2015年分析化学习题

1绪论及实验误差和数据处理一、填空题1、用沉淀滴定法测定纯物质中的质量分数，得到下列结果：0.5982，0.6000，0.6046，0.5986，0.6024 。则平均值为_；平均偏差为_；相对平均偏差_ 。2、有效数字的运算法则，下列计算式的结果各应包括几位有效数字：（1）213.64+4.402+0.3244_位；(2)0.1000（25.00-1.52）246.47/1.0001000_位；（3）pH0.03，求 H+浓度_位。3、在分析过程中，下列情况各造成何种（系统、随机）误差。（1）称量过程中天平零点略有变动_ ；（2 ）分析用试剂中含有微量待测组分_；（3）重量分析中，沉淀溶解损失_；（4）读取滴定管读数时，最后一位数值估计不准_。4、有效数字是指_ ，它是由_加一位_数字组成。5、分析结果的准确度是指_ 与_之间的符合程度。6、定量分析中,_误差影响测定结果的准确度,_误差影响测定结果的精密度。7、对一般滴定分析的准确度,要求相对误差0.1%，常用分析天平（万分之一）可称准到_mg。用减量称量法称取试样时，一般至少应称取_g，滴定时所用体积至少要_mL。8、偶然误差符合正态分布规律，其特点是_ 、_ 和_。根据上述规律，为减少偶然误差，应_。9、t 检验法是检验与_、_、或_是否有显著性差异的。10、为了检查分析过程是否存在系统误差, 可通过_来进行检测, 然后对测定结果进行统计分析.具体的有三种对照方式是 _、_、_ 。 答案：1、0.6009，2.110 -3, 0.35%。2、五、四、二3.随机、系统、系统、随机4.实际能测得的数字，准确数字，估计。5.测定值，真实值。6. 系统和偶然,偶然。7. 0.1，0.2，20。8.大小相等的正负误差出现的几率几乎相等、大误差出现的机会少，小误差出现的机会多，多次平行测定取平均值。9.平均值，标准值，两组平均值10. 对照试验、与标准试样对照、与标准方法对照、用回收试验进行对照。二、单项选择题1、下列方法中可以减少分析中偶然误差的是（ ）A、增加平行试验的次数 B、进行对照试验 C、进行空白试验 D、进行仪器的校正 2、测定某铁矿石中硫的含量，称取 0.2952g，下列分析结果合理的是（ ）A、32% B、32.4% C、32.42% D、32.420%3、在一组平行测定中，测得试样中钙的百分含量分别为 22.38、22.36、22.40、22.48，用 Q 检验判断、应弃去的是（ ）。（已知：n=5 时，Q 0.90 =0.64）2A、 22.38 B、 22.40 C、 22.48 D、 22.394、下列各数中，有效数字位数为四位的是（ ）A、H+=0.0003mol/L B、pH=8.89C、c(HCl)=0.1001mol/L D 、4000mg/L5、测得某种新合成的有机酸的 pKa 值为 12.35，其 Ka 值应表示为（ ）A、4.510 13 B、4.510 -13 C、4.4610 13 D、4.4610 -136、能更好的说明测定数据分散程度的是（ ）A、标准偏差 B、相对偏差 C、平均偏差 D、相对平均偏差7、测定过程中出现下列情况，导致偶然误差的是（ ）A、砝码未经校正 B、试样在称量时吸湿 C、几次读取滴定管的读数不能取得一致 D、读取滴定管读数时总是略偏高8、 分析工作中实际能够测量到的数字称为 （ ） A、精密数字 B、准确数字 C、可靠数字 D、有效数字9、下列论述中错误的是 （ ） A、方法误差属于系统误差 B、系统误差包括操作误差 C、系统误差呈现正态分布 D、系统误差具有单向性 10、在不加样品的情况下，用测定样品同样的方法、步骤，对空白样品进行定量分析，称之为 （ ）A、对照试验 B、空白试验 C、平行试验 D、预试验 11、如果要求分析结果达到 0.1的准确度，使用灵敏度为 0.1mg 的天平称取时，至少要取 （ ）A、0.1g B、0.05g C、 0.2g D、0.5g 12、在滴定分析法测定中出现的下列情况，哪种属于系统误差（ ）A 试样未经充分混匀 B 滴定管的读数读错C 滴定时有液滴溅出 D 砝码未经校正13、滴定分析中，若试剂含少量待测组分，可用于消除误差的方法是（ ） A、仪器校正 B、空白试验 C、对照分析 D、方法校正14、测定某试样，五次结果的平均值为 32.30%，S=0.13%，置信度为 95%时（t=2.78）,置信区间报告如下，其中合理的是哪个 （ ）A、(32.300.16)% B、(32.300.162)% C、(32.300.1616)% D、（32.300.21）%15、下列关于平行测定结果准确度与精密度的描述正确的有 （ ）A、精密度高则没有随机误差 B、精密度高测准确度一定高C、精密度高表明方法的重现性好 D、存在系统误差则精密度一定不高16、 下列有关置信区间的定义中, 正确的是（ ）A、以真值为中心的某一区间包括测定结果的平均值的几率B、在一定置信度时,以测量值的平均值为中心的,包括真值在内的可靠范围C、总体平均值与测定结果的平均值相等的几率D、在一定置信度时,以真值为中心的可靠范围17、系统误差的性质是（ ）A、 随机产生 B、具有单向性 C、 呈正态分布 D、 难以测定 318、当置信度为 0.95 时，测得 Al2O3 的 置信区间为（ 35.210.10）%，其意义是 （ ）A、 在所测定的数据中有 95%在此区间内B、 若再进行测定，将有 95%的数据落入此区间内C、 总体平均值 落入此区间的概率为 0.95D、 在此区间内包含 值的概率为 0.9519. 衡量样本平均值的离散程度时，应采用 （ ） A、 标准偏差 B、 相对标准偏差 C、 极差 D、 平均值的标准偏差20、在同样的条件下，用标样代替试样进行的平行测定叫做（ ）A、空白实验 B、 对照实验 C、 回收实验 D、校正实验答案：1.A 2.C 3.C 4.C 5.B 6.A 7.C8. D9.C10. B 11. C12. D13. B14. A15. C16. B17. B18. D19. D20. B三、判断题1、测定的精密度好，但准确度不一定好，消除了系统误差后，精密度好的，结果准确度就好。2、分析测定结果的偶然误差可通过适当增加平行测定次数来减免。3、误差是指测定值与真实值之间的差，误差的大小说明分析结果准确度的高低。4、滴定分析的相对误差一般要求为 0.1% ，滴定时耗用标准溶液的体积应控制在1520ml。5、偏差表示测定结果偏离真实值的程度。6、采用 Q 检验法对测定结果进行处理时，当 Q 计算 Q 表 时，将该测量值舍弃。7、空白试验可以消除由试剂、器皿等引入杂质所引起的系统误差。8、用 Q 检验法舍弃一个可疑值后，应对其余数据继续检验，直至无可疑值为止。9、在有效数字中，最末位数字是可疑数字，其余都是可靠数字。10、有效数字就是可以准确测定到的数字。答案：1.（）2.（）3.（）4.（）5. （）6.（）7. （）8.（）9.（）10.（ ） 四、简答题1、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）天平的两臂不等长： （3）滴定管未校准：（4）容量瓶和移液管不配套：（5）在称样时试样吸收了少量水分：（6）试剂里含有微量的被测组分：（7）天平零点突然有变动：（8）读取滴定管读数时，最后一位数字估计不准：（9）重量法测定 SiO2 时，试液中硅酸沉淀不完全：（10）以含量约为 98%的 Na2CO3 为基准试剂来标定盐酸溶液：2、系统误差和偶然误差的来源如何?各有何特点？如何清除或减少43、进行定量分析时，如何提高测量结果的准确度？答案：1.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) 系统误差中的仪器误差，可采用校正仪器消除 ,或更换。(2) 系统误差中的仪器误差，可采用校正仪器消除。(3) 系统误差中的仪器误差，可采用校正仪器消除。(4) 系统误差中的仪器误差，可采用校正仪器消除。(5) 系统误差中的试剂误差，可采用校正方法消除。(6) 系统误差中的试剂误差，可采用空白试验消除。(7) 偶然误差，可采用多次测定消除。(8) 系统误差中的操作误差，可采用多次测定消除。(9) 系统误差中的方法误差，可采用校正方法消除。(10) 系统误差中的试剂误差，可采用对照试验消除。2.答：系统误差是由分析过程中某些经常出现的、固定的原因造成的。其特点是：在一定条件下，对测定结果的影响是固定的，误差的正负具有单向性，大小具有规律性，重复测定时重复出现，其大小、正负可以测定。系统误差的来源有：1）方法误差，可通过做对照实验来消除或减少；2）试剂误差，可以通过做空白试验来消除或减少；3）仪器误差，可通过校正仪器来消除或减少；4）操作误差，可通过加强技术训练来消除或减少。偶然误差，是由于分析过程中有某些随机的、无法控制的不确定因素影响而造成的误差。其特点是误差的大小、正负是随机的，不固定的，是无法测量的，随机误差符合正态分布规律，具有单峰性、有限性、对称性。增加平行测定次数可减少偶然误差。3. 答：提高测定结果的准确度的方法有：1）要选择合适的分析方法；2 ）要减少测量误差，根据滴定分析准确度的要求，减小称量误差和体积误差，一般称量物的质量在 0.2g 以上，滴定剂的用量控制在 2030mL 之间；3）进行仪器的校正； 4）进行空白试验；5）采用其它方法对结果进行校正等。 五、计算1.按有效数字运算规则，计算下列结果。（1）7.9936 0.9967 - 5.02（2）2.187 0.584 + 9.6 10-5 - 0.0326 0.00814 （3）0.03250 5.703 60.1 126.4 （4）（1.276 4.17）+ （1.7 10-4）-（0.0021764 0.0121） （5）（1.5 10-8 6.1 10-8 3.3 10-5）1/2 2、EDTA 法测定水泥中铁含量，分析结果为6.12%、6.82%、6.32% 、6.22%、6.02%、6.32%。根据 Q 检验法判断 6.82%是否应舍弃。3用草酸标定 KMnO4 4 次标定结果为 0.2041、0.2049、0.2039 、0.2043mol/L试计算标定结果的平均值、个别测定值的平均偏差，相对平均偏差、标准偏差、变异系数。54将下列数据修约成两位有效数字。7.4978；? 0.736；8.142；? 55.5将下列数字修约成四位有效数字 83.6424；0.57777；5.426210 -7；3000.245、某测定镍合金的含量，六次平行测定的结果是34.25%、34.35%、34.22%、34.18%、34.29%、34.40%，计算：（1）平均值；中位数；平均偏差；相对平均偏差；标准偏差；平均值的标准偏差。（2）若已知镍的标准含量为 34.33%，计算以上结果的绝对误差和相对误差。6、分析某试样中某一主要成分的含量，重复测定 6 次，其结果为49.69%、50.90%、48.49%、51.75%、51.47%、48.80%，求平均值在 90%，95% 和 99%的置信度的置信区间。7、用某法分析汽车尾气中 SO2 含量（%），得到下列结果：4.88，4.92，4.90，4.87，4.86 ，4.84，4.71，4.86，4.89，4.99 。用 Q 检验法判断有无异常值需舍弃？答案：1.按有效数字运算规则，计算下列结果。（1）3.00（2）1.28（3）0.0884（4）5.34（5）5.3 10-62解：6.02%、 6.12%、 6.22%、 6.32%、 6.32%、 6.82%X6-X1 =6.82%-6.02%=0.80%X6-X5=6.82%-6.32%=0.50%Q= =0.62n=6 时 Q =0.56 QQ 表 6.82%应舍弃Q =0.76 QQ 表 6.82%应保留3解： =0.2043 mol?L = (0.0002+0.0006+0.0004+0)=0.0003 mol?L 相对平均偏差=0.15%S= 0.00043 cV=0.00043/0.2043100%=0.21%64解:将下列数据修约成两位有效数字7.5； 0.74；8.1； 56将下列数字修约成四位有效数字83.64； 0.5778；5.42610 ；30005.解: （1）平均值=34.28%；中位值=34.27%；平均偏差=0.065%；相对平均偏差=0.19% ；标准偏差=0.082%；平均值的标准偏差 0.033%。（2）绝对误差=-0.05%,相对误差 =-0.15%。6.解:=(50.181.15)%, =(50.181.46)%, =(50.182.29)%。7.解:4.71 舍弃,4.99 保留. 3 滴定分析 4 酸碱滴定法一、填空1、用 0.2000mol/L 溶液滴定 0.1000mol/L 酒石酸溶液时，在滴定曲线上出现_个突跃。（酒石酸的 pKa13.04，pKa 24.37） 2、列出下列溶液的质子平衡方程：浓度为 cmol/L(NH4)2CO3_；浓度为 c(mol/L)NH4H2PO4_ 。3、当用强酸滴定强碱时，若酸和碱的浓度均增大 10 倍，则化学计量点前 0.1%的 pH 减小_单位，化学计量点的 pH_，化学计量点后 0.1%的 pH 增大_单位。4、六亚甲基四胺的 pKb=8.85，用它配制缓冲溶液的 pH 缓冲范围是_，NH3 的pKb=4.76，用它配制缓冲溶液的 pH 缓冲范围是_。5、溶液中离子活度与浓度的关系式是_ ，活度系数与溶液中各种离子的_有关，也与各种离子的_有关。6、已知指示剂的理论变色点为 pH=5.3，该指示剂的理论变色范围应在 pH_。7、有一碱液样品，可能是 NaOH、Na 2CO3、NaHCO 3 或它们的混合物溶液，今用 HCl 标准溶液滴定，若以酚酞为指示剂，消耗 HCl 溶液的体积为 V1，若取同样量的该碱液，用同一 HCl 标准溶液滴定，而以甲基橙为指示剂，消耗 HCl 溶液体积为 V2，试由下列关系判断碱液的组成：(1)当 V1V20 时，组成：_(2)当 V2V10 时，组成：_(3)当 V10,V2=0 时，组成：_(4)当 V1=0，V 20 时，组成：_8、强酸滴定弱碱的突跃范围受_ 和_的影响，因此一般要求碱的电离常数与浓度的乘积（cKb）应_。符合此条件，滴定才有明显的突跃范围，才有可能选择指示剂。9、水分子之间存在着质子的传递作用,称为水的_作用,这个作用的平衡常数在 25度时等于_ 。10、因一个质子的得失而相互转变的一对酸碱, 称为_。它的 Ka 与 Kb 的关系是_。答案71.12.H +HCO 3- 2H 2CO3OH - NH 3，H + H 3PO4OH - NH 3HPO 42-2PO 43-3. 1，不变，1 。4.4.15-6.15，8.24-10.24。5.=.c，浓度，电荷。6. 4.36.3。7. (1)NaOH+ Na2CO3(2) Na2CO3+ NaHCO3(3)NaOH(4) NaHCO38.碱的浓度，碱的强度，10 -8。9.质子自递，10 -14。10.共轭酸碱对，KaKb= Kw。二 单项选择题1、用 0.1mol/LHCl 滴定 0.1mol/LNaOH 时 pH 突跃范围是 9.74.3，用 0.01mol/LHCl 滴定 0.01mol/LNaOH 时 pH 突跃范围是（ ）A、9.74.3 B、8.74.3 C、8.75.3 D、10.73.32、测定某混合碱时，用酚酞作指示剂时所消耗的盐酸标准溶液比继续加甲基橙作指示剂所消耗的盐酸标准溶液多，说明该混合碱的组成为（ ）A、Na 2CO3+NaHCO3 B、Na 2CO3+ NaOH C、NaHCO 3 + NaOH D、Na 2CO33、用盐酸溶液滴定 Na2CO3 溶液的第一、二个化学计量点可分别用（ ）为指示剂。A、甲基红和甲基橙 B、酚酞和甲基橙 C、甲基橙和酚酞 D、酚酞和甲基红4、能直接进行滴定的酸和碱溶液是 （ ）A、0.1mol/L HF (Ka=6.810-4) B、0.1mol/L HCN (Ka=4.910-10)C、0.1mol/L NH4Cl (Kb=1.810-5) D、0.1mol/L NaAc (Ka=1.810-5) 5、欲配制 pH=5.0 缓冲溶液应选用的一对物质是（ ）A、 HAc(Ka=1.810-5)NaAc B 、HAcNH 4AcC、NH 3H2O (Kb=1.810-5)NH 4Cl D、KH 2PO4-Na2HPO46、欲配制 pH=10.0 缓冲溶液应选用的一对物质是（ ） A、HAc(Ka=1.810 -5)NaAc B 、HAcNH 4AcC、NH 3H2O (Kb=1.810-5)NH 4CI D、KH 2PO4-Na2HPO47、双指示剂法测混合碱，加入酚酞指示剂时，消耗 HCl 标准滴定溶液体积为 15.20mL；加入甲基橙作指示剂，继续滴定又消耗了 HCl 标准溶液 25.72mL，那么溶液中存在（ ）A、NaOH + Na2CO3 B、Na 2CO3 + NaHCO3C、NaHCO 3 D、Na 2CO38、双指示剂法测混合碱，加入酚酞指示剂时，消耗 HCl 标准滴定溶液体积为 18.00mL；加入甲基橙作指示剂，继续滴定又消耗了 HCl 标准溶液 14.98mL，那么溶液中存在 （ ）A、NaOH + Na2CO3 B、Na 2CO3+ NaHCO3C、NaHCO 3 D、Na 2CO389、以 NaOH 滴定 H3PO4(ka1=7.510-3, ka2=6.210-8, ka3=5.010-13)至生成 Na2HPO4 时，溶液的 pH 值应当是 （ ）A、7.7 B、8.7 C、9.8 D、10.710、下列弱酸或弱碱（设浓度为 0.1mol/L）能用酸碱滴定法直接准确滴定的是 （ ）A、氨水(Kb=1.810 -5) B、苯酚 (Kb=1.110-10) C、NH 4+ D、H 3BO3(Ka=5.810-10)11、用 c（HCl）=0.1 mol/L HCl 溶液滴定 c（NH 3）=0.1 mol/L 氨水溶液化学计量点时溶液的 pH 值为 （ ）A、等于 7.0； B、小于 7.0； C、等于 8.0；D 、大于 7.0。12、用 NaOH 溶液滴定下列（ ）多元酸时，会出现两个 pH 突跃。A、H 2SO3 (Ka1=1.310-2、Ka 2=6.310-8)B、H 2CO3 （Ka 1=4.210-7、Ka 2=5.610-11）C、H 2SO4 (Ka11、Ka 2=1.210-2) D、H 2C2O4 (Ka1=5.910-2、Ka 2=6.410-5)13、用 0.1000mol/L NaOH 标准溶液滴定同浓度的 H2C2O4 时，有几个滴定突跃？应选用何种指示剂（ ）(Ka 1=5.910-2、Ka 2=6.410-5)A、二个突跃，甲基橙（ ） B、二个突跃，甲基红（ ）C、一个突跃，溴百里酚蓝（ ） D、一个突跃，酚酞（ ）14、某酸碱指示剂的 KHn=1.010-5，则从理论上推算其变色范围是 （ ）A、4-5 B、5-6 C、4-6 D、5-7 答案1. C 2. B 3. B4. A 5. A 6. C7. B 8. A 9. C 10. A11. B12. A 13. D14. C 三判断题1、常用的酸碱指示剂，大多是弱酸或弱碱，所以滴加指示剂的多少及时间的早晚不会影响分析结果。2、邻苯二甲酸氢钾不能作为标定 NaOH 标准滴定溶液的基准物。 3、双指示剂法测定混合碱含量，已知试样消耗标准滴定溶液盐酸的体积 V1V 2，则混合碱的组成为 Na2CO3 + NaOH。4、酸碱滴定曲线是以 pH 值变化为特征的，滴定时酸碱的浓度愈大，滴定的突跃范围愈小。5、缓冲溶液是由某一种弱酸或弱碱的共轭酸碱对组成的。6、按质子理论，Na 2HPO4 是两性物质。7、 酸碱指示剂的变色与溶液中的氢离子浓度无关。8、 强碱滴定一元弱酸的条件是 CKa10-8。9、H 2C2O4 的两步离解常数为 Ka1=5.610-2，Ka 2=5.110-5，因此不能分步滴定。10、溶液中，离子浓度越大，电荷数越高，则离子强度越大，离子活度越小。11、在滴定分析中一般利用指示剂颜色的突变来判断化学计量点的到达，在指示剂变色时停止滴定，这一点称为化学计量点。12、根据酸碱质子理论，只要能给出质子的物质就是酸，只要能接受质子的物质就是碱。13、在滴定分析过程中，当滴定至指示剂颜色改变时，滴定达到终点。14、变色范围必须全部在滴定突跃范围内的酸碱指示剂才可用来指示滴定终点。15、在酸性溶液中 H+浓度就等于酸的浓度。答案91.（）2.（）3.（ ）4 .（）5. （）6.（）7.（）8. () 9.（）10.（）11.（）12.（ ） 13.（）14.（）15. （ ）四简答题1、什么叫质子条件？它与酸碱溶液H+ 计算公式有什么关系？写出下列物质的质子条件。(1)HCOOH 、(2)NH 3 、(3)NaAc 、(4)NH 4NO3 、(5)NaH 2PO4 。2、何谓滴定突跃？它的大小与哪些因素有关？酸碱滴定中指示剂的选择原则是什么？3、如何选择缓冲溶液?4、什么叫指示剂的变色范围?5、满足什么条件时就能用强酸（碱）分步进行滴定？6. 借助指示剂的变色确定终点，下列各物质能否用酸碱滴定法直接准确滴定？如果能，计算计量点时的 pH 值，并选择合适的指示剂。0.10molL 1 NaF,0.10molL 1 HCN,0.10 molL 1 CH2ClCOOH。7. 下列多元酸能否分步滴定？若能，有几个 pH 突跃，能滴至第几级？ 0.10mol L 1 草酸，0.10mol L 1 H2SO3。答案：1. (1)HCOOH 、(2)NH 3 、(3)NaAc 、(4)NH 4NO3 、(5)NaH 2PO4 。答：质子条件是指：根据酸碱反应平衡体系中质子转移的严格数量关系列出的等式。根据质子条件可以计算酸碱溶液的H +。(1) HCOOH : H+ = HCOO- + OH-(2) NH3 : H+ + NH4+ = OH-(3) NaAc : H+ + HAc = OH-(4) NH4NO3 : H+ = NH3 + OH-(5) NaH2PO4 : H+ + H3PO4= HPO42- + 2PO43- + OH-2. 答：(1)在滴定到化学计量点前后 0.1% 时，滴定曲线上出现的一段垂直线称为滴定突跃。(2)弱酸(碱) 溶液浓度和它们的离解常数。(3)指示剂的变色范围全部或部分处于滴定突跃范围之内。3.答： 缓冲溶液对测量过程应没有干扰；所需控制的 pH 值应在缓冲溶液的缓冲范围之内。如果缓冲溶液是由弱酸及其共轭碱组成的，则所选的弱酸的 pKa 值应尽量与所需控制的 pH 值一致。缓冲溶液应有足够的缓冲容量以满足实际工作需要。为此，在配制缓冲溶液时，应尽量控制弱酸与共轭碱的浓度比接近于 11，所用缓冲溶液的总浓度尽量大一些（一般可控制在 0.011mol/L 之间）。 组成缓冲溶液的物质应廉价易得，避免污染环境。4.答：当溶液的 pH 由 pKHIn-1 向 pKHIn+1 逐渐改变时，理论上人眼可以看到指示剂由酸式色逐渐过渡到碱式色。这种理论上可以看到的引起指示剂颜色变化的 pH 间隔，我们称之为指示剂的理论变色范围。5.答： 当 10-8 时，这一级离解的 H+可以被直接滴定；当相邻的两个 Ka 的比值，等于或大于 105 时，较强的那一级离解的 H+先被滴定，出现第一个滴定突跃，较弱的那一级离解的 H+后被滴定。但能否出现第二个滴定突跃，则取决于酸的第二级离解常数值是否满足 10-8 如果相邻的两个 Ka 的比值小于 105 时，滴定时两个滴定突跃将混在一起，这时只出现一个滴定突跃。6. 答：K HF=3.53104 cKF-=（1.010 -14）/(0.103.5310 4 ) 108 10即 NaF 不能被强酸直接滴定K