分析化学答案-new

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第误差和分析数据处理思考题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。

砝码受腐蚀;②天平的两臂不等长;③容量瓶与移液管不准确;④在重量分析中,试样的非被测组分被共沉淀;⑤试剂含被测组分;⑥试样在称量过程中吸湿;⑦化学计量点不在指示剂的变色范围内;⑧分光光度测定中,吸光度读数不准(读数误差);⑨分光光度法测定中,波长指示器所示波长与实际波长不符;⑩pH测定中,所用的基准物不纯。

答:①系统误差——仪器误差,校准砝码系统误差——仪器误差,校准天平系统误差——仪器误差,做校正实验,使其体积成倍数关系系统误差——方法误差,做对照实验,估计分析误差并对测定结果加以校正系统误差——试剂误差,做空白试验,减去空白值系统误差——操作误差,防止样品吸水,用减重法称样,注意密封系统误差——方法误差,改用合适的指示剂,使其变色范围在滴定突跃范围之内偶然误差系统误差——仪器误差,校正仪器波长精度系统误差——试剂误差,校准基准物3. 说明误差与偏差、准确度与精密度的区别答:误差是准确度的表示,是实测值与真实值偏离程度,而偏差是精密度的表示,是平行测量间的相异程度;准确度表示测量结果的正确性,精密度表示测量结果的重复性和重现性,精密度是准确度的前提条件。

7. 为什么统计检测的正确顺序是:先进行可疑数据的取舍,再进行F检验,在F 检验通过后,才能进行t检验答:精确度为准确度的前提,只有精确度接近,准确度检验才有意义。

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:K2Cr2O7, NaCl, AgNO3有可以直接配制的基准物质间接法: NaOH, H2SO4, HCl, Na2S2O3, KMnO4性质不稳定,无对应基准物质5.若用硼砂Na2B4O7〃10H2O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CHCl=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)H2SO4电荷平衡式:[H+] = [OH-] + [HSO4-] + 2[SO42-](2)H3AsO4电荷平衡式: [H+] = [OH-] + [H2AsO4-] + 2[HAsO42-] + 3[AsO43-](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-]第四章 酸碱滴定法 思考题1. 从质子理论来看下面各物质对分别是什么? 哪个是最强酸?哪个是最强碱?试按强弱顺序把他们排列起来答:HAc (Ac -)Ka=1.75×10-5; H 3PO 4(H 2PO 4-)Ka 1=7.52×10-3; NH 3(NH 4+)Ka=5.7×10-10; HCN (CN -)Ka=6.2×10-10 HF (F -)Ka=6.8×10-4; (CH 2)6N ((CH 2)6NH +)Ka=1.4×10-9 HCO 3-(CO 3-)Ka 2=5.61×10-11 酸的强弱顺序:H 3PO 4 > HF > HAc> (CH 2)6N 4H + > HCN > NH 4+ > HCO 3- 碱的强弱顺序:CO 3- > NH 3 > CN - >(CH 2)6N 4 >Ac - > F - > H 2PO 4-2. 写出下列物质在水溶液中的质子条件式答:(1)NH 4CN [HCN] + [H 3O +] = [NH 3] + [OH -] (2)Na 2CO 3 2[H 2CO 3] + [HCO 3-] + [H 3O +] = [OH -](3)(NH 4)2HPO 4 2[H 3PO 4] + [H 2PO 4-] + [H 3O +] = [NH 3] + [OH -]+[PO 43-] (4) (NH 4)3PO 4 3[H 3PO 4] + 2[H 2PO 4-] +[HPO 42-]+[H 3O +] = [NH 3] + [OH -] (5) NH 4H 2PO 4 [H 3PO 4] + [H 3O +] = [NH 3] + [HPO 42-] +2[PO 43-]+[OH -]3. 欲配制pH 为3的缓冲溶液,应选下列何种酸及其共轭碱二氯乙酸(1.30)一氯乙酸(2.86) 甲酸(3.74) 乙酸(4.76) 苯酚(9.95) 答:选一氯乙酸(缓冲溶液pH ≈pKa=2.86)5. NaOH 标准溶液吸收了空气中的CO 2,当用于滴定(1)强酸;(2)弱酸时,对滴定的准确度各有何影响? 答:(1)滴定强酸时:a. 若用甲基橙为指示剂,终点pH ≈4,消耗2mol 强酸,即2molNaOH 与CO 2反应生成1molNaCO 3仍消耗2mol 强酸,基本无影响 ; b.若用酚酞作指示剂,终点pH ≈9,生成NaHCO 3,即2molNaOH 与CO 2反应生成1molNaCO 3只消耗1mol 强酸,有显著影响。

(2)滴定弱酸时:只能用酚酞作指示剂,有显著影响。

由HclNaOHNaOH Hcl V V c c得:用NaOH 滴定HCl ,V NaOH ↑,C HCl 偏高;用HCl 滴定NaOH ,V Hcl ↓,C HCl 偏高。

6. 标定HCl 溶液浓度时,若采用(1)部分风化的Na 2B 4O 7〃10H 2O;(2)部分吸湿的Na 2CO 3;(3)在110℃烘过的Na 2CO 3,则标定所得的浓度偏低、偏高还是准确?为什么? 答:(1)偏低。

因为若采用部分风化的Na 2B 4O 7〃10H 2O;则m Na2B4O7 增加,所消耗HCl 的体积增加。

根据2472247210102Na B O H O HCl Na B O H O HClm c M V ⋅⋅=,V HCl , C HCl 降低。

(2)偏高。

因为采用部分吸湿的Na 2CO 3; Na 2CO 3的有效量减少,滴定所消耗的HCl 体积减少。

根据23232Na CO HCl Na CO HClm c M V =, V HCl , , C HCl 增加(3)不影响7. 下列各酸,哪些能用NaOH 溶液直接滴定?哪些不能?如能直接滴定,计算各滴定突跃的pH 值,并选合适的指示剂? ⑴蚁酸(HCOOH ) Ka = 1.8×10-4 ⑵硼酸(H 3BO 3) Ka 1 = 5.4×10-10⑶琥珀酸(H 2C 4H 4O 4) Ka 1 = 6.9×10-5 , Ka 2 = 2.5×10-6⑷枸橼酸(H 3C 6H 5O 7) Ka 1 = 7.2×10-4 , Ka 2 = 1.7×10-5 , Ka 3 = 4.1×10-7 ⑸顺丁烯二酸 Ka 1 = 1.5×10-2 , Ka 2 = 8.5×10-7 ⑹邻苯二甲酸 Ka 1 = 1.3×10-3 , Ka 2 = 3.0×10-6 解:设C b = C a = 0.10 mol/L ,V a = 20.00 ml (1) 甲酸(HCOOH ) K a = 1.77×10-4 C a 〃K a > 10-8,能被准确滴定 计量点产物:HCOO — 一元弱碱 []64141068.1210.01077.110----⨯=⨯⨯=⋅=b a W C K K OH()77.568.1lg 61068.1lg 6=-=⨯-=-pOH 23.877.500.14=-=pH 选酚酞指示剂(2) 硼酸H 3BO 3 K a1 = 5.8×10-10,K a2 = 1.8×10-13,K a3 = 1.6×10-14,C a K a1< 10-8,C a K a2< 10-8,C a K a3< 10-8无滴定突跃,指示剂在终点无明显颜色变化,不能用NaOH 准确滴定。

(3) 琥珀酸(H 2C 4H 4O 4)K a1 = 6.4×10-5,K a2 = 2.7×10-6C a K a1 > 10-8,C a K a2 > 10-8,K a1 / K a2 < 104只有一个滴定突跃,两级离解的H +被同时滴定。

计量点产物:Na 2C 4H 4O 4 二元弱碱[]05.995.4/1011.1310.0107.210561421==⨯=⨯⨯=⋅=⋅=----pH pOH L m ol C K K C K OH b a Wb b 选酚酞指示剂(4) 枸橼酸(H 3C 6H 5O 7)K a1 = 8.7×10-4,K a2 = 1.8×10-5,K a3 = 4.0×10-6 C a K a1 > 10-8,C a K a2 > 10-8,C a K a3 > 10-8,K a1 / K a2 < 104,K a2 / K a3 < 104 只有一个滴定突跃,三级离解的H +被同时滴定。

计量点产物:Na 3C 6H 5O 7 三元弱碱 用最简式计算:选酚酞指示剂90.810.5/1090.7410.0100.410][661431==⨯=⨯⨯=⋅==----pH pOH L m ol C K K C K OH b a W b b(5) 顺丁烯二酸 K a1 = 1.0×10-2,K a2 = 5.5×10-7 C a K a1 > 10-8,C a K a2 ≈10-8,K a1 / K a2 > 104可准确分步滴定,有两个滴定突跃。

第一计量点:产物NaHA 两性物质[]选甲基橙指示剂13.4742.0lg 4/10742.0105.5100.147221=-=⨯=⨯⨯⨯=⋅=---+pH Lm ol K K H a a第二计量点:产物Na 2A 二元弱碱[]选酚酞指示剂39.961.446.2lg 5/1046.2310.0105.51057142==-=⨯=⨯⨯=⋅=----pH pOH L m ol C K K OH b a W⑹邻苯二甲酸 Ka 1 = 1.3×10-3 , Ka 2 = 3.0×10-6 C a K a1 > 10-8,C a K a2 > 10-8,K a1 / K a2 < 104只有一个滴定突跃,两级离解的H +被同时滴定。