第1章 分析化学概论
1. 称取纯金属锌0.3250g ，溶于HCl 后，定量转移并稀释到250mL 容量瓶中，定容，摇匀。计算Zn 2+溶液的浓度。解：213
0.325065.39
0.0198825010
Zn c mol L +--=
=? 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：
224
2S
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：
3
2CaCO HCl
NaOH
HCl
00
1
()2100%100%
1
(0.2600/0.0250.2450/0.0065)100.09/2100%
0.250098.24%cV cV M
nM w m m mol L L mol L L g mol g
-=?=??-??=?=
9 今含有MgSO 4·7H 2O 纯试剂一瓶，设不含其他杂质，但有部分失水变为MgSO 4·6H 2O ，测定其中Mg 含量后，全部按MgSO 4·7H 2O 计算，得质量分数为100.96%。试计算试剂中MgSO 4·6H 2O 的质量分数。
解：设MgSO 4·6H 2O 质量分数ωx MgSO 4·7H 2O 为1-ωx
100.96%=1-ωx +ωx ×6H2O)
M(MgSO4)7H M(MgSO 24??O
ω x =
11%96.10067--M M =1455
.22847.2460096
.0-=0.1217 若考虑反应,设含MgSO 4·7H 2O 为n 1 mol
MgSO 4·6H 2O 为n 2 mol
样本质量为100g 。 n=n 1+n 2 n ?246.47=100.96
n 1?228.455+ n 2?246.47=100 18n 1=0.96?n=0.253
m(MgSO 4·6H 2O)=n ?M MgSO 4·6H 2O =0.053?226.45=12.18
ω =
100
18
.12=0.1218 10．不纯Sb 2S 30.2513g ，将其置于氧气流中灼烧，产生的SO 2通入FeCl 3溶液中，使Fe 3+还原至Fe 2+，然后用0.02000mol/LKMnO 4标准溶液滴定Fe 2+，消耗溶液31.80mL 。计算试样中Sb 2S 3的质量分数。若以Sb 计，质量分数又为多少？
解：
223
2
46
2365Sb S Sb
SO Fe KMnO +
232323
55
0.0200/0.031800.0005366
220.000530.001060.00053339.68/100%71.64%
0.25130.00106121.76/100%51.36%
0.2513Sb S Sb S Sb Sb S Sb n cV mol L L mol
n n mol mol mol g mol
w g
mol g mol w g ==??===
?=?=
?=?=?=
12. 用纯As 2O 3标定KMnO 4溶液的浓度。若0.211 2 g As 2O 3在酸性溶液中恰好与36.42 mL KMnO 4反应。求该KMnO 4溶液的浓度。
解：
323
345104As O AsO MnO -
-
故
441000
5KMnO m
cV M =??
4
4
0.2112100050.02345(/)
36.42197.8KMnO c mol L ??==?
14．H 2C 2O 4作为还原剂。可与KMnO 4反应如下：
-+2+2244225H C O +2MnO +6H =10CO +2Mn +8H O
↑
其两个质子也可被NaOH 标准溶液滴定。分别计算0.100mol ·L -1NaOH 和0.100 mol ·L -1
KMnO 4溶液与500mg H 2C 2O 4完全反应所消耗的体积（mL ）。
解：
224224224
3500
1000 5.55310()90.035
H C O H C O H C O m n mol M -=
==?
224
2H C O NaOH
22433322 5.5531011.10610()11.106100.111()111()0.100
NaOH H C O NaOH NaOH
NaOH n n mol n V L mL c ---==??=??====
224
42
5H C O KMnO
42243322
5.55310 2.22110()55KMnO H C O n n mol --=
=??=?
444
3
2.221100.0222()22.2()
0.100
KMnO KMnO KMnO n V L mL c -?=
===
16. 含K 2Cr 2O 7 5.442g ·L -1的标准溶液。求其浓度以及对于Fe 3O 4（M=231.54g ·mol -1）的滴定度（mg/mL ）。
解：
227227227
5.442
294.180.01850(/)
1
K Cr O K Cr O K Cr O n c mol L V =
==
3422722734/20.01850231.5428.567(/)
Fe O K Cr O K Cr O Fe O T c M mg mL =??=??=
18. 按国家标准规定，化学试剂FeSO 4·7H 2O （M =278.04g ·mol -1）的含量：99.50~100.5%为一级（G.R ）；99.00%~100.5%为二级（A.R ）；98.00%~101.0%为三级（C.P ）。现以KMnO 4法测定，称取试样1.012g ，在酸性介质中用0.02034 mol ·L -1 KMnO 4溶液滴定，至终点时消耗35.70mL 。计算此产品中FeSO 4·7H 2O 的质量分数，并判断此产品符合哪一级化学试剂标准。
解：
24
5Fe MnO +
-
424
3735.70
550.02034 3.63110()1000FeSO H O MnO n n mol --?∴==?
?=?
4242424
2
7777FeSO H O
FeSO H O FeSO H O
FeSO H O m n M m
m
ω?????=
=
33.63110278.04
99.76%
1.012-??==
故为一级化学试剂。
20. CN -可用EDTA 间接滴定法测定。已知一定量过量的Ni 2+与CN -
反应生成Ni(CN)24
-
，过
量的Ni 2+
以EDTA
标准溶液滴定，Ni(CN)24
-
并不发生反应。取12.7mL 含CN -的试液，加入
25.00mL 含过量Ni 2+
的标准溶液以形成
Ni(CN)24
-
，过量的Ni 2+需与10.1mL 0.0130 mol ·L -1
EDTA 完全反应。已知39.3mL 0.0130 mol ·L -1 EDTA 与上述Ni 2+标准溶液30.0mL 完全反应。计算含CN -试液中CN -的物质的量浓度。
解：
2Ni EDTA +
222239.3
0.013010000.01703(/)
30.01000Ni EDTA
Ni Ni Ni n n c mol L V V +++
+
?∴=
=
==
222425.00
0.01703 4.257510()1000Ni Ni Ni n c V mol +
++-''==?=?
410.1
0.0130 1.31310()
1000EDTA EDTA EDTA n c V mol -''=?=?=?
234() 1.177810()EDTA CN Ni
n n n mol -+-''=-=?
3
1.1778100.0927(/)
12.71000CN CN CN n c mol L V ---
-?=
==
第2章 分析试样的采集与制备
1．某种物料，如各个采样单元间标准偏差的估计值为0.61％，允许的误差为0.48％，测定8次，置信水平选定为90%，则采样单元数应为多少? 解：f=7 P=90% 查表可知t=1.90
22
1.900.61(
)() 5.860.48t n E σ?===≈
2．某物料取得8份试样，经分别处理后测得其中硫酸钙量分别为81.65％、81.48％、81.34％、81.40％、80.98％、81.08％、81.17％、81.24％，求各个采样单元间的标准偏差．如果允许的误差为0.20％，置信水平选定为95％，则在分析同样的物料时，应选取多少个采样单元？ 解：f=7 P=85% 查表可知 t=2.36
222.360.13(
)() 2.430.20t n E σ?===≈
4．已知铅锌矿的K 值为0.1，若矿石的最大颗粒直径为30 mm ，问最少应采取试样多少千
克才有代表性?
解：
22
0.13090()Q Kd kg ≥=?= 5．采取锰矿试样15 kg ，经粉碎后矿石的最大颗粒直径为2 mm ，设K 值为0.3，问可缩分至多少克？
解：
22
0.32 1.2()Q Kd kg ≥=?= 设缩分n 次，则1
() 1.2()
2n Q kg ?≥ 1
15() 1.2()
2n kg ?≥
1
ln15ln
ln1.22n +≥
解得 3.6n ≤，所以n=3
m =31
15() 1.875()
2kg ?=
第3章 分析化学中的误差与数据处理
1．根据有效数字运算规则，计算下列算式：
(1)19.469+1.537-0.0386+2.54 (2) 3.6?0.0323?20.59?2.12345
(3)10000000.11245
.0)32.100.24(00.45??-?
(4) pH=0.06，求[H +]=?
解：a. 原式=19.47+1.54-0.04+2.54=23.51 b. 原式=3.6×0.032×21×2.1=5.1
c. 原式=45.0022.680.1245
=0.1271
1.0001000???
d. [H +]=10-0.06=0.87( mol/L )
3．设某痕量组分按下式计算分析结果：m C
A -=
χ，A 为测量值，C 为空白值，m 为试样
质量。已知
s A =s C =0.1，s m =0.001，A =8.0，C =1.0，m =1.0，求s x 。
解：2
22222
222()422222220.10.10.001 4.0910()()(8.0 1.0) 1.0A C x m A C m s s s s s s x A C m A C m --++=+=+=+=?---
且
8.0 1.0
7.01.0x -=
=
故42
4.09107.00.14x
s -=??=
5. 反复称量一个质量为 1.0000g 的物体，若标准偏差为0.4mg ，那么测得值为1.0000~1.0008g 的概率为多少？ 解：由0.4mg σ= 1.0000g μ=
故有1.0000 1.0000 1.0008 1.0000
0.00040.0004u --≤≤
即02u ≤≤ 查表得 P=47.73%
7．要使在置信度为95％时平均值的置信区间不超过±s ，问至少应平行测定几次?
解：
x s
x t s x t n μ=±?=±?
查表，得：
2.575, 2.57, 1.049162.45
6, 2.45,0.9261
7
5f t f t ====>==== n t 时故n 故至少应平行测定次 9. 测定黄铁矿中硫的质量分数，六次测定结果分别为30.48%, 30.42%, 30.59%, 30.51%, 30.56%, 30.49%，计算置信水平95%时总体平均值的置信区间。 解： 6 11i i x x n ==∑ 30.48%30.42%30.59%30.51%30.56%30.49% 30.51% 6+++++= = 6 2 1 () 1 i i x x s n =-= -∑=0.06% 置信度为95%时： 0.05,5,0.06%2.57,30.51% 2.5730.51%0.06%6f s t x t n αμ==±? =±?=± 11.下列两组实验数据的精密度有无显著性差异(置信度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 解：a. 6 1 19.57 i i x x n ===∑ 6 2 1 () 5.71% 1 i i x x s n =-= =-∑ 故24 32.610s -=? b. 6 1 19.47 i i x x n ===∑ 6 2 1 () 8.51% 1 i i x x s n =-= =-∑ 故24 72.410s -=? 所以2 4 24 72.410 2.22132.610b a s F s --?===? 查表得 5.05F =表>2.221 13．用两种不同分析方法对矿石中铁的质量分数进行分析，得到两组数据如下： χ s n 方法1 15.34％0.10％11 方法2 15.43％0.12％11 a．置信度为90％时，两组数据的标准偏差是否存在显著性差异? b．在置信度分别为90％，95％及99％时，两组分析结果的平均值是否存在显著性差异? 解：(a) 2 1 s=0.00102，22s=0.00122 F= 2 2 2 1 s s =1.44 所以两组数据的标准偏差无显著性差异。 (b)由 2 s = 2 10 i d ∑ 得， 2 i d ∑ =0.01， 2 2 d ∑ =0.012 ∴ s= 22 12 12 2 d d n n + +- ∑∑ = 0.010.012 11112 + +-=0.0332=3.32% ∴t= 2112 12 ||n n X X s n n - + = |15.3415.43|1111 3.321111 -? +=0.063 查表得：当置信度为90%时，0.10,20 t =1.72>0.063 查表得：当置信度为95%时，0.05,20 t =2.09>0.063 查表得：当置信度为99%时，0.01,20 t =2.84>0.063 所以两组分析结果的平均值不存在显著性差异。 15．实验室有两瓶NaCl 试剂，标签上未标明出厂批号，为了判断这两瓶试剂含Cl -1的质量分数是否有显著性差异，某人用莫尔法对它们进行测定，1 -Cl ω结果如下： A 瓶 60.52％，60.41％，60.43％，60.45％ B 瓶 60.15％，60.15％，60.05％，60.08％ 问置信度为90%时，两瓶试剂含Cl -1的质量分数是否有显著性差异？ 解：用F 检验法： A X = i X n ∑=60.45%， 2s A = 2 1 i d n -∑=2.3?10-3 B X = i X n ∑=60.11%， 2s B = 2 1 i d n -∑ =2.6?10-3 F=22B A S S =1.13， 查表得F 表=9.28>1.13 因此没有差异。 用t 检验法： S= 2 22A B A B d d n n ++-∑∑=5.0?10-4 所以 t= ||A B A B A B X X n n s n n -+=9.6 而查表得t 表=1.94<9.6 所以存在显著性差异。 17．为提高光度法测定微量Pd 的灵敏度，改用一种新的显色剂。设同一溶液，用原显色剂 及新显色剂各测定4次，所得吸光度分别为0.128，0.132，0.125，0.124及0.129，0.137，0.135，0.139。判断新显色剂测定Pd 的灵敏度是否有显著提高?(置信度95％) 解：用F 检验法： A X = i X n ∑=0.127，， 2s A = 2 1 i d n -∑=1.3?10-5 B X = i X n ∑=0.135, 2 s B = 2 1 i d n -∑=1.9?10-5 F=22s B s A =1.46 查表得F 表=9.28>1.46,因此没有显著性差异。 用t 检验法： S= 2 22A B A B d d n n ++-∑∑=4.0?10-3 所以 t= ||A B A B A B X X n n s n n -+=2.8 而查表得t 表=2.45<2.8 所以存在显著性差异 。 21．某荧光物质的含量(χ)及其荧光相对强度(y )的关系如下： 含量 χ/μg 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 荧光相对强度y 2.1 5.0 9.0 12.6 17.3 21.0 24.7 a ．列出一元线性回归方程 b ．求出相关系数并评价y 与x 间的相关关系。 解：由题意可得，x =6.0， y =13.1， 7 1 ()() i i i x x y y =--∑=216.2， 7 2 1 () i i x x =-∑=112.0， 2 1 ()n i i y y =-∑=418.28， 所以b=7 1 7 2 1 ()() ()i i i i i x x y y x x ==---∑∑=216.2 112.0=1.93， a y bx =-=13.1-1.93?6.0=1.52 所以一元回归方程为：y=1.52+1.93x （b ）因为 7 2 12 1 () ()i i n i i x x r y y ==-= -∑∑=0.9987 比较接近于1，所以y 与x 的线性关系很好。 第5章 酸碱平衡和酸碱滴定法 1．写出下列溶液的质子条件式。 a．c1 mol·L-l NH3 + c2 mol·L-l NH4Cl； c．c1 mol·L-l)H3PO4 + c2 mol·L-l HCOOH； 解： a. 对于共轭体系，由于构成了缓冲溶液，所以可以将其视为由强酸（HCl和弱碱（NH3）反应而来，所以参考水准选为HCl, NH3和H2O 质子条件式为：[ H+ ] + [NH4+] = [Cl-] + [OH-] 或[ H+ ] + [NH4+] = c2 + [OH-] c. 直接取参考水平：H3PO4 , HCOOH , H2O 质子条件式：[H+] = [H2PO4-] + 2[HPO42-] + 3[PO43-] + [HCOO-]+[OH-] 3．计算下列各溶液的pH。 a．0.050 mol·L-l NaAc； c．0.10 mol·L-l NH4CN； e．0.050 mol·L-l氨基乙酸； g．0.010 mol·L-l H2O2液； i．0.060 mol·L-l HCI和0.050 mol·L-l氯乙酸钠(ClCH2COONa)混合溶液。 解： a.对于醋酸而言，K b =K w / K a = 5.6 ? 10-10 应为cK b = 5.6 ? 10-10? 5 ?10-2 = 2.8 ? 10-11> 10K w c/K b> 100 故使用最简式； [OH - ] = 10 5.6100.05-?? = 5.29? 10-6 pH = 14 – pOH = 8.72 c. NH 4+ K a ’ = 5.6 ? 10-10 HCN K a = 6.2. ? 10-10 cK a ’ > 10K w c > 10 K a 由近似公式可以得到： [H +] = 'a a K K = 206.2 5.610-?? = 5.89? 10-10 pH = 10 – 0.77 = 9.23 e. 氨基乙酸一端羧基显酸性，一端氨基显碱性，K a1 = 4.5? 10-3 , K a2 = 2.5 ? 10-10 c/K a2> 100 且c > 10 K a1 所以[H + ] = 12a a K K = 134.2 2.510-?? = 1.06 ? 10-6 pH = 6-0.03 = 5.97 g. 对于双氧水而言，K a = 1.8 ? 10-12 cK a < 10K w c/K a > 100 所以可以计算氢离子浓度 [H +] = a w cK K + = 14141.810110--?+? = 1.67 ? 10-7 pH = 7 – 0.22 = 6.78 i. 由于ClCH 2COONa + HCl = ClCH 2COOH + NaCl 所以原溶液可以看成0.050mol/L 的ClCH 2COOH 和0.010mo/LHCl 的混合溶液设有x mol/L 的ClCH 2COOH 发生离解，则 ClCH 2COOH ClCH 2COO - + H + 0.05-x x 0.01+x 所以有(0.01)0.05x x x +- = K a = 1.4 ? 10-3 解得x = 4.4 ? 10-3mol/L 那么[H +] = 0.0144mol/L pH = -log [H +] = 1.84 5．某混合溶液含有0.10 mol·L -l HCl 、2.0×10-4 mol·L -l NaHSO 4和2.0×10-6 mol·L -l HAc 。 a ．计算此混合溶液的pH 。 b ．加入等体积0.10 mol·L -l NaOH 溶液后，溶液的pH 。 解：a. HSO 4- K a2=1.0×10-2 HA c K a =1.8×10-5 均为弱酸，且浓度远低于HCl 的浓度，所以此体系中的HSO 4-和HAc 在计算pH 值时 刻忽略。故pH=1.00。 b.加入等体积0.1mol/LNaOH 溶液，HCl 被中和，体系变为HSO 4-和HAc 的混酸体系， []44HA W HSO H K HSO K HA K -+-????=++???? 忽略K W 及K HA [HA]， [H + ]2= 4 HSO K - （C HSO4--[H + ]） 解得[H + ]=9.90×10-5 故pH=4.00 7．已知Cr 3+的一级水解反应常数为10-3.8，若只考虑一级水解，则0.010 mol·L -l Cr(ClO 4)3 的pH 为多少? 此时溶液中Cr(OH)2+的分布分数是多大? 解：1） 3.82 5.8 a K 10101010W c K ---?=?= 1.8a 10100K c =< 2a a a 3 K K 4K 1.182102 c H + --++??= =??? mol/L 故pH=2.93 2）2 3.8 a 3.8 2.93() a K 100.121010K Cr OH H δ+ ---+ = ==+??+?? 9．今用某弱酸HB 及其盐配制缓冲溶液，其中HB 的浓度为0.25 mol·L -l 。于100mL 该缓冲 溶液中加入200 mg NaOH(忽略溶液体积的变化)，所得溶液的pH 为5.60。问原来所配制的缓冲溶液的pH 为多少? (已知HB 的 6 a 5.010K -=?) 解： 200 0.05 40100NaOH C = =?（mol/L ） 已知p K a =5.30，pH=5.60 设原缓冲溶液中盐的浓度为x mol/L ，故0.055.60 5.30lg 0.25x x +=+- 得x=0.35 则原缓冲溶液pH= 0.35 5.30lg 5.440.25+= 11．配制氨基乙酸总浓度为0.10 mol·L -l 的缓冲溶液(pH =2.0)100mL ，需氨基乙酸多少克?还 需加多少毫升1 mol·L -l 酸或碱，所得溶液的缓冲容量为多大? 解：设酸以HA 表示，p K a1=2.35 p K a2=9.60 1)需HA 质量m=0.10×100×75.0×3 10-＝0.75（g ） 2）因为氨基乙酸及质子化氨基乙酸构成缓冲溶液，设pH=2时，质子化氨基乙酸浓度 为xmol/L ，则1lg HA a HA c H pH pK c H -+ + ??+??=+??-?? 即 0.12.00 2.35lg x H x H + + ??-+??=-??-?? ，解得x=0.079 生成0.079mol/L 的质子化氨基乙酸，需加酸为0.079×100=7.9ml 19. 用10.1mol L -?NaOH 滴定 1 0.1mol L -?HAc 至8.00pH =。计算终点误差。 解：SP 时 10.05NaOH c mol L -=? 105.610w b a K K K -= =? 20b w K c K > 500 b c K > 6 [] 5.2910b OH K c --==? 1460.728.72 sp pH =-+= 8.008.720.72 ep sp pH pH pH ?=-=-=- 0.720.72 1010%100 ep a HB w TE K c K --=? 8 0.19 5.25 1000.05 1.8100.05-= ?=-?? 22. 用10.100mol L -?NaOH 滴定10.100m o l L -?羟胺盐酸盐（3NH OH Cl +-?）和10.100m o l L -?4N H C l 的混合溶液。问.a 化学计量点时溶液的pH 为多少？.b 在化学计量 点有百分之几的 4NH Cl 参加了反应？ 解：(1) 已知 3 NH OH Cl +- ? 61.110w a K K K -= =? SP 时，产物为2NH OH 和4NH + 23 4 4 []/NH OH NH OH Cl NH NH H K K c c +-+++?=?? 6 101.1105.610 0.0500/0.050 --=? ??? 8 2.510(/ ) m o l L -=? 7.61 pH = (2) SP 时， 8 [] 2.510/H mol L +-=? 34 10 338105.610[]0.0500 1.110(/)2.510 5.610NH NH NH c mol L δ+ ----?=?=?=??+? ∴参加反应的4NH Cl 百分数为： 3 1.110100% 2.2% 0.0500-??= 仪器分析部分作业题参考答案 第一章 绪论 1-2 1、主要区别：（1）化学分析是利用物质的化学性质进行分析；仪器分析是利用物质的物理或物理化学性质进行分析；（2）化学分析不需要特殊的仪器设备；仪器分析需要特殊的仪器设备；（3）化学分析只能用于组分的定量或定性分析；仪器分析还能用于组分的结构分析；（3）化学分析灵敏度低、选择性差，但测量准确度高，适合于常量组分分析；仪器分析灵敏度高、选择性好，但测量准确度稍差，适合于微量、痕量及超痕量组分的分析。 2、共同点：都是进行组分测量的手段，是分析化学的组成部分。 1-5 分析仪器与仪器分析的区别：分析仪器是实现仪器分析的一种技术设备，是一种装置；仪器分析是利用仪器设备进行组分分析的一种技术手段。 分析仪器与仪器分析的联系：仪器分析需要分析仪器才能达到量测的目的，分析仪器是仪器分析的工具。仪器分析与分析仪器的发展相互促进。 1-7 因为仪器分析直接测量的是物质的各种物理信号而不是其浓度或质量数，而信号与浓度或质量数之间只有在一定的范围内才某种确定的关系，且这种关系还受仪器、方法及样品基体等的影响。因此要进行组分的定量分析，并消除仪器、方法及样品基体等对测量的影响，必须首先建立特定测量条件下信号与浓度或质量数之间的关系，即进行定量分析校正。 第二章光谱分析法导论 2-1 光谱仪的一般组成包括：光源、单色器、样品引入系统、检测器、信号处理与输出装置。各部件的主要作用为： 光源：提供能量使待测组分产生吸收包括激发到高能态； 单色器：将复合光分解为单色光并采集特定波长的光入射样品或检测器；样品引入系统：将样品以合适的方式引入光路中并可以充当样品容器的作用；检测器：将光信号转化为可量化输出的信号 信号处理与输出装置：对信号进行放大、转化、数学处理、滤除噪音，然后以合适的方 式输出。 2-2： 单色器的组成包括：入射狭缝、透镜、单色元件、聚焦透镜、出射狭缝。各部件的主要作用为： 入射狭缝：采集来自光源或样品池的复合光；透镜：将入射狭缝采集的复合光分解为平行光；单色元件：将复合光色散为单色光（即将光按波长排列） 聚焦透镜：将单色元件色散后的具有相同波长的光在单色器的出口曲面上成像；出射狭缝：采集色散后具有特定波长的光入射样品或检测器 2-3 棱镜的分光原理是光的折射。由于不同波长的光在相同介质中有不同的折射率，据此能把不同波长的光分开。光栅的分光原理是光的衍射与干涉的总效果。不同波长的光通过光栅衍射后有不同的衍射角，据此把不同波长的光分开。 2-6 第1章 分析化学概论 1. 称取纯金属锌，溶于HCl 后，定量转移并稀释到250mL 容量瓶中，定容，摇匀。计算 Zn 2+溶液的浓度。 解：213 0.325065.39 0.0198825010 Zn c mol L +--= =?g 2. 有L 的H 2SO 4溶液480mL,现欲使其浓度增至L 。问应加入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： 844:1:1NaOH 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~ 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 ?~ 6．含S 有机试样，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LKOH 标准溶液滴定至化学计量点，消耗。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．不纯CaCO 3试样中不含干扰测定的组分。加入溶解，煮沸除去CO 2，用LNaOH 溶液反滴定过量酸，消耗，计算试样中CaCO 3的质量分数。 解： 32CaCO HCl : NaOH HCl : 00 1 ()2100%100% 1 (0.2600/0.0250.2450/0.0065)100.09/2100% 0.250098.24%cV cV M nM w m m mol L L mol L L g mol g -=?=??-??=?= 9 今含有 MgSO 4·7H 2O 纯试剂一瓶，设不含其他杂质，但 有部分失水变为MgSO 4·6H 2O ，测定其中Mg 含量后，全部按MgSO 4·7H 2O 计算，得质量分数为%。试计算试剂中MgSO 4·6H 2O 第一章概论 1-3 分析全过程： 取样、处理与分解；试样的分离与富集；分析方法的选择；结果的计算与评价。 1-4 标定碱标准溶液时，邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4, M=204.23g.mol-1）和二水合草酸(H2C2O4. 2H2O, M=126.07g.mol-1)都可以作为基准物质，你认为选择哪一种更好？为什么？ 答：选择邻苯二甲酸氢钾更好。因为邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量较大，称量误差较小。 1-5.基准物Na2CO3和Na2B4O7·10H2O都可用于标定HCl溶液的浓度.你认为选择哪一种更好为什么 答:选择Na2B4O7·10H2O更好.因为Na2B4O7·10H2O的摩尔质量较大,称量误差较小 1-6 用基准Na2CO3标定HCl溶液时，下列情况会对HCl的的浓度产生何种影响（偏高、偏低或没有影响）？ a. 滴定时速度太快，附在滴定管壁的HCl来不及流下来就读取滴定体积 b. 称取Na2CO3时，实际质量为0.0834g，记录时误记为0.1824g c. 在将HCl标准溶液倒入滴定管之前，没有用HCl溶液荡洗滴定管 d. 锥瓶中的Na2CO3用蒸馏水溶解时，多加了50mL蒸馏水 e. 滴定开始之前，忘记调节零点，HCl溶液的液面高于零点 f. 滴定管活塞漏出HCl溶液 g. 称取Na2CO3时，撇在天平盘上 h. 配制HCl溶液时没有混匀 答：使用Na2CO3标定HCl的浓度时，HCl的浓度计算公式为：c HCl=2m Na2CO3/(M Na2CO3V HCl)。 a. 由于V HCl偏高，c HCl偏低； b. 由于m Na2CO3偏低，c HCl偏低； c. 由于V HCl偏高，c HCl偏低； d. 无影响； e. 因为V HCl偏低，c HCl偏高； f. 因为V HCl偏高，c HCl偏低； g. 由于Na2CO3易吸湿，应用减量法称量。称取Na2CO3时，在天平盘上，Na2CO3会吸湿，使m Na2CO3偏低，最终导致c HCl偏低； h. 溶液没有混匀时，很可能的情况是上层较稀，因此c HCl偏低的可能性较大。 1-7. 若将H2C2O4·2H2O基准物质不密封,长期置于放有干燥剂的干燥器中,用它标定NaOH溶液的浓度时,结果是偏高,偏低,还是无影响 答: 若将未密封H2C2O4·2H2O基准物质长期置于放有干燥剂的干燥器中,会使其失去结晶水.用它标定NaOH 溶液的浓度时,消耗NaOH溶液的体积偏高.根据,最终使结果偏低. 1-8. 假设用HCl标准溶液滴定不纯的Na2CO3试样,若出现7题中所述的情况,将会对分析结果产生何种影 第一章概论 1—3 分析全过程: 取样、处理与分解；试样的分离与富集;分析方法的选择；结果的计算与评价. 1-4 标定碱标准溶液时，邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4， M=204。23g.mol—1）和二水合草酸(H2C2O4. 2H2O, M=126。07g.mol—1)都可以作为基准物质,你认为选择哪一种更好？为什么？ 答:选择邻苯二甲酸氢钾更好。因为邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量较大，称量误差较小。 1—5.基准物Na2CO3和Na2B4O7·10H2O都可用于标定HCl溶液的浓度.你认为选择哪一种更好为什么答:选择Na2B4O7·10H2O更好.因为Na2B4O7·10H2O的摩尔质量较大，称量误差较小 1—6 用基准Na2CO3标定HCl溶液时，下列情况会对HCl的的浓度产生何种影响(偏高、偏低或没有影响）？ a。滴定时速度太快，附在滴定管壁的HCl来不及流下来就读取滴定体积 b. 称取Na2CO3时,实际质量为0.0834g,记录时误记为0。1824g c. 在将HCl标准溶液倒入滴定管之前，没有用HCl溶液荡洗滴定管 d。锥瓶中的Na2CO3用蒸馏水溶解时，多加了50mL蒸馏水 e。滴定开始之前，忘记调节零点，HCl溶液的液面高于零点 f。滴定管活塞漏出HCl溶液 g. 称取Na2CO3时，撇在天平盘上 h. 配制HCl溶液时没有混匀 答：使用Na2CO3标定HCl的浓度时,HCl的浓度计算公式为:c HCl=2m Na2CO3/(M Na2CO3V HCl)。 a。由于V HCl偏高，c HCl偏低； b. 由于m Na2CO3偏低,c HCl偏低； c. 由于V HCl偏高，c HCl偏低； d. 无影响； e。因为V HCl偏低，c HCl偏高； f. 因为V HCl偏高，c HCl偏低； g. 由于Na2CO3易吸湿，应用减量法称量。称取Na2CO3时，在天平盘上，Na2CO3会吸湿，使m Na2CO3偏低，最终导致c HCl偏低； h. 溶液没有混匀时，很可能的情况是上层较稀,因此c HCl偏低的可能性较大. 1—7. 若将H2C2O4·2H2O基准物质不密封,长期置于放有干燥剂的干燥器中,用它标定NaOH溶液的浓度时,结果是偏高,偏低，还是无影响 答：若将未密封H2C2O4·2H2O基准物质长期置于放有干燥剂的干燥器中,会使其失去结晶水。用它标定NaOH溶液的浓度时，消耗NaOH溶液的体积偏高。根据,最终使结果偏低。 1—8. 假设用HCl标准溶液滴定不纯的Na2CO3试样，若出现7题中所述的情况，将会对分析结果产生何 1. 绝对误差：测量值与真实值之间的差值，即,误差越小，表示测量值与真实值越接近，准确度越高；反之，误差越大，准确度越低.当测量值大于真实值时，误差为正值，表示测定结果偏高；反之，误差为负值，表示测定结果偏低.相对误差：指绝对误差相 当于真实值的百分率，表示为：,相对误差有大小，正负之 分. 2. 偏差（d）表示测量值（x）与平均值（）的差值：.平均偏差：单次测定偏差的绝对值的平均值： 单次测定结果的相对平均偏差为：. 3. 单次测定的标准偏差的表达式是： 相对标准偏差亦称变异系数：. 4. 精密度偏差偶然误差增加平行实验次数 准确度误差系统误差针对产生的途径减免 5. 设测量值为A,B,C,其绝对误差为相对误差为,标准偏差为,计算结果用R表示，R的绝对误差为，相对误差为，标准偏差为. ⑴系统误差的传递公式 ①加减法：若分析结果的计算公式为,则. 如果有关项有系数，例如，则为. ②乘除法：若分析结果的计算公式，则,如果计算公式带有系数，如 ,同样可得到. 即在乘除运算中，分析结果的相对系统误差等于各测量值相对系统误差的代数和. ③指数关系：若分析结果R与测量值A有如下关系,其误差传递关系为， 即分析结果的相对系统系统误差为测量值的相对系统误差的指数倍. ④对数关系：若分析结果R与测量值A有下列关系，其误差传递关系式为 . ⑵随机误差的传递，随机误差用标准偏差s来表示最好，因此均以标准偏差传递. ①加减法：若分析结果的计算是为R=A+B-C,则.即在加减运算中，不论是相加还是相减，分析结果的标准偏差的平方（称方差）都等于各测量值的标准差平方和.对于一般情况，,应为. ②乘除法：若分析结果的计算式为，则,即在乘除运算中，不论是相乘还是相除，分析结果的相对标准偏差的平方等于各测量值的相对标准偏差的平方之和.若有关项有系数，例如，其误差传递公式与上式相同. ③指数关系：若关系式为，可得到或. ④对数关系：若关系式为,可得到. 6. 如果分析结果R是A,B,C三个测量数值相加减的结果，例如,则极值误差为 ,即在加减法运算中，分析结果可能的极值误差是各测量值绝对 误差的绝对值加和.如果分析结果R是A,B,C三个测量数值相乘除的结果，例如，则极值误差为,即在乘除运算中，分析结果的极值相对误差等于各测量 值相对误差的绝对值之和. 7. 有效数字问题. 在分析化学中常遇到pH, pM,lgK等对数值，其有效数字位数取决于小数部分（尾数）数字的位数，因整数部分（首数）只代表该数的方次.例如,pH=10.28,换算为浓度时，应为,有效数字的位数是两位，不是四位. “四舍六入五成双”规则规定，当测量值中被修约的数字等于或小于4时，该数字舍去;等于或大于6时，则进位；等于5时，要看5前面的数字，若是奇数则进位，若是偶数则将5舍掉，即修约后末位数字都成为偶数；若5后面还有不是“0”的任何数，则此时无论5的前面是奇数还是偶数，均应进位. 8. 有效数字运算规则： ⑴加减法：几个数据相加或相减时，有效数字位数的保留，应以小数点后位数最少的数据为准，其他的数据均修约到这一位.其根据是小数点后位数最少的那个数的绝对误差最大.注意：先修约，在计算. ⑵几个数字相乘除时，有效数字的位数应以几个数中有效数字位数最少的那个数据为准.其根据是有效数字位数最少的那个数的相对误差最大.同样，先修约，再计算.在乘除法的运算中，经常会遇到9以上的大数，如9.00,9.86它们的相对误差的绝对值约为0.1%，与10.06,12.08这些四位有效数字的数值的相对误差绝对值接近，所以通常将它们当作四位有效数字的数值处理。 9. 频数分布： ⑴离散特性，最好的表示方法是标准偏差s，它更能反映出大的偏差，也即离散程度.当测量次数为无限多次时，其标准偏差称为总体标准偏差，用符号来表示，计算公式为 ,式中的为总体平均值. ⑵集中趋势：当数据无限多时将无限多次测定的平均值称为总体平均值，用符号表示，则 第1章绪论 本章暂未编选章节习题，若有最新习题会及时更新。 第2章 光谱分析法导论 一、选择题 1．原子吸收光谱由下列哪种粒子产生的?（ ） A ．固态物质中原子的外层电子 B ．气态物质中基态原子的外层电子 C ．气态物质中激发态原子的外层电子 D ．气态物质中基态原子的内层电子 【答案】B 【解析】气态和基态原子核外层电子，按其能量高低分壳层分布而形成量子化的能级，在较低温度下都处于基态能级。处于基态原子核外层电子，如果外界所提供特定能量（E ）的光辐射恰好等于核外层电子基态与某一激发态（i ）之间的能量差（i E ）时，核外层电子将吸收特征能量的光辐射由基态跃迁到相应激发态，从而产生原子吸收光谱。 2．Na 原子下列光谱线间哪个能发生跃迁？（ ） 【答案】D 【解析】根据量子力学的原理，电子的跃迁不能在任意两个能级之间进行，而必须遵循一定的“选择定则”，这个定则是：（1）△n＝0或任意正整数；（2）△L＝±1跃迁只允许在S 项和P 项、P 项和S 项或D 项之间、D 项和P 项或F 项之间等；（3）△S＝0，即单重项只能跃迁到单重项，三重项只能跃迁到三重项等；（4）△J＝0，±1，但当J ＝0时，△J＝0的跃迁是禁阻的。 3．用波长320nm的入射光激发硫酸奎宁的稀硫酸溶液时，将产生320nm的（）。 A．散射光（stray light） B．荧光（fluorescence） C．瑞利光（Reyleigh scattering light） D．拉曼光（Raman scattering light） 【答案】C 【解析】瑞利散射光的波长与入射光波长相同。 4．使用磺基水杨酸分光光度法测定微量时，光度计检测器直接测定的是（）。 A．入射光的强度 B．透过光的强度 C．吸收光的强度 D．散射光的强度 【答案】B 【解析】检测器是将透过光的强度转变为电信号。 二、名词解释 振动弛豫 答：振动弛豫是指处于激发态的各振动能级将部分能量损失后，其电子则返回到同一电子激发态的最低振动能级的过程。 分析化学武汉大学第五版答案 第3章 分析化学中的误差与数据处理 1．根据有效数字运算规则，计算下列算式： (1)19.469+1.537-0.0386+2.54 (2) 3.6 0.032320.59 2.12345 (3) 1000 0000.11245 .0)32.100.24(00.45??-? (4) pH=0.06，求 [H + ]=? 解：a. 原式=19.47+1.54-0.04+2.54=23.51 b. 原式=3.6×0.032×21×2.1=5.1 c. 原式=45.0022.680.1245 =0.1271 1.0001000 ??? d. [H +]=10-0.06 =0.87( mol/L ) 3．设某痕量组分按下式计算分析结果：m C A -= χ，A 为测量 值，C 为空白值，m 为试样质量。已知 s A =s C =0.1，s m =0.001，A =8.0，C =1.0，m =1.0，求s x 。 解： 2 22222 222()422222220.10.10.001 4.0910()()(8.0 1.0) 1.0 A C x m A C m s s s s s s x A C m A C m --++=+=+=+=?--- 且 8.0 1.0 7.01.0 x -= = 故 424.09107.00.14 x s -=??= 5. 反复称量一个质量为 1.0000g 的物体，若标准偏差为0.4mg ，那么测得值为1.0000 1.0008g 的概率为多 少？ 解：由0.4mg σ= 1.0000g μ= 故有 1.0000 1.0000 1.0008 1.0000 0.00040.0004 u --≤≤ ，即 02u ≤≤ ， 查表得 P=47.73% 7．要使在置信度为95％时平均值的置信区间不超过± s ，问至少应平行测定几次? 解： x x t s x t n μ=±?=± 查表，得： 5, 2.57, 1.049166, 2.45,0.9261 7 5f t f t ====>====<时n 时n 故至少应平行测定次 9. 测定黄铁矿中硫的质量分数，六次测定结果分别为30.48%, 30.42%, 30.59%, 30.51%, 30.56%, 30.49%，计算置信水平95%时总体平均值的置信区间。 解： 6 1 1i i x x n ==∑ 30.48%30.42%30.59%30.51%30.56%30.49% 30.51% 6 +++++= = 6 2 1 () 1 i i x x s n =--∑ 置信度为95%时： 0.05,5,2.57,30.51% 2.5730.51%0.06%6 f t x t n αμ==±=±=± 11.下列两组实验数据的精密度有无显著性差异(置信度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 解：a. 6 1 19.57i i x x n == =∑ 武汉大学分析化学试卷 武汉大学分析化学试卷篇一：武汉大学分析化学试卷及答案 武汉大学2005-2006学年度第一学期《分析化学》期末 考试试卷（A） 学号姓名院（系）分 数 一.填空（每空1分。共35分）1．写出下列各体系的质子条件式： (1) c1(mol/L) NH4 H2PO4 (2) c1(mol/L)NaAc+ c2(mol/L)H3BO3 2.符合朗伯-比尔定律的有色溶液，当有色物质的浓度增大时，其最大吸收波长，透射比。 3. 检验两组结果是否存在显著性差异采用检验法，检验两组数据的精密度是否存在显著性差异采用检验法。4．二元弱酸H2B，已知pH＝1.92时，δH2B ＝δHB-；pH＝6.22时δH2B的pKa1＝，pKa2＝。 HB- ＝δ B2- , 则 5.已知??(Fe3+/Fe2+)=0.68V，??(Ce4+/Ce3+)=1.44V，则在1mol/L H2SO4溶液中用0.1000 mol/L Ce4+滴定0.1000 mol/L Fe2+，当滴 定分数为0.5时的电位为，化学计量点电位为，电位突跃范围是。6.以二甲酚橙(XO)为指示剂在六亚甲基四胺缓冲溶液中用Zn2+滴定EDTA，终点时溶液颜色由_________变为__________。7.某溶液含Fe3+10mg，用等体积的有机溶剂萃取一次后，该溶液中剩余0.1mg， 3+ 则Fe在两相中的分配比= 。8.容量分析法中滴定方式 有, ,和。9.I2与Na2S2O3的反应式为。10.以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，测量某物质对不同波长光的吸收程度，所获得的曲线称谓；光吸收最大处的波长叫做，可用符号表示。 11.紫外可见分光光度计主要 由, ,, 四部分组成. 12.桑德尔灵敏度以符号表示,等于；桑德尔灵敏度与溶液浓度关，与波长关。13.在纸色谱分离中，是固定相。 14..定量分析过程包 括,, ,和。 二、简答题（每小题4分，共20 分，答在所留空白处）1. 什么是基准物质?什么是标准溶液? 2. 分别简单阐述酸碱滴定指示剂,络合滴定指示剂, 氧化还原滴定指示剂和沉淀滴定指示剂指示滴定终点的原理. 3. 在进行络合滴定时,为什么要加入缓冲溶液控制滴定体系保持一定的pH? 4. 吸光光度法中测量条件的选择应注意哪几点？ 分析化学实验报告 陈峻 （贵州大学矿业学院贵州花溪550025） 摘要：熟悉电子天平的原理和使用规则，同时可以学习电子天平的基本操作和常用称量方法；学习利用HCl和NaOH相互滴定，便分别以甲基橙和酚酞为指示剂的滴定终点；通过KHC8H4O4标定NaOH溶液，以学习有机酸摩尔质量的测定方法、熟悉常量法滴定操作并了解基准物质KHC8H4O4的性质及应用；通过对食用醋总浓度的测定，以了解强碱滴定弱酸过程中溶液pH的变化以及指示剂的选择。 关键词：定量分析；电子天平；滴定分析；摩尔质量；滴定；酸度，配制与标定 前言 实验是联系理论与实际的桥梁，学好了各种实验，不仅能使学生掌握基本操作技能，提高动手能力，而且能培养学生实事求是的科学态度和良好的实验习惯，促其形成严格的量的观念。天平是大多数实验都必须用到的器材，学好天平的使用是前提，滴定是分析的基础方法，学好配制与滴定是根本。 （一）、分析天平称量练习 一、实验目的： 1. 熟悉电子分析天平的使用原理和使用规则。 2 . 学习分析天平的基本操作和常用称量法。 二、主要试剂和仪器 石英砂电子分析天平称量瓶烧杯小钥匙 三、实验步骤 1. 国定质量称量（称取0.5000 g 石英砂试样3份） 打开电子天平，待其显示数字后将洁净、干燥的小烧杯放在秤盘上，关好天平门。然后按自动清零键，等待天平显示0.0000 g。若显示其他数字，可再次按清零键，使其显示0.0000 g。 打开天平门，用小钥匙将试样慢慢加到小烧杯中央，直到天平显示0.5000 g。然后关好天平门，看读数是否仍然为0.5000g。若所称量小于该值，可继续加试样;若显示的量超过该值，则需重新称量。每次称量数据应及时记录。 2.递减称量（称取0.30~0.32 g石英砂试样3 份） 按电子天平清零键，使其显示0.0000 g，然后打开天平门，将1个洁净、干燥的小烧杯放在秤盘上，关好天平门，读取并记录其质量。 另取一只洁净、干燥的称量瓶，向其中加入约五分之一体积的石英砂，盖好盖。然后将其置于天平秤盘上，关好天平门，按清零键，使其显示0.0000 g。取出称量瓶，将部分石英砂轻敲至小烧杯中，再称量，看天平读数是否在-0.30~-0.32 g 范围内。若敲出量不够，则继续敲出，直至与从称量瓶中敲出的石英砂量，看其差别是否合乎要求（一般应小于0.4 mg）。若敲出量超过0.32 g，则需重新称量。重复上述操作，称取第二份和第三份试样。 四、实验数据记录表格 表1 固定质量称量 编号 1 2 3 第一章概论 问题解答 1-3 分析全过程： 取样、处理与分解；试样的分离与富集；分析方法的选择；结果的计算与评价。 1-4 标定碱标准溶液时，邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4, M=204.23g.mol-1）和二水合草酸(H2C2O4. 2H2O, M=126.07g.mol-1)都可以作为基准物质，你认为选择哪一种更好？为什么？ 答：选择邻苯二甲酸氢钾更好。因为邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量较大，称量误差较小。 1-5.基准物Na2CO3和Na2B4O7·10H2O都可用于标定HCl溶液的浓度.你认为选择哪一种更好为什么 答:选择Na2B4O7·10H2O更好.因为Na2B4O7·10H2O的摩尔质量较大,称量误差较小 1-6 用基准Na2CO3标定HCl溶液时，下列情况会对HCl的的浓度产生何种影响（偏高、偏低或没有影响）？ a. 滴定时速度太快，附在滴定管壁的HCl来不及流下来就读取滴定体积 b. 称取Na2CO3时，实际质量为0.0834g，记录时误记为0.1824g c. 在将HCl标准溶液倒入滴定管之前，没有用HCl溶液荡洗滴定管 d. 锥瓶中的Na2CO3用蒸馏水溶解时，多加了50mL蒸馏水 e. 滴定开始之前，忘记调节零点，HCl溶液的液面高于零点 f. 滴定管活塞漏出HCl溶液 g. 称取Na2CO3时，撇在天平盘上 h. 配制HCl溶液时没有混匀 答：使用Na2CO3标定HCl的浓度时，HCl的浓度计算公式为：c HCl=2m Na2CO3/(M Na2CO3V HCl)。 a. 由于V HCl偏高，c HCl偏低； b. 由于m Na2CO3偏低，c HCl偏低； c. 由于V HCl偏高，c HCl偏低； d. 无影响； e. 因为V HCl偏低，c HCl偏高； f. 因为V HCl偏高，c HCl偏低； g. 由于Na2CO3易吸湿，应用减量法称量。称取Na2CO3时，在天平盘上，Na2CO3会吸湿，使m Na2CO3偏低，最终导致c HCl偏低； h. 溶液没有混匀时，很可能的情况是上层较稀，因此c HCl偏低的可能性较大。 1-7. 若将H2C2O4·2H2O基准物质不密封,长期置于放有干燥剂的干燥器中,用它标定NaOH溶液的浓度时, 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 2 SO 4 的溶 液多少毫升？解： 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 4 O 4 )多少克？ 如果改用做基准物质，又应称取多少克？解： 应称取邻苯二甲酸氢钾1.0~1.2g 应称取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： 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： 10．不纯Sb 2S 30.2513g ，将其置于氧气流中灼烧，产生的SO 2通入FeCl 3溶液中，使Fe 3+还原至Fe 2+，然后用0.02000mol/LKMnO 4标准溶液滴定Fe 2+，消耗溶液31.80mL 。计算试样中Sb 2S 3的质量分数。若以Sb 计，质量分数又为多少？ 解： 12. 用纯As 2O 3 标定KMnO 4 溶液的浓度。若0.211 2 g As 2 O 3 在酸性溶液中恰好与36.42 mL KMnO 4 反应。求该 KMnO 4 溶液的浓度。 解：故 14．H 2C 2 O 4 作为还原剂。可与KMnO 4 反应如下： 其两个质子也可被NaOH标准溶液滴定。分别计算0.100mol·L-1NaOH和0.100 mol·L-1 KMnO 4 溶液与500mg H 2C 2 O 4 完全反应所消耗的体积（mL）。 解： 第1章 分析化学概论 1. 称取纯金属锌0.3250g ，溶于HCl 后，定量转移并稀释到250mL 容量瓶中，定容，摇匀。 计算Zn 2+溶液的浓度。 解：213 0.325065.39 0.0198825010 Zn c mol L +--= =?g 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： 844:1:1NaOH 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 : 00 1 ()2100%100%1 (0.2600/0.0250.2450/0.0065)100.09/2100% 0.250098.24%cV cV M nM w m m mol L L mol L L g mol g -=?=??-??=?= 9 今含有 MgSO 4·7H 2O 纯试剂一瓶，设不含其他杂质，但 有部分失水变为MgSO 4·6H 2O ，测定其中Mg 含量后，全部按MgSO 4·7H 2O 计算，得质量分数为100.96%。试计算试剂 第一章 定量分析化学概论 1. 某矿石的最大颗粒直径为10mm ，若其k 值为0.1kg ·mm -2，问至少应采取多少试样才具有代表性?若将该试样破碎，缩分后全部通过10号筛，应缩分几次?若要求最后获得的分析试样不超过100 g ，应使试样通过几号筛? 解：(1) 根据经验公式m Q ≥kd 2，故至少采取试样m Q =0.1×102=10kg (2) 要通过10号筛，d=2mm ，应保留试样m Q ≥0.1×22=0.4kg 将10kg 的试样进行缩分：10×(21)4 =0.625kg ＞0.4kg 可见需缩分4次方可满足要求 。 查表1-1，故应通过20号筛。 2.用氧化还原滴定法测得FeSO 4·7H 2O 中铁的质量分数为20.01%，20.03%，20.04%，20.05%。计算：a.平均值；b.中位数；c.单次测量值的平均偏差；d.相对平均偏差；e.极差：f.相对极差。 解： 3.用沉淀滴定法测定纯NaCl 中氯的质量分数，得到下列结果：59.82%，60.06%，60.46%，59.86%，60.24%。计算：a.平均结果；b.平均结果的绝对误差；c.相对误差；d.中位数；e.平均偏差；f.相对平均偏差。 解： 5.某试样中含MgO约30%，用重量法测定时，Fe3+产生共沉淀，设试液中的Fe3+有1%进入沉淀。若要求测定结果的相对误差小于0.1%，求试样中Fe2O3允许的最高质量分数为多少? 解：设试样Fe2O3中允许的最高质量分数为x% 6.某含Cl-试样中含有0.10%Br-，用AgNO3进行滴定时，Br-与Cl-同时被滴定，若全部以Cl-计算，则结果为20.0%。求称取的试样为下列质量时，Cl-分析结果的绝对误差及相对误差。：a.0.1000 分析化学实验报告(武汉大学第五版) 分析化学实验报告 陈峻 （贵州大学矿业学院贵州花溪 550025 ） 摘要：熟悉电子天平的原理和使用规则，同时可以学习电子天平的基本操作和常用称量方法；学习利用HCl和NaOH相互滴定，便分别以甲基橙和酚酞为指示 剂的滴定终点；通过KHC 8H 4 O 4 标定NaOH溶液，以学习有机酸摩尔质量的测定方 法、熟悉常量法滴定操作并了解基准物质KHC 8H 4 O 4 的性质及应用；通过对食用醋 总浓度的测定，以了解强碱滴定弱酸过程中溶液pH的变化以及指示剂的选择。 关键词：定量分析；电子天平；滴定分析；摩尔质量；滴定；酸度，配制与标定 前言 实验是联系理论与实际的桥梁，学好了各种实验，不仅能使学生掌握基本操作技能，提高动手能力，而且能培养学生实事求是的科学态度和良好的实验习惯，促其形成严格的量的观念。天平是大多数实验都必须用到的器材，学好天平的使用是前提，滴定是分析的基础方法，学好配制与滴定是根本。 （一）、分析天平称量练习 一、实验目的： 1. 熟悉电子分析天平的使用原理和使用规则。 2 . 学习分析天平的基本操作和常用称量法。 二、主要试剂和仪器 石英砂电子分析天平称量瓶烧杯小钥 匙 三、实验步骤 1. 国定质量称量（称取0.5000 g 石英砂试样3份） 打开电子天平，待其显示数字后将洁净、干燥的小烧杯放在秤盘上，关好天平门。然后按自动清零键，等待天平显示0.0000 g。若显示其他数字，可再次按清零键，使其显示0.0000 g。 打开天平门，用小钥匙将试样慢慢加到小烧杯中央，直到天平显示0.5000 g。然后关好天平门，看读数是否仍然为0.5000g。若所称量小于该值，可继续加试样;若显示的量超过该值，则需重新称量。每次称量数据应及时记录。 2.递减称量（称取 0.30~0.32 g石英砂试样 3 份） 按电子天平清零键，使其显示0.0000 g，然后打开天平门，将1个洁净、干燥的小烧杯放在秤盘上，关好天平门，读取并记录其质量。 另取一只洁净、干燥的称量瓶，向其中加入约五分之一体积的石英砂，盖好盖。然后将其 分 析 化 学 （第五版）上册武汉大学主编 第一章概论 第二章分析试样的采集与制备 第三章分析化学中的误差与数据处理 第四章分析化学中的质量保证与质量控制第五章酸碱滴定 第六章络合滴定 第七章氧化还原滴定 第八章沉淀滴定法与滴定分析小结 第九章重量分析法 第十章吸光光度法 第十一章分析化学中常用的分离与富集方法 第一章概论 1、答：定义:分析化学是发展和应用各种理论、方法、仪器和策略以获取相关物质在相对时空内的组成和性质的信息的一门科学。 任务：定性、定量、结构。 作用：略 2、答：略 3、答：取样→分解→测定→计算及评价 注：取样的原则：应取具有高度代表性的样品； 分解的原则：①防止式样损失；②防止引入干扰。 4、答：Na2B4O7·10H2O的摩尔质量比Na2CO3的大，故选择硼砂作为标定盐酸的基准物质可以使称量误差减小，但是硼砂含10个结晶水不稳定，而碳酸钠摩尔质量小，性质稳定。 6、答： a.偏低 b.偏低 c.偏低 d.无影响 e.偏大 f.偏小 g.偏大 h.可能偏大也可能偏小 7、答：偏低 NaOH O H O C H O H O C H NaOH V M m C 1 210002422242222? ?= ?? 因为失水后的H 2C 2O 4中含有比同样质量H 2C 2O 4·2H 2O 更多的能与NaOH 作用的H + ，这样测定时消耗V NaOH 增大，所以C NaOH 偏小。 8、答：偏高 第二章 分析试样的采集与制备（略） 1、答：不对。应将原始试样全部送交分析部门，再由分析人员对原始试样采用四分法进行缩分，依据经验公式取样，再分解、测定等。 2、答：分解无机试样和有机试样的主要区别在于：无机试样的分解 时将待测物转化为离子，而有机试样的分解主要是破坏有机物，将其中的卤素，硫，磷及金属元素等元素转化为离子。 3、答：用NaOH 溶解试样，Fe ，Ni ，Mg 形成氢氧化物沉淀，与Zn 基体分离。 4、答：测硅酸盐中SiO 2的含量时采用碱熔法，用KOH 熔融，是硅酸盐中的硅转化为可溶性的K 2SiO 3，再用容量法测定：测定硅酸盐中Fe ，Al ，Ca ，Mg ，Ti 的含量时，用HF 酸溶解试样，使Si 以SiF 4的形式溢出，再测试液中Fe ，Al ，Ca ，Mg ，Ti 的含量。 5、答：不对。应将镍币全部溶解，因为镍币中铜银分布不一定均匀，这样做取样无代表性。 6.略 第三章 分析化学中的误差与数据处理 第一章 1. 某矿石的最大颗粒直径为10mm ，若其k 值为0.1kg ·mm -2，问至少应采取多少试样才具有代表性?若将该试样破碎，缩分后全部通过10号筛，应缩分几次?若要求最后获得的分析试样不超过100 g ，应使试样通过几号筛? 解：(1) 根据经验公式m Q ≥kd 2，故至少采取试样m Q =0.1×102=10kg (2) 要通过10号筛，d=2mm ，应保留试样m Q ≥0.1×22=0.4kg 10kg 的试样进行缩分：10×(21)4 =0.625kg ＞0.4kg 可见需缩分4次方可满足要求 。 查表1-1，故应通过20号筛。 2.用氧化还原滴定法测得FeSO 4·7H 2O 中铁的质量分数为20.01%，20.03%，20.04%，20.05%。计算：a.平均值；b.中位数；c.单次测量值的平均偏差；d.相对平均偏差；e.极差：f.相对极差。 解： 3.用沉淀滴定法测定纯NaCl 中氯的质量分数，得到下列结果：59.82%，60.06%，60.46%，59.86%，60.24%。计算：a.平均结果；b.平均结果的绝对误差；c.相对误差；d.中位数；e.平均偏差；f.相对 解： 5.某试样中含MgO约30%，用重量法测定时，Fe3+Fe3+1%进入沉淀。若要求测定结果的相对误差小于0.1%，求试样中Fe2O3允许的最高质量分数为多少? 解：设试样Fe2O3中允许的最高质量分数为x% 6.某含Cl-试样中含有0.10%Br-，用AgNO3进行滴定时，Br-与Cl-同时被滴定，若全部以Cl-计算，则结果为20.0%。求称取的试样为下列质量时，Cl-分析结果的绝对误差及相对误差。：a.0.1000 第6章 原子质谱法 6-1 ICPMS中的ICP炬起什么作用？ 答：ICPMS中的ICP炬是离子源，其起的作用是将试样离子化。 6-2 无机质谱仪由哪些部分组分，为什么必须在超高真空进行测量？ 答：（1）无机质谱仪一般由真空系统、计算机系统、电子学系统和分析系统组成，其中分析系统是质谱仪器的核心，它包括质量检测器、质量分析器和离子源三部分。 （2）必须在超高真空进行测量的原因为：真空系统是保障质谱仪正常工作的必要条件，分析系统内没有良好的真空状态，离子在飞行的过程中会与全体分子相互碰撞，产生一系列干扰，使质谱复杂化，背景增高，分析误差增大，因此必须在超高真空条件下进行测量。 6-3 无机质谱仪器中的质量分析器或分离器有哪几种，各有什么特点？ 答：无机质谱仪器中的质量分析器或分离器的类型及特点如下： （1）磁分析器 磁分析器有单聚焦型和双聚焦型。前者结构简单，操作方便但分辨率较低，不能满足有机化合物的分析要求；后者可以同时实现方向聚焦和能量（速度）聚焦，能够准确测定质子质量，广泛用于有机质谱，分辨率较高，但价格昂贵，维护困难，扫描速度慢。 （2）飞行时间分析器 飞行时间分析器的特点包括：①扫描速度快；②质量范围宽；③不需要电场和磁场； ④消除了空间、时间和能量分散后，分辨率达2万以上。 （3）四极滤质器 四极滤质器广泛应用于原子质谱法中，结构紧凑，质量轻，体积小，价格低廉，对离子初始能量要求不严，性能稳定，分析速度快，真空度范围宽，具有高速扫描的优点。 6-4 比较ICPAES和ICPMS的优缺点。 答：ICPAES和ICPMS的优缺点比较如下： （1）检测性。ICP-AES测量的是光学光谱，ICPMS测量的是离子质谱，还可进行同位素测定，两者检出限大部分为ppt级，但ICPMS的检出限低于ICPAES。 （2）分析性能。ICPAES自动化比较成熟，而ICPMS操作较为复杂且耗时，分析固体样品时，ICPMS较ICPAES需要更高的稀释倍数。 （3）线性范围。ICPMS具有超过105的LDR，甚至高达108。ICPAES具有106以上的LDR且抗盐分能力强，可同时进行微量及主量元素的测定，ICPAES可同时测定0.001%～60%的浓度含量。 （4）ICPMS基体干扰较严重，仪器的基线较易漂移，测定精度不高，不宜进行微量分析。 （5）ICPMS相对于ICPAES，谱图简单。 6-5 试描述ICPMS中ICP炬与质量分析器之间的接口。 答：ICPMS中ICP炬与质量分析器之间的接口主要由两个锥体组成，靠近焰炬的为取样锥，靠近分析器的为分离锥。取样锥装在一个水冷挡板上，锥体材料为镍，取样孔径为0.5mm 。分离锥与取样锥类似，经过两级锥体的阻挡和两级真空泵的抽气，分离锥后的压力可达Pa。等离子体气体大约以6000K的高温进入取样锥孔，气体的极速膨胀使3 10武汉大学分析化学(第五版)下册答案
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