2014年分析化学课后作业参考答案 P25： 1．指出在下列情况下，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） 砝码被腐蚀； （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HCl 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。 3．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mL 02.0±，故读数的绝对误差mL a 02.0±=E 根据%100?T E = E a r 可得 %1%100202.02±=?±= E mL mL mL r %1.0%1002002.020±=?±=E mL mL mL r 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。 4．下列数据各包括了几位有效数字？ （1）0.0330 (2) 10.030 (3) 0.01020 (4) 8.7×10-5 (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 9．标定浓度约为0.1mol ·L -1 的NaOH ，欲消耗NaOH 溶液20mL 左右，应称取基准物质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改善？若改用邻苯二甲酸氢钾为基准物，结果又如何？ 解：根据方程2NaOH+H 2C 2O 4·H 2O==Na 2C 2O 4+3H 2O 可知， 需H 2C 2O 4·H 2O 的质量m 1为：
第四章思考题与习题 1．解释以下名词术语：滴定分析法，滴定，标准溶液（滴定剂），标定，化学计量点，滴定终点，滴定误差，指示剂，基准物质。 答：滴定分析法：将一种已知准确浓度的试剂溶液（即标准溶液）由滴定管滴加到被测物质的溶液中，直到两者按照一定的化学方程式所表示的计量关系完全反应为止，然后根据滴定反应的化学计量关系，标定溶液的浓度和体积用量，计算出被测组分的含量，这种定量分析的方法称为滴定分析法。 滴定：在用滴定分析法进行定量分析时，先将被测定物质的溶液置于一定的容器中（通常为锥形瓶），在适宜的条件，再用一种标准溶液通过滴定管逐滴地加到容器里，直到两者完全反应为止。这样的操作过程称为滴定。 标准溶液（滴定剂）：已知准确浓度的试剂溶液。 标定：将不具备基准物质条件的这类物质配制成近似于所需浓度的溶液，然后利用该物质与某基准物质或另一种标准之间的反应来确定其准确浓度，这一操作过程称为标定。 化学计量点：当滴入的标准溶液与被测定的物质按照一定的化学计量关系完全反为止，称反应达到了化学计量点。 滴定终点：滴定进行至指示剂的颜色发生突变时而终，此时称为滴定终点。 滴定误差：滴定终点与化学计量点往往并不相同，由此引起测定结果的误差称为终点误差，又称滴定误差。 指示剂：为了便于观察滴定终点而加入的化学试剂。 基准物质：能用于直接配制标准溶液的化学试剂称为基准物质。 2．滴定度的表示方法T B/A和T B/A%各自的意义如何？ T表示每毫升标准溶液相当于被测物质的质量（g或mg）。 答： B A T表示每毫升标准溶液相当于被测物质的质量分数。 B % A 3．基准试剂（1）H2C2O4 ·2H2O因保存不当而部分分化；（2）Na2CO3因吸潮带有少量湿存水。用（1）标定NaOH[或用（2）标定HC1]溶液的浓度时，结果是偏高还是 偏低？用此NaOH（HC1）溶液测定某有机酸（有机碱）的摩尔质量时结果偏高还 是偏低？ 答：用（１）标定NaOH溶液的浓度时，结果偏低, 用（２）标定HCl溶液的浓度 时，结果偏高；用此NaOH溶液测定有机酸时结果偏低, 用此HCl溶液测定有机碱 时结果偏高。 4．有一在空气中曝露过的氢氧化钾，经测定知其含水7.62%，K2CO32.38%及KOH 90.00%。将此试样1.000g 加1.000 mol·L-1 HCl溶液46.00mL，过量的酸再用1.070 mol·L-1KOH反滴定至完全反应。将此溶液蒸发至干，问所得残渣是什么？有多少 克？ 解：所得残渣为KCl，有3.427g K2CO3+2HCl==2KCl+CO2+H2O KOH+HCl==KCl+H2O
实验四铵盐中氮含量的测定（甲醛法） 思考题： 1.铵盐中氮的测定为何不采用NaOH 直接滴定法？ +的K a=5.6 ×10-10，其Ck a<10-8,酸性太弱，所以不能用NaOH 直接滴定。 答：因NH 4 2. 为什么中和甲醛试剂中的甲酸以酚酞作指示剂；而中和铵盐试样中的游离酸则以甲 基红作指示剂？ 答：甲醛试剂中的甲酸以酚酞为指示剂用NaOH 可完全将甲酸中和，若以甲基红为指示 剂，用NaOH 滴定，指示剂变为红色时，溶液的pH 值为 4.4，而甲酸不能完全中和。铵盐 试样中的游离酸若以酚酞为指示剂，用NaOH 溶液滴定至粉红色时，铵盐就有少部分被滴 定，使测定结果偏高。 3.NH 4HCO 3 中含氮量的测定，能否用甲醛法？ 答：NH4HCO3 中含氮量的测定不能用甲醛法, 因用NaOH溶液滴定时，HCO 3 - 中的H+同时被滴定，所以不能用甲醛法测定。 实验五混合碱的分析（双指示剂法） 思考题： 1.用双指示剂法测定混合碱组成的方法原理是什么？ 答：测混合碱试液，可选用酚酞和甲基橙两种指示剂。以HCl 标准溶液连续滴定。滴定的方法原理可图解如下： 2.采用双指示剂法测定混合碱，判断下列五种情况下，混合碱的组成？ 1
（1）V1=0 V 2>0（2）V1>0 V2=0（3）V1>V 2（4）V 1 一、选择题 1．对反应 2SO 2(g)+O 2(g) NO(g) 2SO 3(g) 下列几种速率表达式之间关系正确的是( )。 A. dt dc dt c ) O ()SO (d 22= B. t c t c d 2)SO (d d )SO (d 32= C. t c t c d )O (d d 2)SO (d 23= D. 32d (SO ) d (O )2d d c c t t =- 解：选D 。依据化学反应的瞬时速率的表达通式，对于一般化学反应，速率表达可写出通式如下： A B Y Z A B Y Z νννν---???=???++ t v c t v c t v c t v c v d d d d d d d d Z Z Y Y B B A A ==== 2．由实验测定，反应 H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g) 的速率方程为v ＝kc (H 2)c 1/2(Cl 2) ，在其他条件不变的情况下，将每一反应物浓度加倍， 此时反应速率为( )。 A. 2v B. 4v C. 2.8v D. 2.5v 解：选C 。依据化学反应的速率方程υ＝kc (H 2)c 1/2(Cl 2)，H 2和Cl 2浓度增大都增大一倍时，速率应该增大22倍，即相当于2.8Υa 。 3．测得某反应正反应的活化能E a.正=70 kJ·mol -1，逆反应的活化能E a.逆=20 kJ·mol -1，此反应的反应热为( ) A. 50 kJ·mol -1 B. -50 kJ·mol -1 C. 90 kJ·mol -1 D. -45 kJ·mol -1 解：选A 。依据过渡态理论，反应热可以这样计算：Q = E a,正－ E a,逆 。 4．在298K 时，反应 2H 2O 2===2H 2O+O 2，未加催化剂前活化能E a =71 kJ·mol -1，加入Fe 3+作催化剂后，活化能降到42 kJ·mol -1，加入 催化剂后反应速率为原来的（ ）。 A. 29倍 B. 1×103倍 C. 1.2×105倍 D.5×102倍 解：选C 。依据阿仑尼乌斯指数式k = A ·e RT E a - ，可得5298 314.8290001 2102.1e e 2 1 ?===?-RT E E a a k k 5．某反应的速率常数为2.15 L 2·mol -2·min -1，该反应为( )。 A. 零级反应 B. 一级反应 C. 二级反应 D. 三级反应 解：选D 。对于一个基元反应，aA + bB = cC + dD ，有反应速率为(A)(B)a b v kc c =则其速率常数k 的单位的通式可写成：(mol · L -1)1-a-b ·s -1， 反推可以得到为三级反应。 6．已知反应 2NO(g)+Cl 2(g)===2NOCl(g) 的速率方程为v ＝kc 2(NO)c (Cl 2)。故该反应( ) A. 一定是复杂反应 B. 一定是基元反应 C. 无法判断 解：选C 。基元反应符合质量作用定律，但符合质量作用定律的不一定都是基元反应。反应是基元反应还是复杂反应，要通过实验来确定。 7．已知反应 N 2(g)+O 2(g)===2NO(g) Δr H m θ>0，当升高温度时，K θ将( )。 A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 无法判断 解：选B 。根据吕·查德里原理，对吸热反应，当升高温度时，平衡就向能降低温度（即能吸热）的方向移动；即反应正向进行，平衡常数 将增大。 8．已知反应 2SO 2(g)+O 2(g) 3(g) 平衡常数为K 1θ，反应 SO 2(g)+21O 2(g) SO 3(g) 平衡常数为K 2θ。则K 1θ和K 2θ 的关系为( ) A. K 1θ＝K 2θ B. K 1θ＝ θ 2 K C. K 2θ＝ θ 1K D. 2K 1θ＝K 2θ 解：选C 。根据平衡常数的表达式，平衡常数与化学反应的化学计量数是有关的。化学反应的化学计量数的变化影响着平衡常数的指数项。 9．反应 2MnO 4-+5C 2O 42-+16H +===2Mn 2++10CO 2+8H 2O Δr H m θ< 0，欲使KMnO 4褪色加快，可采取的措施最好不是( )。 A. 升高温度 B. 降低温度 C. 加酸 D. 增加C 2O 42-浓度 解：选B 。欲使KMnO 4褪色加快，即增大反应的速率，只能通过升高温度，增大反应物的浓度，加入催化剂等来考虑。所以这里降低 温度不利于加快反应速率。 10．设有可逆反应 a A(g) + b B(g) d D(g) + e E(g) θm r H ? >0，且a +b >d +e ，要提高A 和B 的转化率，应采取的措施是( )。 A. 高温低压 B. 高温高压 C. 低温低压 D. 低温高压 解：选B 。根据吕·查德里原理，对吸热反应，当升高温度时，平衡就向能降低温度（即能吸热）的方向移动；当增大压力时，平衡就向能 第三章 思考题与习题 1．指出在下列情况下，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） 砝码被腐蚀； （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HCl 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。 （6）系统误差中的操作误差。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。 2．如果分析天平的称量误差为±0.2mg ，拟分别称取试样0.1g 和1g 左右，称量的相对误差各为多少？这些结果说明了什么问题？ 解：因分析天平的称量误差为mg 2.0±。故读数的绝对误差g a 0002.0±=E 根据%100?T E =E a r 可得 %2.0%1001000.00002.01.0±=?±=E g g g r %02.0%1000000.10002.01±=?±= E g g g r 这说明，两物体称量的绝对误差相等，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，相对误差就比较小，测定的准确程度也就比较高。 3．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mL 02.0±，故读数的绝对误差mL a 02.0±=E 根据%100?T E =E a r 可得 %1%100202.02±=?±=E mL mL mL r 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%，若甲分析结果为%，%，%，乙分析得%，%，%。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 = ++÷3 =(%) x 2 = ＋＋ ÷3 = (%) E 1=－ =(%) E 2=－ = (%) %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：%，% 乙：%，% 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。 思考题与习题 1．指出在下列情况下，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）砝码被腐蚀； （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HCl溶液用的NaOH标准溶液中吸收了CO2。 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。 （6）系统误差中的操作误差。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。 2．如果分析天平的称量误差为±0.2mg，拟分别称取试样0.1g和1g左右，称量的相对误差各为多少？这些结果说明了什么问题？ 解：因分析天平的称量误差为mg 2.0±。故读数的绝对误差g a 0002.0±=E 根据%100?T E =E a r 可得 %2.0%1001000.00002.01.0±=?±=E g g g r %02.0%1000000.10002.01±=?±=E g g g r 这说明，两物体称量的绝对误差相等，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，相对误差就比较小，测定的准确程度也就比较高。 3．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mL 02.0±，故读数的绝对误差mL a 02.0±=E 根据%100?T E =E a r 可得 %1%100202.02±=?±=E mL mL mL r %1.0%1002002.020±=?±=E mL mL mL r 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。 4．下列数据各包括了几位有效数字？ （1）0.0330 (2) 10.030 (3) 0.01020 (4) 8.7×10-5 (5) pKa=4.74 (6) pH=10.00 滴定分析法概论习题解 1.已知浓硫酸的密度为1.84g ?mL -1，其中硫酸含量为96％。(1) 求浓硫酸的物质的量浓度。（2）若配制0.5 mol ?L -1的硫酸溶液1L 需上述浓硫酸溶液多少毫升？ 解：(1) c (H 2SO 4) =08 .98100096.084.1??=18.01 mol ·L -1 (2) 稀释前后H 2SO 4物质的量相等 V (H 2SO 4)= 01 .1810005.0?=27.76ml 2.计算下列滴定剂对被测物的滴定度。 （1）用0.2000 mol ?L -1 AgNO 3溶液测定NH 4Cl ； （2）用0.2134 mol ?L -1 EDTA 溶液测定CaCO 3； （3）用0.1892 mol ?L -1 Na 2S 2O 3溶液测定I 2。 解：（1）)Cl NH ()AgNO ()AgNO /Cl NH (4334M c T = 111101070.070.1049.532000.0----?=?=???=mL g L g mol g L mol （2）)CaCO ()()/CaCO (33M EDTA c EDTA T = 111102136.036.2109.1002134.0----?=?=???=mL g L g mol g L mol （3）1222232232(I /Na S O )(Na S O )(I )T c M = 111120.1892253.810.02403mol L g mol g mL ---=????=? 3.用邻苯二甲酸氢钾(KHC 8H 4O 4)作基准物质标定浓度约为0.1mol ?L -1的溶液20~30mL 时，应称取邻苯二甲酸氢钾的质量范围是多少克？如果用草酸（H 2C 2O 4·2H 2O ）作基准物质，又应称取多少克？ 解：根据反应方程式)O H aOH)M(KHC c(NaOH)V(N )O H m(KHC 448448= g mol g L L mol m 41.022.20402.01.0111=????=-- g mol g L L mol m 61.022.20403.01.0112=????=-- 应称取邻苯二甲酸氢钾的质量范围是0.41~0.61g; 同理，若改用草酸作基准物质，则 O)2H O C aOH)M(H c(NaOH)V(N 21O)2H O C m(H 24222422?= ? g mol g L L mol m 13.007.12602.01.02 1111=?????=-- 第十九章化学分析法 1.什么是重量分析法的换算因子？在计算换算因子时应该注意什么？ 2.哪些因索影响沉淀的溶解度和纯度？采用什么样的措施才能获得合适的沉淀？ 3.重量分析法有哪些类型？ 4.简述重量分析法的基本原理。电重量分析法有哪两种？ 5.用于滴定分析的滴定反应应具备哪些条件？ 6.滴定分析屮指示剂变色吋是到达化学计量点，还是滴定终点？两者有何区别？ 7.在酸碱滴定，络合滴定，氧化还原滴定，沉淀滴定中如何选择指示剂？ 8.下列物质那些可以直接配制标准溶液？那些只能用间接配制？为什么？ H2SO4 KOH ,KMnO4 t K2Cr2O A ^3$203^20 9.在络合滴定中，为什么要应用条件稳定常数？而在氧化还原滴定中，要应用条件电极电势？ 10.提高络合滴定选择性的方法有哪些？根据什么情况來确定该用的方法？ 12.EDTA络合滴定过程中，影响滴定曲线突跃范围人小的主要因索是什么？ 由于不同的配合物其稳定性大小不同，稳定常数就不同；被分析的溶液的浓度不同；在 不同的酸介质条件下，使得条件稳定常数发生改变，皆对滴定曲线突跃范围大小产生影 响。 13.是否平衡常数人的氧化还原就能用氧化还原滴定？为什么？ 第二十章仪器分析 1.为什么各种物质对光有选择性吸收？ 分子原子或离子具有不连续的量子化能级，仅当照射光光子的能量与被照射物质粒子的基态和激发态能量之差相当才能发生吸收，而不同物质的粒子由于结构不同而具有不同的量子化能级，其能量差也就不同，从而照成各种物质对光有选择性吸收 2.朗伯比尔定律的物理意义是什么？什么叫做吸收曲线？什么叫做标准曲线? 物理意义是吸光度和液层厚度成正比例，而与被测组分浓度成反比例。 将不同波长的光透过某一固定浓度和厚度的有色溶液，测得吸光度，然后以波长为横 坐标，以吸光度为纵坐标作图得到的曲线叫做吸收曲线。 在固定容器厚度时，以吸光度A对浓度C作图，得到的关系图称为标准曲线。 3.摩尔吸光系数的物理意义是什么？它对于比色分析有何指导意义？ 摩尔吸光系数在数值上等于lmol ? L"吸光物质在1cm光程中的吸光度，是吸光物质吸收能力的量度。摩尔吸光系数值越大，灵敏度越高，可以在比色分析中帮助选择合适的比色液。 4.吸光度分析屮的谋差來源有哪些？如何减少？ 主要是两方面：一是比尔定律只适合单色光，而实际测量中的光源仍然含有不同波长光线的复合光带。所以要采用对光选择性好的滤光片或棱镜，获得尽量接近单色光的光源来减少误差。 二是化学因素的引起偏离，采取的措施是使用低浓度的溶液，减少误差。 5.摄谱仪有哪些部分组成？各组成部分的主要作用是什么？ 摄谱仪由照明系统、准光系统、色散系统、投影系统组成。照明系统提供光源，准光系 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、进行下述运算，并给出适当位数的有效数字。 解：(1) 3 4 102.5410 6.1615.144.102.52-?=??? (2) 6102.900.0001120 5.10 21.143.01?=?? (3) 4.020.0020342.512104.0351.04 =???- (4) 53.01.050 102.128.10.03242 =??? (5) 3.193.5462 107.501.89405.422.512.28563 =??-+?- (6)pH=2.10，求[H +]=？。[H +]=10-2.10=7.9×10-3。 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 一、选择题 1．对反应 2SO 2(g)+O 2(g) NO(g) 2SO 3(g) 下列几种速率表达式之间关系正确的是 ( )。 A. dc (SO 2 ) dc( O 2 ) B. dt dt dc(SO 2) dc( S O 3) dt 2dt C. dc( S O 3 ) c(O 2 D. d ) 2dt dt d c(SO) dc(O ) 3 2 2dt dt 解：选 D 。依据化学反应的瞬时速率的表达通式，对于一般化学反应，速率表达可写出通式如下： A A B B Y Y Z Z v dc A v A d t dc B v B d t dc Y v Y d t dc Z v Z dt 2．由实验测定， 反应 H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g) 的速率方程为 v ＝kc(H 2)c 1/2(Cl 2) ，在其他条件不变的情况下， 将每一反应物浓度加倍， 此时反应速率为 ( )。 A. 2v B. 4v C. 2.8v D. 2.5v 1/2(Cl 2)，H 2 和 Cl 2 浓度增大都增大一倍时，速率应该增大 2 2 倍，即相当 于 2.8Υa 。 解：选 C 。依据化学反应的速率方程 υ＝kc(H 2)c -1，逆反应的活化能 E a. -1，此反应的反应热为 ( ) 3．测得某反应正反应的活化能 E a.正 =70 kJ m ·ol 逆 =20 kJ m ·ol -1 B. -50 kJ m ·ol -1 C. 90 kJ m ·ol -1 D. -45 kJ m ·ol -1 A. 50 kJ m ·ol 解：选 A 。依据过渡态理论，反应热可以这样计算： Q = E a,正 － E a, 逆 。 -1，加入 Fe 3+作催化剂后，活化能降到 42 kJ ·m ol -1，加入 4．在 298K 时，反应 2H 2O 2===2H 2O+O 2，未加催化剂前活化能 E m ·ol 催化剂后反应速率为原来的（ ）。 3 倍 C. 1.2 ×105 倍 D.5×102 倍 A. 29 倍 B. 1 ×10 E a 解：选 C 。依据阿仑尼乌斯指数式 k = A ·e RT ，可 得 E a a E 29000 k 1 2 2 e e 1.2 10 RT 8 .314 298 k 1 5 5．某反应的速率常数为 2.15 L 2·mol -2·min -1，该反应为( )。 A. 零级反应 B. 一级反应 C. 二级反应 D. 三级反应 -1)1-a-b ·s -1， a b 解：选 D 。对于一个基元反应，aA + bB = cC + dD ，有反应速率为 v kc (A) c (B) 则其速率常数 k 的单位的通式可写成： (mol ·L 反推可以得到为三级反应。 6．已知反应 2NO(g)+Cl 2(g)===2NOCl(g) 的速率方程为 v ＝kc 2(NO) c(Cl 2)。故该反应 ( ) A. 一定是复杂反应 B. 一定是基元反应 C. 无法判断 解：选 C 。基元反应符合质量作用定律，但符合质量作用定律的不一定都是基元反应。反应是基元反应还是复杂反应，要通过实 验来确定。 7．已知反应 N 2(g)+O 2(g)===2NO(g) Δr H m θ>0，当升高温度时， K θ 将( )。 A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 无法判断 第1章 分析化学概论 2. 有0.0982mol/L 的H 2SO 4溶液480mL,现欲使其浓度增至0.1000mol/L 。问应加入0.5000mol/L H 2SO 4的溶液多少毫升？ 解：112212()c V c V c V V +=+ 220.0982/0.4800.5000/0.1000/(0.480)mol L L mol L V mol L L V ?+?=?+ 2 2.16V mL = 4．要求在滴定时消耗0.2mol/LNaOH 溶液25~30mL 。问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHC 8H 4O 4)多少克？如果改用22422H C O H O ?做基准物质，又应称取多少 克？ 解： 844:1:1 NaOH KHC H O n n = 1110.2/0.025204.22/ 1.0m n M cV M mol L L g mol g ===??= 2220.2/0.030204.22/ 1.2m n M cV M mol L L g mol g ===??= 应称取邻苯二甲酸氢钾1.0~1.2g 22422:2:1 NaOH H C O H O n n ?= 1111 2 1 0.2/0.025126.07/0.32m n M cV M mol L L g mol g == =???= 2221 2 1 0.2/0.030126.07/0.42m n M cV M mol L L g mol g == =???= 应称取22422H C O H O ?0.3~0.4g 6．含S 有机试样0.471g ，在氧气中燃烧，使S 氧化为SO 2，用预中和过的H 2O 2 将SO 2吸收，全部转化为H 2SO 4，以0.108mol/LKOH 标准溶液滴定至化学计量点，消耗28.2mL 。求试样中S 的质量分数。 解： 2242S SO H SO KOH ::: 100%1 0.108/0.028232.066/2100% 0.47110.3%nM w m mol L L g mol g = ????=?= 8．0.2500g 不纯CaCO 3试样中不含干扰测定的组分。加入25.00mL0.2600mol/LHCl 溶解，煮沸除去CO 2，用0.2450mol/LNaOH 溶液反滴定过量酸，消耗6.50mL ，计算试样中CaCO 3的质量分数。 解： 32CaCO HCl : NaOH HCl : 第一章 绪 论 1． 解释下列名词： （1）仪器分析和化学分析；（2）标准曲线与线性范围；（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限。 答：（1）仪器分析和化学分析：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。 2． 对试样中某一成分进行5次测定，所得测定结果（单位μg ?mL -1）分别为 0.36，0.38，0.35，0.37， 0.39。 （1） 计算测定结果的相对标准偏差； （2） 如果试样中该成分的真实含量是0.38 μg ?mL -1，试计算测定结果的相对误差。 解：（1）测定结果的平均值 37.05 39 .037.035.038.036.0=++++= x μg ?mL -1 标准偏差 1 222221 2 0158.01 5)37.039.0()37.037.0()37.035.0()37.038.0()37.036.0(1 ) (-=?=--+-+-+-+-= --= ∑mL g n x x s n i i μ 相对标准偏差 %27.4%10037.00158.0%100=?=?= x s s r （2）相对误差 %63.2%10038 .038 .037.0%100-=?-= ?-= μ μ x E r 。 3． 用次甲基蓝-二氯乙烷光度法测定试样中硼时，为制作标准曲线，配制一系列质量浓度ρB （单位 mg ?L -1）分别为0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0的标准溶液，测得吸光度A 分别为0.140，0.160，0.280，0.380，0.410，0.540。试写出该标准曲线的一元线性回归方程，并求出相关系数。 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36.45% ± 0.10%（置信度为90%），对此结果应理解为（D） A. 有90%的测定结果落在36.35%~36.55%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27.33%，27.35%，27.42%，27.45%，27.30%，结果的平均偏差是（B）% A. 0.15 B. 0.05 C. 0.09 D. 0.07 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 水分析化学平时作业整理 第一章 1.简述水分析化学课程的性质及任务。 性质：水分析化学是研究水及其杂质、污染物的组成、性质、含量和它们的分析方法的一门学科。 任务：通过水分析化学学习，掌握水分析化学的四大滴定方法（酸碱滴定法、络和滴定法、沉淀滴定法和氧化还原滴定法）和主要仪器分析法（如吸收光谱法、色谱法和原子光谱法等）的基本原理、基本理论、基本知识、基本概念和基本技能，掌握水质分析的基本操作，注重培养学生严谨的科学态度，培养独立分析问题和解决实际问题的能力。 2.介绍水质指标分几类，具体包括哪些指标？ (1) 物理指标 1) 水温 2) 臭味和臭阈值 3) 颜色和色度 4)浊度 5)残渣 6)电导率 7)紫外吸光度值 8)氧化还原电位 （2）微生物指标 1) 细菌总数 2) 总大肠菌群 3) 游离性余氯 4) 二氧化氯 (3) 化学指标 1) pH值 2) 酸度和碱度 3) 硬度 4) 总含盐量 5) 有机污染物综合指 标 6) 放射性指标 第二章 1.简述水样分析前保存的要点是什么？ 水样保存希望做到：减慢化学反应速度，防止组分的分解和沉淀产生；减慢化合物或络合物的水解和氧化还原作用；减少组分的挥发溶解和物理吸附；减慢生物化学作用。 水样的保存方法主要有加入保存试剂，抑制氧化还原反应和生化作用；控制pH值和冷藏冷冻等方法，降低化学反应速度和细菌活性。 2.测定某废水中的COD，十次测定结果分别为,,,,,,,,和 mgO2/L，问测量结果的相对平均偏差和相对标准偏差（以CV表示）各多少？ 第三章 1.已知下列各物质的Ka或Kb，比较它们的相对强弱，计算它们的Kb或Ka，并写出它们的共轭酸（或碱）的化学式。 （1） HCN NH4+ H2C2O4 ×10－10（Ka）×10－10（Ka）×10－2（Ka1） ×10－5（Ka2） （2） NH2OH CH3NH2 AC－ ×10－9（Kb）×10－4（Kb）×10－10（Kb） 解：（1）酸性强弱：H2C2O4 > NH4+ >HCN （2）碱性强度：CH3NH2 > NH2OH >AC－ 第三章定量分析基础 3-1．在标定NaOH 的时，要求消耗0.1 mol ?L -1NaOH 溶液体积为20~30 mL ，问： (1)应称取邻苯二甲酸氢钾基准物质(KHC 8H 4O 4)多少克？ (2)如果改用草酸(H 2C 2O 4·2H 2O)作基准物质，又该称多少克？ (3)若分析天平的称量误差为±0.0002g ，试计算以上两种试剂称量的相对误差。 (4)计算结果说明了什么问题？ 解：(1) NaOH + KHC 8H 4O 4 = KNaC 8H 4O 4 + H 2O 滴定时消耗0.1 mol ?L -1NaOH 溶液体积为20 mL 所需称取的KHC 8H 4O 4量为： m 1=0.1 mol ?L -1?20mL ?10-3?204 g ?mol -1=0.4g 滴定时消耗0.1 mol ?L -1NaOH 溶液体积为30 mL 所需称取的KHC 8H 4O 4量为：m 2=0.1 mol ?L -1?30mL ?10-3?204 g ?mol -1=0.6g 因此，应称取KHC 8H 4O 4基准物质0.4~0.6g 。 (2) 2NaOH + H 2C 2O 4 = Na 2C 2O 4 + 2H 2O 滴定时消耗0.1 mol ?L -1NaOH 溶液体积为20和30 mL ，则所需称的草酸基准物质的质量分别为： m 1=?210.1 mol ?L -1?20mL ?10-3?126 g ?mol -1=0.1g m 2=?210.1 mol ?L -1?30mL ?10-3?126g ?mol -1=0.2g (3) 若分析天平的称量误差为±0.0002g ，则用邻苯二甲酸氢钾作基准物质时，其称量的相对误差为： RE 1=g 4.0g 0002.0±= ±0.05% RE 2=g 6.0g 0002.0±= ±0.03% 用草酸作基准物质时，其称量的相对误差为： RE 1=g 1.0g 0002.0±= ±0.2% RE 2=g 2.0g 0002.0±= ±0.1% (4) 通过以上计算可知，为减少称量时的相对误差，应选择摩尔质量较大的试剂作为基准物质。 3-2．有一铜矿试样，经两次测定，得知铜含量为24.87%、24.93%，而铜的实际含量为25.05%。求分析结果的绝对误差和相对误差。 解：分析结果的平均值为： x =21 (24.87%+24.93%) =24.90% 因此，分析结果的绝对误差E 和相对误差RE 分别为： E =24.90% -25.05% = -0.15% E r = %60.0%05.25%15.0-=- 3-3．某试样经分析测得含锰百分率为41.24，41.27，41.23和41.26。求分析结果的平均偏差、相对平均偏差、标准偏差和相对标准偏差。 解：分析结果的平均值x 、平均偏差d 、相对平均偏差、标准偏差s 和相对标准偏差分别为： x =41(41.24+41.27+41.23+41.26) = 41.25 d =41 (0.01+0.02+0.02+0.01) =0.015 相对平均偏差 =% 036.0% 10025.41015.0=?无机及分析化学课后习题第三章答案
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