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
0.2/0.030126.07/0.42
m 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
-=?=??-??=?=
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：
223246
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： 323345104As 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+
22442
25H 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 -=
==?
2242H C O NaOH
224333
22 5.5531011.10610()
11.106100.111()111()0.100
NaOH H C O NaOH NaOH NaOH n n mol n V L mL c ---==??=??=
===
22442
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 =
==
34
2
27
22734/20.01850231.5428.567(/)
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： 245Fe 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?????=
=
33.63110278.0499.76%
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
22
2.360.13(
)() 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：
220.32 1.2()Q Kd kg ≥=?= 设缩分n 次，则
1
() 1.2()
2
n Q kg ?≥，
1
15() 1.2()
2
n kg ?≥，
1
ln15ln
ln1.22
n +≥
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()42222222
0.10.10.001 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
0.00040.0004u --≤≤
，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：611i 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 1 9.57 i i x x n= == ∑ 6 2 1 () 5.71% 1 i i x x s n = - == - ∑ 故24 32.610 s- =? b. 6 1 1 9.47 i i x x n= == ∑ 6 2 1 () 8.51% 1 i i x x s n = - == - ∑ 故24 72.410 s- =? 所以 24 24 72.410 2.221 32.610 b a s F s - - ? === ?查表得 5.05 F= 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)21s=0.00102，22s=0.00122 F= 2 2 2 1 s s=1.44 表=2.97 ，所以两组数据的标 准偏差无显著性差异。 (b)由2s= 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，0.01,20t =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 22 A 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, 2s 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= 222 A 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( )及其荧光相对强度(y )的关系如下： 含量 / g 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 1 2 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4章分析质量的控制与保证 [16] 解：平均值__ x= 0.256 mg/L 标准偏差s = 0.020 mg/L 标准物质标准值μ=0.250 mg/L 控制限__ x±3s=（0.256 ±0.060） mg/L 警戒限__ x±2s=（0.256 ±0.040）mg/L 绘制分析数据的质控图如下图。 还原糖分析的质量控制图 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．c1mol·L-l NH3 + c2mol·L-l NH4Cl； c．c1mol·L-l)H3PO4 + c2mol·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（NH 3）反应而来，所以参考水准选为HCl, NH 3和H 2O 质子条件式为：[ H + ] + [NH 4+] = [Cl -] + [OH -] 或[ H + ] + [NH 4+] = c 2 + [OH -] c. 直接取参考水平：H 3PO 4 , HCOOH , H 2O 质子条件式：[H +] = [H 2PO 4-] + 2[HPO 42-] + 3[PO 43-] + [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 NH 4CN ； e ．0.050 mol·L -l 氨基乙酸； g ．0.010 mol·L -l H 2O 2液； i ．0.060 mol·L -l HCI 和0.050 mol·L -l 氯乙酸钠(ClCH 2COONa)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 = 20 6.2 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 = 13 4.2 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 + = 1414 1.810110--?+? = 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 10100 K c =< 2 a a a 3K K 4K 1.182102c H + --++??==??? mol/L 故pH=2.93 2） 2 3.8 a 3.8 2.93() a K 100.121010 K 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 13．计算下列标准缓冲溶液的pH(考虑离子强度的影响)，并与标准值相比较。 a ．饱和酒石酸氢钾(0.034 0 mol·L -l )； c ．0.010 0 mol·L -l 硼砂。 解：a. p K a1=3.04，p K a2＝4.37 I= 1 (10.03410.034)0.0342?+?=（mol/L ）， 查表得，900H a + =，400HB a - =，2500B a - = 故 0.034 lg 0.51210.06 10.003289000.034H γ+=?? =-+??，得0.871H γ+= 同理可得0.84HB γ- =，20.51B γ- = 又a2K 20W c K ?> a120 K c > 最简式200 121221 a a a a H B H K K K K γ γ+ - +??=?=??? 200 45 4 129.110 4.310 2.76100.514 a a H H B K K a H γγ++- --+ -??????== ==??? pH=3.56 c. c=0.0100 mol/L ，p K a1=4，p K a2=9 1 (0.020010.02001)0.022I = ?+?= 24723323522B O H O H BO H BO --+→+ 查表2 3 400 H BO a -= 2 3 0.02 lg 0.512110.003284000.02H BO γ-=?? +?? 故230.869H BO γ-= 3323H BO H H BO +- + K=5.8×10-10 2 3 2 3 1010105.810 5.810 6.67100.020.869 H H BO H BO a c γ+ -----??===??? 故pH=9.18 16. 解： 已知1 0.1mol L -?一元弱酸HB 的 3.0pH =，问其等浓度的共轭碱NaB 的pH 为多少？（已知：10a w K c K >，且/100a c K >） 解：据题意： []a H K c += 325 (10)/10a K c --== 9 10w b a K K K -= = 10a w K c K > /10a c K > 915 101010b OH K c ----==?= 14.0 5.09.0pH =-= 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 1 0.05NaOH 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1 0.100mol L -?羟胺盐酸盐（3NH OH Cl + - ?）和 10.100mol L -?4NH Cl 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 10 1.1105.6 10 0.0500/0.050--=???? 8 2.5 10(/ ) m o l L -=? 7.6pH = (2) SP 时， 8 [] 2.510/H mol L +-=? 34 103 38105.610[]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： 31.110 100% 2.2% 0.0500 -??= 25.称取钢样1.000g ，溶解后，将其中的磷沉淀为磷钼酸铵。用 20.00mL 10.1000mol L -?NaOH 溶解沉淀，过量的NaOH 用3HNO 返滴定至酚酞刚好褪 色，耗去 10.2000mol L -?3HNO 7.50mL 。计算钢中P 和25P O 的质量分数。 解：P 424()NH HPO 712MoO 24NaOH 25 1 2P O 过量 33 0.27.510 1.510()NaOH mol --=??=? 用于滴定磷钼酸铵的 334 0.12010 1.510 5.010()NaOH mol ---=??-?=? 含Ｐ物质的量为：455.0 10 2.110() 24mol --?=? 52.11031%1000.065 1P -??=?= 525 2.110142 %1000.15 12P O -??=?=? 28. 标定甲醇钠溶液时，称取苯甲酸0.4680g ，消耗甲醇钠溶液25.50mL ，求甲醇钠的浓度。 解：3CH ONa 65C H COOH ，令其浓度为c 30.4680 0.1500(/) 25.5010122c mol L -= =?? 第6章 络合滴定法 2.解： 4.解：用氨水调解时： 2243 3222 124224() 4.58.92 6.9 6.09.2614 1.26 1()1 4333()1321[][] 100.1010(0.10)101[]1101010[][] 112[]0.10[][]1[][Cu C O Cu OH NH Cu NH C O C O OH C NH H NH mol L NH NH Ka NH N αββαβαββ- - ----+ +-=++=?+?==+=+?==+=+=?=??=++又23 24 259.35 3539.36 ()()()][]1010Cu Cu NH Cu C O Cu OH H NH βαααα- - ++=≈++= 3 2()121(0.010)(0.010)122 M NH αββ=+++= 3 2.0 2.0 131()[]10100.0083 122 M NH NH βδα-?=== 3 2 5.0 4.0 232()[]10100.083 122 M NH NH βδα-?=== 7.0 6.0310100.083122δ-?== 10.08.0 410100.83 122δ-?== 故主要存在形式是 234()M NH +，其浓度为10.100.830.083mol L -?=? 用氨水和NaOH 调解时： 3 4811 ()()11100.1100.01120210M M NH M OH ααα- =+-=+?+?++=? 49 111100.1510210δ-?==?? 86 211 100.01510210δ-?==?? 14311100.0010.5210δ?==? 15411 100.00010.5210δ?==? 故主要存在形式是3()M OH -和 24()M OH -，其浓度均为10.050mol L -? 6．解： 8.解：PH=5.0时，'lg 4.8 4.8ZnY ep K pZn =?= 1()2.8 1.8()12.48.32 6.32()()()() () ()()()[]0.10,lg 4.65 1(0.10)100.10101100.10100.010101 1 lg '16.46lg lg() 6.48lg 'Y H Cd T Zn T ZnY Zn CdY Cd Y Zn Y Cd Zn T Cd T CdY Cd T Y H Y Zn T mol L K C K C K K ααβαααααααα-≈?==+=?==+?+?==+ =+ =--+=()()()16.5lg lg() 2.48 ZnY Zn T Y H Y Cd ααα=--+=- ()()()16.461 ()() 2.10 2.43 4.49 5.41()()()6.458.7lg 'lg lg lg()lg 6.45lg lg 10 0.005110101010lg 5.46lg 8.70 lg '16.50lg(1010ZnY ZnY Y H Y Cd Y H sp sp CdY Cd Y Cd CdY Cd Cd I Cd I Cd I Y Cd ZnY K K K C K C mol L K αααααααα-=-+====?=++++?=?==-+0)7.80 0.5(lg ') 5.050.25 10100.22% 'sp sp ZnY Zn pZn pZn sp ZnY Zn pZn K pC pZn Et K C -==+=?=--= =- 10.解：设Al 3+浓度为0.010mol/L ，则由Al(OH)3的K sp 计算可得Al 3+发生水解时 pH=3.7。要想在加入EDTA 时，Al 3+不发生水解，pH 应小于3.7。 12.解：a. b. 225 4.74()11 ()2 1.9 3.8 2.43 12() ()()()[][]10111 1.55[]100.31[]0.21.55 1[][]1100.2100.0410lg 6.45 lg 'lg lg lg Ac H HAc Ac H Pb Ac Y H PbY PbY Y H Pb Ac HAc H Ac Ka C Ac mol L mol L Ac Ac K K αααββααα++--+ -+++-+-- -- --=+=+=+===?=?=++=+?+?===--18.04 2.43 6.459.16' 6.08 7.0 '7.0 2.43 4.57 1010' 1.51 2.7% 'sp ep ep pPb pPb sp PbY Pb pPb pPb pPb pPb pPb Et K C -=--====-=-?=?=-= =- 15. 解: 由K sp ，测Th 时pH<3.2,测La 时pH<8.4，查酸效应曲线（数据）可知，测Th 时 pH ≥2较好，为消除La 的干扰，宜选pH<2.5,因此侧Th 可在稀酸中进行；侧La 在pH5-6较合适，可选在六亚甲基四胺缓冲溶液中进行。 18. 解: 由题意可知 0.0335118.69 100%62.31% 0.21000Sn ω??= ?=? (0.03500.03 3.00.0335)207.2 100%37.29% 0.20001000Pb ω?-?-??= ?=? 21. 解: 据题中计量关系得： ()0.0250.030.00360.00110254.22100%98.45% 0.2014 ω?-????= ?= 24. 解: 据题中计量关系得： 0.058310.0261458.693 100%63.33% 0.7176Ni ω??= ?= (0.035440.058310.026140.05831)555.845 100% 0.7176Fe ω?-???= ? =21.10% (0.050.058310.006210.063160.035440.05831)551.9960.7176Cr ω?-?-???= ?10 0%=16.55%） 第 7 章 氧化还原滴定法 1. 解：查表得：lgK(NH 3) =9.46 ()lg 'lg lg 18.04 6.4511.5911.5937.30 7.0 0.302 10100.007% 'PbY PbY Y H sp ep pPb pPb sp PbY Pb K K pPb pPb pPb Et K C α-=-=-=+===?=--= =- 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 《分析化学》期末试卷（B） 一、是非题（本大题共10小题，每小题1分，共10分） 1．化学分析法的测定灵敏度高，因此常用于微量分析。 ( ) 2．分析数据中，凡是“0”都不是有效数字。 ( ) 3．纯度很高的物质均可作为基准物质。 ( ) 4．用HCl溶液滴定Na2CO3基准物溶液以甲基橙作指示剂，其物质量关系为n(HCl)∶n(Na2CO3)=1∶1。 ( ) 5．酸碱滴定中，只有当溶液的pH突跃超过2个pH单位，才能指示滴定终点。 ( ) 6．标定高锰酸钾溶液时，为使反应较快进行，可以加入Mn2+。 ( ) 7．AgCl的Ksp=1.56×10-10比Ag2CrO4的Ksp=9×10-12大，所以，AgCl在水溶液中的溶解度比Ag2CrO4大。 ( ) 8．用佛尔哈德法测定Cl-时，如果生成的AgCl沉淀不分离除去或加以隔离，AgCl沉淀可转化为AgSCN沉淀。但用佛尔哈德法测定Br-时，生成的AgBr 沉淀不分离除去或不加以隔离即可直接滴定。 ( ) 9．重量分析法要求沉淀溶解度愈小愈好。 ( ) 10．吸光光度法只能测定有颜色物质的溶液。 ( ) 二、选择题 (本大题共20题，每小题1.5分，共30分) 1．试样预处理的目的不是为了（） (A)使被测物成为溶液； (B)使被测组分生成沉淀 (C)使被测物变成有利测定的状态； (D)分离干扰组分 2．下列论述正确的是：（） (A)准确度高，一定需要精密度好； (B)进行分析时，过失误差是不可避免的； (C)精密度高，准确度一定高； (D)精密度高，系统误差一定小； 3．称取含氮试样0.2g,经消化转为NH4+后加碱蒸馏出NH3,用10 mL 0.05 mol·L-1HCl吸收,回滴时耗去0.05 mol·L-1 NaOH 9.5 mL。若想提高测定准确度, 可采取的有效方法是 ( ) (A) 增加HCl溶液体积 (B) 使用更稀的HCl溶液 (C) 使用更稀的NaOH溶液 (D) 增加试样量 4．在酸碱滴定中被测物与滴定剂浓度各变化10倍，引起的突跃范围的变化为（）。 (A)增加1个pH (B)增加2个pH (C) 2个pH (D)减小2个pH 5．下列溶液用酸碱滴定法能准确滴定的是 ( ) (A) 0.1 mol·L-1 HF (p K a = 3.18) (B) 0.1 mol·L-1 HCN (p K a = 9.21) (C) 0.1 mol·L-1 NaAc [p K a(HAc) = 4.74] (D) 0.1 mol·L-1 NH4Cl [p K b(NH3) = 4.75] 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 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： ， 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： ， 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 =22422H C O H O ?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 ===??=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 == =???=224 22H C O H O ?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 = ????=?=32CaCO HCl NaOH HCl 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 == =∑ 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 : 分析化学思考题：第二章４．如何减少偶然误差？如何减少系统误差？ 答：在一定测定次数范围内，适当增加测定次数，可以减少偶然误差。针对系统误差产生的原因不同，可采用选择标准方法、进行试剂的提纯和使用校正值等办法加以消除。如选择一种标准方法与所采用的方法作对照试验或选择与试样组成接近的标准试样做对照试验，找出校正值加以校正。对试剂或实验用水是否带入被测成分，或所含杂质是否有干扰，可通过空白试验扣除空白值加以校正。 ６.答：甲的报告是合理的。因为取样时称量结果为2位有效数字，结果最多保留2位有效数字。甲的分析结果是2位有效数字，正确地反映了测量的精确程度；乙的分析结果保留了4位有效数字，人为地夸大了测量的精确程度，不合理。 第四章4—1 1.答：质子理论和电离理论对酸碱的定义不同；电离理论只适用于水溶液，不适用于非水溶液，而质子理论适用于水溶液和非水溶液。 5. 答：H3PO4﹥HF﹥HOAc﹥(CH2)6N4H+﹥H2PO4-﹥HCN﹥NH4+﹥HCO3- CO32-﹥NH3﹥CN-﹥(CH2)6N4﹥OAc-﹥F- 12.下列各种溶液pH是=7，>7还是<7，为什么？答：NH4NO3溶液pH<7，NH4+ pK a=10-9.26是弱酸; NH4OAc溶液pH=7，pK a(NH4+)≈pK b(OAc-); Na2SO4溶液pH=7 , pK a(Na+)≈pK b(SO42-); 处于大气中的H2O 的pH<7，处于大气中的H2O 的溶有C02。 4－2 1.答：可以用酸碱指示剂法和电位滴定法确定酸碱滴定的终点。 用酸碱指示剂法确定酸碱滴定的终点，操作简单，不需特殊设备，使用范围广泛；其不足之处是各人的眼睛辨别颜色的能力有差别，不能适用于有色溶液的滴定，对于较弱的酸碱，终点变色不敏锐。用电位滴定法确定酸碱滴定的终点，需要特殊设备，操作过程较麻烦，但适用于有色溶液的滴定，克服了人为的因素，准确度较高。 2.答：酸碱滴定中指示剂的选择原则是使指示剂的变色范围处于或部分处于滴定的pH突跃范围内；指示剂的变色点等于或接近化学计量点的pH。 3.答：根据推算，各种指示剂的变色范围应为2个pH单位，表4—3所列各种指示剂的变色范围与推算结果不相符，其原因是人眼辨别各种颜色的敏锐程度不同。 4．答：（1）CH2ClCOOH，HF，苯酚为酸，其pKa分别为2.86，3.46，9.95。 CH2ClCOOH，HF很容易满足cK a≥10-8的准确滴定条件，故可用NaOH标准溶液直接滴定，以酚酞为指示剂。苯酚的酸性太弱，不能用酸碱滴定法直接测定。羟胺，苯胺为碱，其pK b分别为8.04,9.34, 羟胺只要浓度不是太稀，可以满足cK b≥10-8的准确滴定条件，故可用HCl标准溶液直接滴定，以甲基橙为指示剂。苯胺的碱性太弱，不能用酸碱滴定法直接测定。 （2）CCl3COOH，苯甲酸为酸，其p K a分别为0.64和4.21，很容易满足cK a≥10-8的准确滴定条件，故可用NaOH标准溶液直接滴定，以酚酞为指示剂。吡啶，六亚甲基四胺为碱，其pK b分别为8.77和8.85，不能满足cK b≥10-8的准确滴定条件，故不能用酸碱滴定法直接测定。 6. 8.答：因为醋酸的pK a为4.74，满足cK a≥10的准确滴定条件，故可用NaOH标准溶液直接滴定；硼酸的pK a为9.24，不满足cK a≥10-8的准确滴定条件，故…… 第八章 电位分析法 思 考 题 1. 参比电极和指示电极有哪些类型？它们的主要作用是什么？ 答：参比电极包括标准氢电极（SHE ），标准氢电极是最精确的参比电极，是参比电极的一级标准。实际工作中常用的参比电极是甘汞电极和银-氯化银电极。 参比电极电位恒定，其主要作用是测量电池电动势，计算电极电位的基准。 指示电极包括金属-金属离子电极，金属-金属难溶盐电极，汞电极，惰性金属电极，离子选择性电极。 指示电极能快速而灵敏的对溶液中参与半反应的离子活度或不同氧化态的离子的活度比，产生能斯特响应，主要作用是测定溶液中参与半反应的离子活度。 2. 直接电位法的依据是什么？为什么用此法测定溶液pH 时，必须使用标准pH 缓冲溶液？ 答：直接电位法是通过测量电池电动势来确定待测离子活度的方法，其主要依据是E=Φ参比— ΦMn+/M = Φ参比—Φ θMn+/M — nF RT ln αMn+ 式中Φ参比和Φ θMn+/M 在温度一定时，都是常 数。由此式可知，待测离子的活度的对数与电池电动势成直线关系，只要测出电池电动势E ，就可求得α Mn+ 。 测定溶液的pH 时是依据：E = ΦHg 2 Cl 2 /Hg — ΦAgCl/Ag — K + 0.059 pH 试 + ΦL , 式 中ΦHg 2 Cl 2 /Hg ， ΦAgCl/Ag ，K ，ΦL 在一定的条件下都是常数，将其合并为K ˊ，而K ˊ中包括 难以测量和计算的不对称电位和液接电位。所以在实际测量中使用标准缓冲溶液作为基准，并比较包含待测溶液和包含标准缓冲溶液的两个工作电池的电动势来确定待测溶液的pH 值，即：25℃时Es = Ks ˊ+ 0.059pHs, Ex = Kx ˊ+ 0.059pHx,若测量Es 和Ex 时的条件保持不变，则Ks ˊ= Kx ˊ,pHx =pHs+(Ex -Es)/0.059 ,由此可知，其中标准缓冲溶液的作用是确定K ˊ。 3. 简述pH 玻璃电极的作用原理。 答：玻璃电极的主要部分是 一 个玻璃泡，泡的下半部是对H + 有选择性响应的玻璃薄膜，泡内装有pH 一定的0.1mol ·L -1 的HCl 内参比溶液，其中插入一支Ag-AgCl 电极作为内参比电极，这样就构成了玻璃电极。玻璃电极中内参比电极的电位是恒定的，与待测溶液的pH 无关。玻璃电极之所以能测定溶液pH ，是由于玻璃膜产生的膜电位与待测溶液pH 有关。 玻璃电极在使用前必须在水溶液中浸泡一定时间。使玻璃膜的外表面形成了水合硅胶 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, 分析化学第五版下册答案答案 【篇一：第五版分析化学上册课后答案】 摘:分析化学第五版下册答案答案)析化学概论 第2章分析试样的采集与制备 第3章分析化学中的误差与数据处理 第4章分析质量的控制与保证 第5章酸碱平衡和酸碱滴定法 mbe： c2=[cl-] (1) [nh3]+[nh4+]=c1+c2(2) cbe:[h+]+[nh4+]=[oh-]+[cl-] (3) 将（1）代入（3） 质子条件式为： [ h+ ] + [nh4+] = c2 + [oh-] 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-] 即 [ h+ ] + [nh4+] = c2 + [oh-] b.c1 m naoh+c2 m h3bo3 组合法 mbe： c1=[na+] (1) [h3bo3]+[b(oh)4-]=c2 (2) cbe:[na+]+[h+]=[b(oh)4-]+[oh-] (3) 将（1）代入（3） 质子条件式为：[ h+ ] + c1 = [b(oh)4-] + [oh-] b. 参考水准选为naoh, h3bo3和h2o c. 直接取参考水平：h3po4 , hcooh , h2o 质子条件式： [h+] = [h2po4-] + 2[hpo42-] + 3[po43-] + [hcoo-]+[oh-] d. 0.01 m fecl3 mbe： [cl-] = 0.03(1) (2) cbe: 质子条件式为： (3) 9. 解： 已知p ka=5.30，ph=5.60 设原缓冲溶液中盐的浓度为x mol/l， 故 （mol/l） 得x=0.35 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武汉大学分析化学(第五版)下册答案
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