光谱和原子吸收光谱: 当原子受到外界能量(如热能、电能等)的作用时,激发到较高能级上处于激发态。但激发态的原子很不稳定,一般约在10-8 s内返回到基态或较低能态而发射出的特征谱线形成的光谱称为原子发射光谱; 当基态原子蒸气选择性地吸收一定频率的光辐射后跃迁到较高能态,这种选择性地吸收产生的原子特征的光谱称为原子吸收光谱。 3、线光谱和带光谱: 4、光谱项和光谱支项; 用n、L、S、J四个量子数来表示的能量状态称为光谱项,符号为n 2S + 1 L; 把J值不同的光谱项称为光谱支项,表示为n 2S + 1 L J。 5、统计权重和简并度; 由能级简并引起的概率权重称为统计权重; 在磁场作用下,同一光谱支项会分裂成2J+1个不同的支能级,2J+1称为能级的简并度。 6、禁戒跃迁和亚稳态; 不符合光谱选择定则的跃迁叫禁戒跃迁; 若两光谱项之间为禁戒跃迁,处于较高能级的原子具有较长的寿命,原子的这种状态称为亚稳态。 7、 8、 9、分子荧光、磷光和化学发光; 荧光和磷光都是光致发光,是物质的基态分子吸收一定波长范围的光辐射激发至单重激发态,再由激发态回到基态而产生的二次辐射。 荧光是由单重激发态向基态跃迁产生的光辐射, 磷光是单重激发态先过渡到三重激发态,再由三重激发态向基态跃迁而产生的光辐射。 化学发光是化学反应物或反应产物受反应释放的化学能激发而产生的光辐射。 10、拉曼光谱。 拉曼光谱是入射光子与溶液中试样分子间的非弹性碰撞引起能量交换而产生的与入射光频率不同的散射光形成的光谱。 第四章原子发射光谱法

分析化学基础知识试题库完整

分析化学基础知识题库 一、填空题 1.?铬酸洗液的主要成分是(重铬酸钾)(浓硫酸)和(水),用于去除器壁残留(油污),洗液可重复使用. 2.洗液用到出现(绿色)时就失去了去污能力,不能继续使用. 3.比色皿等光学仪器不能使用(去污粉),以免损伤光学表面. 4.电烘箱烘干玻璃仪器的适宜温度为(105~120℃),时间为(1小时) 5.干燥器底部最常用的是(变色硅胶)和无水(氯化钙)硅胶可以烘干重复使用. 6.对于因结晶或碱金属盐沉积及强碱粘住的瓶塞,可把瓶口泡在(水)或(稀盐酸)中,经过一段时间可能打开. 7.安装精度要求较高的电子天平理想的室温条件是20±2℃,相对湿度为45~60%;理化室的温度应保持在(18~26℃)内,湿度应保持在(55~75%) 。 8.化验室内有危险性的试剂可分为(易燃易爆危险品)、(毒品)和(强腐蚀剂)三类. 9.在分析实验过程中,如找不出可疑值出现原因,不应随意(弃去)或(保留),而应经过数据处理来决定(取舍) 。 10.准确度的大小用(误差)来表示,精密度的大小用(偏差)来表示. 11.化验室大量使用玻璃仪器,是因为玻璃具有很高的(化学稳定性)?(热稳定性)、有很好的(透明度)、一定的(机械强度)和良好绝缘性能. 12.带磨口的玻璃仪器,长期不用时磨口应(用纸垫上)以防止时间久后,

塞子打不开. 13.滤纸分为(定性)滤纸和(定量)滤纸两种,重量分析中常用(定量). 14.放出有毒,有味气体的瓶子,在取完试剂后要(盖紧塞子),还应该用(蜡)封口 15.滴定管使用前准备工作应进行(洗涤)(涂油)(试漏)(装溶液)和(赶气泡)五步. 16.玻璃仪器的干燥方式有(晾干)(烘干)(热或冷风吹干)三种. 17.石英玻璃的化学成份是(二氧化硅),耐(酸)性能好,能透过(紫外线),在分析仪器中常用来作紫外范围应用的光学元件. 18. 不同试样的分解要采用不同的方法,常用的分解方法大致可分为(溶解)和(熔融)两种. 19. 溶解试样时就是将试样溶解于(水)(酸)(碱)或其它溶剂中. 20. 熔融试样就是将试样与(固体熔剂)混合,在高温下加热,使欲测组分转变为可溶于(水)或(酸)的化合物. 21. 用氢氟酸分解试样应在(铂)或(聚四氟乙烯塑料)器皿中进行.. 22. 重量分析的基本操作包括样品(溶解)、(沉淀)、过滤、(洗涤)、(干燥)和灼烧等步骤. 23. 重量分析中使用的滤纸分(定性)滤纸和(定量)滤纸两种,重量分析中常用(定量)滤纸进行过滤,又称为(无灰)滤纸. 24. 玻璃砂芯漏斗在使用前,先用(强酸)处理,然后再用(水)洗净,洗涤时,通常采用(抽滤)法,该漏斗耐(酸),不耐(碱). 25. 干燥器底部放干燥剂,最常用的干燥剂是(变色硅胶)和(无水氯

分析化学(第六版)习题答案

16、用NaOH(0.20mol/L)滴定一氯乙酸(0.20mol/L)至甲基橙变黄(pH=4.4)时,还有百分之几的一氯乙酸未被滴定? 解:一氯乙酸的K a =1.3×10-3 ,pH=4.4时, 2.76%101.31010]H [][H 3 4.4 4.4 a HA =?+=+=---++K δ 即有2.76%的一氯乙酸未被滴定。 17、计算用NaOH(0.10mol/L)滴定HCOOH(0.10mol/L)到化学计量点时溶液的pH ,并说明应选择何种指示剂? 解:计量点时溶液组成为0.05mol/L 的HCOONa 溶液。 mol/L 101.67100.05/1.810/][OH 6414a w b sp ----?=??===K C K C K pH sp =14-pOH=8.22,可选酚酞为指示剂。 18、解:①计算终点误差 c ep =0.1000×20.70/(25.00+20.70)=0.0453(mol/L) -1.0% %100105.61010 % 100)][H ][H 1010( % 100)][]OH [(5 20.620 .6a ep 20.6)20.600.14(HA ep =??+-≈?+--=?--=---++---+-K c c H TE δ ②计量点的pH 计量点时,完全生成苯甲酸钠, 8.42 pH )mol/L (1079.3]H [)mol/L (1064.2 105.6100453.0 ][OH 96514 a,w b -=?=?=?? ===-+---苯甲酸 K K c cK ③苯甲酸溶液的浓度 /L) 0.0836(mol 110000.2570 .201000.0=%%-?=c

分析化学第六版课后答案

第二章:误差及分析数据的统计处理 2.下列情况分别引起什么误差?如果是系统误差,应如何消除? (1)砝码被腐蚀; (2)天平两臂不等长; (3)容量瓶和吸管不配套; (4)重量分析中杂质被共沉淀; (5)天平称量时最后一位读数估计不准; (6)以含量为99%的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱溶液。 答:(1)引起系统误差,校正砝码; (2)引起系统误差,校正仪器; (3)引起系统误差,校正仪器; (4)引起系统误差,做对照试验; (5)引起偶然误差; (6)引起系统误差,做对照试验或提纯试剂。 3.用标准偏差和算术平均偏差表示结果,哪一种更合理? 答:用标准偏差表示更合理。因为将单次测定值的偏差平方后,能将较大的偏差显著地表现出来。 4.如何减少偶然误差?如何减少系统误差? 答:在一定测定次数范围内,适当增加测定次数,可以减少偶然误差。 针对系统误差产生的原因不同,可采用选择标准方法、进行试剂的提纯和使用校正值等办法加以消除。如选择一种标准方法与所采用的方法作对照试验或选择与试样组成接近的标准试样做对照试验,找出校正值加以校正。对试剂或实验用水是否带入被测成分,或所含杂质是否有干扰,可通过空白试验扣除空白值加以校正。 5.某铁矿石中含铁39.16%,若甲分析得结果为39.12%,39.15%和39.18%,乙分析得39.19%,39.24%和39.28%。试比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。 解:计算结果如下表所示 由绝对误差E可以看出,甲的准确度高,由平均偏差d和标准偏差s可以看出,甲的精密度比乙高。所以甲的测定结果比乙好。 6.甲、乙两人同时分析一矿物中的含硫量。每次取样3.5g,分析结果分别报告为 甲:0.042%,0.041%乙:0.04199%,0.04201% .哪一份报告是合理的?为什么?

最新无机及分析化学考试题及答案【精】

无机及分析化学期末考试试题 一、判断题(每小题1分共10分) 1.σ键和π键在分子中均可单独存在。() 2.系统误差是不可测的。() 3.极性分子间仅存在取向力,非极性分子间只存在色散力。() 4.等价轨道处于全充满、全空、半充满状态时原子能量较低。() 5.施肥过多造成的“烧苗”现象,是由于植物细胞液的渗透压小于土壤溶液的渗 透压引起的。() 6.醋酸溶液经稀释后其解离度增大,因而可使其H+ 浓度增大。() 7.BF3和NH3都具有平面三角形的空间结构。() 8.CO2与CH4的偶极矩均为零。() 9.共价键和氢键均有饱和性与方向性。() 10.在消除了系统误差之后,测定结果的精密度越高,准确度也越高。() 选择题( 每小题2分,共30分) 1.质量摩尔浓度的单位是()。 A. mol·L-1 B. mol·kg-1 C. g·L-1 D. mg·g-1 2.已知反应H2(g)+S(s)=H2S(g)和S(s)+O2(g) =SO2(g)的平衡常数为K 1和K 2,则反应: H2(g)+SO2(g)=H2S(g)+O2(g)的平衡常数为()。 A. K 1+K 2 B. K 1/K 2 C. K 1×K 2 D. K 1-K 2 3.下列量子数取值错误的是()。 A. 3,2,2,+ B. 2,2,0,- C. 3,2,1,+ D. 4,1,0,- 4.主量子数n=3的电子层可容纳的轨道数和电子数为()。 A. 3和6 B. 3和9 C. 6和12 D. 9和18 5.下列卤化氢分子极性由大到小的顺序正确的是()。 A. B. C. D. 6.Fe3O4中铁的氧化数是()。 A. 2 B. -2 C. 8/3 D. 3 7.下列关于分子间力的说法正确的是()。 A. 分子型物质的沸点总是随相对分子质量的增大而增加 B. 色散力存在于所有分子间 C. 极性分子间仅存在取向力 D. 大多数含氢化合物中都存在氢键 8.能组成缓冲溶液的是()。 A. HAc-NaAc B. NaCl-HCl C. NaOH-NaCl D. HCl-H2O 9.定量分析工作要求测定结果的误差()。 A. 在允许误差范围之内 B. 等于零 C. 略大于允许误差 D. 没有要求 10.下列各式中,有效数字位数正确的是()。 A. 0.0978(4位) B. pH=3.24 (3位) C. pKa=1.80 (2位) D. 0.420(2位) 11.随机误差可通过()方法减免。

分析化学考试试题及答案

2007级年《分析化学》试题 一、填空题. 1、分析化学的任务是_____________;定量分析包括的主要步骤有 _____________________;莫尔(Mohr)法和佛尔哈德(Volhard)法所用指示剂分别为_______________________________;精密度与准确度的关系是_____________;高锰酸钾法分析铁时,如有少量Cl-存在,则分析结果会偏高,主要原因是 ________________________;间接碘量法应注意__________。 2、用硫酸滴定NaOH时,若硫酸的物质的量浓度为C ,则硫酸对NaOH的滴定度为 B ______________________________________________________;已知试样中K2O的质量分数为a,则换算成K3PO4的化学因数为______________________________。 3、判断下图所示滴定曲线类型,并选择一适当的指示剂。(见下图、表) 曲线的类型为____________________,宜选用_________为指示剂。 p H 指示剂变色范围p H 苯胺黄 1. 3 — 3. 2 甲基橙 3. 1 — 4. 4 甲基红 4 .4 — 6. 2 9.7 酚酞8. 0 — 10.0 8 硝胺11.0 — 12. 3

7.7 6 4 2 50 100 150 200 标准溶液加入量% 4、滴定分析的方式包括______________________________________________;示差吸光 光度法与普通吸光光度法的差别是__________________________________________。5、某三元酸的电离常数分别是K a1= 1×10-2,K a2= 1×10-6,K a3= 1×10-12。用NaOH标准 溶液滴定时有_______(个)滴定突跃。滴定至第一计量点时,溶液pH =_________,可选用_________作指示剂;滴定至第二计量点时pH=_________,可选用__________作指示剂。 6、NH4H2PO4水溶液的质子条件式为__________________________________________。 7、用草酸钠为基准物质,用直接滴定法标定高锰酸钾溶液时应注意的条件包括: _____________________________________________________________________________。 8、摩尔吸光系数ε的物理意义是: ___________________________________________________________________________。

分析化学第六版课后答案_(思考题和习题全)

第二章:误差及分析数据的统计处理 思考题 1.正确理解准确度和精密度,误差和偏差的概念。 答:准确度是测定平均值与真值接近的程度,常用误差大小来表示,误差越小,准确度越高。精密度是指在确定条件下,将测试方法实施多次,所得结果之间的一致程度。精密度的大小常用偏差来表示。 误差是指测定值与真值之差,其大小可用绝对误差和相对误差来表示。偏差是指个别测定结果与几次测定结果的平均值之间的差别,其大小可用绝对偏差和相对偏差表示,也可以用标准偏差表示。 2.下列情况分别引起什么误差如果是系统误差,应如何消除 (1)砝码被腐蚀; (2)天平两臂不等长; (3)容量瓶和吸管不配套; (4)重量分析中杂质被共沉淀; (5)天平称量时最后一位读数估计不准; (6)以含量为99%的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱溶液。 答:(1)引起系统误差,校正砝码; (2)引起系统误差,校正仪器; (3)引起系统误差,校正仪器; (4)引起系统误差,做对照试验; (5)引起偶然误差; (6)引起系统误差,做对照试验或提纯试剂。 3.用标准偏差和算术平均偏差表示结果,哪一种更合理 答:用标准偏差表示更合理。因为将单次测定值的偏差平方后,能将较大的偏差显著地表现出来。 4.如何减少偶然误差如何减少系统误差

答:在一定测定次数范围内,适当增加测定次数,可以减少偶然误差。 针对系统误差产生的原因不同,可采用选择标准方法、进行试剂的提纯和使用校正值等办法加以消除。如选择一种标准方法与所采用的方法作对照试验或选择与试样组成接近的标准试样做对照试验,找出校正值加以校正。对试剂或实验用水是否带入被测成分,或所含杂质是否有干扰,可通过空白试验扣除空白值加以校正。 5.某铁矿石中含铁%,若甲分析得结果为%,%和%,乙分析得%,%和%。试比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。 解:计算结果如下表所示 由绝对误差E可以看出,甲的准确度高,由平均偏差d和标准偏差s可以看出,甲的精密度比乙高。所以甲的测定结果比乙好。 6.甲、乙两人同时分析一矿物中的含硫量。每次取样,分析结果分别报告为甲:%,%乙:%,% .哪一份报告是合理的为什么 答:甲的报告是合理的。 因为取样时称量结果为2位有效数字,结果最多保留2位有效数字。甲的分析结果是2位有效数字,正确地反映了测量的精确程度;乙的分析结果保留了4位有效数字,人为地夸大了测量的精确程度,不合理。 第二章习题 1.已知分析天平能称准至±,要使试样的称量误差不大于%,则至少要称取试样多少克 解:设至少称取试样m克, 由称量所引起的最大误差为 ,则

分析化学第六版分析化学模拟试题及答案

分析化学第六版分析化学模拟试题及答案 Newly compiled on November 23, 2020

分析化学模拟试题(一) 班级姓名分数 一、选择题 ( 共19题 38分 ) 1、下列情况中哪个不属于系统误差: ( ) A、定管未经过校正 B、所用试剂中含干扰离子 C、天平两臂不等长 D、砝码读错 2、下列溶液用酸碱滴定法能准确滴定的是 ( ) A、 mol/L HF (p K a = B、 mol/L HCN (p K a = C、 mol/L NaAc [p K a(HAc) = ] D、 mol/L NH4Cl [p K b(NH3) = ] 3、摩尔法测定Cl-含量时,要求介质在pH=~范围内,若酸度过高则会: ( ) A、AgCl沉淀不完全 B、形成Ag2O的沉淀 C、AgCl吸附Cl- D、Ag2CrO4沉淀不易生成 4、下列物质中,不能直接配制标准溶液的是:( ) A、K2Cr2O7 B、KMnO4 C、As2O3 D、H2C2O4·2H2O 5、下列各数中有效数字位数为四位的是:( ) A、w CaO=% B、[H+]= mol/L C、pH= D、420Kg 6、用mol·L-1HCl滴定mol·L-1NH3·H2O(PK b=的pH突跃范围为~,用mol·L-1HCl滴定mol·L-1的某碱 (PK b=的pH突跃范围则是: ( ) A、~ B、~ C、~ D、~ 7、某三元酸pKa1=2,pKa2=6,pKa3=12。利用NaOH标准溶液滴定至第二个化学计量点时,指示剂选用 ( ) A、甲基橙 B、甲基红 C、酚酞 D.溴甲酚绿(变色范围~) 8、以甲基橙为指示剂,用HCl标准溶液标定含CO32- 的NaOH溶液,然后用此NaOH溶液测定试样中的HAc含量,则HAc含量将会() A、偏高 B、偏低 C、无影响 D、无法判断

分析化学习题答案汇总

一、选择题 1. 下列有关随机误差的论述中不正确的是:(C) A. 随机误差在分析中是不可避免的 B. 随机误差出现正误差和负误差的机会相等 C. 随机误差具有单向性 D. 随机误差由一些不确定的偶然因素造成 2. 在下列分析过程中,不会出现系统误差的是(B) A. 过滤时使用了定性滤纸,因而使最后的灰分加大 B. 使用分析天平时,天平的零点稍有变动 C. 试剂中含有少量的被测组分 D. 以含量为99%的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱溶液 3. 下述有关随机误差的正态分布曲线的论述中,错误的是(C) A. 横坐标x值等于总体平均值μ时,曲线出现极大值 B. 曲线与横坐标之间所夹面积的总和代表所有测量值出现的概率,其值为1 C. 纵坐标y值代表概率,它与标准偏差σ成正比,σ越小,测量值越分散,曲线越平坦 D.分布曲线以x=μ点做纵坐标为其对称轴呈镜面对称,说明正负误差出现概率相等

4. 某试样含Cl-的质量分数的平均值的置信区间为% ±%(置信度为90%),对此结果应理解为(D) A. 有90%的测定结果落在%~%范围内; B. 总体平均值μ落在此区域的概率为90%; C. 若再做一次测定,落在此区间的概率为90%; D. 在此区间内,包括总体平均值μ的把握为90% 5. 用酸碱滴定法测定某氮肥试样中的含量,其百分含量为%,%,%,%,%,结果的平均偏差是(B)% A. 0.15 B. 0.05 C. D. 6. 有两组分析数据,要比较它们的测量精密度有无显著性差异,应采用:(A) A. F检验 B. t检验 C. Q检验 D. 格鲁布斯法 7. 有一组平行测定的分析数据,要判断其中是否有异常值,应采用(D) A. F检验 B. t检验 C. 方差分析 D. 格鲁布斯法 8. 两位分析工作人员对同一试样用相同的方法进行分析,得到两组数据,若判断两位分析人员所测的数据之间是否存在显著性差异应该

分析化学练习题带答案

分析化学补充习题 第一部分:误差及分析数据处理 一.填空: √1.用丁二酮肟总量法测定Ni的含量,得到下列结果: 10.48%、10.37%、10.43%、10.40% 10.47%已求得单次测定结果的平均偏差为0.036% 则相对平均偏差为();标准偏差为();相对标准偏差为()。√2.滴定管的读数常有±0.01mL的误差,在完成一次测定时的绝对误差可能为()mL;常量分析的相对误差一般要求应≤0.1%,为此,滴定时消耗标准溶液的体积必须控制在( ) mL以上。 √3.定量分析中,影响测定结果精密度的是()误差。 4.置信度一定时增加测定次数n,置信区间变();n不变时,置信度提高,置信区间变()。 √5.0.908001有()位有效数字,0.024有()位有效数字 二.选择: √1.下列有关偶然误差的论述中不正确的是 (A)偶然误差具有随机性 (B)偶然误差具有单向性 (C)偶然误差在分析中是无法避免的 (D)偶然误差的数值大小、正负出现的机会是均等的 2.当置信度为95%时测得Al2O3的μ的置信区间为(35.21±0.10)% 其意义是 (A)在所有测定的数据中有95%在此区间

(B)若再进行测定,将有95%的数据落在此区间 (C)总体平均值μ落入此区间的概率为0.95 (D)在此区间包含μ值的概率为95% 3.用加热驱除水分法测定CaSO4·1/2H2O中结晶水的含量时,称取试样0.2000g,已知天平称量误差为±0.1mg,分析结果的有效数字应取 (A)一位(B)四位(C)两位(D)三位 √4.如果要求分析结果达到0.1%的准确度,使用灵敏度为0.1mg的天平称取试样时,至少应称取 (A)0.1g (B)0.2g (C)0.05g (D)0.5g 5.有两组分析数据要比较他们的测量精密度有无显著性差异,应当用(A)Q检验法(B)t检验法(C)F检验法(D)w检验法 三.判断: √1.下面有关有效数字的说法是否正确 (A)有效数字中每一位数字都是准确的 (B)有效数字中的末位数字是估计值,不是测定结果 (C)有效数字的位数多少,反映了测量值相对误差的大小 (D)有效数字的位数与采用的单位有关 √2.下面有关误差的叙述是否正确 (A)准确度高,一定要求精密度高 (B)系统误差呈正态分布 (C)精密度高,准确度一定高

分析化学(第六版)思考题和习题参考解答汇总

第二章误差和分析数据处理 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。 答:①砝码受腐蚀: 系统误差(仪器误差);更换砝码。 ②天平的两臂不等长: 系统误差(仪器误差);校正仪器。 ③容量瓶与移液管未经校准: 系统误差(仪器误差);校正仪器。 ④在重量分析中,试样的非被测组分被共沉淀: 系统误差(方法误差);修正方法,严格沉淀条件。 ⑤试剂含被测组分: 系统误差(试剂误差);做空白实验。 ⑥试样在称量过程中吸潮: 系统误差(操作误差);严格按操作规程操作。 ⑦化学计量点不在指示剂的变色范围内: 系统误差(方法误差);另选指示剂。 ⑧读取滴定管读数时,最后一位数字估计不准: 偶然误差;严格按操作规程操作,增加测定次数。 ⑨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: 系统误差(仪器误差);校正仪器。 ⑩在HPLC 测定中,待测组分峰与相邻杂质峰部分重叠 系统误差(方法误差);改进分析方法 11、两人测定同一标准试样,各得一组数据的偏差如下: ① 求两组数据的平均偏差和标准偏差; ② 为什么两组数据计算出的平均偏差相等,而标准偏差不等; ③ 哪组数据的精密度高? 解:①n d d d d d 321n ++++= 0.241=d 0.242=d 1 2i -∑=n d s 0.281=s 0.312=s ②标准偏差能突出大偏差。 ③第一组数据精密度高。 13、测定碳的相对原子质量所得数据:12.0080、12.0095、12.0099、12.0101、12.0102、12.0106、12.0111、12.0113、12.0118及12.0120。求算:①平均值;②标准偏差;③平均值的标准偏差;④平均值在99%置信水平的置信限。 解:①12.0104i =∑=n x x

分析化学试题

习题 1.用银量法测定下列试样中的Cl-时,选用什么指示剂指示滴定终点比较合适? (1)CaCl2;(2)BaCl2; (3)FeC12(4)NaCl+Na3PO4; (5)NH4Cl;(6)NaCl+Na2SO4 (7)Pb(NO3)2 + NaCl。 答: (1)三种方法均可。 (2)由于Ba2+与Cr2O42-生成沉淀,干扰滴定,所以采用莫尔法时,应先加入过量的Na2SO4。也可采用佛尔哈德法和法扬司法。 (3)吸附指示剂。 (4)铁铵矾指示剂。 (5)铁铵矾指示剂,采用莫尔法须控制~。 (6)铬酸钾指示剂。 (7)铁铵矾指示剂或吸附指示剂。 2.在下列各种情况下,分析结果是准确的,还是偏低或偏高,为什么? (1)pH= 4时用莫尔法滴定Cl-; (2)若试液中含有铵盐,在pH≈10时,用莫尔法滴定Cl-; (3)用法扬司法滴定Cl-时,用曙红作指示剂; (4)用佛尔哈德法测定Cl-时,未将沉淀过滤也未加1,2一二氯乙烷; (5)用佛尔哈德法测定I-时,先加铁铵钒指示剂,然后加入过量AgNO3标准溶液。答: (1)结果偏高。因为pH≈4时,CrO42-的酸效应较大,溶液中CrO42-浓度减小,指示终点的AgCrO4沉淀出现过迟。 (2)结果偏高。因为在pH≈10时,溶液中NH3型体的浓度较高,形成Ag-NH3络合物,需加入过量的Ag+才能出现终点,故结果偏高。

(3)结果偏低。因为AgCl对曙红的吸附能力大于待测Cl-, 所以在化学计量点前,就有一部分指示剂阴离子取代Cl-进入到吸附层,使终点提前。 (4)结果偏低。因为用佛尔哈德法测定Cl-时,若未将沉淀过滤也未加1,2一二氯乙烷,那么AgCl沉淀将发生转化,成为AgSCN,消耗过多滴定剂SCN-,由于是返滴定,故结果偏低。 (5)结果偏低。这是由于Fe3+将氧化I-为I2,消耗了部分I-,使测得的结果偏低。 3. 分别计算mol·L-1 KMn04和mol·L-1 K2Cr2O7在H+浓度为mol·L-1介质中,还原一半时的电势。计算结果说明什么(已知=V,= V)(参考答案) 答: mol·L-1 K2Cr2O7还原至一半时,= mol·L-1 ,= 2[] = mol·L-1 说明对称电对滴定到50%时的电势等于条件电势;而不对称电对滴定到50%时的电势不等于条件电势。 < 4. 计算pH=,含有未络合EDTA浓度为mol·L-1时,Fe3+/Fe2+电对的条件电势。(已知pH=时,lgαY(H)=,=V)(参考答案) 答: 已知lg K Fe(III)Y = ; lg K Fe(II)Y =

分析化学习题答案(人卫版)

第二章 误差和分析数据处理 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。 答:①砝码受腐蚀: 系统误差(仪器误差);更换砝码。 ②天平的两臂不等长: 系统误差(仪器误差);校正仪器。 ③容量瓶与移液管未经校准: 系统误差(仪器误差);校正仪器。 ④在重量分析中,试样的非被测组分被共沉淀: 系统误差(方法误差);修正方法,严格沉淀条件。 ⑤试剂含被测组分: 系统误差(试剂误差);做空白实验。 ⑥试样在称量过程中吸潮: 系统误差;严格按操作规程操作;控制环境湿度。 ⑦化学计量点不在指示剂的变色范围内: 系统误差(方法误差);另选指示剂。 ⑧读取滴定管读数时,最后一位数字估计不准: 偶然误差;严格按操作规程操作,增加测定次数。 ⑨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: 系统误差(仪器误差);校正仪器。 ⑩在HPLC 测定中,待测组分峰与相邻杂质峰部分重叠 系统误差(方法误差);改进分析方法 11、两人测定同一标准试样,各得一组数据的偏差如下: ① 求两组数据的平均偏差和标准偏差; ② 为什么两组数据计算出的平均偏差相等,而标准偏差不等; ③ 哪组数据的精密度高? 解:①n d d d d d 321n ++++= 0.241=d 0.242=d

1 2 i -∑= n d s 0.281=s 0.312=s ②标准偏差能突出大偏差。 ③第一组数据精密度高。 13、测定碳的相对原子质量所得数据:12.0080、12.0095、12.0099、12.0101、12.0102、12.0106、12.0111、12.0113、12.0118及12.0120。求算:①平均值;②标准偏差;③平均值的标准偏差;④平均值在99%置信水平的置信限。 解:①12.0104i =∑= n x x ②0.00121)(2 i =--∑= n x x s ③0.00038== n s s ④0.0012 0.000383.25 25.3t 92-2 0.01±=?±==±±==时,,查表置信限=f n s t n s t x u 15、解:(本题不作要求) ,存在显著性差异。 得查表8,05.08,05.021R 2121 306.2 228 24649.34 64 60008 .04602 .04620.00008.00008.0%08.0 4602.0%02.46 4620.0%20.46t t t f t S S S S S x x >=-=-+==+?-= ========== 16、在用氯丁二烯氯化生产二氯丁二烯时,产品中总有少量的三氯丁二烯杂质存在。分析表明,杂质的平均含量为1.60%。改变反应条件进行试生产,取样测定,共取6次,测定杂质含量分别为:1.46%、1.62%、1.37%、1.71%、1.52%及1.40%。问改变反应条件后,产品中杂质百分含量与改变前相比,有明显差别吗?(α=0.05时) 解:

~分析化学(第六版)习题详解~~

第二章 误差及分析数据的统计处理 思考题答案 1 正确理解准确度和精密度,误差和偏差的概念。 答:准确度表示测定结果和真实值的接近程度,用误差表示。精密度表示测定值之间相互接近的程度,用偏差表示。误差表示测定结果与真实值之间的差值。偏差表示测定结果与平均值之间的差值,用来衡量分析结果的精密度,精密度是保证准确度的先决条件,在消除系统误差的前提下,精密度高准确度就高,精密度差,则测定结果不可靠。即准确度高,精密度一定好,精密度高,准确度不一定好。 2 下列情况分别引起什么误差?如果是系统误差,应如何消除? (1)砝码被腐蚀; 答:系统误差。校正或更换准确砝码。 (2)天平两臂不等长; 答:系统误差。校正天平。 (3)容量瓶和吸管不配套; 答:系统误差。进行校正或换用配套仪器。 (4)重量分析中杂质被共沉淀; 答:系统误差。分离杂质;进行对照实验。 (5)天平称量时最后一位读数估计不准;答:随机误差。增加平行测定次数求平均值。 (6)以含量为99%的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱溶液; 答:系统误差。做空白实验或提纯或换用分析试剂。 3 用标准偏差和算术平均偏差表示结果,哪一个更合理? 答:标准偏差。因为标准偏差将单次测定的偏差平方后,能将较大的偏差显著地表现出来。 4 如何减少偶然误差?如何减少系统误差? 答:增加平行测定次数,进行数据处理可以减少偶然误差。通过对照实验、空白实验、校正仪器、提纯试剂等方法可消除系统误差。 5 某铁矿石中含铁39.16%,若甲分析结果为39.12%,39.15%,39.18%,乙分析得39.19%,39.24%,39.28%。试比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。 答:通过误差和标准偏差计算可得出甲的准确度高,精密度好的结论。 x 1 = (39.12+39.15+39.18)÷3 =39.15(%) x 2 = (39.19+39.24+39.28) ÷3 = 39.24(%) E 1=39.15-39.16 =-0.01(%) E 2=39.24-39.16 = 0.08(%) %030.01 /)(1)(222 1=-∑-∑= --∑= n n x x n x x s i %035.01 /)(222=-∑-= ∑n n x x s i 6 甲、乙两人同时分析同一矿物中的含硫量。每次取样3.5 g ,分析结果分别报告为 甲:0.042%,0.041% 乙:0.04199%,0.04201% 哪一份报告是合理的?为什么? 答:甲的分析报告是合理的。因为题上给的有效数字是两位,回答也应该是两位。

2020分析化学题库及答案

2020分析化学题库及答案 I 分析化学概论 一、选择题 1下列数据中有效数字为四位的是 ( D ) (A)0.060 (B)0.0600 (C)pH = 6.009 (D)0.6000 2下列数据中有效数字不是三位的是(C) (A)4.00×10-5 (B)0.400 (C)0.004 (D)p K a = 4.008 3 为了消除0.0002000 kg 中的非有效数字,应正确地表示为(D) (A)0.2g (B)0.20g (C)0.200g (D)0.2000g 4下列数据中有效数字不是四位的是(B) (A)0.2500 (B)0.0025 (C)2.005 (D)20.50 5 下面数据中含有非有效数字的是(A) (1) 0.02537 (2) 0.2009 (3) 1.000 (4) 20.00 (A)1,2 (B)3,4 (C)1,3 (D)2,4 6 下列数据中为四位有效数字的是(C) (1) 0.068 (2) 0.06068 (3) 0.6008 (4) 0.680 (A)1,2 (B)3,4 (C)2,3 (D)1,4 7在下列数据中,两位有效数字的是(B) (2) 0.140 (3) 1.40 (3) K a=1.40×10-4 (4) pH=1.40 (A)1,2 (B)3,4 (C)1,4 (D)2,3 如果是等式,有效数字就是从小数点开始的(前提是小数点前面不是零),如多是单纯的数字,就不需要考虑上述情况。 8 用50 mL滴定管滴定,终点时正好消耗25 mL滴定剂,正确的记录应为(C) (A) 25 mL (B) 25.0 mL (C) 25.00 mL (D) 25.000mL 这个是精确度的问题 9 用25 mL移液管移取溶液,其有效数字应为(C) (A) 二位 (B) 三位 (C) 四位 (D) 五位

分析化学题库

第一章 1.1 分析化学的定义、任务和作用 1.分析化学是获得物质的组成和结构的信息科学。(对) 2.分析化学的任务是定性分析和定量分析。(错) 3.分析化学被称为科学技术的眼睛,是进行科学研究的基础。(对) 4.分析化学是一门学科,仪器分析也是一门学科。(错) 1.2 分析化学的分类与选择 填空: 1.分析化学根据测定原理的不同可分为(化学分析)和(仪器分析)。 2.化学分析法是以物质的(化学反应)为基础的分析方法,它包括(滴定分析)和(重量分析)两类分析方法。 3.按照式样用量,称取样品质量高于(0.1g)为常量分析,小于(0.1mg)为超微量分析。 4.根据分析任务,分析化学可分为(定性分析)、(定量分析)和(结构分析)。 1.6 滴定分析法概述 单选: 1.在滴定分析中,一般用指示剂颜色的突变来判断化学计量点的到达,在指示剂变色时停止滴定,这一点称为(C) A.化学计量点 B. 滴定误差 C. 滴定终点 D. 滴定分析 2.在滴定分析中,对其化学反应的主要要求是(A) A.反应必须定量完成 B. 反应必须有颜色 C. 滴定剂与被滴定物必须是1:1反应 D. 滴定剂必须是基准物

3. EDTA 滴定+3Al 、+2Zn 、+2Pb 混合液中的+ 3Al ,应采用(B ) A. 直接滴定法 B. 返滴定法 C. 置换滴定法 D. 间接滴定法 4. 使用高锰酸钾法测定石灰石中钙的含量时,应采用的滴定方式是(D ) A. 直接滴定法 B. 返滴定法 C. 置换滴定法 D. 间接滴定法 填空: 1. 在滴定分析中,指示剂变色时停止滴定的这一点称为(滴定终点)。实际分析操作中滴定终点与理论上的化学计量点不可能恰好相符,它们之间的误差称为(终点误差)。 1. 滴定误差指(滴定终点与化学计量点不一定恰好吻合造成的分析误差)。 2. 由于(返滴定法)、(置换滴定法)、(间接滴定)等滴定方法式的应用,大大扩展了滴定分析的应用范围。 2. 适合滴定分析的化学反应应该具备4个条件是(有确定的化学计量关系)、(反应定量进行)、(速度快)和(有确定终点的方法)。 简答: 1. 什么是滴定分析法? 滴定分析法是将标准溶液滴加到被测物质的溶液中(或者是用被滴定物质滴加到标准溶液中),直到标准溶液与被测物质按化学计量关系定量反应完为止,然后根据试剂溶液的浓度和用量,计算被测物质的含量的分析方法 2. 简述滴定分析法对化学反应的要求? 1. 反应必须具有确定的化学计量关系; 反应必须定量的进行; 反应必须有较快的反应速度; 反应必须具有适当简便的方法确定滴定终点 3. 简述定量分析的基本过程。 定量分析的任务是测定物质中某种或某些组分的含量。要完成一项定量分析工作,通常包括以下几个步骤:(1)取样;(2)试样分解及分析试液的制备;(3)分离及测定;(4)分析结果的评价 1.7 基准物质和标准溶液

分析化学第六版四川大学和华东理工大学课后答案

分析化学第六版四川大学和华东理工大学课后答案

标准偏差s=5 0873 .0%=0.13% 所以, G 计= 13.047.869.8-=1.69 Q 计=32 .869.852 .869.8--=0.46 由表2-2,2-4可得: 当置信度为90%,n=6时,t=2.015,Q 计 <Q 表 , 当置信度为99%,n=6时,t=4.032,Q 计 <Q 表 ,G 计< G 表 所以,8.69不需舍去。 当置信度为90%时,置信范围= x ± n ts =8.47%± 6 % 13.0015.2?=8.47%±0.11% 当置信度为99%时,置信范围 = x ±1=8.47%±6 % 13.0032.4?=8.47%±0.21% 11、按有效数字运算规则,计算下列各式。 1) 2.187*0.854+9.6*10-5-0.0326*0.00814 解:原式求得=1.86752 修约可得原式=1.868(一步步写出!) 2) 51.38/(8.709*0.09460) 解:=51.38/0.8239=62.36 3) 9.827*50.62/(0.005164*136.6) 解:=497.4/0.7054=705.1 4) 6 8 810*3.310*1.6*10*5.1--- 解:=??(一步步写出!)3 .36 .1*5.1*10-5=1.7*10-5 P41 第三章 滴定分析

1、已知浓硝酸的相对密度 1.42,其中含HNO 3约为70%,求其浓度.如欲配制1L 0.25mol ·L -1HNO 3溶液, 应取这种浓硝酸多少毫升? 解:111660 % 70*42.1*100010003--?=?== L mol L mol M c HNO ρω mL mL c cV V 1616 1000 *25.0=== 配配取 3.假如有一邻苯二甲酸氢钾试样, 其中邻苯二甲酸氢钾含量约为90%, 余下为不与碱作用的杂质。今用酸碱滴定法测定其含量,若采用浓度为 1.000mol ·L -1的NaOH 标准溶液滴定之,欲控制滴定时碱溶液体积在25mL 左右,则: (1)需称取上述试样多少克? (2)以浓度为0.0100mol ·L -1的碱溶液代替1.000mol ·L -1的碱溶液滴定,重复上述计算. (3)通过上述(1)(2)计算结果,说明为什么在滴定分析中通常采用的滴定剂浓度 为0.1~0.2mol ·L -1? 解:滴定反应式为:KHC 8H 4O 4+OH -=KC 8H 4O 4-+H 2O ∴ n NaOH =n KHC8H4O4 (1)m KHC8H4O4=n KHC8H4O4·M KHC8H4O4/ω=n NaOH ·M KHC8H4O4/ω =1.000mol ·L -1*25mL*204.22g ·mol -1/90% =5.7g (2)m 2=c NaOH ·V NaOH ·M KHC8H4O4/ω =0.0100mol ·L -1*25mL*10-3*204.22g ·mol -1/90% =0.057g (3)通过以上计算说明如果滴定剂浓度在0.1~0.2mol ·L -1 ,称取 的试样量≥0.2 g, 可以减少称量误差,提高测定的准确度。 8、计算0.01135mol ·L -1HCl 溶液对CaO 的滴定度. 解:此反应为:2HCl+CaO=CaCl 2+H 2O

分析化学练习试题与答案

分析化学练习题及答案 一、选择题: 1.某弱碱MOH的Kb=1.0×10-5,其0.10mol·l-1溶液的pH值为( D )A.3.00 B.5.00 C.9.00 D.11.00 2.下列滴定中只出现一个滴定突跃的是(C )A.HCl滴定Na2CO3B.HCl滴定NaOH+Na3PO4 C.NaOH滴定H2C2O4D.NaOH滴定H3PO4 3.用双指示剂法测某碱样时,若V1>V2,则组成为( A )A.NaOH+Na2CO3B.NaOH C.Na2CO3 D.Na2CO3+NaHCO3 4.在Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+混合溶液中,用EDTA测定Fe3+、Al3+含量时,为了消除Ca2+、Mg2+的干扰,最简便的方法是 ( B ) A.沉淀分离法B.控制酸度法C.配位掩蔽法D.溶剂萃取法5.有些指示剂可导致EDTA与MIn之间的置换反应缓慢终点拖长,这属于指示剂的 ( B ) A.封闭现象B.僵化现象C.氧化变质现象D.其它现象6.下列属于自身指示剂的是 ( C ) A.邻二氮菲B.淀粉指示剂C.KMnO4D.二苯胺磺酸钠

7.高锰酸根与亚铁反应的平衡常数是 ( C ) [已知E φ(MnO 4 /Mn 2+)=1.51V ,E φ(Fe 3+/Fe 2+)=0.77V] A .320.0 B .3.4×1012 C .5.2×1062 D .4.2×1053 8.下列四种离子中,不适于用莫尔法,以AgNO 3溶液直接滴定的是 ( D ) A .Br - B .Cl - C .CN - D .I - 9.以K 2CrO 4为指示剂测定Cl -时应控制的酸度为 ( B ) A .PH 为11—13 B .PH 为6.5—10.0 C .PH 为4—6 D .PH 为1— 3 10.用BaSO 4沉淀法测S 2-时,有Na 2SO 4共沉淀,测定结果 ( A ) A .偏低 B .偏高 C .无影响 D .无法确定 11.测定铁矿石铁含量时,若沉淀剂为Fe(OH)3,称量形为Fe 2O 3,以Fe 3O 4表示分 析结果,其换算因数是 ( C ) A .34 23Fe O Fe O M M B .343()Fe O Fe OH M M C .342323Fe O Fe O M M D .343()3Fe O Fe OH M M 12.示差分光光度法所测吸光度相当于普通光度法中的 ( D ) A .Ax B .As C .As -Ax D .Ax -As 13.在分光光度分析中,用1cm 的比色皿测得某一浓度溶液的透光率为T ,若浓 度增加一倍,透光率为 ( A ) A .T 2 B .T/2 C .2T D 14.某弱碱HA 的Ka=1.0×10-5,其0.10mol ·l -1溶液的pH 值为 ( A ) A .3.00 B .5.00 C .9.00 D .11.00

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