第5章 分析化学概论习题答案

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：2130.325065.390.0198825010Zn 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 Mmol L L g mol g ===⨯⨯=应称取邻苯二甲酸氢钾1.0~1.2g22422:2:1NaOH H C O H O n n ⋅= 1111210.2/0.025126.07/0.32m n M cV M mol L L g mol g ===⨯⨯⨯=2221210.2/0.030126.07/0.42m n M cV M mol L L g mol g ===⨯⨯⨯=应称取22422H C O H O ⋅0.3~0.4g6．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 。

第五章 习题参考答案9 解：（1）因H 2C 2O 4·2H 2O 部分风化（失水），H 2C 2O 4有效质量增加，使实际消耗的NaOH 体积增加，故NaOH 浓度偏低。

用此NaOH 溶液测定某有机酸的摩尔质量时，实际消耗的NaOH 体积减小，会使结果偏高。

（2）因Na 2CO 3潮解，Na 2CO 3有效质量减小，使实际消耗的HCl 体积减小，故HCl 浓度偏高。

用此HCl 溶液测定某有机碱 的摩尔质量时，实际消耗的HCl体积增大，会使结果偏低。

14 解：（1）32110100.50.203.17%2989.0-⨯⨯⨯=⨯⨯VV 1=66mL（2） V 2=57mL（3）32310100.50.209.98%9684.1-⨯⨯⨯=⨯⨯VV 3=56mL17 解：CaO + 2HCl = CaCl 2 + H 2O 依CaO HCl A B CaO HCl M C M C b a T ⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=--33/102110 所以0.005000=08.5610213⨯⨯⨯-HCl CC HCl =0.1783mol·L -1 1.000×0.2000=0.1783(1.000+V)V=0.1217L=121.7mL18 解：Na 2CO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2O+CO 2↑2:1:32=H Cl CO Na n n故32)(21CO Na HCl M CV m ⋅=V=20mL 时，g m 11.099.105102010.0213=⨯⨯⨯⨯=- 称量误差E r =%2.011.00002.0=±V=25mL 时，g m 13.099.105102510.0213=⨯⨯⨯⨯=- 称量误差E r =%2.013.00002.0=±32210100.50.205.60%10005.1-⨯⨯⨯=⨯⨯V19 解：C=105545.01000.099.105/5877.0/-⋅==L mol VMmNa 2CO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2O + CO 2↑依H C l n ：1:232=CO Na nC HCl ×0.02196:(0.02000×0.05545)=2:1解得：C HCl =0.1010mol•L -121解：MgCO 3 + 2HCl = MgCl 2 + H 2O + CO 2↑ NaOH + HCl = NaCl + H 2O 30.33NaOH C =36.40C HCl NaOH C =1.2C HCl 依H C l n ：1:23=MgCO n 所以 (48.48×C HCl -3.83×1.2C HCl )×10-3:32.84850.1=2:1C HCl =1.000 mol•L -1NaOH C =1.2C HCl =1.2×1.000=1.200 mol•L -1 22解：(1)1000.05000.018.294/709.14/===VM m C mol•L -1（2） 6Fe 2+ + Cr 2O 72- + 14H + = 6Fe 3+ + 2Cr 3+ + 7H 2O依 T B/A = a/b 310-⨯A B M CFe O Cr K T/722 = 6722O C K r C ×e F M ×10-3 =6×0.1000×55.845×10-3=0.03351g·mL -1因 Cr 2O 72- ≌ 6Fe 2+ ≌ 3Fe 2O 332722/O Fe O Cr K T= 3722O C K r C ×32O F e M ×10-3 =3×0.1000×159.69×10-3=0.04791g·mL -1或：32722/O Fe O Cr K T =Fe O Cr K T/722·ee F O F M M 232=0.03351×845.55269.159⨯=0.04791g·mL -1 23解：1200.01000.146.36/00.1004374.03=⨯⨯-HClC mol•L -1(1) NaOH + HCl = NaCl + H 2O 依 T B/A = a/b 310-⨯A B M CNaOH HCl NaOH HCl M C T ⨯⨯⨯=-3/101=1×0.1200×10-3×40.00=0.004800 g·mL -1 (2) CaO + 2HCl = CaCl 2 + H 2OCaO HCl CaO HCl M C T ⨯⨯⨯=-3/1021=21×0.1200×10-3×56.08=0.003365 g·mL -1 24解：%47.3%10000.10055.105.6002017.03024.0%10010)(%1003=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=⨯=-SHAcNaOH S HAc HAcm M CV m m ω25解：CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2O + CO 2↑ HCl n ：1:23=CaCO n(0.5100×50.00-0.4900×25.00)×10-3:1:209.100=mm=0.6631g ω=m/m s =0.6631/1.000=66.31%27解：依题意 ω=V%2NaOH + H 2C 2O 4 = Na 2C 2O 4 + 2H 2O 解法一：1:2:422=O C Na NaOH n n0.1018×V×10-3:1:204.90102=⨯⨯-V m sm S =0.4583g解法二：ω=%1021/3B sA B B sAB B s A V m M VC m M V bC a m m =⨯==-故g V M V C m B A B B s 4583.001.01004.901018.021%102133=⨯⨯⨯=⨯=-- 解法三：004583.01004.901018.0213422/=⨯⨯⨯=-O C H NaOH T g·mL -1%422422/V m VT m m sO C H NaOH sO C H =⋅==ω=⋅=%422/V VT m O C H NaOH S 100422/⨯O C H NaO H T =0.004583×100=0.4583g解法四：依题意01.0%1%%/422====VV VTO C H NaOH ω01.01004.901018.0213/%/422422=⨯⨯⨯==-SSO C H NaOH O C H NaOH m m T Tm S =0.4583g。

第五章酸碱滴定法1、写出下列溶液的质子条件式1a解：构成了缓冲溶液，其电荷平衡为-其中 [Cl ] = c 2质子条件式为1c 解：参考水准选 H3PO4，HCOOH和 H2O，则质子条件式为2、计算下列各溶液的pH。

2b、解： H2 SO4的。

溶液的质子条件式为即解方程得代入数据解得pH=2d、解：由于 HCl 的浓度过低，因此不能忽略水解产生的H+。

溶液的质子条件式为即解方程为pH=4、解：已知 H2CO3的，。

设分别为的分布分数，则8、解：由题意可知， NaAc与 HCl 的反应为当 pH=时，溶液为 HAc-NaAc缓冲溶液，且，则解得12、解：由题意可知，六亚甲基四胺是弱碱，以 B 表示，加入盐酸之后形成其共轭酸+ HB，此酸的，。

六亚甲基四胺的总量为加入盐酸的物质的量为则有+此溶液含 HB和 B，两者浓度也比较接近，因此是缓冲溶液。

15、解： a.对于二元弱酸，则有分布分数公式为当时，则有当时，则有b. 用 NaOH滴定该二元弱酸时，当滴定至第一化学计量点时，溶液相当于mol L-1 NaHB，。

因，而比较，不能忽略，则有故第一化学计量点时可用甲基橙作指示剂。

当滴定至第二化学计量点时，溶液中为Na2 B 其浓度，为二元弱碱，其。

又因，，则可用最简式计算:故第二化学计量点时可用百里酚酞作指示剂。

16、解：因，且，则有解得HB的共轭碱 B-的，因，则有17、解：已知，。

设混合物中有 x 克和克NaHCO3。

用甲基橙作指示剂时，滴定至终点时，样品中和全部被中和至碳酸 ( 二氧化碳 ) ，则有解得x=若改用酚酞作指示剂时，滴定至终点时，只有发生反应生成，设此时消耗的HCl 溶液体积为 V mL，则有，即V= mL19、解：该滴定是强酸滴定弱酸型，初始浓度为，，则化学计量点时则有根据林邦公式可得21、解：由题意可知，乙酰水杨酸与NaOH反应的化学计量关系为因此有23、解：用NaOH溶液滴定至50%时，溶液中，则有滴定至化学计量点时，溶液中生成由分布分数可知，弱酸总浓度NaA，与平衡浓度根据质子平衡式可得出的关系是设滴定至计量点时消耗的NaOH溶液体积为 V mL，则V= mL 试样中 HA的质量分数为26、解：由题意可知，粗蛋白质含量与氮含量的比例系数为，且有则。

第五章 酸碱滴定法3、写出(NH 4)2CO 3溶液的MBE 、CBE 和PBE ，浓度为c （mol ·L -1）。

解：MBE ：[NH 3]+[NH 4+]=2c, [H 2CO 3]+[HCO 3-]+[CO 32-]= c注意：要考虑弱酸(碱)在水溶液中可能存在的各种型体;要注意平衡浓度与分析浓度的关系；CBE ：[NH 4+]+[H +] = [OH -]+[HCO 3-]+2[CO 32-]要点：需考虑水的离解,离子的电荷数,中性分子不包括在其中； PBE ：[H +]+[HCO 3-]+2[H 2CO 3]= [OH -]+[NH 3]要点：需考虑水的得失质子，得失质子的个数，不得失质子的物质不包括在内。

4、(2).写出NaNH 4HPO 4的MBE 和CEB ，浓度为c （mol ·L -1）。

解：MBE ：[Na +] = [NH 4+]+[NH 3] = c[H 3PO 4]+[H 2PO 4-]+[HPO 42-]+[PO 43-] = cCBE ：[Na +]+[NH 4+]+[H +] = [H 2PO 4-]+2[HPO 42-]+3[PO 43-]+[OH -] 8、可用酚酞作指示剂，）（＝＝ 可近似为一元弱碱处理因为）为二元弱到计量点生成物为直接准确滴定可作为酸被作碱式解离因是两性物质作酸式解离解：－∴⋅⨯∴>>>==∴<⋅>-- 9.06 = pH 4.94 = pOH L mol 1010050.0 = ][OH 400/, 20, 40 10 碱(P NaOH 10,10 = , ; )L 0.050mol = (10,10 = KHP 2)( 1-11121212222 4.948.59b sp -b w b a b 59.8a w b -28-b sp 11.05-b -1sp -8a sp -5.41a K c K c K cK K cK K K K KHP K C K C K C K[]可选用酚酞作指示剂 一元弱碱计量点生成物为直接准确进行滴定，到可采用 的共轭酸，其）为（∴==⋅⨯=⨯⨯==>⨯=⨯=>⨯=⨯⨯=∴>⨯=⨯⨯=⨯=⨯⨯==⋅-- 8.92pOH 5.08pOH )L mol (104.8104.1050.0cK OH 400103.6 101.40.050 K c 20Kw 107.0 101.40.050 cK )(N )(CH 标准溶液NaOH10103.6107.10.050K C 10.17/101.0101.0 K K K N CH HCl N )(CH (7) 1-69b -7-9-b11-9-b462-87-6-a SP 6-9-14-b w a 462462 10、解 作为滴定剂，其提供（解离）的H +（OH －）的准确浓度是进行定量计算的依据，必须已 知。

第五章酸碱滴定法习题详解51写出下列溶液的臆子条件式.a.q(mol , L-^NH^c/mol -b.臼《med , L-^NaOH + fiCmol •c.幻(mol , L-^HiPO^c^mol - L-^HCOOHjd.0, 010 mol - L^1 FeCl,.W¥】s [NH：] + CH*] = [C「]一[OH「]或[NHT ] + [H+ ]=q + [OH 'Jb N*] + [H*]=[H£BOr] + [OH-]或E+[H+]=[压BOn+[Q]ire.[H+]=[HwPO「]+2[HFO：-]+3[PO「]+[HCO0—] + [QHrd. [H"] = EFUOH产]+2[FHOH律:]+[。

十]5-2计算下列各溶液的pH缱'岳0. LC mol * b. 0. 10 mol ■ L'^HiSOuc.0, 10 mol，L i三乙薜胺彳d, 5.0X10^mol • L7HC"孔 0. 20 mol - L』1H,FQ‘,【解I a, □由H R。

：.乾凡・ = 5・8X10T，£K.=0. It)X5. 8 X 10-ls^5. 8X 10'll> 1。

章.#=匚二氏项>Jg.所以可用最简式进行计碧, 、内a* o A[FT] =77^ = ( 70, 10X 5. 8X10-lc)niol •[广】=7, GX ICT'mol ・L-1pH= 5* 12上已知H3SO X的K,= 1.QX1G、一级离料完全，涪凌的质子条件式为[H+] = rSOf -J + [OH-]+^[S()i-l+r-f F凫铲f+r整理后得[H+T + KjH+]r[H+] — 2cK.2 =。

解方程得田+ ] = (c- K% )，+ 8瓦=『0. 10—0.01+ /(0. 10—0.0]>2+8><0.10X0.0i]mol ■ L~i L 2J=0.11 mol • L 1pH=0. 96c.已知三乙孵胺的Kb = 5. 8X 10-',cKb = 0. 10 X 5. 8 X 10-T = 5. 8 X 10_,>10K w, 100,所以可用最筒式进行计算.[OH-]= >/cK^=( ✓O. 10X5. 8X10~7)mol ・ L*!-2. 4 X 10-*mol • L~lpH =10. 38d.由于HCl浓度过低，因此不能忽略水解产生的H♦，溶液的质子条件为[H+]=c + [OHr整理后得= O解方程得= [5.0X10-'+ /〈5.0X107)2 士4X10-*=1. 3X 10~f mol • L~lpH = 6. 89e・ H3PO4的K、= 7. 6X1O-',K% = 6. 3X10-',K、= 4. 4Xl<r” ・因为cK.= 0.20X7.6 X10T>10K = 2X6.3X102^<Q05 •</0.20X7.6X10_, K 7.6X10 100,所以可用F式计算.[H・]2+K,[H+]—cK 气=0[H,A奇+序云="藉虹+把毛*+ 0 20X7. 6万3卜。

第二章 习题解答2－10解：（1）×；（2）×；（3）√；（4）×；（5）×；（6）×；（7）×；（8）×；（9）；（10）×；（11）×2－11解：（1）敞开体系；（2）孤立体系；（3）敞开体系；2－12解：（1） Q =100kJ W=-500 kJ △U = Q + W=-400 kJ（2）Q =-100kJ W=500 kJ △U = Q + W=400 k2－13解：因为此过程为可逆相变过程，所以Q p =△H= ·mol -1W=-p 外△V ≈-n R T =-×=- kJ ·mol -1 △U = Q + W= +（-）= kJ ·mol -12－14解：（1）r m B f m Bf m 2f m f m f m 231B)3CO g Fe,s 3CO,g Fe O ,s 3393.51203(110.52)(822.2)26.77kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=⨯-⨯-⨯---=-⋅∑（（，）+2（）（）（）（）+ΘΘΘΘΘΘ（2）r m B f m Bf m 2f m 2f m f m 21B)CO g H ,g CO,g H O,g 393.510(110.52)(241.82)41.17kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=-----=-⋅∑（（，）+（）（）（）（）+ΘΘΘΘΘΘ（3）r m B f m Bf m 2f m f m 2f m 31B)6H O l NO,g 5O ,g 4NH ,g 6285.834(90.25)504(46.11)1169.54kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=⨯-⨯-⨯-⨯-=-⋅∑（（，）+4（）（）（）（）+ΘΘΘΘΘΘ2－15解：乙醇的Θm f H ∆反应r m H ∆Θ为：（4） 2C （s ，石墨）+3H 2（g ）+1/2O 2（g ）= C 2H 5OH （l ），所以：反应（4）=反应（2）×2+反应（3）×3-反应（1）r m r m r m r m -1(4)2(2)3(3)(1)2(393.5)3(571.6)(1366.7)1135.1kJ mol H H H H ∆=∆+∆-∆=⨯-+⨯---=-⋅ΘΘΘΘ对反应2C （s ，石墨）+ 2H 2（g ）+ H 2O （l ）= C 2H 5OH （l ）r m f m f m 2f m 2f m 1()(H O,l)2(H ,g)2(C,s)1135.1(285.83)2020849.27kJ mol H H H H H -∆=∆-∆-∆-∆=----⨯-⨯=-⋅乙醇ΘΘΘΘΘ虽然，该反应的r m H ∆Θ＜0（能量下降有利），但不能由r m H ∆Θ单一确定反应的方向，实际反应中还须考虑其他因素，如：混乱度、反应速率等。

第五章 酸碱滴定法习题答案3、解：MBE ：[NH 3]+[NH 4+]=2c, [H 2CO 3]+[HCO 3-]+[CO 32-]= c注意：要考虑弱酸(碱)在水溶液中可能存在的各种型体;要注意平衡浓度与分析浓度的关系；CBE ：[NH 4+]+[H +] = [OH -]+[HCO 3-]+2[CO 32-]要点：需考虑水的离解,离子的电荷数,中性分子不包括在其中； PBE ：[H +]+[HCO 3-]+2[H 2CO 3]= [OH -]+[NH 3]要点：需考虑水的得失质子，得失质子的个数，不得失质子的物质不包括在内。

4、(2).写出NaNH 4HPO 4的MBE 和CEB ，浓度为c （mol ·L -1）。

解：MBE ：[Na +] = [NH 4+]+[NH 3] = c[H 3PO 4]+[H 2PO 4-]+[HPO 42-]+[PO 43-] = cCBE ：[Na +]+[NH 4+]+[H +] = [H 2PO 4-]+2[HPO 42-]+3[PO 43-]+[OH -] 8、可用酚酞作指示剂，）（＝＝ 可近似为一元弱碱处理因为）为二元弱到计量点生成物为直接准确滴定可作为酸被作碱式解离因是两性物质作酸式解离解：－∴⋅⨯∴>>>==∴<⋅>-- 9.06 = pH 4.94 = pOH L mol 1010050.0 = ][OH 400/, 20, 40 10 碱(P NaOH 10,10 = , ; )L 0.050mol = (10,10 = KHP 2)( 1-11121212222 4.948.59b sp -b w b a b 59.8a w b -28-b sp 11.05-b -1sp -8a sp -5.41a K c K c K cK K cK K K K KHP K C K C K C K[]可选用酚酞作指示剂 一元弱碱计量点生成物为直接准确进行滴定，到可采用 的共轭酸，其）为（∴==⋅⨯=⨯⨯==>⨯=⨯=>⨯=⨯⨯=∴>⨯=⨯⨯=⨯=⨯⨯==⋅-- 8.92pOH 5.08pOH )L mol (104.8104.1050.0cK OH 400103.6 101.40.050 K c 20Kw 107.0 101.40.050 cK )(N )(CH 标准溶液NaOH 10103.6107.10.050K C 10.17/101.0101.0 K K K N CH HCl N )(CH (7) 1-69b -7-9-b 11-9-b 462-87-6-a SP 6-9-14-b w a 46246210、作为滴定剂，其提供（解离）的H +（OH －）的准确浓度是进行定量计算的依据，必须已知。

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4d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？1-9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：2130.325065.390.0198825010Znc mol L2. 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 Vc V c V V ??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 On n 应称取邻苯二甲酸氢钾 1.0~1.2g2221210.2/0.030126.07/0.42m n McV Mmol LL g molg应称取22422H C O H O0.3~0.4g?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：2242SSO H SO KOH?8．0.2500g 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 HCl9 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%。

试计算试剂中MgSO 4·6H 2O 的质量分数。