分析化學(xué)第習(xí)題參考解答

1、第二章 誤差和分析數(shù)據(jù)處理1、 指出下列各種誤差是系統(tǒng)誤差還是偶然誤差？如果是系統(tǒng)誤差，請(qǐng)區(qū)別方法誤差、儀器和試劑誤差或操作誤差，并給出它們的減免方法。答：砝碼受腐蝕：系統(tǒng)誤差(儀器誤差)；更換砝碼。天平的兩臂不等長(zhǎng)：系統(tǒng)誤差(儀器誤差)；校正儀器。容量瓶與移液管未經(jīng)校準(zhǔn)：系統(tǒng)誤差(儀器誤差)；校正儀器。在重量分析中，試樣的非被測(cè)組分被共沉淀：系統(tǒng)誤差(方法誤差)；修正方法，嚴(yán)格沉淀?xiàng)l件。試劑含被測(cè)組分：系統(tǒng)誤差(試劑誤差)；做空白實(shí)驗(yàn)。試樣在稱量過(guò)程中吸潮：系統(tǒng)誤差(操作誤差)；嚴(yán)格按操作規(guī)程操作?；瘜W(xué)計(jì)量點(diǎn)不在指示劑的變色范圍內(nèi)：系統(tǒng)誤差(方法誤差)；另選指示劑。讀取滴定管讀數(shù)時(shí)，最后一位

2、數(shù)字估計(jì)不準(zhǔn)：偶然誤差；嚴(yán)格按操作規(guī)程操作，增加測(cè)定次數(shù)。在分光光度法測(cè)定中，波長(zhǎng)指示器所示波長(zhǎng)與實(shí)際波長(zhǎng)不符：系統(tǒng)誤差(儀器誤差)；校正儀器。在HPLC測(cè)定中，待測(cè)組分峰與相鄰雜質(zhì)峰部分重疊系統(tǒng)誤差(方法誤差)；改進(jìn)分析方法6、兩人測(cè)定同一標(biāo)準(zhǔn)試樣，各得一組數(shù)據(jù)的偏差如下：(1)0.3-0.2-0.40.20.10.40.0-0.30.2-0.3(2)0.10.1-0.60.2-0.1-0.20.5-0.20.30.1 求兩組數(shù)據(jù)的平均偏差和標(biāo)準(zhǔn)偏差； 為什么兩組數(shù)據(jù)計(jì)算出的平均偏差相等，而標(biāo)準(zhǔn)偏差不等； 哪組數(shù)據(jù)的精密度高？解： 標(biāo)準(zhǔn)偏差能突出大偏差。第一組數(shù)據(jù)精密度高。7、測(cè)定碳的相對(duì)原

3、子質(zhì)量所得數(shù)據(jù)：12.0080、12.0095、12.0099、12.0101、12.0102、12.0106、12.0111、12.0113、12.0118及12.0120。求算：平均值；標(biāo)準(zhǔn)偏差；平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差；平均值在99%置信水平的置信限。解：8、在用氯丁二烯氯化生產(chǎn)二氯丁二烯時(shí)，產(chǎn)品中總有少量的三氯丁二烯雜質(zhì)存在。分析表明，雜質(zhì)的平均含量為1.60%。改變反應(yīng)條件進(jìn)行試生產(chǎn)，取樣測(cè)定，共取6次，測(cè)定雜質(zhì)含量分別為：1.46%、1.62%、1.37%、1.71%、1.52%及1.40%。問(wèn)改變反應(yīng)條件后，產(chǎn)品中雜質(zhì)百分含量與改變前相比，有明顯差別嗎？(=0.05時(shí))解： 查表2-2，

4、t5，0.05=2.571，t計(jì)算 < t臨界值 。 所以，改變反應(yīng)條件后，雜志含量與改變前無(wú)明顯差別。9、解：HPLC數(shù)據(jù) ：97.2，98.1，99.9，99.3，97.2，98.1%（6次） 化學(xué)法數(shù)據(jù)：97.8，97.7，98.1，96.7 ，97.3（5次） 用F檢驗(yàn)兩種方法結(jié)果的精密度是否存在顯著差別用t檢驗(yàn)平均值是否有顯著性差別說(shuō)明兩種方法的平均值沒(méi)有顯著差別。在該項(xiàng)分析中，HPLC法可以代替化學(xué)法。10、解：11、解：第三章 滴定分析法概論1、解：不可直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)： NaOH，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定 HCl，不是固體，難得到純凈物 H2SO4，不是固體 KMnO4，難制

5、得純度高的純凈物 Na2S2O3，難制得純凈物，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定2、答：草酸晶體部分風(fēng)化后標(biāo)定氫氧化鈉溶液濃度結(jié)果偏低（稱取一定質(zhì)量基準(zhǔn)物，實(shí)際物質(zhì)的量超過(guò)計(jì)算值，消耗了更多的氫氧化鈉，濃度標(biāo)定結(jié)果偏低），用此氫氧化鈉溶液測(cè)定有機(jī)酸摩爾質(zhì)量時(shí)結(jié)果偏低；碳酸鈉吸潮帶有少量水分后標(biāo)定鹽酸溶液濃度結(jié)果偏高（稱取一定質(zhì)量基準(zhǔn)物，實(shí)際物質(zhì)的量小于計(jì)算值，消耗了更少的鹽酸，濃度標(biāo)定結(jié)果偏高），用此鹽酸溶液測(cè)定有機(jī)堿摩爾質(zhì)量時(shí)結(jié)果偏高。3、(1)讀數(shù)偏大，結(jié)果(HCl)濃度偏低 (2)0.1248 > 0.1238，結(jié)果偏高 (3)HCl濃度比真實(shí)濃度低，需要消耗更多的HCl，結(jié)果偏低 (4)相同質(zhì)量的

6、碳酸氫鈉比碳酸鈉消耗的鹽酸少，導(dǎo)致消耗鹽酸體積減小，鹽酸濃度測(cè)定值偏高4、寫出下列各體系的質(zhì)子條件式。解：(1)NH4H2PO4：H+H3PO4=OH-+HPO42-+2PO43-+NH3(2)H2SO4(C1)+HCOOH(C2)：H+=OH-+HSO4-+2SO42-+HCOO-(3)NaOH(C1)+NH3(C2)：H+C1+NH4+=OH-(4)HAc(C1)+NaAc(C2)：H+=OH-+Ac-C2(5)HCN(C1)+NaOH(C2)：H+C2=OH-+CN-5、寫出H3AsO4MgBr2水溶液的電荷平衡式。解： OH-+H2AsO4-+2HAsO42-+3AsO43-=H+ 2

7、Mg2+H+=OH-+Br-6、解：8、已知1mL某HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液中含氯化氫0.004374g/mL，試計(jì)算：該HCl溶液對(duì)NaOH的滴定度該HCl溶液對(duì)CaO的滴定度。解：HCl+NaOH=NaCl+H2O 2HCl+CaO=CaCl2+H2O9、解： CaCO3 2HCl 10、二元弱酸H2A，已知pH=1.92時(shí)，H2A=HA-；pH=6.22時(shí)，HA-=A2-。計(jì)算：H2A的pKa1和pKa2HA-溶液的pH。解：pKa1=1.92，pKa2=6.22（二元酸分布系數(shù)公式，兩個(gè)相等處，一個(gè)極大值）第四章 酸堿滴定法補(bǔ)充習(xí)題：下列各酸，哪些能用NaOH溶液直接滴定或分步滴定？哪些不能？如

8、能直接滴定，各應(yīng)采用什么指示劑？(1) 甲酸(HCOOH) Ka=1.8×10-4答：cKa10-8，可以直接滴定?？梢圆捎梅犹甘緞?2) 硼酸(H3BO3) Ka1=5.4×10-10答：cKa110-8，不可以直接滴定。(3) 琥珀酸(H2C4H4O4) Ka1=6.9×10-5，Ka2=2.5×10-6答：cKa110-8，cKa210-8，但Ka1/Ka2104。不能分步滴定，但可以直接一次性滴定。(4) 檸檬酸(H3C6H5O7) Ka1=7.2×10-4，Ka2=1.7×10-5，Ka3=4.1×10-7答：c

9、Ka110-8，cKa210-8，cKa310-8但Ka1/Ka2104，Ka2/Ka3104。不能分步滴定，但可以直接一次性滴定。(5) 順丁烯二酸 Ka1=1.5×10-2，Ka2=8.5×10-7答：cKa110-8，cKa210-8，且Ka1/Ka2104?？梢苑植降味ā?6) 鄰苯二甲酸 Ka1=1.3×10-3，Ka2=3.1×10-6答：CKa110-8，CKa210-8，但Ka1/Ka2104。不能分步滴定，但可以直接一次性滴定。1、解：NaOH吸收CO2，將部分轉(zhuǎn)化為Na2CO3。 滴定強(qiáng)酸，如果以甲基橙為指示劑，終點(diǎn)化學(xué)計(jì)量關(guān)系還是1

10、:2，基本無(wú)影響。若以酚酞為指示劑，則碳酸鈉不能完全作用為氯化鈉，對(duì)結(jié)果有明顯影響。滴定弱酸，NaOH能中和弱酸，Na2CO3不能中和弱酸，需要消耗更多的標(biāo)準(zhǔn)溶液，將帶來(lái)正誤差(分析結(jié)果偏高)。2、答：硼砂溶于水將生成極弱酸硼酸和一元弱堿B4O72- + 5H2O = 2H2BO3- + 2H3BO3 一元弱堿的Kb=Kw/Ka,硼酸=1.8×10-5，因此可以用鹽酸準(zhǔn)確滴定而醋酸鈉Kb極小，無(wú)法準(zhǔn)確滴定。 氫氧化鈉可以測(cè)定醋酸不能滴定硼酸同理。補(bǔ)充習(xí)題：在下列何種溶劑中，醋酸、苯甲酸、鹽酸及高氯酸的酸強(qiáng)度都相同？純水；濃硫酸；液氨；甲基異丁酮答：液氨(堿性溶劑是酸的均化性溶劑)補(bǔ)充

11、習(xí)題：下列溶劑中何者為質(zhì)子溶劑？何者為無(wú)質(zhì)子溶劑？若為質(zhì)子溶劑，是酸性溶劑還是堿性溶劑？若為無(wú)質(zhì)子溶劑，是偶極親質(zhì)子溶劑還是惰性溶劑？冰醋酸；二氧六環(huán)；乙二胺；甲基異丁酮；苯；水；乙醚；異丙醇；丙酮；丁胺答：質(zhì)子溶劑：；其中，酸性溶劑：；堿性溶劑：無(wú)質(zhì)子溶劑：；其中，偶極親質(zhì)子溶劑：；惰性溶劑：補(bǔ)充習(xí)題：有一堿液，可能是NaOH、Na2CO3、NaHCO3或其中兩者的混合物。今用鹽酸滴定，以酚酞為指示劑時(shí)消耗HCl的體積為V1，加入甲基橙，繼續(xù)用鹽酸滴定又消耗HCl的體積為V2。當(dāng)出現(xiàn)下列情況時(shí)，溶液各由哪些物質(zhì)組成？V1V20；V2V10；V1=V2；V1=0，V20；V10，V2=0答：N

12、aOH+Na2CO3； Na2CO3+NaHCO3；Na2CO3； NaHCO3； NaOH。3、解：0.10mol/L NaH2PO4 兩性物質(zhì)溶液， 注：此時(shí)公式中的Ka1和Ka2對(duì)應(yīng)于磷酸的第一和第二步離解。0.05mol/L HAc和0.05mol/L NaAc混合溶液緩沖溶液，用緩沖溶液公式計(jì)算0.1mol/L NaAc溶液 堿性溶液，按一元弱堿公式計(jì)算0.10mol/L NH4CN，兩性物質(zhì)溶液，用最簡(jiǎn)公式計(jì)算0.10mol/L H3BO3，一元弱酸溶液，用最簡(jiǎn)公式計(jì)算0.05mol/L NH4NO3，一元弱酸溶液，用最簡(jiǎn)公式計(jì)算4、已知水的離子積常數(shù)Ks=10-14，乙醇的離子積

13、常數(shù)Ks=10-19.1，求：(1)純水的pH和乙醇的pC2H5OH2。(2)0.0100mol/LHClO4的水溶液和乙醇溶液的pH、pC2H5OH2及pOH、pC2H5O。(設(shè)HClO4全部離解)解：(1) (2)因HClO4全部離解，故水溶液中：pH=-lg0.0100=2.00，pOH=14.00-2.00=12.00乙醇溶液中：pC2H5OH2=-lg0.0100=2.00，pC2H5O=19.10-2.00=17.105、解：HA的摩爾質(zhì)量 6、解：化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，完全生成NaAc 0.0500mol/L pOH=5.27；pH=8.73。終點(diǎn)誤差計(jì)算略，計(jì)算結(jié)果相等均為0.03%。

14、7、解：酚酞做指示劑，消耗鹽酸12.00mL，說(shuō)明試樣中有Na3PO4。 Na3PO4 HCl = Na2HPO4 NaCl 8、解：9、解：只簡(jiǎn)單提示思路，尿素分子式為 CO(NH2)2；每分子尿素能產(chǎn)生2分子能被吸收滴定的NH3。因此滴定劑HCl物質(zhì)的量為尿素物質(zhì)的量2倍。第五章 配位滴定法3、解：此題題意為Al3+總濃度為0.10mol/L。=1+1.4×104+1.4×107+1.0×109+5.6×109+2.3×109+6.9×107=8.9×109比較式中各項(xiàng)數(shù)值相對(duì)大小，可見主要存在形式為AlF3 、AlF4

15、- 、AlF52-Al3+=cAl/Al(F)=0.10/(8.9×109)=1.1×10-11 (mol/L)4、待測(cè)溶液含2×10-2mol/L的Zn2+和2×10-3mol/L的Ca2+，(1)能否用控制酸度的方法選擇滴定Zn2+？(2)若能，控制酸度范圍是多少？解：lg（cK）= 6.815，可用控制酸度的方法選擇滴定Zn2+。6、取100mL水樣，用氨性緩沖溶液調(diào)節(jié)至pH=10，以EBT為指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.008826 mol/L)滴定至終點(diǎn)，共消耗12.58mL，計(jì)算水的總硬度。如果將上述水樣再取100mL，用NaOH調(diào)節(jié)pH=

16、12.5，加入鈣指示劑，用上述EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗10.11mL，試分別求出水樣中Ca2+和Mg2+的量。解：17、稱取葡萄糖酸鈣試樣0.5500g，溶解后，在pH=10的氨性緩沖溶液中用EDTA滴定(EBT為指示劑)，滴定消耗濃度為0.04985mol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液24.50ml，試計(jì)算葡萄糖酸鈣的含量。（分子式C12H22O14Ca·H2O）解：第6章 氧化還原滴定法4、解：計(jì)量點(diǎn)電位電位突躍范圍即：應(yīng)選亞甲藍(lán)指示劑(理論變色點(diǎn)0.36V)。5、解：根據(jù)化學(xué)計(jì)量關(guān)系，硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量為重鉻酸鉀物質(zhì)的量6.6、解：先確定有關(guān)化學(xué)計(jì)量關(guān)系2Cu2+ I2 2N

17、a2S2O3 計(jì)算膽礬試樣含量7、解： 本題是返滴定法測(cè)定鹽酸小檗堿的含量 重鉻酸鉀與鹽酸小檗堿反應(yīng)化學(xué)計(jì)量關(guān)系為1:2。滴定度T=2(cV)重鉻酸鉀M鹽酸小檗堿=13.05(mg/ml) 與鹽酸小檗堿反應(yīng)的K2Cr2O7的量為總量減去剩余量剩余K2Cr2O7的一部分（250ml中取100ml）用置換碘量法與Na2S2O3作用。 求算50.00ml K2Cr2O7過(guò)量的量：8、解： 9、解： 1C2O42- (2/5)KMnO4 CaCaC2O4(2/5)KMnO4設(shè)5.00ml血液中鈣的物質(zhì)的量為 n mol，有：10、解：本題較復(fù)雜，只說(shuō)下簡(jiǎn)單思路草酸溶液一部分與二氧化鉛作用將其還原，化學(xué)計(jì)量關(guān)系為1:1；剩余草酸用高錳酸鉀滴定，化學(xué)計(jì)量關(guān)系為5:2；沉淀溶解后消耗高錳酸鉀量為全部鉛離子的量第7章 沉淀滴定法和重量分析法1、說(shuō)明以下測(cè)定中，分析結(jié)果偏高、偏低還是沒(méi)影響？為什么？（1） 在pH4或pH11時(shí)，以鉻酸鉀指示劑法測(cè)定Cl-。（2） 采用鐵銨礬指示劑法測(cè)定Cl-或Br-，未加硝基苯。（3） 吸附指示劑法測(cè)定Cl-，選曙紅為指示劑。（4） 用鉻酸鉀指示劑法測(cè)定NaCl、Na2SO4混合液中的NaCl。答：(1)偏