分析化学作业1(第三章)参考答案

3-1 如果分析天平的称量误差为±0.2 mg ,拟分别称取试样0.02 g 和0.2 g ,称量的相对误差各为多少?所得结果说明了什么问题?

解:%1%10002.0102.0E 31r ±=??±=

- %1.0%1002

.0102.0E 3

2r ±=??±=- 上述结果表明:绝对称量误差相同时,增大称样质量可有效地减小相对称量误差。

3-2 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2.0 g ,分别报告结果如下,甲:0.042%,0.041%;乙:0.04099%,0.04201%。问哪一份报告是合理的,为什么?

答:甲的报告合理。因为称取试样量为2.0 g ,仅含2个有效数字,报告结果应与其一致。

3-3 标定浓度约为0.10 mol·L -1的NaOH 溶液,欲消耗NaOH 溶液20 mL 左右,应称取基准物H 2C 2O 4·2H 2O 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解决?若改用邻苯二甲酸氢钾(KHC 8H 4O 4)为基准物,结果又如何? 解:

g 13.02

126

020.010.02

M V c m O

H 2O C H NaOH NaOH O H 2O C H 24222422=??=

??=

??

?>=?±=

%1.0%15.0%10013

.00002

.0E r 无法达到0.1%以内的称量误差,

可以采用“称大样”的方式予以解决:称取计算值4(或10)倍量的基准物H 2C 2O 4·2H 2O 配成100.0 mL (或250.0 mL )溶液,然后用25.00 mL 移液管移取25.00 mL 溶液用于标定。(“称大样”的方式可将称量误差控制在0.1%以内,但同时也引入了体积误差)

g 41.0204020.010.0M V c m 448448O H K H C N aO H N aO H O H K H C =??=??=

?<=?±=%1.0%05.0%10041

.00002.0E r 满足称量要求

3-4 采用两种方法测定鱼肉中的Zn 含量(μg ?g -1),所得数据如下,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。试问这两种方法的精密度是否存在显著性差异?(P=0.90) 解:

11g g 45.0x -?μ=,00045.0s 2

1=,f 1=4;12g g 41.0x -?μ=,00112.0s 22=,f 2=5

?=<===26.64,5F 49.200045

.000112.0s s F 90.02

122)(计算两种方法的精密度无显著性差异。 3-5 测定试样中蛋白质的质量分数(%),5次测定结果的平均值为:34.92,35.11,35.01,35.19和34.98。(1)用Q 检验法判断是否存在可疑数据(P=0.95);(2)正确表达经统计处理后的测定结果(即报告n ,x 和s )?(3)计算总体平均值的置信区间(P=0.95)。 解:

(1)将测定结果排序:34.92,34.98,35.01,35.11,35.19(%),暂定35.19%为可疑数据

()()73.0)5(Q 30.0%

92.3419.35%11.3519.35Q 95

.0=<=--=

计算?35.19%保留

(2)%04.355

)%

98.3419.3501.3511.3592.34(x

=++++=

%11.01

5%06.0%15.0%03.0%07.0%12.0s 2

2222=-++++=

n=5

(3)置信度P=0.095时,查表可得78.2t 4

,05.0=

()%14.004.35%511.078.204.35n s t x 4,05.0±=????

???±=???? ?

??±=μ

3-6 用电位滴定法测定某标准铁矿试样中铁的质量分数(%),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)已知此标样中铁的真实含量为60.75%,试判断上述测定方法是否准确可靠(P = 0.95)? 解: (1)74.60x

=%;s=0.10%;将测定数据排序暂定60.56%为可疑值

()?=<=-=82.1)6(G 8.1%10.0%56.6074.60G 95

.0计算60.56%保留

(2)57.2t 24.06%

10.0%

75.6074.60n s x t 5,05.0=<=-=μ-=计算?测量值与标准值之间无显著性差异,因

此所采用方法可靠。

4-1 选用邻苯二甲酸氢钾(KHC 8H 4O 4)为基准物,标定0.2 mol ?L -1的NaOH 溶液浓度。欲将NaOH 溶液的用量控制在20~30 mL 左右,基准物的称取范围是多少? 解:

()g 22.180.0204030.0020.02.0M V c m 448448O H K H C N aO H N aO H O H K H C -=?-?=??=

4-2 称取2.200 g

O H 2O C H O KHC 242242??配制成250.0 mL 溶液(

“称大样”),移取25.00 mL 此溶液用NaOH 滴定,消耗24.00 mL 。然后再移取25.00mL 此溶液,在酸性介质中用KMnO 4滴定,消耗KMnO 4溶液30.00 mL 。求(1)NaOH 溶液浓度c NaOH ;(2)KMnO 4溶液浓度4

KM nO c ;(3)KMnO 4溶液对32O Fe 的滴定度4

3

2K M nO /O Fe

T 。

解: (1)1NaOH O

H 2O C H O KHC O H 2O C H O KHC NaOH

L mol 1082.002400

.01019.2543

200.2V 130.25000.25M m c 242242242242-?????=???=???

=

(2)

1KMnO O

H 2O C H O KHC O H 2O C H O KHC L mol 02308.003000

.051019.2544200.2V 1540.25000.25M m c 42422422422424

KMnO -?????=????=???

=

(3)

1O Fe KMnO KMnO /O Fe mL g 009214.02

100069.159502308.0M 251000c T 324

432-?=???=??=

4-3 称取0.1005 g 纯CaCO 3,溶解后用容量瓶配成100.0 mL 溶液。吸取25.00 mL ,在pH>12时,用钙指示剂指示终点,用EDTA 标准溶液滴定,用去24.90 mL 。试计算:(1)EDTA 溶液的浓度;(2)每毫升EDTA 相当于多少克ZnO 、Fe 2O 3。 解: (1)1EDTA CaCO CaCO EDTA

L mol 01008.002490

.0409.1001005

.0V 10.10000.25M m c 3

3-?=??=??

=

(2)1ZnO EDTA EDTA /ZnO mL g 0008204.0100039

.8101008.0M 1000c T -?=?=?=

1O Fe EDTA EDTA

/O Fe mL g 0008048.02

100069.15901008.0M 211000c T 3232-?=??=??=

3-1 写出下列物质水溶液中的质子条件式。(1)32CO Na ;(2)()424HPO NH

解:(1)零水准:O H 2,-23CO ;质子条件式:

[][][][]-

-

+

=++OH CO H 2HCO H 3

2

3

(2)零水准:O H 2,+

4NH ,-

24HPO ;

质子条件式:

[][][][][][]--

-+

++=++34

3

4

3

4

2

PO NH OH PO H 2PO H H

3-2 已知H 3PO 4的pKa 1=2.12,pKa 2=7.20,pKa 3=12.36。试求-

34PO 的pKb 1和pKb 3。 解:pKb 1=14.00- pKa 3=14.00-12.36=1.64;pKb 3=14.00- pKa 1=14.00-2.12=11.88

3-3已知HAc 的pKa =4.74,NH 3·H 2O 的pKb=4.74,计算下列各溶液的pH :(1)0.10 mol·L -1HAc ;(2)0.15 mol·L -1 NaAc ;(3)0.10 mol·L -1 NH 3·H 2O ;(4)0.15 mo1·L -1NH 4Cl 解:(1)()87.210.010lg c HAc K lg pH 74.4HAc a =?-=?-=-

(2)()96.815.010lg 00.14c Ac K lg 00.14pH )74.400.14(Ac b =?-=?-=----

(3)()13.1110.010lg 00.14c O H NH K lg 00.14pH

74.4O H NH 23b 23=?-=??-=-?

(4)()04.515.010

lg c NH K lg pH )

74.400.14(NH 4a 4

=?-=?-=----

3-4 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:???+=+=

苯甲酸

苯甲酸钠苯甲酸钠

苯甲酸

苯甲酸钠c V M m lg

pKa c c lg

pKa pH

g 1.1401.0114410c V M 10m 21.42.5pK pH a =???=???=--苯甲酸苯甲酸钠苯甲酸钠

3-5 称取肉样8.00 g 于250 mL 三角瓶中,加入定量无氨蒸馏水,处理定容得到肉样溶液100.0 mL 。吸取5.00 mL 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的HCl 滴至终点,消耗6.50 mL HCl 。用5.00 mL 无氨水做空白试验消耗0.50 mL 的HCl ,求肉样中挥发性盐基氮含量,以mg·g -1表示。 解:

()()1

s N HCl HCl NaOH N g mg 32.200

.81000

00.142000050.000650.001105.0)

(m 1000

M 00.50.100)(V )(V c w -?=???-?=

???

-?=肉样空白试样

3-6 称取混合碱试样0.6524 g ,溶解后以酚酞为指示剂,用0.1992 mol·L -1 HCI 标准溶液滴定至终点,用去HCl 溶液21.76 mL ;再加甲基橙指示剂,继续滴定至终点,又耗去HCl 溶液27.15 mL 。试判断试样的组成,并求试样中各组分的质量分数。

解:V 1=21.76 mL ,V 2=27.15 mL ;V 1

%42.70%1006524

.099

.10502176.01992.0m M V c w s

CO Na 1HCl CO Na 3232=???=

??=

()()%83.13%1006524

.001

.8402176.002715.01992.0m M V V c w s

NaHCO 12HCl

NaHCO 3

3=??-?=

?-?=

3-7 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50.00 mL 0.1020 mol·L -1的NaOH 溶液,煮沸,冷却后,以0.05264 mol·L -1的H 2SO 4溶液回滴过量的NaOH ,以酚酞指示终点,消耗H 2SO 4溶液23.75 mL 。求试样中乙酰水杨酸的质量分数。(已知:乙酰水杨酸的摩尔质量为180.16 g·mol -1;反应如下:

COOH

OCOCH 3

+

3OH -

=

COO -

O -

+3CH 3COO -+2H 2O

注意:用H 2SO 4标准溶液返滴定至终点时,酚盐负离子也会被滴定至酚羟基。

解:酚盐负离子碱性较强,酚酞为指示剂时会同过量的NaOH 一同被H 2SO 4滴定,因此本测定中1分子乙酰水杨酸消耗2分子H 2SO 4,即存在以下计量关系: 1乙酰水杨酸?2NaOH ?1 H 2SO 4?42SO H NaOH

n 2n n -=

乙酰水杨酸

()%

67.93%1002500

.016

.18002375.005264.005000.01020.05.0m M V c V c 21w s SO H SO H NaOH NaOH 4242=???-??=

???

? ?

??-??=乙酰水杨酸

乙酰水杨酸

3-8 有纯度为100%的一元未知有机酸400.0 mg ,当用0.09996 mol·L -1 NaOH 溶液滴定到达终点时,消耗了32.80 mL NaOH 溶液。当加入16.40 mL NaOH 溶液时,pH 为4.20。由上述数据求:(1)该有机酸的相对分子质量;(2)该有机酸的pKa 。 解:

(1)1NaOH

NaOH mol g 0.12203280

.009996.04000

.0V c m M -?=?=

?=

有机酸

有机酸

(2)2.440.1640

.1680.32lg 2.4n n lg pH c c lg

pH pK a =-+=+=+=有机酸盐有机酸有机酸盐

有机酸

3+

分析化学作业1(第三章)参考答案

1~ lg β31~ lgK 31]=[FeL ];pL=lgK 2时,[FeL ]=[FeL 2];pL=lgK 3时,[FeL 2]=[FeL 3])

pL=22.1>> lgK 1,此时主要存在型体为Fe 3+;pL=11.4= lgK 1,此时主要存在型体为Fe 3+和FeL ,且[Fe 3+]=[FeL ];pL=7.7=(lgK 2+lgK 3)/2=7.7,此时主要存在的型体为FeL 2;pL=3.0<(lgK 3-1),因此主要存在型体为FeL 3。

6-2 用0.02 mol ?L -1的EDTA 滴定相同浓度的Fe 3+溶液,若要求ΔpM =±0.2,E t ≤0.1%,试计算滴定时的最高允许酸度是。 解:查表(课本p349附录7)可知lgK FeY =25.1,因此有:

()1

.178K lg lg 6

)Fe (c lg lg K lg )Fe (c K lg FeY )H (Y 3sp )H (Y FeY 3sp 'FeY =-≤α?≥+α-=?++

查表(课本p89表6-2)17.1,发现对应pH 值处于1.0~1.4之间,可采用内插法(即假定)H (Y lg α在pH1.0~1.4之间为

线性变化),可得

2.1)0.14.1(02

.1601.181

.1701.180.1pH min =-?--+

=

若题目中没有告知金属离子浓度,默认其为0.02 mol ?L -1,直接采用下式:

1.178K lg lg 8lg K lg K lg F eY )H (Y )H (Y F eY 'F eY =-≤α?≥α-=

6-3 用0.02 mol ?L -1的EDTA 滴定同浓度的Cu 2+,试计算pH 最高允许上限。

解:pH 最高允许上限以滴定前金属离子不生成沉淀为限(辅助络合剂的存在可提高最高允许pH 上限,但此处不涉及)。查表(课本p352附录11)可得()()20

2sp 10

8.4OH Cu K -?=(课本只提供了I=0时的数据,仅当溶液极稀时才能使

用,而题中Cu 2+的浓度为0.02 mol ?L -1,应该采用I=0.1的数据更为合理,这一点大家应该了解)

2.502

.0108.4p 0.14c K p

0.14pH 20

M

sp max =?-=-=-

6-4 在pH=10.0的氨性缓冲溶液中,用0.0200 mol ?L -1的EDTA 标准溶液滴定0.0200 mol ?L -1的Zn 2+溶液,已知在化学计量点附近游离的NH 3的浓度为0.1000 mol ?L -1,(1)判断在此条件下是否可以用EDTA 准确滴定Zn 2+?(2)并求化学计量点时未与EDTA 络合的Zn 2+浓度占多少?(3)如果终点时NH 3的分析浓度为0.1000 mol ?L -1,则该条件下的K 'ZnY 是多少?(已知lgK ZnY =16.5,Zn(NH 3)1-4的log β1~log β4依次为2.37,4.16,7.31和9.06;NH 3的pK b =4.63,且pH=10.0时,lg αZn(OH)=2.4,lg αY(H)=0.5)(本题第2、3问可根据自己情况选作,不强求) 解:

(1)()

[][]13.54

3431NH Zn 10NH NH 13

=?β++?β+=α

()()()()()可以准确滴定?>=??

? ???==--=α-α-==+=-α+α=α69.81020200.0lg M c K lg 9.1013.55.05.16lg lg lgK lgK 101-101019.10sp '

Zn H Y ' 5.132.413.5OH Zn NH Zn Zn 3

(2)化学计量点时未与EDTA 络合的Zn 2+含量为:

[]

()()()

%004.02

/0200.010/20200.0M c K /M c M c Zn 9

.10sp '

sp sp '

sp

==

= (3)[]()()81.01010/10K H /K 63.400.1400.1063.400.14a a N H

3

=+=+=δ---+

[]()[][]()()()21

.1179.45.05.16lg lg lgK lgK 10110NH NH 1L mol 081.0c NH Zn H Y ' 4.79

OH Zn NH Zn Zn 4.794

3431NH Zn 1

NH NH 3333

3

=--=α-α-==-α+α=α=?β++?β+=α?=δ?=-

6-5 用0.01060 mol·L -1的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Mg 2+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CaCO 3 mg ·L -1表示);(2)水中钙和镁的含量(以CaCO 3 mg ·L -1和MgCO 3 mg ·L -1表示)。 解:(1)水样

))总硬度(V M V c CaCO 3

CaCO EDTA (1EDTA 3??=

13

L mg 1.3321000

.0101.10003130.001060.0-?=???=

(2)水样

))钙硬(V M V c CaCO 3

CaCO EDTA (2EDTA 3??=

13L mg 7.2031000

.0101.10001920.001060.0-?=???=

(3)水样

)))

()镁硬(V V V c MgCO EDTA (2EDTA (1EDTA 3-?=

13L mg 1.1081000

.01031.8401920.003130.001060.0-?=??-?=)(

6-6 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:%99.3%1005000

.031

.2400410.005000.000.250

.100m M n w s Mg

Mg Mg

=????=?=

%06.35%1005000

.041.6501340.005000.000.250

.100m M n w s Zn

Zn Zn =????=?=

%75.60%1005000

.055

.63)01340.003730.0(05000.000.250

.100m M n w s

Cu

Cu Cu =??-??=?=

6-7 称取含Fe 、Al 的试样0.2015 g ,溶解后,在pH=2.0时以磺基水杨酸为指示剂,加热至50℃左右,以0.02008 mol·L -1的EDTA 滴定至红色消失,消耗EDTA 15.20 mL 。然后加入上述EDTA 标准溶液25.00 mL ,加热煮沸,调节pH=4.5以PAN 为指示剂,趁热用0.02112 mol·L -1 Cu 2+标准溶液返滴定,用去8.16 mL 。计算试样中Fe 、Al 的质量分数(以Fe 2O 3和Al 2O 3计)。 解:

%09.12%1002015

.0269

.15901520.002008.0m 2M V c w s

O Fe EDTA EDTA O Fe 3232=????=

???=

()s

O Al Cu Cu EDTA EDTA O Al m 2M V c V c w 322232???-?=

++

()%34.8%1002015

.0296

.10100816.002112.002500.002008.0=????-?=

7-1 解释下列现象:(简明扼要即可,必要时可配合公式)

(1)将氯水慢慢加入到含有Br -和I -的酸性溶液中,以CCl 4萃取后,CCl 4层变为紫色。 答:查附录9可得以下数据

V 545.0V 05.1V

36.1V 45.1I /I Br /Br Cl

/Cl

Cl /HClO 3

3

2=?=?=?=?θθθ

θ-

--

--

-

可知氯水中的Cl 2及HClO 可将酸性溶液中的I -和Br -氧化为I 2和Br 2,I 2和Br 2更易溶于CCl 4,故可被CCl 4萃取,使CCl 4层呈紫色(I 2的紫色比Br 2的棕红色明显)。 (2)V 159.0V 534.0Cu /Cu I

/I 22=?>=?θθ

+

+-

,但是Cu 2+却能将I -氧化为I 2。

答:12

sp Cu /Cu CuI /Cu 101.11

lg

059.0159.0)CuI (K 1lg 059.022-θθ

?+=+?=?

+

++

V 534.0V 865.0I /I 3

=?>=θ-

-(具体计算过程不必列出,只回答原因即可)

即Cu +可与I -生成溶解度很小的CuI 沉淀(pK sp =11.96)而大大降低了溶液中Cu +的浓度,从而使得Cu 2+/Cu +的电极电位显著增高,以致可将I -氧化为I 2。

(3)Fe 2+的存在加速KMnO 4氧化Cl -的反应。

答:Mn VII 氧化Cl -的反应很慢,通常可认为难以发生。但体系中若有Fe 2+共存,则Mn VII 氧化Fe 2+的过程中可形成一系列Mn 的中间产物:Mn VI 、Mn V 、Mn IV 、Mn III ,它们均可较快的氧化Cl -,因此可诱导Cl -被Mn VII 氧化的速率加速。 (4)以KMnO 4滴定-

222O C 时,滴入KMnO 4的红色消失速度由慢到快。

答:KMnO 4 与 C 2O 42-的反应速度很慢,但反应产物Mn II 可催化该反应。开始反应时,由于没有或仅含极少量的Mn II ,故反应速度很慢,KMnO 4的红色消失得很慢;但随着反应进行,Mn II 不断产生,使得反应越来越快,KMnO 4红色消失速度亦逐渐加快。该现象称为自催化反应。

(5)于 K 2Cr 2O 7标准溶液中,加入过量 KI ,以淀粉为指示剂,用Na 2S 2O 3溶液商定至终点时,溶液由蓝变为绿。 答:K 2Cr 2O 7在酸性条件下与过量 KI 反应生成I 2 和Cr 3+(绿色)。淀粉加入后与I 2形成蓝色结合物使得溶液呈蓝色,用Na 2S 2O 3滴定至I 2完全反应,蓝色消失,故呈现出Cr 3+的绿色。 (6)碘量法测铜时,为什么要在接近终点时加入KSCN ?

答:由于CuI 沉淀表面会吸附少量I 2,当滴定到达终点后(蓝色消失),吸附在CuI 表面上的I 2又会与淀粉结合,溶液返回到蓝色。在接近终点时,加入KSCN 可使CuI 沉淀转化为溶解度更小、吸附I 2的倾向较小的CuSCN 。 7-2

在1.0 mol ?L -1 HCl 介质中,当()10.0c V I Cr =mol ?L -1,()020.0c III Cr =mol ?L -1时,试计算+-?327

2

Cr /O Cr 。

解:由附录10可知V 00.1'

Cr /O Cr

327

2=?θ+

-

V 02.1020.02

/10.0lg 6059.000.1c c lg 6059.02

2Cr O Cr '

Cr /O Cr Cr /O Cr 32723272327

2

=+=+?

=?+

-+

-

+-θ -

272O Cr 含2个()VI r C ,因此()2/c c

VI Cr O Cr 27

2=-

7-3 已知V 44.1Br /BrO 3

=?θ

-

-,V 55.0I /I

2

=?θ

-

,求以下反应的平衡常数lgK 。

O H 3I 3Br H 6I 6BrO 223++=++-+--

解:()

()5.90059

.06

55.044.1059

.06K lg I /I Br /BrO 2

3=?-=

??-?

=

θθ

-

-

-

7-4 计算在在1 mol·L -1 HCl 介质中用Fe 3+滴定Sn 2+时在反应完成度T=99.9、100.0、100.1%时的电位值。已知

V 70.0'Fe /Fe 23=?θ++,V 14.0'

Sn

/Sn 24=?θ++。 解:T=99.9%时,V 228.01

.09.99lg 2059.014.0c c lg 2059.02424Sn Sn '

Sn

/Sn =+=+?=?+=++θ

T=100%时,V 326.02

114

.0270.01sp

=+?+?=

?

T=100.1%时,V 523.00

.1001.0lg 059.070.0c c lg 059.02323Fe Fe '

Fe

/Fe =+=+?=?++++θ

7-5 称取软锰矿0.3216 g ,分析纯的Na 2C 2O 4 0.3685 g ,共置于同一烧杯中,加入H 2SO 4后加热,待反应完全后,用0.02400 mol ?L -1 KMnO 4溶液滴定剩余的Na 2C 2O 4,消耗KMnO 4溶液11.26 mL ,试计算软锰矿中MnO 2的质量分数。 解:如题可知42242

O C N a K M nO M nO

n 2n 5n 2=+,则

s

MnO KMnO KMnO O C Na O C Na s MnO MnO MnO m M )V c 5M m 2(21m M n w 2444

224

222

22?-?=

?=

%08.56%1003216

.094

.86)01126.002400.050.1343685.02(21=????-??=

7-6 称取含有苯酚的试样0.5000 g ,溶解后加入0.1000 mol ?L -1 KBrO 3溶液(其中含有过量KBr )25.00 mL ,加HCl 酸化后放置。待反应完全后,加入过量KI 。滴定析出的I 2消耗了0.1003 mol ?L -1 Na 2S 2O 3溶液29.91 mL 。计算试样中苯酚的质量分数。

解:具体反应式见课件或书本,可知存在以下关系:3322K BrO O S N a n 6n n 6=+苯酚

,则

s

O S Na O S Na KBrO KBrO s

m )V c V c 6(61

m M n w 32232233-?=?=

苯酚

苯酚苯酚

%64.37%1005000

.011.94)02991.01003.002500.01000.06(61

=???-???=

8-1 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)pH ≈4时用摩尔法测Cl -

答:测定结果偏高。摩尔法应当在中性或弱碱性介质(pH6.5~10.5)中进行,若在酸性介质(pH ≈4)中进行,由于-

24CrO 的酸效应而使得溶液中

[]-24

CrO 减小,需加入过量的滴定剂AgNO 3

才能观察到砖红色的Ag 2

CrO 4

沉淀。

(2)用法扬斯法测定Cl -时用曙红作指示剂

答:测定结果偏低。AgCl 沉淀对曙红的吸附能力高于Cl -,因此会在化学计量点之前就取代Cl -而被AgCl 沉淀吸附,使得终点提前到达。

(3)用佛尔哈德法测定Cl -,但没有加硝基苯

答:测定结果偏低。由于没有硝基苯的保护,生成的AgCl 沉淀会转化成溶解度更低的AgSCN 沉淀而使滴定终点延后,消耗SCN -标准溶液的体积增大,但因该法属于返滴定,因此使得测定结果偏低。 (4)中性溶液中用摩尔法测定Br -

答:滴定操作适当(锥瓶应剧烈振动以防止吸附Br -)时,测定结果应该误差允许范围内。 (5)用摩尔法测定 pH≈8的KI 溶液中的I -

答:摩尔法不适合测定I -,因为沉淀对I -的吸附力太强,会使结果偏低。 (6)用莫尔法测定Cl -,但配制的K 2CrO 4指示剂溶液浓度过稀。

答:需加入过量的滴定剂AgNO 3才能观察到砖红色的Ag 2CrO 4沉淀,因此结果偏高。

8-2 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K 2CrO 4为指示剂,用0.1045 mol·L -1 AgNO 3滴定至砖红色,共消耗AgNO 3标准溶液14.58 mL 。计算生理盐水中NaCl 的含量 (g ?mL -1)。 解:)mL g (10904.800

.1044

.5801458.01045.0V M V c 13NaCl

NaCl

AgNO AgNO NaCl

33--??=????=

ρ

8-3 称取银合金试样0.4000 g ,用酸溶解后,加铁铵矾指示剂,用0.1500 mol ·L -1 NH 4SCN 标准溶液滴定,用去22.60 mL ,计算样品中银的百分含量。 解:

%42.91%1004000

.087

.10702260.01500.0100m M V c w s

Ag

SCN NH SCN NH Ag 3434=??????=

%=

9-1

分析化学作业1(第三章)参考答案

解:

3622.06

.22231

.402M M 2F 7

22O P Mg MgO =?=

=

03782.053

.1876295

.141M 2M F 3

4345

2MoO 12PO )NH (O P =?=

=

?

5854.080

.101384

.1973)AsO (Cu 3)O H C (Cu M 3F 222232O As 3

2=?=

?=

3138.080.101354

.794)AsO (Cu 3)O H C (Cu M 4F 222232CuO =?=?=

1110.044.459296.101M 2M F Al )NO H C (O Al 36932=?==

9-2 有含硫约35%的黄铁矿,用重量法测定硫,欲得0.6 g 左右的BaSO 4沉淀,问应称取试样的重量为多少克? 解:

g 24.035

.029.233066

.326.0w M M m w m m s

BaSO s BaSO s

s

s 4

4=?=

?

==

10-1 测定某仪器对钠元素的检出限:对浓度为0.02 mg ?L -1钠标准溶液连续测定12次,仪器响应信号的平均值为0.157,标准偏差s 为0.0012,求该仪器对元素钠的检出限。(已知仪器响应信号与钠浓度的关系为S=Kc ) 解:

()114s DL L g 46.0L mg 106.402

.0/157.00012

.03c /A s 3k s 3Na c ---?μ=??=?===

10-2 用某仪器分析方法分析某试样中微量Cu 的含量,称取试样0.500 g ,溶解后定容到100 mL 容量瓶中作为试样溶液。分析溶液的配制及仪器测量的信号S 如下表所示(用0.1 mol ?L -1的HNO 3定容),计算试样中Cu 的质量分数(%)。(已知

分析化学作业1(第三章)参考答案

?试样信号=0.150-0.10=0.140;试样加标后信号=0.375-0.10=0.365 设试样处理为溶液时Cu 的含量为ρCu ,则存在以下关系式:

00

.2500

.500.100.5k 365.0A 00

.2500.5k 140.0A Cu Cu

?+ρ??

==ρ??

==+标准试样试样

解得ρCu =0.622 mg ?L -1;可求出Cu 的质量分数为:%0124.0500

.01000.0w Cu Cu

=?ρ=

11-1 溶液有颜色是因为它吸收了可见光中特定波长范围的光。若某溶液呈蓝色,它吸收的是什么颜色的光?若溶液无色透明,是否表示它不吸收光?

答:若溶液呈蓝色,表明其吸收了蓝光的互补光,即黄光。若溶液无色透明,仅能说明其不吸收可见波段的光。 11-2 紫罗兰酮有两种异构体,α异构体的吸收峰在228 nm (ε=14000 L ?mol -1?cm -1),而β异构体的吸收峰在296 nm (ε=11000 L ?mol -1?cm -11),试指出下列两种异构体分属哪种结构?

(a )

CH

CH

C

CH 3

O CH 3

CH 3

H 3C (b )

CH CH

C

CH 3

O CH 3

CH 3

H 3C

答:由结构可以看出异构体(a )的共轭体系比(b )多一个双键,因此可以确定(a )的λmax 长于(b ),故(a )为β异构

体;(b )为α异构体。

11-3 某化合物在己烷和乙醇中的λmax 分别为305和307 nm ,则该化合物的跃迁属于n →π*还是π→π*? 答:溶剂极性增加,λmax 增加,因此属于π→π*跃迁。

11-4:用分光光度法测定5.00?10-5 mol ?L -1的碱性K 2CrO 4溶液。在波长372 nm 处,用1 cm 吸收池测得百分透过率为59.1%。试计算(1)该溶液的吸光度;(2)摩尔吸光系数ε;(3)吸收系数a ;(4)若改用5 cm 吸收池,则透过率为多少? 解:(1)228.0591.0lg T

lg A =-==

(2)1135

cm mol L 1056.4)1000.51/(228.0c l /A ---???=??=?=ε

(3)113

cm g L 5.232.194/1056.4M /a --??=?=ε=

(4)072.010

10T 228

.05A ===?--

11-5:用双硫腙萃取光度法测定某含铜试样,称取试样试样0.200 g ,溶解后定容至100 mL ,从中移取10 mL 显色定容至25 mL ,用等体积的氯仿萃取一次。如萃取率为90%,有机相在最大吸收波长处用1 cm 吸收池测得吸光度为0.40,已知该波长下待测物的ε=4.0?104 L ?mol -1?cm -1,请计算试样中铜的质量分数。 解:%088.0200

.010901100.455

.63100.02510040.0m /M 100.010*******l A w 4s Cu cu =?????????=?????ε=

11-6 某催眠药物浓度为1.0?10-3 mol ?L -1,用1 cm 厚的比色皿在270 nm 下测得吸光度为0.400,345 nm 下测定吸光度为0.100。已经证明此药物在人体内的代谢产物在270 nm 处无吸收,1.0?10-4 mol ?L -1的代谢产物在345 nm 处的吸光度为0.460。现在取尿样10.0 mL ,稀释至100.0 mL ,在同样的条件下,在270 nm 下的吸光度为0.325,在345 nm 下的吸光度为0.720,计算原尿样中代谢产物的浓度。 解:()34345106.4)100.11/(460.0)

c l /(A metabolin ?=??=?=ε-

()100)100.11/(100.0)c l /(A drug 3345=??=?=ε-

()400)100.11/(400.0)c l /(A drug 3270=??=?=ε-

稀释试样中药物的浓度:()14270270drug L mol 1012.8400

325

.0l drug A c --??==?ε=

稀释试样中药物在345nm 处的A :()081.01012.81100c l drug A 4drug 345=???=??ε=-

稀释试样中代谢物的浓度:

()14345345345metabolin L mol 1039.14600

081.0720.0l )metabolin (drug A total A c --??=-=?ε-=

)(

原尿样中代谢产物的浓度:134metabolin

L mol 1039.1101039.1c ---??=??=

11-7 用硅钼蓝光度法测定钢中的磷。准确称取0.3549 g Na 2HPO 4溶解后定容至250 mL ,从中移取5.00 mL 置于100 mL 容量瓶中,用水稀释至刻度。然后分别取V mL 上述磷标准溶液置于50 mL 容量瓶中,用钼酸铵和亚硫酸钠显色后,用水稀释至刻度,摇匀,分别测得吸光度如下表:

V P /mL 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 A

0.0

0.149

0.297

0.445

0.592

0.742

称取钢样1.000 g 溶于酸后,移入100 mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,取此试液2.0 mL 于50 mL 容量瓶中,按上述显色条件显色并测得吸光度A=0.250,就算钢样中磷的百分含量。 解:

分析化学作业1(第三章)参考答案

故钢样中P 的含量为w%=0.506?25?0.1/1.000?100%=0.127

理论上将该标准曲线是要通过原点的(A=kc ),但在实际试验中可能因为空白选择不适当等原因会不通过原点(当然也有噪音的影响)。但建议大家尽量选择通过原点,如果线性关系不能满足要求,则选择不通过原点拟合。

分析化学作业1(第三章)参考答案

13-1 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∣H +‖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)0.406 V ;(3)0.218 V 。计算三种未知溶液的pH 。 解:根据题意可知电池电动势pH 059.0K E

SCE +=?-?=?-?=玻璃电极左右

当电池溶液为pH 已知的标准缓冲溶液时:s s s

pH 059.0K E += 当电池溶液为pH 未知的待测溶液时:x x x pH 059.0K E +=

因为采用相同的电极系统,可合理的认为:x s K K =,两式相减可得:

059

.0E E pH pH s

x s x -+=

将由pH 未知的待测溶液组成的电池电动势(1)0.642 V ;(2)0.406 V ;(3)0.218 V 代入,可得相应的pH 为(1)9.64;(2)5.64;(3)2.46

采用比较法求溶液pH 值时,所选择标准溶液的pH 值应与待测液比较接近,因此(1)号溶液应该选择pH7左右的标准缓冲液。

13-2 某Na 电极,其选择性系数300K H ,N a =+

+,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:根据公式%3%100)

Na ()

H (K %

E H ,Na ≤?αα?=

+

+++,可得

0.7pH L mol 1003.0300

1003.0K )Na ()H (173H ,Na ≥??=?=?α≤α---++

++

13-3 用氟离子选择性电极测定饮用水中F -含量时,吸取水样50.00 mL 于100 mL 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-192 mV 。然后在此溶液中加入1.00 mL 1.00×10-2 mol /L 氟标准溶液,测得电动势为-150 mV ,计算饮用水中F -的质量浓度。已知M F =19.0

解:可直接采用现成公式计算稀释后水样中F -的浓度,公式如下:

1S /E x )110(c c -?-?=

式中:142x s s L mol 1000.1100

00

.11000.1V V c c ---??=??=?=?;?E=-192+150=-42 mV ;

S=59(此题没有给出该电极的实际极差,因此选用理论值)

15159/424x L mol 1041.2)110(1000.1c -----??=-??=

则原水样中F -的质量浓度为:

15F L mg 916.010000.191041.22c --?=????=-

13-4 称取含银合金(内不含与Cl-反应的干扰物质)0.5074 g ,溶于稀硝酸后稀释到100 mL ,用银电极-饱和甘汞电极(饱和

-1

分析化学作业1(第三章)参考答案

分析化学作业1(第三章)参考答案

解:根据数据初步判断终点在9.60~9.70mL (因为滴定突跃附近E 变化应该最大)之间,因此只需计算该体积附近的二阶(1)mL 65.91.06.21.360.9V ep

=?--+

=

(2)55.21%1005074

.09

.10700965.01050.0%100m M V c %w s Ag ep Cl Ag =???=???=

14-1 填充柱气相色谱分析某试样,柱长为1 m 时,测得A 、B 两组分的保留时间分别为5.80 min 和6.60 min ,峰底宽分别为0.78 min 和0.82 min.,死时间为1.10 min ,试计算以下各项(1)载气的平均线速度;(2)组分B 的分配比;(3)组分A 的有效塔板数;(4)选择性因子;(5)分离度;(6)条件不变情况下,A 、B 完全分离时所需的柱长。 解:(1)10min m 91.010.1/1t /L u

-?=== (2)00.510

.110

.160.6k B =-=

(3)()()()58178.010.180.516A W t A t 16A n 2

20r eff =??? ??-?=??

? ??-?= (4)()()17.110.180.510

.160.6A t B t 'r 'r =--==α

(5)()

0.178

.082.080.560.62R =+-?=

(6)m 25.20.10.15.1L 2

5.1=???

? ??=

14-2 已知组分A 和B 的分配系数分别为7.6和9.3,当它们通过相比β=90的填充柱时,能否达到基本分离?(基本分离时R=1.0) 解:2.16.7/3.9K /K A B ===α

;10.090/3.9/K k B B ==β=

6969610.010.0112.12.1116k k 11R 16n 2

22

2

B B 2

2=?

?

? ??+???? ??-??=??? ??+???? ??-αα?= 填充柱柱长最多5 m (通常为2 m ),单位长度塔板数为1500/m ,因此无法达到这样的柱效,因此在上述条件下,不能实现分离。(计算柱效时,用A 的分配比也行,本来就是估算)

14-3 某组分在一2 m 长的色谱柱上的分配比为3.0,若载气流速为28 cm ?min -1,请问在理想状态下20 min 后该组分柱中的位置(即谱带中心距进样端的距离)以及该组分流出色谱柱所需时间(以色谱峰值所对应的时间表示)。

解:100r min cm 70.3128k 1u u u L u L

u L

t t t k

-?=+=+=?-

=-=

载气组分载气

载气组分

20 min 时,组分移动了20?7=140 cm (即距进样端140 cm ) 该组分流出色谱柱的时间:t=L/u 组分=200/7=28.6 min

分析化学作业1(第三章)参考答案

解:(1)H 1=0.18+0.40/0.50+0.24?0.50 =1.1cm

H 2=0.05+0.50/0.50+0.10?0.50=1.1 cm 相等

(2)1111opt s cm 3.124.0/40.0C /B u -?===

14-5 用柱长为2 m ?2.0 mm 的色谱柱分离乙酸甲酯、丙酸甲酯和正丁酸甲酯。它们的峰面积分别为18.1、43.6、29.9,相对质量校正因子分别为0.60、0.78、0.88,试计算丙酸甲酯的质量分数。 解:%78.47%1009

.2988.06.4378.01.1860.06

.4378.0w =??+?+??=

丙酸甲酯

14-6 用内标法测定乙醛中水分的含量,以甲醇为内标。称取0.0213g 甲醇加到4.586g 乙醛试样中进行色谱分析,测得水和甲醇的峰面积分别为150和174(具体单位与计算无关,因此忽略)。已知水和甲醇的相对校正因子分别为0.55和0.58,计算乙醛中水分的含量。

解:%38.0%100586

.417458.0150

55.00213.0m A f A f m m m w s

OH CH OH CH O H O H OH CH s

O H O

H 3322322=????

=

????=

=

14-7 为了测定一混合样品中的间苯二甲酸的含量,首先应了解样品的性质。该样品大致含有间苯二甲酸和对苯二甲酸,还有一些不明的其它杂质。现在称取样品0.3578 g ,内标癸二酸0.1029g 。将样品衍生化,使其中的酸转化为相应的甲酯,然后进行分析。测得间苯二甲酸二甲酯和癸二酸二甲酯的峰面积分别为23.7单位和24.5单位,已求得这两种酯的定量校正因子为0.77和1.00。试问:(1)间苯二甲酸的质量分数;(2)为什么要将样品预先进行衍生化?(间苯二甲酸、癸二酸、间苯二甲酸二甲酯、癸二酸二甲酯的分子量分别为166、202、194、230)(此题暂不强求,有经理同学可尝试做一下)

%9.20%1003578

.05.2400.1202230

1029.07.2377.0194

166m A f m m m A f m m m m %w s

s s X x x

=????

???=?????==

试样

癸二酸

癸二酸二甲酯间苯二甲酸二甲酯间苯二甲酸

试样

气相色谱适合测定沸点低、极性小的且热稳定性高的试样。间苯二甲酸的极性大且挥发性差,直接进样需较高柱温且易形成拖尾峰,导致分离效果变差。酯化后极性变小、挥发性增强,分离效果变好。

15-1 25?C 时,用CCl 4从水溶液中萃取Br 2,已知分配比D=29.0,今取浓度为1.00 mg ?mL -1的Br 2水溶液30.0 mL ,计算:(1)用萃取液15.0 mL 萃取1次时,进入有机相的Br 2为多少毫克?萃取率是多大?(2)每次用萃取液5.0 mL ,连续萃取3次时,进入有机相的Br 2为多少毫克?(3)两次萃取结果说明了什么问题? 解:30.0 mL 水样中含Br 2量为m 0=1.00?30.0 =30.0 mg

(1)mg 94.1301529300.30V DV V m m w o w 01

=?

?? ??+??=??

? ??+?=

则进入有机相的Br 2量为30.0-1.94=28.06 mg ;萃取率E=28.06/30.0?100%=93.5%

(2)mg 15.030529300.30V DV V m m 3

3

w o w 01=??? ??+??=??

? ??+?= 则进入有机相的Br 2量为30.0-0.15=29.85 mg ;萃取率E=29.85/30.0?100%=99.5%

(3)在总萃取剂体积不变的前提下,少量多次萃取有利于提高萃取效率。

15-2 萃取水溶液的Fe 3+,分配比为99,若水溶液中Fe 3+含量为10 mg ,用等体积溶剂萃取2次后,分出有机层,再用与有机相等体积的水洗一次,试计算共损失Fe 3+多少毫克?

解:萃取损失:mg 001

.0V V 99V 10V DV V m m 2

w w w 2w o w 02=??

?

??+?=??? ??+?= 萃取后有机相中含Fe 3+量为10-0.001=9.999 mg 反萃取损失:mg 1.0V V 99V 999.9V DV V m m w w w w o w '0'

1

=??

?

??

+?=???

??+?= 共损失Fe 3+量为0.101 mg

15-3 弱酸HA 在水相中和有机相中的分配系数K D =31,HA 在水中的解离常数Ka=2?10-3,假设A -不被有机相萃取,如果50 mL 水相用10 mL 有机相连续萃取三次(共30 mL 有机相),问pH=2.0时的萃取效率为多大? 解:

[][][][][][]

[][][][]83.2510102131

H k 1K H k 1HA HA H k HA HA HA A HA HA D 2

3

a D a w o

a w w o w w o =?+=+=

?

?? ?

?

+=

?+=+=

--+++-

%6.99501083.25501V DV V 1E 3

3

w o w =??? ??+?-=??

? ??+-=

15-4 将100 mL 水样通过强酸型阳离子交换树脂,流出液用0.1022 mol·L -1的NaOH 滴定,用去42.40 mL ,若水样中金属离子含量以钙离子含量表示,求水样中金属离子的质量浓度(mg·L -1)?

解:1s Ca

HCl s

Ca

Ca Ca

L mg 868100

.0208

.4040.421022.0V M n 21

V M n -?=???=??=?=

ρ

15-5 采用纸色谱分离混合溶液中的A 、B 两组分,如果采用的滤纸条长度为20 cm ,比移值R f (A)=0.40、R f (B)=0.60,则混合溶液经过分离后A 、B 组分的斑点中心相距最大距离为多少?

解:当流动相移动距离等于滤纸长度时,A 、B 组分的斑点中心相距最大,此时:

A 组分色层分离后的斑点中心相距原点的长度为:L A = 0.40×20 = 8.0 cm

B 组分色层分离后的斑点中心相距原点的长度为:L B = 0.60×20 = 12.0 cm 则A 、B 组分色层分离后的斑点中心相距最大距离为:L B –L A = 4.0 cm

2009级B 班考试大纲

1.考试范围:《新世纪大学英语》综合教程第三册1-7单元;《大学英语》(全新版)阅读教程以及《新世

纪大学英语》快速阅读第三册1-8单元;《大学英语》(全新版)听力教程第三册;《新世纪大学英语听力》(泛听材料)第四册 2.试卷结构:试卷由听力、词汇与结构、快速阅读、深度阅读、综合填空、写作6大部分组成,具体小题数、分值及时间分配等如下:

Part I Listening Comprehension (30%)

Section A :分值:10 10个短会话(short conversations ,每题1分,多项选择题)

Section B :分值:10 3篇短文/长对话 (short passages or long dialogues ,10个小题,每题1分,多

项选择题)

Section C :分值:10 1篇复合式听写(compound dictation ,11个小题,前8题(填词)每题0.5分,

后3题(填入句子)每题2分)

小题数:31 分值: 30% 时间:约30min.

出题范围:本学期所学的《大学英语》(全新版)听说教程30%,《新世纪大学英语听力》(调频台泛听) 第四册占40%,课外约占30%。

Part II Vocabulary & Structure (15%)

小题:30 分值:15% (每题0.5分)时间:15min.

出题范围:《新世纪大学英语》综合教程第三册1-7单元Text A/B中的词汇及语法

Part III Skimming and Scanning (10%)

小题:10 分值:10% (每题1分)时间:10 min.

出题范围:来自本学期所学的《新世纪大学英语》快速阅读教程第三册1-8单元

四级考试新题型(前7题为判断题,后3题为填词或短语)

Part IV Reading in Depth (20%)

Section A: 1篇四级考试新题型选词填空题(banked Cloze)

小题:10 分值:10% (每题1分)时间:10min.

Section B:1篇选择题

小题:5 分值:10% (每题2分)时间:15min.

出题范围:Section A 来自课外,Section B来自本学期所学的《大学英语》(全新版)阅读教程第三册1-8单元

Part V Cloze (10%)(选择题,非首字母填空)

小题:20(2篇)分值:10%(每题0.5分)时间:10min.

出题范围:本学期所学的《新世纪大学英语》综合教程第三册1-7单元,1篇出自Text A,另一篇出自Text B

Part V Writing (15%)

小题:1 分值:15% 时间:30 min.

出题范围:与本学期所学《新世纪大学英语》综合教程1-7单元的主题和内容相关

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