分析化学课后习题答案第三章
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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)随机误差。
(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⨯TE =E ar 可得 %2.0%1001000.00002.01.0±=⨯±=E ggg r%02.0%1000000.10002.01±=⨯±=E ggg 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 ar 可得 %1%100202.02±=⨯±=E mLmLmL r%1.0%1002002.020±=⨯±=E mLmLmL 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。
第二章:误差及分析数据的统计处理思 考 题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; (2) 天平两臂不等长; (3) 容量瓶和吸管不配套; (4) 重量分析中杂质被共沉淀; (5)天平称量时最后一位读数估计不准;(6)以含量为99%的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱溶液。
答:(1)引起系统误差,校正砝码; (2)引起系统误差,校正仪器; (3)引起系统误差,校正仪器; (4)引起系统误差,做对照试验; (5)引起偶然误差;(6)引起系统误差,做对照试验或提纯试剂。
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。
第三章 滴定分析思 考 题2.能用于滴定分析的化学反应必须符合哪些条件答:化学反应很多,但是适用于滴定分析法的化学反应必须具备下列条件:(1) 反应定量地完成,即反应按一定的反应式进行,无副反应发生,而且进行完全(%),这是定量计算的基础。
(2) 反应速率要快。
对于速率慢的反应,应采取适当措施提高其反应速率。
(3) 能用较简便的方法确定滴定终点。
凡是能满足上述要求的反应,都可以用于直接滴定法中,即用标准溶液直接滴定被测物质。
3.什么是化学计量点什么是终点答:滴加的标准溶液与待测组分恰好反应完全的这一点,称为化学计量点。
在待测溶液中加入指示剂,当指示剂变色时停止滴定,这一点称为滴定终点。
4.下列物质中哪些可以用直接法配制标准溶液哪些只能用间接法配制H 2SO 4,KOH, KMnO 4, K 2Cr 2O 7, KIO 3, Na 2S 2O 3·5H 2O答:K 2Cr 2O 7, KIO 3可以用直接法配制标准溶液,其余只能用间接法配制。
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.dtdtdc(SO 2) dc( S O 3) dt2dtC.dc( S O 3 ) c(O 2 D.d) 2dtdtd c(SO) dc(O )322dt 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:AABBYYZZvdc A v Ad t dc B v Bd t dc Y v Yd t dc Z v Zdt2.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. 2vB. 4vC. 2.8vD. 2.5v1/2(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-1B. -50 kJ m ·ol -1C. 90 kJ m ·ol -1D. -45 kJ m ·ol -1A. 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()。
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⨯=27.76ml2.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----⋅=⋅=⋅⨯⋅=mLg L g mol g L mol (2))CaCO ()()/CaCO (33M EDTA c EDTA T =111102136.036.2109.1002134.0----⋅=⋅=⋅⨯⋅=mLg 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 13.007.12602.01.021111=⋅⨯⨯⋅⨯=--g mol g L L mol m 19.007.12603.01.021112=⋅⨯⨯⋅⨯=-- 应称取草酸的质量范围是0.13~0.19g4.测定工业用纯碱Na 2CO 3的含量,称取0.2663g 试样,用0.2088 mol •L -1的盐酸溶液滴定。
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=5.1c. 原式=45.0022.680.1245=0.12711.0001000⨯⨯⨯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 CA-=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:222222222()4 22222220.10.10.0014.0910()()(8.0 1.0) 1.0A Cx m A C mss s s s sx A C m A C m--++=+=+=+=⨯---且8.0 1.07.01.0x-==故0.14xs==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0.4mgσ= 1.0000gμ=故有1.0000 1.0000 1.0008 1.00000.00040.0004u--≤≤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 x t s x t μ=±⋅=± 查表,得:5, 2.57, 1.04916, 2.45,0.92615f t f t ====>====<t 时t 时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。
分析化学各章节习题(含答案)第一章误差与数据处理1-1 下列说法中,哪些是正确的?(1)做平行测定的目的是减小系统误差对测定结果的影响。
(2)随机误差影响精密度,对准确度无影响。
(3)测定结果精密度高,准确度不一定高。
(4)只要多做几次平行测定,就可避免随机误差对测定结果的影响。
1-2 下列情况,将造成哪类误差?如何改进?(1)天平两臂不等长(2)测定天然水硬度时,所用蒸馏水中含Ca2+。
1-3 填空(1)若只作两次平行测定,则精密度应用表示。
(2)对照试验的目的是,空白试验的目的是。
(3)F检验的目的是。
(4)为检验测定结果与标准值间是否存在显著性差异,应用检验。
(5)对一样品做六次平行测定,已知d1~d5分别为0、+0.0003、-0.0002、-0.0001、+0.0002,则d6为。
1-4 用氧化还原滴定法测定纯品FeSO4·7H2O中铁的质量分数,4次平行测定结果分别为20.10%,20.03%,20.04%,20.05%。
计算测定结果的平均值、绝对误差、相对误差、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差及变异系数。
1-5 有一铜矿样品,w(Cu) 经过两次平行测定,分别为24.87%和24.93%,而实际w(Cu)为25.05%,计算分析结果的相对误差和相对相差。
1-6 某试样5次测定结果为:12.42%,12.34%,12.38%,12.33%,12.47%。
用Q值检验法和4检验法分别判断数据12.47%是否应舍弃?(P = 0.95)1-7 某分析人员测定试样中Cl的质量分数,结果如下:21.64%,21.62%,21.66%,21.58%。
已知标准值为21.42%,问置信度为0.95时,分析结果中是否存在系统误差?1-8 在不同温度下测定某试样的结果如下:10℃::96.5%,95.8%,97.1%,96.0%37℃:94.2%,93.0%,95.0%,93.0%,94.5%试比较两组数据是否有显著性差异?(P = 0.95)温度对测定是否有影响?11-9某试样中待测组分的质量分数经4次测定,结果为30.49%,30.52%,30.60%,30.12%。
第三章 误差与分析数据的处理1、答: (1)、(2)、(3)、(4)、(8)为系统误差。
(1)、(2)、(3)采用校准仪器和量器的方法加以减免,(4)采用空白实验进行校正。
(8)采用甲基橙为指示剂,终点时溶液呈弱酸性(PH ≈4),可以消除CO 2的影响.(5)、(6)为随机误差,可通过适当增加平行测定次数的方法予以减小(7)为过失,该数据应当弃去,以保证测定结果准确可靠。
2、解:当称取试样为0.1000g 时,其称量的相对误差为:(±0.0002 g/0.1000g)×100%= 0.2 % 当称取试样为1.0000g 时,其相对误差为:(± 0.0002 g/1.0000g )×100%=0.02 %结果说明:在分析天平的称量误差(绝对误差)一定的情况下,称取的试样质量越大,其称量的相对误差就越小。
3、解:当用去标准溶液2.00mL 时,其读数的相对误差为:(± 0.02mL/2.00mL )×100%= 1 % 如用去标准溶液20.00mL 时,其读数的相对误差为:(± 0.02mL/20.00mL )×100%= 0.1 % 结果说明:在滴定管的读数误差(绝对误差)一定的情况下,滴定中消耗的标准溶液体积越大,则读数的相对误差就越小。
如果滴定中使用25.00mL 滴定管,则应将滴定剂的体积控制在20~25mL 之间。
5、解:根据有效数字的运算规则,若数据的首位等于或大于8,其有效数字的位数可多算一位。
据此, 0.089g 可视为三位有效数字。
因此,计算 MgO 的质量,取0.362较为合适,其结果应以3位有效数字报出。
6、%57.75%0015000.094.86251000.00100.807.1268000.03MnO 2=-=解: -⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯W所以其分析结果应以4位有效数字报出。
7、1O H 1O 2H BaCl mol g 03.362 mol g 24.24422--=,=解: 已知 ⋅⋅⋅M M ,0.5000g BaCl 2·2H 2O 中H 2O 的质量为样量较小)位有效数字报出(因称 测定结果应以 ==)(==3148.05000.00738.0g 0738.024.2445000.003.36 5000.02O HO H HO2H BaClOH 222222∴=⨯⋅W m m M M O8、解:测定结果的准确度应由称量的准确度来决定,此题中均应为2位有效数字。
第三章 紫外-可见吸收光谱法1、已知丙酮的正己烷溶液的两个吸收峰 138nm 和279nm 分别属于л→л*跃迁和n →л*跃迁,试计算л、n 、л*轨道间的能量差,并分别以电子伏特(ev ),焦耳(J )表示。
解:对于л→л*跃迁,λ1=138nm =1.38×10-7m则ν=νC =C/λ1=3×108/1.38×10-7=2.17×1015s -1则E=hv=6.62×10-34×2.17×1015=1.44×10-18JE=hv=4.136×10-15×2.17×1015=8.98ev对于n →л*跃迁,λ2=279nm =2.79×10-7m则ν=νC =C/λ1=3×108/2.79×10-7=1.08×1015s-1 则E=hv=6.62×10-34×1.08×1015=7.12×10-19JE=hv=4.136×10-15×1.08×1015=4.47ev 答:л→л*跃迁的能量差为1.44×10-18J ,合8.98ev ;n →л*跃迁的能量差为7.12×10-19J ,合4.47ev 。
3、作为苯环的取代基,-NH 3+不具有助色作用,-NH 2却具有助色作用;-DH 的助色作用明显小于-O -。
试说明原因。
答:助色团中至少要有一对非键电子n ,这样才能与苯环上的л电子相互作用产生助色作用,由于-NH 2中还有一对非键n 电子,因此有助色作用,而形成-NH 3+基团时,非键n 电子消失了,则助色作用也就随之消失了。
由于氧负离子O -中的非键n 电子比羟基中的氧原子多了一对,因此其助色作用更为显著。
4、铬黑T 在PH<6时为红色(max λ=515nm ),在PH =7时为蓝色(max λ=615nm ),PH =9.5时与Mg 2+形成的螯合物为紫红色(max λ=542nm ),试从吸收光谱产生机理上给予解释。
第三章滴定分析一、选择题1、在滴定分析中,对其化学反应的主要要求是()A、反应必须定量完成B、反应必须有颜色变化C、滴定剂与被测物必须是1:1反应D、滴定剂必须是基准物2、在化学试剂的分类中,以下缩写表示分析纯的是:A、CRB、BRC、ARD、GR3、下列标准溶液可用直接法配制的有()A.H2SO4B.KOH C.Na2S2O3D.K2Cr2O74、用来标定NaOH溶液的基准物质最好选用()A.邻苯二甲酸氢钾B.H2C2O4·2H2O C.硼砂D.As2O35、将Ca2+沉淀为CaC2O4,然后用酸溶解,再用KMnO4标准溶液滴定生成的H2C2O4,从而求算Ca的含量,所采用的滴定方式为()A.直接滴定法B.间接滴定法C.返滴定法D.氧化还原滴定法6、直接配制标准溶液时,必须使用( )A、分析纯试剂B、高纯试剂C、优级纯试剂D、基准试剂7、用直接法配制标准溶液, 以下条件不必具备的是 ( )A、物质中杂质含量应低于滴定分析所允许的误差限度以下B、较小的摩尔质量C、物质的组成与化学式相符D、稳定8、滴定分析中,一般利用指示剂颜色的突变来判断反应是否完成,在指示剂变色时停止滴定。
这一点称为:( )A.化学计量点B、滴定分析点C、滴定终点D、滴定误差点9、某水溶液中含Ca2+40mg/L,则Ca2+的摩尔浓度mol/L约为( )(Ca的摩尔质量为40.08g/mol)A、1.0B、0.10C、0.010D、1.0×10-310、某浓氨水的密度(25。
C)为0.90g/mL,含NH3的量为29%(m/m),则此氨水的浓度(单位:mol/L)约为多少(NH3的摩尔质量为17g/mol)( )A、0.15B、1.5C、5.0D、15.011、今有0.400 mol·L-1HCl溶液1L;欲将其配制成浓度为0.500 mol·L-1溶液,需加入1.00 mol·L-1HCl多少毫升?( )A、200.0 mLB、400.0 mLC、100.0 mLD、300.0 mL12、用同一KMnO4标准溶液分别滴定体积相等的FeSO4和H2C2O4溶液,耗用的标准溶液体积相等,则FeSO4与H2C2O4两种溶液的浓度之间的关系为( )A、2c (FeSO4) = c (H2C2O4)B、c (FeSO4) = 2c (H2C2O4)C、c (FeSO4) = c (H2C2O4)D、5c(FeSO4) = c(H2C2O)13、0.2000mol·L-1K2Cr2O7对Fe的滴定度(g·ml-1)为已知铁的相对分子量为55.85:A、0.06702B、0.001862C、0.03351D、0.0221014、在1L 0.2000mol/LHCl溶液中,需加人多少毫升水,才能使稀释后的HCI溶液对CaO的滴定度T CaO /HC l =0.00500g/mL。
第三章酸碱滴定法一、选择题1.共轭酸碱对的Ka与Kb的关系是()(A)KaKb = 1 (B)KaKb =Kw (C)Ka/Kb =Kw (D)Kb /Ka =Kw2.H2PO4-的共轭碱是()(A)H3PO4 (B)HPO42-(C)PO43-(D)OH-3.NH3的共轭酸是()(A)NH2-(B)NH2OH2-(C)NH4+ (D)NH4OH4.下列各组酸碱组分中,属于共轭酸碱对的是()(A)HCN-NaCN (B)H3PO4-Na2HPO4(C)+NH3CH2COOH-NH2CH2COO-(D)H3O+-OH-5.下列各组酸碱组分中,不属于共轭酸碱对的是()(A)H2CO3-CO32-(B)NH3-NH2-(C)HCl-Cl-(D)HSO4--SO42-6.下列说法错误的是()(A)H2O作为酸的共轭碱是OH-(B)H2O作为碱的共轭酸是H3O+(C)因为HAc的酸性强,故HAc的碱性必弱(D)HAc碱性弱,则H2Ac+的酸性强7.按质子理论,Na2HPO4是()(A)中性物质(B)酸性物质(C)碱性物质(D)两性物质8.浓度为0.1 mol/L HAc(pKa=4.74)溶液的pH是()(A)4.87 (B)3.87 (C)2.87 (D)1.879.浓度为0.10 mol/LNH4Cl (pKb=4.74)溶液的pH是()(A)5.13 (B)4.13 (C)3.13 (D)2.1310.pH 1.00的HCl溶液和pH 13.00的NaOH溶液等体积混合后pH是()(A)14 (B)12 (C)7 (D)611.酸碱滴定中选择指示剂的原则是()(A)指示剂变色范围与化学计量点完全符合(B)指示剂应在pH 7.00时变色(C)指示剂的变色范围应全部或部分落入滴定pH突跃范围之内(D)指示剂变色范围应全部落在滴定pH突跃范围之内12.将甲基橙指示剂加到无色水溶液中,溶液呈黄色,该溶液的酸碱性为()(A)中性(B)碱性(C)酸性(D)不定13.将酚酞指示剂加到无色水溶液中,溶液呈无色,该溶液的酸碱性为()(A)中性(B)碱性(C)酸性(D)不定14.浓度为0.1 mol/L的下列酸,能用NaOH直接滴定的是()(A)HCOOH(pKa=3.45) (B)H3BO3(pKa=9.22)(C)NH4NO2(pKb=4.74) (D)H2O2(pKa=12)15.测定(NH4)2SO4中的氮时,不能用NaOH直接滴定,这是因为()(A)NH3的Kb太小(B)(NH4)2SO4不是酸(C)NH4+的Ka太小(D)(NH4)2SO4中含游离H2SO416.标定盐酸溶液常用的基准物质是()(A)无水Na2CO3 (B)草酸(H2C2O4·2H2O)(C)CaCO3 (D)邻苯二甲酸氢钾17.标定NaOH溶液常用的基准物质是()(A)无水Na2CO3 (B)邻苯二甲酸氢钾(C)硼砂(D)CaCO318.已知邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量为204.2 g/mol,用它来标定0.1 mol/L 的NaOH溶液,宜称取邻苯二甲酸氢钾()(A)0.25g左右(B)1 g左右(C)0.1 g左右(D)0.45 g左右19.作为基准物质的无水碳酸钠吸水后,标定HCL,则所标定的HCL浓度将()(A)偏高(B)偏低(C)产生随机误差(D)没有影响20.若将H2C2O4·2H2O基准物质长期保存于保干器中,用以标定NaOH溶液的浓度时,结果将()(A)偏高(B)偏低(C)产生随机误差(D)没有影响21.用NaOH溶液分别滴定体积相等的H2SO4和HAc溶液,消耗的体积相等,说明H2SO4和HAc两溶液中( )(A)氢离子浓度相等(B)H2SO4和HAc的浓度相等(C)H2SO4的浓度为HAc的1/2(D)两个滴定的PH突跃范围相同22.含NaOH和Na2CO3混合碱液,用HCl滴至酚酞变色,消耗V1 mL,继续以甲基橙为指示剂滴定,又消耗V2 mL,其组成为()(A)V1=V2 (B)V1>V2 (C)V1<V2 (D)V1=2V223.某混合碱液,先用HCl滴至酚酞变色,消耗V1mL,继以甲基橙为指示剂,又消耗V2mL,已知V1<V2,其组成为()(A)NaOH-Na2CO3 (B)Na2CO3(C)NaHCO3 (D)NaHCO3-Na2CO324.关于缓冲溶液,下列说法错误的是()(A)够抵抗外加少量强酸、强碱或稍加稀释,其自身pH值不发生显著变化的溶液称缓冲溶液。
分析化学课后答案详解及练习-检验课后习题答案详解(部分)第三章4.解:(1)NH 4H 2PO 4:[H +]+[H 3PO 4]=[OH -]+[HPO 42-]+2[PO 43-](2)H 2SO 4(C 1)+HCOOH(C 2):[H +]=[OH -]+[HSO 4-]+2[SO 42-]+[HCOO -](3)NaOH(C 1)+NH3(C 2):[H +]+C 1+[NH 4+]=[OH -](4)HAc(C 1)+NaAc(C 2):[H +]=[OH -]+[Ac -]-C 2(5)HCN(C 1)+NaOH(C 2):[H+]+C 2=[OH -]+[CN -]5.解:① [OH -]+[H 2AsO 4-]+2[HAsO 42-]=[H +]②2[Mg 2+]=[OH -]+[Br -]8.解:HCl+NaOH==NaCl+H 2O2HCl+CaO==CaCl 2+H 2OmL 0.004793g/0.00437436.540HCl/NaOH =?=T mL 0.003355g/0.004374236.556HCl/CaO =??=T 9.解: CaCO 3 ~ 2HCl %2.98%1002500.010454.209.100%100)mmol(454.2)00.131225.0252600.0(21213s HCl ==??==?-?==-m n M w n n 碳酸钙碳酸钙碳酸钙碳酸钙 10.解:①p K a1=1.92,p K a2=6.22 ② 4.07)p (p 21pH a2a1=+=K K 第四章3.解:①0.10mol/L NaH 2PO 4 :两性物质溶液,⽤最简公式计算64.4)12.72)=+=+=.16(21p (p 21pH 2a 1a K K 注:此时公式中的K a1和K a2对应于磷酸的第⼀和第⼆步离解。
②0.05mol/L HAc 和0.05mol/L NaAc 混合溶液:缓冲溶液,⽤缓冲溶液公式计算76.405.005.0lg 76.4lg =+=+= p pH a 酸碱c c K ③0.1mol/L NaAc 溶液:碱性溶液,按⼀元弱碱公式计算8.88pH mol/L H mol/L [OH HAc a,w b -=?=?=??===-+---)(103.1][)(1067.71076.1101.0]96514K K c cK④0.10mol/L NH 4CN ,两性物质溶液,⽤最简公式计算9.23 .25(21 p (p 21 p (p 21pH HCN ,a NH ,a 2a 1a 4=+=+=+=+)21.99))K K K K ⑤0.10mol/L H 3BO 3,⼀元弱酸溶液,⽤最简公式计算13.5pH)mol/L (1035.7104.510.0]H [610a =?=??==--+cK⑥0.05mol/L NH 4NO 3,⼀元弱酸溶液,⽤最简公式计算 28.5pH )mol/L (1029.5106.505.0]H [610NH a,4=?=??==--++cK5.解:①HA 的摩尔质量 )(mol 10708.3100020.410900.0)()(3NaOH HA NaOHHA -?=?===cV n cV n )(g/mol 1.33710708.3250.13HA HA HA HAHA HA =?===-n m M M m n 5902.4a a 4a HA NaA a 43HA a 1026.110 902.4p 30.40029664.010416.7lg p lg p pH )mol (10416.7100024.80900.0NaA )mol (0029664.0100024.80900.010708.3 4.30pH HA -----?====?+=+=-=K K K n n K n K =的物质的量=⽣成=剩余量=此时,。
分析化学第三章滴定分析法概论(课后习题答案)第三章滴定分析法概论(课后习题答案)1. 答:能用直接法配制的:K 2Cr 2O 7、NaCl不能直接法配制的:NaOH 、HCl 、H 2SO 、KMnO 4、AgNO 3、Na 2S 2O 3原因:NaOH 性质不稳定,贮存时容易吸收空气中的水分而部分潮解或者吸收空气中的CO 2而生成Na 2CO 3使其纯度降低;HCl 具有挥发性,导致其浓度降低;H 2SO 4具有强烈的吸湿性,导致其浓度降低;KMnO 4在制备和贮存过程中常含有MnO 2等杂质,并且其水溶液的性质也不稳定;AgNO 3见光易分解,虽然可以制得基准物质,但是很难保证其配制过程中的稳定性;Na 2S 2O 3含有杂质,容易风化和潮解,并且其水溶液也不稳定容易分解。
2. 答:H 2C 2O 4?2H 2O 部分风化导致其失去部分或全部结晶水,当降其作为标定NaOH 溶液的基准物质时,称样量为计算量,然后计算出标准溶液的浓度,但其准确浓度要大于计算浓度,移取一定体积的标准溶液进行标定,会导致NaOH 溶液的体积增大,而酸的浓度(计算值)和体积固定,根据公式计算,将会使NaOH 溶液的浓度变低、若用此NaOH 溶液滴定有机酸时,有机酸的称样量固定,而NaOH 溶液的用量减少,计算时结果会偏高;Na 2CO 3吸潮后会使其实际称样量的物质的量变小,标定HCl 溶液时导致加入的HCl 溶液的体积减小,根据公式计算结果时,会使结果偏高、用此酸滴定有机碱时,有机碱的称样量固定,而HCl 溶液的用量增大,计算时结果会偏低。
3. 答:(1)读数偏大,结果(HCl)浓度偏低(2)0.1248 > 0.1238,结果偏高(3)HCl 浓度比真实浓度低,需要消耗更多的HCl ,结果偏低(4)相同质量的碳酸氢钠比碳酸钠消耗的盐酸少,导致消耗盐酸体积减小,盐酸浓度测定值偏高4. 解:①:2334344H PO H NH HPO 2PO OH +---+=+++②:1H 2HCOO OH c +--=++③:14NH H OH c ++-++=④:2H OH Ac c +--+=+或[]1H HAc OH c +-+=+⑤:2H CN OH c +--+=+6. 解:设应取相应溶液为x ml 。
第3章 习题与部分思考题参考答案3.1 从手册中查出下列各酸的酸度常数p K a ,分别计算它们的K a 及与其相应的共轭碱的K b 值。
(1)H 3PO 4;(2)H 2C 2O 4;(3)苯甲酸;(4)NH +4;(5)Ph-NH 3+。
3.2 (1)计算pH=5.0时,H 3PO 4的摩尔分数x 3、x 2、x 1、x 0。
(2)假定H 3PO 4各种形式总浓度是0.050 mol ·L -1,问此时H 3PO 4、H 2PO 4-、HPO 42-、PO 43-的浓度各为多少? 答案:(1)123112122a a a 032a a a a a a [H ][H ][H ]K K K x K K K K K K +++=+++1069.2137.1416.1200.1531.1221.716.2100.31010101010--------⨯=+++=316.1200.15337.1416.1216.122316.1237.141104.11010)994.0(0.1)1010(10102.61010---------⨯===+=⨯==x x x(2)c =0.050mol ·L -115343124214124111034L mol 102.7]PO H [L mol )0497.0(050.0]PO H [Lmol 101.3]HPO [L mol 105.1]PO [----------⋅⨯=⋅=⋅=⋅=⋅⨯=⋅=⋅⨯=⋅=x c x c x c x c3.3 某溶液中含有HAc 、NaAc 和Na 2C 2O 4,其浓度分别为0.80、0.29和1.0×10-4 mol ·L -1。
计算此溶液中C 2O 42-的平衡浓度。
答案:溶液的酸度由HAc-Ac -所决定()()4.76 4.32a HAc 0.80[H ]10100.29Ac c K c +---==⨯= 22a 2240a 44.29514.32 4.29[C O ][H ]1.010105.210mol L 1010cK cx K -+------==+⨯⨯==⨯⋅+写出下列物质水溶液的质子条件:(1)NH 3;(2)NH 4Cl ;(3)Na 2CO 3;(4)KH 2PO 4;(5)NaAc+H 3BO 3。
第三章 分析科学中的溶液平衡1.写出下列酸碱水溶液的质子恒等式(1) NH 4CN[HCN]+[H +]=[OH -]+[NH 3](2) Na 3PO 4[HPO 2-4 ]+2[H 2PO -4 ]+3[H 3PO 4]+[H +]=[OH -](3) NaNH 4HPO 4[H 2PO - 4 ]+2[H 3PO 4]+[H +]=[OH -]+[PO 3-4 ]+[NH 3](4) NH 4H 2PO 4[H 3PO 4]+[H +]=[OH -]+[NH 3]+[HPO 2- 4 ]+2[PO 3-4 ](5) NH 3+NaOH[NH + 4 ]+[H +]=[OH -] - C NaOH(6) (C 1) HAc+NaAc (C 2) [Ac -]+[OH -] – C 2=[H +] [HAc]+[H +] – C 1=[OH -](7) H 2SO 4+H 3BO 3 [H +]=[H 2BO - 3 ]+[SO 2-4 ]+[OH -] + C H2SO4(8)NaH 2PO 4+HCl[H +]+[H 3PO 4] – C HCl =[HPO - 4 ]+2[PO 3-4 ]+[OH -]2.计算pH=3.0时,0.050mol/L 酒石酸钾溶液中的[C 4H 4O 2-6 ]。
2-446a1a1i 2.9 4.12-6-2.9-3-2.9-4.1C H O 2-2-3446 pK 2.9 pK 4.1 2.46x 2.6010 4.310101010 [C H O ]=4.3100.050=2.210(mol/L)δ----==≤≤==⨯++⨯⨯⨯解:则:3.计算0.010mol/L H 2C 2O 4溶液中的[C 2O 2-4 ]、[HC 2O -4 ]、[H 2C 2O 4]。
24121135.1 5.12224 4.1 3.15 5.1 3.102424 3.1513.101.14.00.010/20/400[]9.010(/)1010 1.01010101010[] 1.010(/)108.91010HC O pKa pKa C mol L C Ka Kw C Ka H mol L c o C O mol L δδ-+--------------===⋅>><==⨯===⨯++=⨯==⨯解:224324 4.113.103224[]8.910(/)10 1.01010[] 1.010(/)H C OHC O mol L H C O mol L δ------=⨯==⨯=⨯4.计算下列溶液的`pH 值 (1) 0.0020mol/L H 2SO 42--2-44-2-5-31.90[]-[][] [](0.0020) 1.0100.0020-2.010(/)[] 2.0210(/)2.69a pK H c SO OH SO xx xxx mol L H mol L pH ++==+=+=⨯∴=⨯=⨯=设(2) 0.10mol/L HNO 21-435.11020 400[][] 6.910(/)2.16a a w aK CC K K K H H mol L pH ++-=⨯⋅>><==⨯=(3) 0.200mol/L H 3PO 41231-3-8-137.610, 6.310, 4.41020 400[] 0.0354(/) 1.45a a a a w aK K K C C K K K H mol L pH +=⨯=⨯=⨯⋅>><===(4) 0.100mol/L 三乙醇胺-8-51.31020 400[] 3.610(/)9.56b b w bK CC K K K OH mol L pH -=⨯⋅>>>==⨯=(5) 0.0017mol/L HCOOH-4-41.81020 400[] 4.710(/)3.33a a w aK CC K K K H mol L pH +=⨯⋅>><==⨯=(6) 5.00×10-8mol/L HCl-6-710/[] 1.2810(/)6.89c mol LH mol L pH +<==⨯=(7) 0.0100mol/L H 2O 2-12-71.81020 400[] 1.6710(/)6.78a a w aK CC K K K H mol L pH +=⨯⋅>>>==⨯=(8) 0.0500mol/L 氨基乙酸盐(+NHCHCOOH)12-3-103.010, 2.01020 400[]0.011(/)1.97a a a w aK K CC K K K H mol L pH +=⨯=⨯⋅>><===(9) 0.100mol/L Na 2S1211-7-151.310,7.11020 400[]0.0938(/)12.97a ab w b K K CC K K K OH mol L pH -=⨯=⨯⋅>><===(10) 0.0100mol/L NaH 2BO 32-15-10-47.1105.81020 400[] 4.1510(/)10.62a ab w bK K CC K K K OH mol L pH -=⨯=⨯⋅>>>==⨯=6.计算下列溶液的`pH 值(1) pH 1.00的强酸溶液和pH 14.00的强碱溶液等体积混合+-H OH c 0.100mol/L c 1.00mol /L (1.000.10)[]0.45(mol /L)2pH 13.65OH -==-∴===(2) 0.100mol/L NH 4CN4-10-10-104.310,61020 20[]5.1109.29HCN NH b w HCN K K c K K c K H pH ++=⨯=⨯⋅>>>∴==⨯=(3) 0.0500mol/L 氨基乙酸12-3-10-74.310, 2.51020 20[]7.5010(/)6.12a a a w w K K c K K c K H mol L pH +=⨯=⨯⋅>><∴==⨯=(4) 0.0100mol/L 硼砂23332333-10-5247233235.810 1.710522[][][][][][][][][]a b H BO bH BO H BO bH BO K K B O H O H BO H BO c OH H OH K c OH H H c OH OH K c OH -----+--++---=⨯=⨯+===+-+=+-∴-=+ ,碱性溶液,可以忽略。
第3章分析化学中的误差与数据处理【思考题解答】2. 下列情况各引起什么误差?如果是系统误差,应如何消除?a、天平零点稍有变动可引起偶然误差,适当增加测定次数以减小误差。
b、读取滴定管读数时,最后一位数字估测不准可引起偶然误差,适当增加测定次数以减小误差。
c、试剂中含有微量待测组分系统误差,做空白试验d、重量法测定SiO2时,试液中硅酸沉淀不完全会引起方法误差,是系统误差,用其它方法做对照实验,方法校正。
e、砝码腐蚀系统误差、校正砝码f、称量时,试样吸收了空气中的水分。
系统误差,应重新测定,注意防止试样吸湿。
g、以含量为98%的金属锌作为基准物质标定EDTA溶液的浓度。
系统误差,换成基准试剂h、天平两臂不等长系统误差,校正仪器i、以含量为98%的金属锌作为基准物质标定EDTA溶液的浓度会引起试剂误差,是系统误差,应做对照实验。
j、天平两臂不等长会引起仪器误差,是系统误差,应校正天平。
5. 某人用差示光度分析法分析药物含量,称取此药物试样0.0520g,最后计算此药物质量分数为96.24%。
问该结果是否合理?为什么?答:该结果不合理。
因为试样质量只有3位有效数字,而结果却报出4位有效数字,结果的第3位数字已是可疑数字。
最后计算此药物的质量分数应改为96.2%。
8. 用加热法驱除水分以测定CaSO41/2H2O中结晶水的含量。
称取试样0.2000g,已知天平称量误差为±0.1mg。
试问分析结果应以几位有效数字报出?答:通过计算可知,0.2000g试样中含水0.0124g,只能取3位有效数字,故结果应以3位有效数字报出。
第三章 滴定分析法概论思考题3.下列物质中哪些可用直接法配制标准溶液?哪些只能用间接法配制?为什么? 答:直接法:K 2Cr 2O 7, NaCl, AgNO 3 有可以直接配制的基准物质间接法: NaOH, H 2SO 4, HCl, Na 2S 2O 3, KMnO 4性质不稳定,无对应基准物质5.若用硼砂Na 2B 4O 7·10H 2O 基准物长期保存在硅胶干燥器中,当用其滴定HCl 溶液浓度,则结果是偏高还是偏低?答:长期放于干燥器中结晶水会逐渐消失,即m 会减小,根据C HCl =m/MV 可知,用其滴定HCl ,结果会偏低。
6. 写出下列物质溶液的电荷平衡(1)H 2SO 4电荷平衡式:[H +] = [OH -] + [HSO 4-] + 2[SO 42-](2)H 3AsO 4电荷平衡式: [H +] = [OH -] + [H 2AsO4-] + 2[HAsO 42-] + 3[AsO 43-] (3)MgBr 2电荷平衡式:[H +] + 2[Mg 2+] = [OH -] + [Br -]7.写出下列物质在水溶液的质量平衡式(总浓度为c ) (1)Mg(OH)2 : [Mg] = c [OH -]-[H +] =2c (2)Zn 2(Fe(CN)6): [Zn 2+] = 2CC=[Fe(CN)64-]+[Fe(CN)53-]+[Fe(CN)42-]+[Fe(CN)3-]+[Fe(CN)2]+[FeCN +]+[Fe 2+] (3)NaH 2PO 4 :[Na +] = C C = [H 3PO 4] + [H 2PO 4-] + [HPO 42-] + [PO 43-]习题答案1. 已知浓硫酸的密度为1.84g/cm 3,其中含H 2SO 4约为96%(质量分数),求其浓度。
若配制0.15mol/L H 2SO 4溶液1L,应取多少毫升浓硫酸? 解:浓硫酸的浓度:L mol C /181/08.98100096.084.1=⨯⨯=取浓硫酸 mL V C C V 3.810001815.01212=⨯==2. 有0.5540mol/L KOH 溶液100.0mL ,需加多少毫升水才能配成0.5000 mol/L 的溶液? 解:由2211V C V C =得: mL V V 80.10)0.100(5000.00.1005540.0=⇒+⨯=⨯3. 试计算K 2CrO 7标准溶液(0.02000mol/L )对Fe,FeO,Fe 2O 3和Fe 3O 4的滴定度。
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=⋅⨯⨯⋅⨯=--
g mol g L L mol m 19.007.12603.01.02
1112=⋅⨯⨯⋅⨯=
-- 应称取草酸的质量范围是0.13~0.19g
4.测定工业用纯碱Na 2CO 3的含量,称取0.2663g 试样,用0.2088 mol •L -1的盐酸溶液滴定。
滴定终点时消耗23.50mL 盐酸溶液,计算(1)此盐酸溶液对Na 2CO 3的滴定度;(2)试样中的Na 2CO 3含量。
解:(1) )CO Na ()H (2
1)H /CO Na (3232M Cl c Cl T = 111101106.006.1199.1052088.02
1----⋅=⋅=⋅⨯⋅⨯=mL g L g mol g L mol (2)
%60.97%1002663.050.2301106.0)()H ()H /CO Na ()()CO Na ()CO Na (1323232=⨯⨯⋅===-g
mL mL g s m Cl V Cl T s m m ω
5.称取含铝试样0.2756g ,溶解后加入0.02385 mol •L -1的EDTA 标准溶液30.00mL ,控制条件使铝离子与EDTA 配合完全。
然后用0.02410mol •L -1的Zn 2+标准溶液返滴定过量的EDTA ,消耗了8.22mL 。
试计算试样中Al 2O 3的质量分数。
解:Al 3++H 2Y 2-=AlY -+2H +
)(2
1)(21)(32EDTA n Al n O Al n == %57.9%1002756
.096
.10110)22.802410.000.3002385.0(21)(332=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯===-O Al ω
6.称取漂白粉试样2.0567g ,加水及过量的KI ,用硫酸酸化后,析出I 2立即用0.1986mol •L -1 Na 2S 2O 3标准溶液滴定,消耗25.68mL ,计算试样中有效氯的含量。
解:根据反应方程式
)(2
1)()(32222O S Na n I n Cl n == %79.8%1000567
.291
.701068.251986.021)(32=⨯⨯⨯⨯⨯===-Cl ω
7.粗铵盐2.1022g ,溶解后在250mL 容量瓶中定容,移取25.00mL ,加过量KOH 溶液,加热,蒸出的NH 3导入50.00mL 浓度为0.1042mol •L -1的H 2SO 4溶液中吸收,剩余的H 2SO 4用27.50mL 浓度为0.1178mol •L -1的NaOH 溶液中和。
计算此粗铵盐中NH 3的含量。
解:根据反应方程式
)(2)(423SO H n NH n =
%17.58%10000.25000.251022.203.1710)50.271178.02100.501042.0(2)(33=⨯⨯⨯⨯⨯⨯-
⨯⨯===-NH ω。