分析化学第八章 重量分析法
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分析化学(第五版)课后习题答案第二章 误差及分析数据的统计处理3. 某矿石中钨的质量分数(%)测定结果为:20.39,20.41,20.43。
计算标准偏差s 及置信度为95%时的置信区间。
答:分析结果的平均值x =20.41%()()()()2412043204120412041203920122212......-+-+-=--=∑=n xxs ni i=0.02%n=3,置信度为95%时,t = 4.303,有μ=nts x ±= (20.410.05)%7. 有一标样,其标准值为0.123%,今用一新方法测定,得四次数据如下(%):0.112,0.118,0.115和0.119,判断新方法是否存在系统误差。
(置信度选95%) 答:x =0.116%,s=0.003%n=6,置信度为95%时,t = 3.182,有t 计算=n sx μ-=4003012301160⨯-...=4.667> t新方法存在系统误差,结果偏低。
11.按有效数字运算规则,计算下列各式: (1) 2.187×0.854 + 9.6×10-5 - 0.0326×0.00814; (2) 51.38/(8.709×0.09460);(3);(4)688103310161051---⨯⨯⨯⨯... 解:(1)1.868;(2)62.36;(3)705.2 ;(4)1.7×10-5。
第三章 滴定分析3.7. 计算下列溶液滴定度,以g·mL -1表示:(1) 以0.2015 mol·L -1HCl 溶液,用来测定Na 2CO 3,NH 3 (2) 以0.1896 mol·L -1NaOH 溶液,用来测定HNO 3,CH 3COOH 解: (1) 根据反应式Na 2CO 3 + 2HCl = H 2CO 3 + NaCl NH 3·H 2O + HCl = H 2O + NH 4 Cl 可以得到关系式 n Na 2CO 3 = HCl n 21, HCl NH n n =3, 所以=11000232-⋅⨯⨯L mL M c CO Na HCl =0.01068g/mL=110003-⋅⨯LmL M c NH HCl =0.003432g/mL(2) 根据NaOH 与HNO 3的反应可知 n NaOH =n HNO3 根据NaOH 与CH 3COOH 的反应可知 n NaOH =n CH3COOH所以=110003-⋅⨯LmL M c HNO NaOH = 0.01195g/mL ;=110003-⋅⨯L mL M c COOHCH NaOH = 0.01138g/mL3.8. 计算0.01135 mol·L -1HCl 溶液对CaO 的滴定度。
第二章定量分析概论(答案)1.有关反应和滴定反应MnO+2Na2O2+H2O=MnO42-+2OH+4Na+ 3MnO42-+4H+=2MnO4-+MnO2↓+2H2O MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3+Mn2++2H2O MnO4-+5Fe2++8H+= Mn2++5Fe3++4H2O Cr2O3-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++17H2O 解:3 MnO2~3MnO42-~MnO2~2Fe2+ MnO4-~5Fe2+ωMnO=[][]1000000.294 . 7024.001000.0500.101000.02/3⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=0.0313 MnO%=3.13%∵Cr2O3~2CrO42-~CrO72-~6Fe2+ωCr2O3=[][]1000000.20. 1525880.0540.10010.0500.501000.06/1⨯⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯=0.0144 Cr2O3%=1.44%2.解:n(Fe)=5n(MnO4-)C(MnO4)=85.555⨯T×1000=0.2000(moI/L)n{H[C2O4]2}=5n(MnO4)/4C(H3[C2O4]2=5×0.40×0.2000/4=0.10(moI/L)n(OH)/3=n(H3[C2O4]2)K(NaOH)={[0.1×10.00]/0.1}×3=30.00(ml)(5Fe2++MnO4+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O5H3(C2O4F2+4MnO4+17H+=4Mn C++20CO2↑+16H2O)3.解:Na2B4O7·10H2O~2HCI~2NaOHn(Na2B4O7·10H2O)=(n HCI总- n HCI余)/2Va/Vb=Cb/Ca=1/1.0352m Na2B4O7·10H2O/M Na2B4O7·10H2O=VaCa-VbCa/1.0352×0.5000/381.4=[30.00×Ca-5.50×Ca/1.035]/1000Ca=[2×0.5/0.3814]/[30.00-5.50/1.035]=2.622/24.69=0.1062[mol/L]Cb=Ca/1.035=0.1026[mol/L]4.解Sb2S3+3O2=Sb2O3+3SO2SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+6 Fe2++Cr2O72-+14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O2Sb~Sb2S3~3SO2~6Fe3+~ Cr2O72-ωSb2S3=C K2CrO7×V K2CrO7×M Sb2S3/m样=0.02000×25.20×0.33968/0.3000 =0.5707ωSb=2×C K2CrO7×V K2CrO7×Ar sb/m样=2×0.02000×25.20×121.8/[0.3000×1000] =0.40925.解:MnO2+C2O42-+4H+=Mn2++2CO2+2H2O2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2OMnO 2~C 2O 42-;5C 2O 42-~2MnO 4-ωMnO 2=样m MMnO VrMnO CrMnO O C MNa O C mNa ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⋅-24442242225 =3000.094.861050.1601964.0251345.03⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯--=0.8465 or 84.65% 6.解:Ca[ClO 3]2~12Fe 3+~2 Cr 2O 72-ωCa[ClO 3]2=[]2000.0100098.20600.10602000.000.261000.012⨯⨯⨯-⨯⨯T=0.1207 or 12.07% 第三章 误差及数据处理 1.[1]X =∑iXi/n=[20.48+20.55+20.58+20.60+20.53+20.50]/6 =20.54d =[1/6]∑=61i Xi -Xi=0.037dr =[d /X ]⨯100%=0.18%S=∑--]1/[][2n X Xi =0.046%[2]E =X-μ=20.54-20.46=-0.08Er =[X-μ]/μ=[20.54-20.46]/20.46 =-0.39%2.[1]4432111X X X X Xi n X ni +++==∑==425.3730.3720.3745.37+++Er=%13.0%10035.3735.3730.37-=⨯-=-XrXr X[2](%)075.0405.000.010.015.0111=+++=-==∑∑==nxx din d ni ni%20.0%10030.37075.0=⨯==x d dr [3]S=%11.01)(12---∑=n X Xi niS x =%055.04%11.0==nS x3.当x=67.04时,μ=0.221.062.6604.670=-=-μX 当x=65.82时,μ=6.321.062.6687.650=-=-μX 查μ表p 【65.87~67.04】=0.4999+0.4773=97.72% 出现在此区间可能的个数为(1-0.9772)100⨯=2.282≈个 4.⎣⎦32.02.126.110=-=-=μμX查μ表3=μ的面积为0.4987分析结果小于11.6g/t 概率P=0.5-0.4987=0.13%5.F=Cx E Cx F ln 303.2029.0lg 029.000+=+根据误差传递公式)(0005.0303.2029.0V CxCxE =∆⋅=∆ %4029.0303.20005.0C =⨯=∆∴Cx x 相对误差6.X=)(0.70.10.10.8m ppm C A =--- 设R=A-C02.0)1.0()1.0(22222=+=+=C A R S S SX=2222)()()()(mSm RS XS XSx m R R X +===(0.10.802.0-)2+20.1001.0⎪⎭⎫⎝⎛=9.2⨯106-Sx=X 62102.90.7-⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅x Sx=0.02(ppm) 7.=x ω()样m x M C V V )(21⋅⋅-=()[]310)0002.02000.0()(04.000.500.25-⨯±⋅⋅±-x M C分析结果的极值相对误差31032000.00002.000.2004.0-⨯=+ 8.称取得极值误差=2)(002.0001.0mg =⨯ 最小称样质量m=)(21.0002.000mg =9.用Na 2CO 3标定时2M m 3232co Na co Na HCLHCL V C ⨯=32co Na m =232co Na M V C HCL HCL ⨯⨯=g 1325.010299.105251.03=⨯⨯⨯-Ex=%15.0101325.01.0223=⨯⨯=-mC 用Na 2B 4O 7标定时2M m 342742o B Na o B Na HCL HCL V C ⨯=742o B Na m = 2742o B Na M V C HCL HCL ⨯⨯=g 4767.010237.381251.03=⨯⨯⨯-Ex=%042.0104767.01.0223=⨯⨯=-m C10.样m O P mMg OH SO mMg O P mMg 72224272272⋅=ω=8117.05403.055.22247.24621980.0=⨯⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡2ωωS 22722722⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎦⎤⎢⎣⎡样样m Sm O P mMg O P SmMg=23235403.0101.021980.0101.04⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯⨯+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯⨯-=1.09610-⨯ S ω=0006285.08117.01009.1=⨯⨯=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-ωωωS 11.X=μt ns t afn t nt S X af af≤≤=-须1μ 查t ≥n 表值,得af 7 10.nX X X X X 54321X ++++==43.0543.040.047.037.048.0=++++S=0.046,to.os,f=2.785046.078.243.0,⨯±=±=nfs to X μ=0.4306.0±这一范围的含意是,在以平均值43.0=X为中心06.0±范围包括真值得概率为95%。
第八章 重量分析法§ 8 – 1 重量分析法的特点和分类在重量分析法中,一般是采用适当方法,先使被测组分与试样中其它组分分离后,经过称量得到被测组分的质量,并计算其百分含量。
待测组分与试样中其它组分分离的方法,常用的方法有沉淀法和气化法等。
1、沉淀法 :利用沉淀反应使被测组分生成溶解度很小的沉淀,将沉淀过滤,洗涤后,烘干或灼烧成为组成一定的物质,然后称其质量,再计算被测组分的含量。
这是重量分析的主要方法。
例如 :测定BaCl 2·BaCl 2·2H 2BaSO BaSO 4—→2、气化法 : 用加热或其它方法使试样中被测组分气化逸出,然后根据气体逸出前后试样质量之差来计算被测组分的含量,例如:要测定氯化钡晶体中(BaCl 2·2H 2O )结晶水的含量,可准确称取一定质量的氯化钡试样,加热,使水分逸出,根据加热前后氯化钡质量的变化可得出试样中水分的含量:H 2O%=[试样重(1)—试样重(2)] / 试样重(1) 100% 重量分析法中全部数据都是由分析天平称量之后得来的,因而误差小于容量分析的误差。
对高含量组分的测定,一般测定的误差≤0.1%,其缺点是:操作较繁琐,费时较多,对低含量组分的测定误差较大。
重量分析法中以沉淀分析法应用最广。
沉淀法是根据沉淀的质量来计算试样中被测组分的含量的,因此要求被测组分必须沉淀完全,而且所得沉淀必须纯净。
这是重量沉淀法的关键问题。
为了达到沉淀完全和纯净的目的,必须掌握沉淀的性质和适宜的沉淀条件。
这是本章讨论的中心问题。
§ 8 – 2 沉淀重量分析法对沉淀的要求往试液中加入适当的沉淀剂,使被测组分沉淀出来,所得的沉淀称为沉淀形式。
沉淀经过滤、洗涤、烘干或灼烧之后,得到称量形式。
然后再由称量形式的化学组成和质量,便可算出被测组分的含量。
沉淀形式与称量形式可以相同,也可以不相同。
例如测定Cl-时,加入沉淀剂AgNO3,得到AgCl沉淀,烘干后仍为AgCl。
分析化学名词解释第一章绪论1.分析化学(analytical chemistry)是研究物质的组成、含量、结构和形态等化学信息的分析方法及相关理论的一门科学。
2.定性分析(qualitative analysis)的任务是鉴定试样由哪些元素、离子、基团或化合物组成,即确定物质的组成。
3.定量分析(quantitative analysis)的任务是测定试样中某一或某些组分的量。
4.结构分析(structual analysis)的任务是研究物质的分子结构或晶体结构。
5.形态分析(speciation analysis)的任务是研究物质的价态、晶态、结合态等存在状态及其含量。
6.化学分析(chemical analysis)是利用物质的化学反应及其计量关系确定被测物质的组成及其含量的分析方法。
7.仪器分析(instrumental analysis)是以物质的物理或物理化学性质为基础,使用较特殊仪器进行分析的方法。
8.物理分析法(physical analysis)是根据物质的某种物理性质,不经化学反应,直接进行定性、定量、结构和形态分析的方法。
第二章误差和分析数据处理9.准确度(accuracy)是指测量值与真值接近的程度。
10.误差是测量结果与真值之间的差值,是衡量准确度的指标。
11.标准值即采用可靠的分析方法,在不同的实验室,由不同的分析人员对同一试样进行反复多次测定,然后将大量测定数据用数理统计方法处理而求得的测量值,这种通过高精度测量而获得的更加接近真值的值称为标准值。
12.标准参考物质即求得标准值的物质。
13.绝对误差(absolute error)测量值与真值之差称为绝对误差。
14.相对误差(relative error)绝对误差与真值的比值称为相对误差。
15.系统误差(systematic error)也称为可定误差(determinate error),是由某种确定的原因造成的误差。
分析化学笔记重量分析法(一)重量分析法:简称重量法,称取一定重量试样,用适当方法分离组分,通过称重的方法求的组分含量的方法。
一、重量分析法优缺点优点:①直接采用分析天平所得数据来分析结果②不需要引入基准物质和容量器皿等数据③称量误差较小,准确度较高缺点:①操作繁琐、费时、灵敏度不高②不适用于微量及衡量组分的测量③不适用于生产的控制分析二、重量法在检验工作中的常用方法①挥发法②萃取法③沉淀法④电解法(注:本笔记不讲解电解法)三、常用方法讲解1、挥发法(包括直接挥发法和间接挥发法),步骤如图。
直接挥发法:利用加热等方法使试样中挥发性组分逸出,并用适宜的吸收剂将其全部吸收,称量其增加的重量来计算组分含量的方法。
例如,以碱石灰为吸收剂测定试样中二氧化碳的含量间接挥发法:利用加热等方法使试样中挥发性组分逸出后,称量残渣,以减少量来计算挥发组分的含量。
例如,测定氯化钡晶体中结晶水的含量补充笔记干燥失重:利用挥发法测定药物干燥至恒重后减少的重量。
恒重:指药物连续两次干燥或灼烧后称得的重量差在0.3mg以下常用药物的干燥方法1、常压下加热干燥适用对象:性质稳定,受热不易挥发、氧化、分解、变质的药物2、减压加热干燥适用对象:常压下受热温度高、易分解变质、水分较难挥发、熔点低的药物3、干燥剂干燥适用对象:能升华、受热易变质的物质2、萃取法(步骤如图)根据被测组分在两种不相溶的溶剂中的分配比不同,萃取分离,称量干燥萃取物的重量,求得组分含量的方法。
(注:若实验需求较高,可采用多次连续萃取以提高萃取率)萃取对象:螯合物、离子缔合物、三元配合物、溶剂化合物、简单分子3、沉淀法(重点),步骤如图。
利用沉淀反应将被测组分转化为难溶化合物,分离洗涤干燥,转化为可供称量的化学组成,最后计算组分含量的方法。
(注:该沉淀的化学组成称为沉淀形式;沉淀经处理后,供最后称量的化学组成称为称量形式)①试样称取和溶解称取:适量,不可过多(洗涤、过滤带来困难)或过少(误差较大)晶体沉淀(0.1~0.5g)非晶体沉淀(0.08~0.1g)可根据上述量计算出大约应称取的试样量②沉淀制备沉淀形式要求:a.沉淀溶解度小,沉淀完全度大于99.9%b.沉淀纯度高,尽量不要存在杂质c.沉淀形式要易于过滤洗涤,易于转化为称量形式称量形式要求:a.有确定已知的组成,否则将失去定量的依据b.称量形式必须十分稳定,不受外界影响c.摩尔质量要大,减少称量误差③沉淀的过滤、洗涤、烘干、灼烧过滤:常用滤纸或玻璃砂芯滤器洗涤:选择洗涤液的原则a.溶解度较小不易生成胶体的沉淀(蒸馏水)b.溶解度较大的晶体沉淀(沉淀剂稀溶液或沉淀的饱和溶液)c.溶解度较小的非晶体沉淀(热的挥发性电解质的稀溶液,如硝酸铵)烘干与灼烧:通常为110~120℃烘干40~60分钟;若为有机物,温度视情况而定。
重量分析法测定影响沉淀完全的因素摘要围绕沉淀的类型、沉淀纯度、沉淀的溶解性及影响因素进行探讨,从而找出不同沉淀形成的控制条件,重点探讨钼酸铅重量法国家标准分析方法测定钼精矿中钼量。
在测定过程中,沉淀是否完全,直接影响检测数据是否准确,以此探讨重量法对沉淀的要求以及影响沉淀的主要因素进行论述分析。
关键词重量分析;沉淀称量形式;沉淀平衡;沉淀效应中图分类号X830 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)082-0116-01重量分析法是通过称量生成物的重量来测定物质含量的定量分析方法。
重量法通常以沉淀反应为基础,也可利用挥发,萃取等手段来进行分析。
在重量分析中,一般首先采用适当的方法,使被测组分以单质或化合物的形式从式样中与其他组分分离。
重量分析的过程包括了分离和称量两个过程。
根据分离的方法不同,重量分析法又可分为沉淀法、挥发法和萃取法等。
1 重量分析法的方法原理方法原理:重量分析是根据称量生成物的质量来确定被测组分的质量含量的,测定时,一般采用适当方法,将试样中待测组分与其他组分分离,生成沉淀;然后称量沉淀物质量,由称量的质量计算待测组成分的质量含量。
重量分析适宜分析试样中含量在0.1%以上的组分。
重量分析法对沉淀的要求:向试液中加入适当的沉淀剂,使被测组分沉淀下来,所得到的沉淀称为沉淀形式。
沉淀经过过滤、洗涤、干燥、灼烧所得到的称为称量形式。
在干燥、灼烧过程中,沉淀也可能发生变化,即称量形式和沉淀形式可以相同,也可以不同。
如测定溶液中的SO42-的含量时,在试液中加过量的BaCl2溶液,得到BaSO4沉淀,经过过滤、洗涤、干燥、灼烧,称量的也是BaSO4的质量,沉淀形式与称量形式相同,而测定硅的含量时,沉淀形式是硅酸,经过过滤、洗涤、干燥、灼烧,转变为称量形式SiO2,称量形式与沉淀形式不同。
1.1 对沉淀形式的要求1)沉淀溶解度要小,才能保证被测组分沉淀完全,一般要求沉淀溶解损失不超过0.002 g。
分析化学(第五版)课后习题答案第二章 误差及分析数据的统计处理3. 某矿石中钨的质量分数(%)测定结果为:20.39,20.41,20.43。
计算标准偏差s 及置信度为95%时的置信区间。
答:分析结果的平均值x =20.41%()()()()2412043204120412041203920122212......-+-+-=--=∑=n xxs ni i=0.02%n=3,置信度为95%时,t = 4.303,有μ=nts x ±= (20.410.05)%7. 有一标样,其标准值为0.123%,今用一新方法测定,得四次数据如下(%):0.112,0.118,0.115和0.119,判断新方法是否存在系统误差。
(置信度选95%) 答:x =0.116%,s=0.003%n=6,置信度为95%时,t = 3.182,有t 计算=n sx μ-=4003012301160⨯-...=4.667> t新方法存在系统误差,结果偏低。
11.按有效数字运算规则,计算下列各式: (1) 2.187×0.854 + 9.6×10-5 - 0.0326×0.00814; (2) 51.38/(8.709×0.09460);(3);(4) 688103310161051---⨯⨯⨯⨯... 解:(1)1.868;(2)62.36;(3)705.2 ;(4)1.7×10-5。
第三章 滴定分析3.7. 计算下列溶液滴定度,以g·mL -1表示:(1) 以0.2015 mol·L -1HCl 溶液,用来测定Na 2CO 3,NH 3 (2) 以0.1896 mol·L -1NaOH 溶液,用来测定HNO 3,CH 3COOH 解: (1) 根据反应式Na 2CO 3 + 2HCl = H 2CO 3 + NaCl NH 3·H 2O + HCl = H 2O + NH 4 Cl 可以得到关系式n Na 2CO 3 = HCl n 21, HCl NH n n =3,所以=11000232-⋅⨯⨯L mL M c CO Na HCl =0.01068g/mL=110003-⋅⨯LmL M c NH HCl =0.003432g/mL(2) 根据NaOH 与HNO 3的反应可知 n NaOH =n HNO3 根据NaOH 与CH 3COOH 的反应可知 n NaOH =n CH3COOH 所以=110003-⋅⨯LmL M c HNO NaOH = 0.01195g/mL ;=110003-⋅⨯L mL M c COOHCH NaOH = 0.01138g/mL3.8. 计算0.01135 mol·L -1HCl 溶液对CaO 的滴定度。