《分析化學》思考題答案(第四版,武漢大學版).doc

分析化學思考題答案(第四版,武漢大學版) 分析化學課后習題答案 1 2 3 從第三章開始。前面的大家應該都不需要吧、 第3章分析化學中的誤差與數據處理 1根據有效數字運算規(guī)則，計算下列算式： (1)19.469+1.537-0.0386+2.54 (2) 3.6?0.0323?20.59?2.12345 45.00?(24.00?1.32)?0.1245 1.0000?1000(3) (4) pH=0.06，求+ H=? 解：a. 原式 =19.47+1.54-0.04+2.54=23.51 b. 原式=3.60.032212.1=5.1 c. 原式= +-0.06 d. H=10=0.87( mol/L ) 2. 返滴定法測定試樣中某組分含量時，按 下式計算： 已知V1（25.000.02）mL，V2（5.000.02）mL，m =（0.20000.0002）g,設濃度c及摩爾質量Mx的誤差可忽略不計，求分析結果的極值相對誤差。 解： ?x xmax 45.00?22.68?0.1245 =0.1271 1.000?1000 2 c(V1?V2)Mx ?x?100% m = EVEm ?Vm = 0.040.0002 ?200.2 =0.003=0.3% 3設某痕量組分按下式計算分析結果：，A為測量值，C為空白值，m為試樣質量。已知sA=sC=0.1，sm=0.001，A=8.0，C=1.0，m=1.0，求sx。 解： 22222 s(A?C)sxsmsA?sCsm0.12?0.120.0012?4?4.09?10x2(A?C)2m2(A?C)2m2(8.0?1.0)21.02 2 x? A?Cm 且 故s?0.14 4. 測定某試樣的含氮量，六次平行測定的結果為20.48，20.55，20.58，20.60，20.53，20.50。 a. 計算這組數據的平均值、中位數、全距、平均偏差、標準偏差和相對標準偏差； b.若此試樣是標準試樣，含氮量為20.45，計算測定結果的絕對誤差和相對誤差。 x x? 8.0?1.0 ?7.01.0 解：a. 平均值 16 16x?xi ni?1 =(20.48+20.55 +20.58+20.6020.5320.50) 20.54 中位數 20.54 全距20.6020.480.12 平均偏差 ?x? n 0.04 ?x? 標準偏差 s? n?1 n ii?1 n 2 i?1 i 0.05 s 相對標準偏差 RSD?100% 0.2 b. 若此試樣含氮量為20.45 E?T 則絕對誤差20.5420.450.09 EE?100%相對誤差T a a r 5. 反復稱量一個質量為 1.0000g的物體，若標準偏差為0.4mg，那么測得值為1.0000?1.0008g的概率為多 少？ 解：由?0.4mg?1.0000g 故有 即0?u?2 查表得 P=47.73% 6. 按正態(tài)分布x落在區(qū)間(?1.0?,?0.5?)的概率是多少？ 解：u1=1.0, P1=0.3413 u2=0.5, P2=0.1915 正態(tài)分布x落在區(qū)間(?1.0?,?0.5?)的概率是P1+ P2=0.3413+0.1915=53.28% 1.0000?1.00001.0008?1.0000 ?u? 0.00040.0004 0.09 ?100%?0.4%20.45 7要使在臵信度為95時平均值的臵信區(qū)間不超過s，問至少應平行測定幾次? 解： ?x?t?s?x?tf?5時,t?2.57, 查表，得： 8.若采用已經確定標準偏差（?）為0.041的分析氯化物的方法，重復三次測定某含氯試樣，測得結果的平均值為21.46，計算： a. 90%臵信水平時，平均值的臵信區(qū)間； b. 95%臵信水平時，平均值的臵信區(qū)間。 解： a. 90% 臵信水平時，f?2時,t?2.92,?21.46?t?21.46%?0.07% 0.90,2 ?1.049?1f?6時,t?2.45,?0.926?1 故至少應平行測定5次 b. 95% 臵信水平時， f ?2時,t0.95, 2 ?4.30, ? ?21.46?t ?21.46%?0.10% 9. 果分別為30.48%, 30.42%, 30.59%, 30.51%, 30.56%, 30.49%，計算臵信水平95%時總體平均值的臵信區(qū)間。 解： ? 16x?xi ni?1 30.48%?30.42%?30.59%?30.51%?30.56%?30.49% ?30.51% 6 臵信度為95%時： t0.05,5?2.57,?x?t?,f?30.51%?2.57?30.51%?0.06%s? 10. 設分析某鐵礦石中鐵的質量分數時，所得結果符合正態(tài)分布，已知測定結果平均值為52.43，標準偏差 為0.06，試證明下列結論：重復測定20次，有19次測定結果落在52.32至52.54范圍內。 解： 查表，f=20時，P99 20次測定中概率在2099%=19.8，大于19次。 11.下列兩組實驗數據的精密度有無顯著性差異(臵信度90)? A：9.56，9.49，9.62，9.51，9.58，9.63 B：9.33，9.51，9.49，9.51，9.56，9.40 t? ? ?8.20 解：a. 16 x?xi?9.57 ni?1 b. s? ?5.71% 故s 2 ?32.6?10?4 16 x?xi?9.47 ni?1 ?8.51% s? 故s 2 ?72.4?10?4 所以F?5.05 2.221 表 2sb72.4?10?4 F?2?2.221 sa32.6?10?4 查表得 無顯著性差異。 12.鐵礦石標準試樣中鐵質量分數的標準值為54.46，某分析人員分析四次，平均值為54.26，標準偏差為0.05，問在臵信度為95時，分析結果是否存在系統誤差？ 第1章 分析化學概論 1. 稱取純金屬鋅0.3250g，溶于HCl后，定量轉移并稀釋到250mL容量瓶中，定容，搖勻。 計算Zn2+溶液的濃度。 解：cZn2?0.325065.39?1?0.01988mol?L 250?10?3 2. 有0.0982mol/L的H2SO4溶液480mL,現欲使其濃度增至0.1000mol/L。問應加入0.5000mol/L H2SO4的溶液多少毫升？ 解：c1V1?c2V2?c(V1?V2) 0.0982mol/L?0.480L?0.5000mol/L?V2?0.1000mol/L?(0.480L?V2) V2?2.16mL 4要求在滴定時消耗0.2mol/LNaOH溶液2530mL。問應稱取基準試劑鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4)多少克？如果改用H2C2O4?2H2O做基準物質，又應稱取多少克？ 解：nNaOH:nKHC8H4O4?1:1 m1?n1M?cV1M ?0.2mol/L?0.025L?204.22g/mol?1.0g m2?n2M?cV2M ?0.2mol/L?0.030L?204.22g/mol?1.2g 應稱取鄰苯二甲酸氫鉀1.01.2g nNaOH:nH2C2O4?2H2O?2:1 1cV1M2 m1?n1M? 1?0.2mol/L?0.025L?126.07g/mol?0.3g2 m2?n2M?1cV2M2 1?0.2mol/L?0.030L?126.07g/mol?0.4gHCO?2H2O2應稱取2240.30.4g 6含S有機試樣0.471g，在氧氣中燃燒，使S氧化為SO2，用預中和過的H2O2將SO2吸收，全部轉化為H2SO4，以0.108mol/LKOH標準溶液滴定至化學計量點，消耗28.2mL。求試樣中S的質量分數。 解：S?SO2?H2SO4?2KOH nM?100%m0w? 1?0.108mol/L?0.0282L?32.066g/mol ?100%0.471g ?10.3% 80.2500g不純CaCO3試樣中不含干擾測定的組分。加入25.00mL0.2600mol/LHCl溶解，煮沸除去CO2，用0.2450mol/LNaOH溶液反滴定過量酸，消耗6.50mL，計算試樣中CaCO3的質量分數。 解：CaCO3?2HCl NaOH?HCl 1(cV?cV)MnMw?100%?100%m0m0 1(0.2600mol/L?0.025L?0.2450mol/L?0.0065L)?100.09g/mol?100%0.2500g ?98.24% 9 今含有MgSO47H2O純試劑一瓶，設不含其他雜質，但有部分失水變?yōu)镸gSO46H2O，測定其中Mg含量后，全部按MgSO47H2O計算，得質量分數為100.96%。試計算試劑 中MgSO46H2O的質量分數。 解：設MgSO46H2O質量分數?x MgSO47H2O為1-?x 100.96%=1-?x+?xM(MgSO4?7H2O) M(MgSO4?6H2O) ? x=100.96%?10.0096=0.1217 7?1?1M6228.455 若考慮反應,設含MgSO47H2O為n1 mol MgSO46H2O為n2 mol 樣本質量為100g。 n=n1+n2 n?246.47=100.96 n1?228.455+ n2?246.47=100 18n1=0.96?n=0.253 m(MgSO46H2O)=n?M MgSO46H2O=0.053?226.45=12.18 ? =12.18=0.1218 100 10不純Sb2S30.2513g，將其置于氧氣流中灼燒，產生的SO2通入FeCl3溶液中，使Fe3+還原至Fe2+，然后用0.02000mol/LKMnO4標準溶液滴定Fe2+，消耗溶液31.80mL。計算試樣中Sb2S3的質量分數。若以Sb計，質量分數又為多少？ 解：Sb2S3?2Sb?3SO2?6Fe2? 6KMnO45 55nSb2S3?cV?0.0200mol/L?0.03180L?0.00053mol66 nSb?2nSb2S3?2?0.00053mol?0.00106mol 0.00053mol?339.68g/mol?100%?71.64%230.2513g 0.00106mol?121.76g/molwSb?100%?51.36%0.2513gwSbS? 12. 用純As2O3標定KMnO4溶液的濃度。若0.211 2 g As2O3在酸性溶液中恰好與36.42 mL KMnO4反應。求該KMnO4溶液的濃度。 3?5AsO?10AsO?4MnO2334解：故 4mcVKMnO4?10005M cKMnO44?0.2112?1000?0.02345(mol/L)36.42?197.8 14H2C2O4作為還原劑。可與KMnO4反應如下： +2+5H2C2O4+2MnO- 4+6H=10CO2?+2Mn+8H2O 其兩個質子也可被NaOH標準溶液滴定。分別計算0.100molL-1NaOH和0.100 molL-1 KMnO4溶液與500mg H2C2O4完全反應所消耗的體積（mL）。 nH2C2O4? 解：mH2C2O4MH2C2O4500?5.553?10?3(mol)90.035 ?H2C2O4?2NaOH nNaOH?2nH2C2O4?2?5.553?10?3?11.106?10?3(mol) VNaOH nNaOH11.106?10?3?0.111(L)?111(mL)cNaOH0.100 ?H2C2O4?2KMnO45 nKMnO4?22nH2C2O4?5.553?10?3?2.221?10?3(mol)55 VKMnO4? nKMnO4cKMnO42.221?10?3?0.0222(L)?22.2(mL)0.100 16. 含K2Cr2O7 5.442gL-1的標準溶液。求其濃度以及對于Fe3O4（M=231.54gmol-1）的滴定度（mg/mL）。 cK2Cr2O7? 解：nK2Cr2O7VK2Cr2O75.442?0.01850(mol/L)1 TFe3O4/K2Cr2O7?cK2Cr2O7?MFe3O4?2?0.01850?231.54?2?8.567(mg/mL) 18. 按國家標準規(guī)定，化學試劑FeSO47H2O（M=278.04gmol-1）的含量：99.50100.5%為一級（G.R）；99.00%100.5%為二級（A.R）；98.00%101.0%為三級（C.P）?，F以KM