分析化学课后作业答案
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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 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。
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0.02mL ,故读数的绝对误差a0.02mL 根据r a100%可得r 2 mL 0.02mL100%1%r 20mL 2mL0.02mL20mL100%0.1%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H2C2O4· 2H2O 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 2C2O4·H2O==Na 2C2O4+3H 2O 可知,需H 2C2O4·H2O 的质量 m1为:0.10.020m1126.07 0.13g20.0002g相对误差为r 1100% 0.15%0.13g-1则相对误差大于 0.1% ,不能用 H 2C2O4·H 2O 标定 0.1mol L·的 NaOH ,可以选用相对分子质量大的作为基准物来标定。
若改用 KHC 8H 4O4为基准物时,则有:KHC 8H4O4+ NaOH== KNaC 8H 4O4+H 2O需 KHC 8H4O4的质量为 m2,则 m2 0.10.020204.22 0.41g0.0002 g100%0.049%r 20.41g相对误差小于 0.1% ,可以用于标定 NaOH 。
10.有两位学生使用相同的分析仪器标定某溶液的浓度(mol · L -1),结果如下:甲: 0.12,0.12,0.12(相对平均偏差0.00%);乙: 0.1243,0.1237,0.1240(相对平均偏差0.16%)。
你如何评价他们的实验结果的准确度和精密度?答:乙的准确度和精密度都高。
因为从两人的数据可知,他们是用分析天平取样。
所以有效数字应取四位,而甲只取了两位。
因此从表面上看甲的精密度高,但从分析结果的精密度考虑,应该是乙的实验结果的准确度和精密度都高。
24.根据有效数字的运算规则进行计算:(1) 7.9936÷ 0.9967-5.02= ?(2) 0.0325× 5.103× 60.06 ÷ 139.8= ?(3)( 1.276× 4.17)+1.7 × 10-4 -( 0.0021764× 0.0121) =?(4) pH=1.05 , [H +]= ?解: (1) 7.9936 ÷0.9967-5.02=7.9940.9967÷-5.02=8.02-5.02=3.00(2)0.0325 ×5.103 ×60.06 ÷139.8=0.0325 5×.10 ×60.1 ÷140=0.0712(3)( 1.276 ×4.17) +1.7 ×10-4 -(0.0021764 0×.0121)=( 1.28 ×4.17) +1.7 ×10-4 -( 0.00218 ×0.0121)=5.34+0+0=5.34(4)pH=1.05 ,[H + ]=8.9 ×10-2P37:4.为标定 0.1 mol ·L -1NaOH 溶液的浓度,应称取基准邻苯二甲酸氢钾的质量范围是多少克?解: KHP NaOH KNaP H 2 Om0.1 (20 30) 10 3204.22m0.1 (20 30) 10 3 204.220.408 0.613g5. 称取基准物质 Na 2C 2O 4 0.2262g 以标定 KMnO 4 溶液的浓度,滴定达到化学计量点时,消耗 KMnO 4 41.50mL, 计算 KMnO 4 溶液的物质的量浓度? TFe /KMnO4 =? T Fe2O3/KMnO4= ?(Na 2C 2O 4 的相对分子质量为 134.0)解:① 5C 2O 422MnO 416H2Mn 210CO 2 8H 2O2 m2 0.22625Na C O45C KMnO 42 23 0.01627 mol / LMNaVKMnO134.0 41.5 102 C O42 4② 5Fe 2MnO 4 8HMn 2 5Fe 34H 2OTFe / KMnO 45CKMnO 41 103MFe5 0.01627 10 355.844.543 10 3 g / ml4.543mg/ ml③ KMnO 45Fe 2O 32T o / KMnO5 C KMnO 1 103 M Fe oFe4242 32 350.01627 10 3159.6726.495 10 3 g / ml 6.495mg / ml6.测定石灰石中 CaO 含量时,称取 0.3000g 试样,加入 25.00mL,0.25 mol ·L -1 HCL 标准溶液,煮沸除去 CO 2 后用 0.2000 mol ·L -1 NaOH 回滴定过量酸,消耗 5.84mLNaOH ,分别用 CaO% 及 CaCO 3%表示分析结果( M CaO =56.08, M CaCO3=100.09)解: CaO+2H +=Ca 2+ +H 2OHCl+NaOH==NaCl+H 2O1 (c HCl V HClc NaOH V NaOH ) M CaO 10 3CaO%=2m s100%1(25.000.25 0.20005.84) 56.08 10 320.3000100%47.50%1(c HCl V HClcNaOHVNaOH )MCaCO 310 3CaCO 3 %=2m s100%1(25.000.25 0.2000 5.84) 100.09 10 320.3000100%84.78%P66:3. 根据物料平衡和电荷平衡写出(1 ) (NH 4)2CO 3,( 2) NH 4HCO 3 溶液的PBE ,浓度为 c(mol ·L -1)。
答:( 1) MBE : [NH 4+ ]+[NH 3]=2c; [H 2CO 3]+[HCO 3 -]+[CO 32- ]=c+ + ]=[OH - -2- CBE : [NH 4 ]+[H ]+[HCO 3 ]+2[CO 3 ]PBE : [H +]+2[H 2CO 3] +[HCO 3 -]=[NH 3]+[OH -]( 2) MBE : [NH 4+ ]+[NH 3]=c; [H 2CO 3]+[HCO 3-]+[CO 32-]=c+ +--2-CBE : [NH 4 ]+[H]=[OH ]+[HCO 3 ]+2[CO 3 ]+- 2-]PBE : [H ]+[H 2CO 3 ]=[NH 3]+[OH ]+[CO 34.写出下列酸碱组分的 MBE 、 CEB 和 PBE (设定质子参考水准直接写出) ,浓度为 c(mol ·L -1)。
( 1) KHP( 2) NaNH 4HPO 4 ( 3)NH 4H 2PO 4 ( 4) NH 4CN答:( 1) MBE : [K + ]=c[H 2P]+[HP - ]+[P 2-]=cCBE : [K + ]+[H +]=2[P 2- ]+[OH -]+[HP -] PBE : [H + ]+[H 2P]=[P 2-]+[OH - ]( 2) MBE : [Na +]=[NH 4+]+[NH 3 ]=c-2- 3-]=c[H 2PO 4 ]+[H 3PO 4]+[HPO 4]+[PO 4+ + + --2-3-CBE : [Na ]+[NH 4 ]+[H ]=[OH ]+[H 2PO 4 ]+2[HPO 4 ]+3[PO 4 ]( 3) MBE : [NH 4+]+[NH 3]=c-2-3-]=c[H 3PO 4]+[H 2PO 4 ]+[HPO 4]+[PO 4CBE : [NH 4+ ]+[H + ]=[H 2PO 4]+2[HPO 4 2-]+3[PO 43- ]+[OH -]PBE : [H + ]+[H 3PO 4]=[OH -]+[NH 3]+[HPO 4 2-]+2[PO 43-](4) MBE :[NH 4 +]+[NH 3]=c-[CN ]+[HCN]=c+ ]+[H +--]CBE : [NH 4]=[OH ]+[CN PBE : [HCN]+[H +]=[NH 3 ]+[OH -]8.下列酸碱溶液浓度均为-10.10 mol L ·,能否采用等浓度的滴定剂直接准确进行滴定? ( 1)HF ( 2) KHP(3)NH 3 +CH 2COONa ( 4)NaHS ( 5) NaHCO 3( 6) (CH 2)6N 4( 7) (CH 2)6N 4· HCl( 8)CH 3NH 2答: (1) K a =7.2 ×10-4 ,C sp K a =0.1 ×7.2 ×10-4 =7.2 ×10-5>10 -8(2) K a2=3.9 ×10-6 ,C sp K a2=0.1 ×3.9 ×10-6 =3.9 ×10-7>10-8 (3) K a2=2.5 ×10-10 ,C sp K a2=0.1 ×2.5 ×10-10=2.5 ×10-11<10 -8(4) K a1=5.7 ×10-8 ,K b2=K w /K a1=1.0 ×10-14/5.7 10×-8=1.8 ×10-7,C sp K b2=0.1 ×1.8 ×10-7 =1.8 ×10-8>10-8(5) K a2=5.6 ×10-11 , K b1=K w/K a2=1.0 ×10-14/5.6 10×-11=1.8 ×10-4, Csp K b1=0.1 ×1.8 ×10-4 =1.8 ×10-5>10-8(6)K b=1.4 ×10-9 ,C sp K b=0.1 ×1.4 ×10-9=1.4 ×10-10<10-8(7)K b=1.4 ×10-9 , K a=K w/K b=1.0 ×10-14/1.4 10×-9 =1.7 ×10-6,C sp K a=0.1 ×1.7 ×10-6=1.7 ×10-7 >10 -8(8) K b=4.2 ×10-4 ,C sp K b=0.1 ×4.2 ×10-4=4.2 ×10-5>10-8根据 C sp K a≥ 10-8可直接滴定,查表计算只(3)、( 6)不能直接准确滴定,其余可直接滴定。