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1、 第二章:误差及分析数据的统计处理 思 考 题 正确理解准确度和精密度,误差和偏差的概念。 答:准确度是测定平均值与真值接近的程度,常用误差大小来表示,误差越小,准确度越高。精密度是指在确定条件下,将测试方法实施多次,所得结果之间的一致程度。精密度的大小常用偏差来表示。 误差是指测定值与真值之差,其大小可用绝对误差和相对误差来表示。偏差是指个别测定结果与几次测定结果的平均值之间的差别,其大小可用绝对偏差和相对偏差表示,也可以用标准偏差表示。 下列情况分别引起什么误差?如果是系统误差,应如何消除? 答:(1)引起系统误差,校正砝码; (2)引起系统误差,校正仪器;(3)引起系统误差,校正仪器;(

2、4)引起系统误差,做对照试验; (5)引起偶然误差;(6)引起系统误差,做对照试验或提纯试剂。用标准偏差和算术平均偏差表示结果,哪一种更合理? 答: 用标准偏差表示更合理。因为将单次测定值的偏差平方后,能将较大的偏差显著地表现出来。 如何减少偶然误差?如何减少系统误差? 答: 在一定测定次数范围内,适当增加测定次数,可以减少偶然误差。 针对系统误差产生的原因不同,可采用选择标准方法、进行试剂的提纯和使用校正值等办法加以消除。如选择一种标准方法与所采用的方法作对照试验或选择与试样组成接近的标准试样做对照试验,找出校正值加以校正。对试剂或实验用水是否带入被测成分,或所含杂质是否有干扰,可通过空白试

3、验扣除空白值加以校正。 某铁矿石中含铁39.16%,若甲分析得结果为39.12%,39.15%和39.18%,乙分析得39.19%,39.24%和39.28%。试比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。 s dxx - E= 0.03 39.15 甲-0.01 0.02 0.05 39.24 +0.08 0.03 乙 d和标准偏差s可以看出,甲的准确度高,由平均偏差可以看出,甲的精密度比乙高。所以甲的测定结果比乙好。 由绝对误差E.甲、乙两人同时分析一矿物中的含硫量。每次取样3.5g,分析结果分别报告为 甲:0.042%,0.041%乙:0.04199%,0.04201% .哪一份报告是合理的

4、?为什么? 答:甲的报告是合理的。 因为取样时称量结果为2位有效数字,结果最多保留2位有效数字。甲的分析结果是2位有效数字,正确地反映了测量的精确程度;乙的分析结果保留了4位有效数字,人为地夸大了测量的精确程度,不合理。 第二章 习 已知分析天平能称准至0.1mg,要使试样的称量误差不大于0.1%,则至少要称取试样多少克? ?310?0.2?100%0.1% m克,解:设至少称取试样m 由称量所引起的最大误差为 0.2mg ,则 0.2g m答:至少要称取试样0.2g。 某试样经分析测得含锰质量分数(%)为:41.24,41.27,41.23,41.26。求分析结果的平均偏41.24?41.2

5、7?41.23?41.26 )x?(% = 41.25% 解: 差、标准偏差和变异系数 4各次测量偏差分别是 d=-0.01% d=+0.02% d=-0.02% d=+0.01% 4132n? di?()?.002?010020.?.0011i? d% = 4n 1 n?2di2222)002).?(0.02)01?)(0.01(?(0.S?s?1i? CV=%=0.018% 0.015% 1?14nx018.0?100%=0.044% 100%= 2541. 时的置信区间。s及置信度为95%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22)02(0

6、(0.02).?43.?20.3920.41?20 xt=4.303 解:查表知,置信度为=%=20.41% 95%s=,n=3时,%=0.02% 313?02.303?0.4?20.41?0.05)% =()% =(20.41 3-1.-1 次测定,求得其平均值为35.2 mg时平均值的置信区间。L,,s=0.7 mg计算置信度为L90%水中Cl含量,经67.015?0.2 ts?x0.6)mg/L =(35.2解:查表得,置信度为90%,n=6时,t=2.015 )mg/L=(35.2=6n 。用Q检验法,判断下列数据中,有无舍去?置信度选为90% ,31.54,31.82; (3)31.

7、50,31.6824.50,24.73,24.63; (2)6.400,6.416,6.222,6.4081()24.26,24.73 ,24.50,24.63解:(1)将数据按升序排列:24.26x?x26.50?242412 =0.51 24.26 Q=可疑值为 xx?26.?2424.73计算1n Q故24.26应予保留。时,Q=0.76 Q查表得:n=4 0.900.90 表计算6.416 6.400,6.408,(2)将数据按升序排列:6.222,xx?222?6.6.40012,3)将数据按升序排列:31.50应舍去 (=0.92 QQ 故6.222可疑值为6.222 Q xx?2

8、226.416?6.0.90表计算计算1nxx?6831.8231.?1nn? Q=0.44 Q31.54,31.68,31.82 可疑值为31.82 Q xx?50.31.82?310.90表计算计算1n法及Grubbs8.69,8.38 用8.45%),数据如下:8.44,8.32,8.52,应予保留。 故31.82 测定试样中PO质量分数(52 d 的平均值的置信范围。s和置信度选90%Q及检验法对可疑数据决定取舍,求平均值、平均偏差99%、标准偏差 x8.52,8.69可疑值为,解:将测定值由小到大排列 8.32,8.38,8.44,8.45n 为可疑值 8.69(1) 用Grubbs

9、法决定取舍 xx?4769?8.8.n x=1.69 =G =8.47% s=0.13% 由原始数据求得 s13.0计算 故8.69%应予保留。=1.82 GG, G查表2-3,置信度选95%,n=6时, 表表计算xx?52?8.8.691nn?=0.46 = Q )(2 用Q值检验法 xx?32.8.69?8计算1n Q Q时查表2-4,n=6, Q=0.56 0.90表计算 应予保留。两种判断方法所得结论一致。故8.69%)?8.38?8.52?8.69328.44?8.?8.4509.?0.220?.030.15?0.020.050 )?x( )?(d %=8.47% %=0.09% 3

10、() 6 6222222)0.09)050?(.22)?(.(020).(030(.)?015?(.)?0%=0.13% s= 16?t=2.015 n=690%2-2 4()查表,置信度为,时, 2 130.2.015? 99%,可得 同理,对于置信度为)=(8.470.11)% 因此 =(8.476130.4.032?% )(8.47(8.470.21%=)=6,判断新方法是否0.1190.118,0.115和有一标样,其标准值为0.123%,今用一新方法测定,得四次数据如下(%):0.112, )存在系统误差。(置信度选95% xs=0.0032% 解:使用计算器的统计功能求得: =0.

11、116% ?x1230.116?0.n4= 4.38 = t= 0032.0s 说明新方法存在系统误差,结果偏低。 2-2得,t=3.18 tt 查表 n=4)( 0.95, 表计算 用两种不同方法测得数据如下: xx=0.11% : n=71.38% s方法:n=6 =9 =71.26% s=0.13% 方法211212 判断两种方法间有无显著性差异?2s2)13(0.大 说明两组的方差无显著性差异FF 查表2-5,解:FF=值为3.69 =1.40 22 s)0.11(表计算计算小xx?nn2121 t= 进一步用t公式计算:ns?n21合2222s?n1?1)s)?(n(38.?7171

12、.26)(0.11?(9?1)?13(6?1)?(0.)96?2121= 1.90 st = =%=0.12 % = 2n?n?29?6?9?60.12合212.20 t-2 = 6+9-2 = 13 , 置信度95 %,查表2-2,f = n+n21表 故两种方法间无显著性差异tt 表计算 ):用两种方法测定钢样中碳的质量分数(%3.99 ,3.96,3.90,数据为4.08,4.03,3.94方法: 3.94 ,3.90,3.97 数据为3.98,3.92,方法: 判断两种方法的精密度是否有显著差别。22).065(0S大 =3.88 F= = S=0.065% S=0.033% 解:使用

13、计算器的统计功能 22III)033(0.S小答:两种方法的精密度没有显著差别 FF 查表2-5,F值为6.26 表计算-5 4()pH=2.503)1.810 (10. 下列数据中包含几位有效数字 1)0.0251 (2)0.2180 位 (4) 2位答:(1) 3位 (2) 4位 (3) 2 11.按有效数字运算规则,计算下列各式:-5 0.09460);)0.00814; (251.38/(8.709102.187(1)0.854 + 9.6 - 0.03269.827?50.62?8?810?6?.?.15101 =1.868+0.000096+0.000265 =1.868 3()原

14、式 ;解:(4(; )16.0005164.136?6?1033.? 3 -5 10=1.7)原式=705.2 (4)原式(2)原式=62.36 (3 滴定分析第三章 题考 思 什么叫滴定分析?它的主要分析方法有哪些1答:使用滴定管将一种已知准确浓度的试剂溶液即标准溶液,滴加到待测物溶液中,直到待测物组分恰好完全反应,即加入标准算出待测组分的含量,然后根据标准溶液的浓度和所消耗的体积,溶液的物质的量与待测组分的物质的量符合反应式的化学计量关系, 这一类分析方法统称为滴定分析法。 按照所利用的化学反应不同,滴定分析法一般可分成酸碱滴定法、沉淀滴定法、配位滴定法和氧化还原滴定法等分析方式。 能用于

15、滴定分析的化学反应必须符合哪些条件?2 答:化学反应很多,但是适用于滴定分析法的化学反应必须具备下列条件: )99.9,这是定量计算的基础。() 反应定量地完成,即反应按一定的反应式进行,无副反应发生,而且进行完全( 反应速率要快。对于速率慢的反应,应采取适当措施提高其反应速率。() 能用较简便的方法确定滴定终点。() 凡是能满足上述要求的反应,都可以用于直接滴定法中,即用标准溶液直接滴定被测物质。 什么是化学计量点?什么是终点?3 答:滴加的标准溶液与待测组分恰好反应完全的这一点,称为化学计量点。 在待测溶液中加入指示剂,当指示剂变色时停止滴定,这一点称为滴定终点。 O O5HOSO,KOH

16、, KMnO, KCr, KIO, NaS4下列物质中哪些可以用直接法配制标准溶液?哪些只能用间接法配制?H24342222273 , KIO可以用直接法配制标准溶液,其余只能用间接法配制。KCrO答:3272 5表示标准溶液浓度的方法有几种?各有何优缺点? 答:常用的表示标准溶液浓度的方法有物质的量浓度和滴定度两种。n(1)物质的量浓度(简称浓度)是指单位体积溶液所含溶质的物质的量, 即 C=. V在使用浓度时,必须指明基本单元。 (2) 滴定度是指与每毫升标准溶液相当的被测组分的质量,用表示. 被测物滴定剂特别适用于对大批试样测定其中同一组分的含量。有时滴定度也可以用每毫升标准溶液中所含溶

17、质的质量来表示,如T=0.01468g/mL这种表示方法应用不广泛。 I26基准物条件之一是要具有较大的摩尔质量,对这个条件如何理解? 答:作为基准物,除了必须满足以直接法配制标准溶液的物质应具备的三个条件外,最好还应具备较大的摩尔质量,这主要是为了降低称量误差,提高分析结果的准确度。 7 若将HCO2HO基准物长期放在硅胶的干燥器中,当用它标定NaOH溶液的浓度时,结果是偏低还是偏高? 224 2答:偏低。 因为HCO2HO失去了部分结晶水,用它作基准物时,消耗NaOH溶液的体积偏大,导致测定结果C偏低。 NaOH4 2228 什么叫滴定度?滴定度与物质的量浓度如何换算?试举例说明。 答:滴

18、定度是指与每毫升标准溶液相当的被测组分的质量,用T表示,如T=0.005682g/mL , 即表示1 mL KMnO4/Fe/KMnO4滴定剂被测物溶液相当于0.005682克铁。 a?-3 T滴定度与物质的量浓度之间的换算关系为:=CM10 AA/BBb O +2HOC + 2NaOH = NaOC 的反应为OCHNaOH例如用滴定 H 2222242424 4 TCM1?-3 . =10则滴定度为: OCHNaOHCO/NaOHH2442222 第三章 习 题 -1HNOL溶液,应取这种浓硝酸多少70%,求其浓度。如欲配制1L 0.25mol1. 已知浓硝酸的相对密度1.42,其中含HNO

19、约为331.42V?70%n1.42?70%毫升?解:(1) C=16 mol/L 3?V3?V?M101001?63.HNO3?1000 =16x 0.25 x = 16mL (2) 设应取浓硝酸x mL , 则 答:HNO浓度为16 mol/L ,应取这种浓硝酸16mL . 3-1 SO溶液,应取这种浓硫酸多少毫升?LHHSO含量约为96% 。如欲配制1L 0.20mol2. 已知浓硫酸的相对密度为1.84,其中4242 的质量相等,则,根据稀释前后所含VmLHSO解:设应取这种浓硫酸42?11mL 1.84V0.2096% =198.08 V-1-1 L的溶液?,取该溶液100.0mL,

20、需加水多少毫升方能配成0.5000mol3. 有一NaOH溶液,其浓度为0.5450molL?(100.0+x) 解:设需加水x mL ,则 0.5450100.0=0.50000.5450?100.0-100.0 =9.00 mL x = 0.5000-1-1-14. 欲配制0.2500 mol LHCl溶液,现有 0.2120 molLHCl溶液1000mL,应加入1.121molLHCl溶液多少毫升? -1 则溶液x mL ,解:设应加入1.121molLHCl 0.2500(1000+x)=0.21201000+1.121x 0.2120)1000 x=43.63mL(1.121-0.

21、2500)x=(0.2500-1 NaOH溶液?5. 中和下列酸溶液,需要多少毫升0.2150molL-1-1 LHCl溶液LHSO溶液(2)20.52 mL 0.2040 mol(1)22.53 mL 0.1250 mol42?2nn 1)2NaOH+HO SO+2HSO=Na解:(SOHNaOH22442422CV2?22.53?0.1250SOHHSO4224=26.20 mL = V= 0.2150CNaOHNaOH(2)NaOH+HCl=NaCl+HO n= n ,则 HClNaOH 2CV0.2040?205.2HClHCl V=19.47 mL 0.2150CNaOH NaOH6

22、. 假如有一邻苯二甲酸氢钾试样,其中邻苯二甲酸氢钾含量约为90%,余为不与碱作用的杂质,今用酸碱滴定法测定其含量。若-1 则:左右, L的NaOH标准溶液滴定之,欲控制滴定时碱溶液体积在25mL采用浓度为1.000 mol 需称取上述试样多少克?) (1-1-1 的碱溶液滴定,重复上述计算。的碱溶液代替1.000 molL(2) 以浓度为0.0100 molL-1 。L1)(2)计算结果,说明为什么在滴定分析中常采用的滴定剂浓度为0.10.2 mol)(3 通过上述( + HO KHCHO+ NaOH =NaKCHO 解:滴定反应为2884 444n?nKHCNaOHHO 484m?CVM 则

23、 KHCHNaOHONaOHKHCHO 444848mCVMOKHCHKHCHNaOHNaOHO448484 =m %90%90 试样 5 ?3?204.25?1021.000?-1 5.7g m = C(1)当=1.000 molL时 %90NaOH试样?3?204?10.20.0100?25-10.057g =时 m 2)当C=0.0100 molL( %90NaOH试样-1,消耗试样量较多,浪费药品。如果滴定剂浓度过低L)3)上述计算结果说明,在滴定分析中,如果滴定剂浓度过高(如1 mol(-1-1 . L0.1(如0.01molL0.2 mol),则称样量较小,会使相对误差增大。所以通

24、常采用的滴定剂浓度为-1表示:mL 计算下列溶液滴定度,以g7. -1HCl溶液,用来测定NaCO,NH () 以0.2015 molL323 -1NaOH溶液,用来测定HNO,CHCOOH () 以0.1896 molL33解:(1)化学反应为 NaCO+2HCl=2NaCl+HCO NH+HCl=NHCl 432233a-3 则有=CM10根据T bAA/BB1?31T10CM?-3=0.2015105.9910=0.01068g/mL COHClNa2 2HClCONa/3232TCM-3-3=0.201517.0310=0.003432g/mL =10NHHClHCl/NH33(2)

25、化学反应为 HNO+NaOH=NaNO+HO 233 CHCOOH+NaOH= CHCOONa+HO 233TCM-3-3=0.01195g/mL 10=0.189663.0110 =HNONaOHNaOH/HNO33TCM-3-3=0.01138g/mL 60.0410 10=0.1896COOHCHNaOHNaOHCOOH/CH33-1HCl溶液对CaOL的滴定度。 8. 计算0.01135 mol解:HCl与CaO的反应 CaO + 2HCl = CaCl+ HO 22 11-3-3=0.0003183g/mL10 0.01135=CM1056.08 T= CaOHCl22 CaO/HC

26、l?1mL?.005005gT?0,求此高锰酸钾溶液的浓度及它对铁的滴定度。 9. 已知高锰酸钾溶液浓度为KMnOCaCO/43?2OCHCl稀?SOH稀过滤,洗涤42?22-42? O)CaCO CaCCO(解:1Ca42243?2-2-O +16H=2Mn5C+10CO+8HO+2MnO222442- 1mol C 1mol CaCOO相当于因为 4235nnn 所以 =?22KMnOCaCO43OC4253?10TMC? CaCOKMnOCaCO/KMnO23344T2310.005005?20KMnOCaCO/43 =0.02000mol/L = C 3?09.5?10010?5MKM

27、nO4CaCO3?2-2+3+2+O +4HFe 5Fe (2) KMnO与+ MnO的反应为+Mn+8H=5Fe244 6 ?3T?5CM?10-3 =50.02000则 55.84510=0.005584g/mL FeKMnOFe/KMnO44-1 -1溶液相混合,所得溶液是酸性,中性,还是碱性?计算过LBa(OH)HCl溶液和20.0mL0.150 mol10.将30.0mL 0.150 molL2 量反应物的浓度。?nn1 +2HO 解:Ba(OH)+2HCl=BaCl HClOH)Ba(22222?3n?20.0?0.150?10-3 0.15010已知 n=30.0)OHBa(HC

28、l21nn? 显然,混合液中HCl)(OHBa 22即 Ba(OH)过量,所得溶液呈碱性。 21?3?31n?n10?30.?0?0.0.150?20.0?10150HCl)(BaOH? 2 22 C= V3?100)?(20.0?30.)OH(Ba总2= 0.0150moL/L -1 O的质量分数。O2H0.1011 molLNaOH 22.60mL.求草酸试样中 HC11. 滴定0.1560g草酸的试样,用去22241nn?O O + 2H解:滴定反应为 HCO + 2NaOH = NaC 2 2242224NaOHCHO4221CVMmHCO?2HONaOHNaOHO2HOHC? w22

29、4222242= = mmO2HC HO? 2242ss?3?126.60?10070.1011?22=92.32% 2?0.1560-1。煮沸除25.00mLHCl标准溶液0.2500 molL的12. 分析不纯CaCO(其中不含干扰物质)时,称取试样0.3000g,加入浓度为3-1 CaCO的质量分数。NaOH溶液返滴过量酸,消耗了5.84mL。计算试样中去CO,用浓度为0.2012 molL的32?nn1O+CO+2HCl=CaCl+H解:主要反应为 CaCO HClCaCO2 22 233?nn HCl+NaOH=NaCl+HO NaOHHCl2与CaCO作用的HCl的物质的量应为加入

30、的HCl的总的物质的量减去与NaOH作用的HCl的物质的量,则有 3n?n?(CV?CV)11 NaOHHClCaCOHClNaOHHCl2231m(CV?CV)MCaCOCaCOHClNaOHHClNaOH 332 =W= mmss?3?100.84)?100925?.00?0.2012?5.(0.2500?0.846684.66% 2?0.30002?13. 在500mL溶液中,含有9.21克KFe(CN) 。计算该溶液的浓度及在以下反应中对Zn的滴定度:64?2?4- ZnFe(CN)3Zn+2Fe(CN)+2K=K266239.21m=0.05001mol/L 由化学反应式, 解:C

31、3?MV10?500368.34?FeK(CN)6433-3-3=CM10T=0.0500165.3910 得: 22Zn )CNKFe(KFe/Zn)CN(6464 7 = 0.004905g/mL -1KMnOKMnO溶液完全作用,需此浓度的L的HO溶液2.50mL,与C=0.200 mol14. 相对密度为1.01的含3.00%的KMnO51/42244 溶液多少毫升?已知滴定反应为2+-+O +5O+8H5HO+2MnO+6H2Mn22 24211 O作基本单元解:分别选KMnO和H 52224达化学计量点时,两反应物的物质的量相等, mHO?CV22 即 KMnOKMnO1/5M44

32、1OH22 2m1.01?2.50?3.00%?V?OH22 KMnO 34.020.0223L22.3mL VM200.?04KMnO14 2OH22 2第四章 思考题 1 思考题41 质子理论和电离理论的最主要不同点是什么? 答:质子理论和电离理论对酸碱的定义不同;电离理论只适用于水溶液,不适用于非水溶液,而质子理论适用于水溶液和非水溶液。 -+2-,HO,苯酚。,HPO ,2 写出下列酸的共轭碱:HPOHCO,NH2234442-3-2- O , PO , C , COH 答:HPO , OH, NH543436-2-,HO,CHCOHPOOH,HCO。,HPO ,3 写出下列碱的共轭酸

33、:H543242224-+ OHC,HOHHCO,HPO,HCO答:HPO,22223432324544从下列物质中,找出共轭酸碱对: +-+- CO HCN,HF,HPO,),(CHNH(CH2),HPON,CN,,OAcNH,HCO HOAc,NH,F3432634446432-+-+- HCO PO,CNCO (CH)NHHCN,(CH)N,HPO, 答:HOAcOAc,NHHNH,F, HF324644246343235.上题的各种共轭酸和共轭碱中,哪个是最强的酸?哪个是最强的碱?试按强弱顺序把它们排列起来。 +-+- HCOHCNHHPONH(CH答:HPOHFHOAc)N34624

34、23442- OAcF (CH)NCOCN NH43236 6写出下列物质在水溶液中的质子条件: (1) NHHO; (2)NaHCO;(3)NaCO。 32233+- =+NHOHO HNH答: H432+- COOH+ H+HCO= NaHCO 33 23 -+- OH+2HNaCOHCOCO+H =32 3 32 7.写出下列物质在水溶液中的质子条件: (1) NHHCO;(2)(NH)HPO;(3)NHHPO。 44423244+2- +OHCO=NH 答:NHHCO H+CO+H334 3 32+-3- =NH+PO+HPO+OH+2 HPO (NH)HPO H442344234 +

35、3-2- +OH+ HPO=NH+2PO NHHPO H+ HPO443234 44 7欲配制pH为3左右的缓冲溶液,应选下列何种酸及其共轭碱(括号内为pK): HOAc(4.74),甲酸(3.74),一氯乙酸(2.86),二a氯乙酸(1.30),苯酚(9.95)。 -配制pH为3左右的缓冲溶液。HClCOOH可知,应选CCHClCOO 答:由pHpK2a2 8下列各种溶液pH是=7,7还是7,为什么? NHNO,NHOAc,NaSO,处于大气中的HO。 242443+ -9.26+-+)(NapH=7 , pK SO(OAcpK)(NH,溶液OAc=10pK,溶液NONH答:pH7NH是弱酸

36、; NHpH=7pK); Na溶液a434a4a4b24 8 2-处于大气中的HO 的pH7,处于大气中的HO 的溶有C0。pK(SO ); 242b2思考题42 1. 可以采用哪些方法确定酸碱滴定的终点?试简要地进行比较。 答:可以用酸碱指示剂法和电位滴定法确定酸碱滴定的终点。 用酸碱指示剂法确定酸碱滴定的终点,操作简单,不需特殊设备,使用范围广泛;其不足之处是各人的眼睛辨别颜色的能力有差别,不能适用于有色溶液的滴定,对于较弱的酸碱,终点变色不敏锐。 用电位滴定法确定酸碱滴定的终点,需要特殊设备,操作过程较麻烦,但适用于有色溶液的滴定,克服了人为的因素,准确度较高。2酸碱滴定中指示剂的选择原

37、则是什么? 答:酸碱滴定中指示剂的选择原则是使指示剂的变色范围处于或部分处于滴定的pH突跃范围内;指示剂的变色点等于或接近化学计量点的pH。 3根据推算,各种指示剂的变色范围应为几个pH单位?表43所列各种指示剂的变色范围是否与推算结果相符?为什么?举二例说明之。 答:根据推算,各种指示剂的变色范围应为2个pH单位,表43所列各种指示剂的变色范围与推算结果不相符,其原因是人眼辨别各种颜色的敏锐程度不同。例如,甲基橙理论变色范围是pH在2.44.4,实际为3.14.4;中性红理论变色范围是pH在6.48.4,实际为6.88.0。 4下列各种弱酸、弱碱,能否用酸碱滴定法直接测定?如果可以,应选用哪

38、种指示剂?为什么? (1)CHClCOOH,HF,苯酚,羟胺,苯胺。 2(2)CClCOOH,苯甲酸,吡啶,六亚甲基四胺。 3答:(1)CHClCOOH,HF,苯酚为酸,其pKa分别为2.86,3.46,9.95。 2-8cK标准溶液直接滴定,以酚酞为指示剂。苯酚的酸性太弱,不能用酸的准确滴定条件,故可用很容易满足NaOH10HFCHClCOOH,a2 碱滴定法直接测定。-8cK标准溶液直接HCl10的准确滴定条件,故可用羟胺,苯胺为碱,其pK分别为8.04,9.34, 羟胺只要浓度不是太稀,可以满足bb 滴定,以甲基橙为指示剂。苯胺的碱性太弱,不能用酸碱滴定法直接测定。-8cKK标准溶液直接

39、滴定,以10的准确滴定条件,故可用分别为0.64和4.21,很容易满足NaOH,苯甲酸为酸,其(2)CClCOOHpaa3 酚酞为指示剂。-8cK 108.77和8.85,不能满足的准确滴定条件,故不能用酸碱滴定法直接测定。吡啶,六亚甲基四胺为碱,其pK分别为bb ? 分别应采用何种指示剂指示终点5用NaOH溶液滴定下列各种多元酸时会出现几个滴定突跃?P0H0,HC0, HS0,HS0HC4 4333224222 答:见下表 突跃数 指示剂 酚酞,甲基橙等 HS0 1 42Sp甲基橙 S0, Sp2 酚酞 H2321酚酞1 HC0 422酚酞1 HC0 32Sp2 甲基橙 P0, Sp 酚酞H

40、2134 NaOH标准溶液能直接滴定醋酸,而不能直接滴定硼酸?试加以说明。为什么6-8-8cKcK109.24为的准确滴定条件,故可用为答:因为醋酸的pK4.74,满足10NaOH标准溶液直接滴定;硼酸的pK,不满足aaaa 的准确滴定条件,故不可用NaOH标准溶液直接滴定。 标准溶液可直接滴定硼砂,而不能直接滴定蚁酸钠?试加以说明。HCI7为什么 答:硼砂溶于水的反应为:-2-BOO + 5HOB2H + 2HBO3 722334-8-cK标准溶液直的准确滴定条件,故可用的共轭碱,故HBOH是=14-9.24=4.76BOH,它是一个中强碱,可以满足pK的10BOHClb23323b3 9

41、接滴定。 -8cKK 标准溶液直接滴定。的准确滴定条件,故不可用很小,不能满足HCl蚁酸钠是蚁酸的共轭碱,pK=14-3.74=10.26,10bbb3 思考题4,当以其测定某一强酸的浓度,分别用甲基橙或酚酞指示终点时,对测定结果的准确度CONaOH标准溶液如吸收了空气中的12? 各有何影响相当于多消耗NaHCO,CO,当用酚酞指示终点时,Na与强酸只能反应到答:NaOH标准溶液如吸收了空气中的CO,会变为NaCO333222 NaOH标准溶液,此时,测定强酸的浓度偏高。了当用上题和水,此时对测定结果的准确度无影响。2NaCO可与强酸反应生成CO如用甲基橙指示终点时,NaOH标准溶液中的223

42、? NaOH标准溶液测定某一弱酸浓度时,对测定结果有何影响所述的 答:当测定某一弱酸浓度时,只能使用酚酞指示终点,故测定弱酸的浓度偏高。 O;C02H 3标定NaOH溶液的浓度时,若采用:1)部分风化的H2242 O;C02H (2)含有少量中性杂质的H2242? ?为什么 则标定所得的浓度偏高,偏低,还是准确m(HCO?2HO)2242c (1)因为(NaOH)=答: M(HCO?2HO)?V(NaOH)2222V(NaOH)增大,使标定所得NaOH有部分风化时,的浓度偏低。 HC02HO当2242V(NaOH)减少,使标定所得NaOH的浓度偏高。 C02HO含有少量中性杂质时,(2)当H2

43、2424用下列物质标定HCl溶液浓度: (1)在110烘过的NaC0; 32 (2)在相对湿度为30的容器中保存的硼砂, 则标定所得的浓度偏高,偏低,还是准确?为什么? m(NaCO)32?(HCl)c (1)答: M(NaCO)?V(HCl)32NaC0应在270烘干,当用110烘过的NaC0作基准物时,NaC0中可能有一些水分,滴定时消耗HCl溶液减少,使标定HCl333222溶液浓度偏高。 (2)当空气相对湿度小于39%时,硼砂容易失去结晶水,故用在相对湿度为30的容器中保存的硼砂标定HCl溶液浓度时,会使标定HCl溶液浓度偏低。5用蒸馏法测定NH含量,可用过量HSO吸收,也可用HB0吸

44、收,试对这两种分析方法进行比较。 33342答:在用过量HSO吸收NH时,HSO的量要准确计量,需用NaOH标准溶液滴定过量HSO用甲基红作指示剂;用HB0吸收NH时,HB0343,433322324- 标准溶液滴定。B0要用HCl的量无须准确计量,只要过量即可。生成的H321 )。今欲分别测定下列混合物中的各个组分,试拟出测定方案(包括主要步骤、标准溶液、指示剂和含量计算式,以gmL表示6 P0+HP0; (6)NaOH+Na。+Na (3)NHH0+NHCl; (4)NaHP0HP0;(5)NaHP0C1 (1) HB0+硼砂; (2)HCI+NH;4334244333224442 (1)

45、硼酸+硼砂答:答案: NaOH滴定,以PP为指示剂。H用HCl标准溶液滴定,以MR为指示剂,滴定其中的硼砂,再加入甘露醇,使BO强化,用33Cl (2)HCl+NH4 为指示剂。,以PPNaOH标准溶液滴定,以MR为指示剂,滴定其中的HCl。再用甲醛法测定NHCl用4 Cl;)(3NHH0+NH423滴定,用酚酞作指示剂,测得二者合NaOH,以甲基红为指示剂,测NHH0量;再继续加过量甲醛后用用HCI标准溶液滴定NHH02332 量。 NaHC0或它们的混合物,如何判断其组分,并测定各组分的浓度?说明理由。、7有一碱液,可能是NaOH、NaC0323V,在上述溶液中标准溶液的体积mL25.00

46、mL答:移取碱液,加12滴酚酞,用HCl标准溶液滴定至红色变为无色,记下消耗的HCl1VV与HClmL。根据溶液滴定,滴定至溶液由黄色变橙色,即为终点,记下消耗的HCl溶液的体积再加12滴甲基橙指示剂,继续用12VVV时,组成为Na(1) C0= 的大小可判断混合碱的组成。32122c(HCl)?V1c C0(Na)= 320025. 10 c(HCl)?V2cVV (NaHC0, )=0(2) 时,组成为=0,NaHC03132 0025.c(HCl)?V1cVV(Na0H)=时,组成为Na0H =0, 0(3) 12 25.00(v?v)?c(HCl)v?c(HCl)212 cV cV)=

47、时,组成为NaC0和Na0H(Na(4) (Na0H)= C0 312232 002525.00.(v?v)?c(HCl)v?c(HCl)121ccVV(Na(NaHC0)=C0) =(5) 时,组成为NaC0和NaHC0, 32313232000025.25.第四章 习题 习题4-1 K已在括号内注明,求它们的共轭碱的pK;下列各种弱酸的p 4.1 ba (1)HCN(9.21);(2)HCOOH(3.74);(3)苯酚(9.95);(4)苯甲酸(4.21)。 解: (1) HCN pK=14-9.25=4.79 (2) HCOOH pK=14-3.74=10.26 (3) 苯酚 pK=14

48、-9.95=4.05 (4) 苯甲酸 bbbpK=14-4.21=9.79 b3-2- 的p K。 的pK和H=7.20,pK=12.36。求其共轭碱POPO的pK,HPO4.2. 已知HPO的pK=2.12,pKb344b13a4a2ab243-2- POpK=14-2.12=11.88 14-7.20=6.80 pK=14-12.36=1.64 HPOH pK=2解: PO bb4b442-2-的分布系数和HA时HA、A,pK=5.57。试计算在pH4.88和50(CH4.3 已知琥珀酸COOH)(以HA表示)的pK=4.1912222b12al、-1,求pH4.880.01molL时的三

49、种形式的平衡浓度。 和。若该酸的总浓度为0+-5 10pH=4.88 H=1.32 解: ?52)10(1.32?(HA)? =0.145 2?5?62?5?5?51010?1.32?106.?2.691(.32?10?10)46?6.46?5?510?61.32?10.46?HA)( =0.710 152?5?6?5?510?6.46?106?1.32?10.(132?10.46)?2.69?10?5?610?2.646?10.96?2?)(A =0.145 pH=5 056?2?5?5?5?10)?6.46?106.?110.32?1046?2.69?10?(1.32?52)?10(1.0

50、?(HA)? =0.109 2?5?56?52?5?10?6.10.69)6?.46?10?10?1.0?10462?0(1.?5?5?10?60?10.46.1?)(HA =0.702 15?56?5251069?10?(1.010.?).?646?106.?10?1046.?2?5?610?2.46?10.96?62?)(A =0.189 pH=4.88 05?552?5?610?)?6.46?106?1.0?10.?2.69?1046101(.0?-12-3-3-3-1 mol0.01=1.4510LmolL c c(H(AA)=0.1450.01=1.4510molL c(HA10)=

51、0.7100.01=7.10)=0.145(HcA)=0.01molL 22-2-的分布系数COCOH,HCO和和在(pCOK=6.38,pK=10.25)pH=7.10,8.32及9.50时,H4.4 分别计算033a13 2a23212 。解:pH=7.10 ?7.102)10(?(HCO)? 32238.?6.?10.?7.?62.?7103810251010?(10)10?10? 11 =0.16 38?6.?7.101010?HCO)( 3125?10.?6.38?7.106.38?7.102?10?(10?101010)=0.84 25.6.38?10?1010?2?)(CO 30

52、25.6?7.10?.38?10?7.102?6.3810?10?)10?1010(232?8.)10(?)(HCO -4 =5.9410pH=8.32 32238.?6.38?832?10.25?8.322?6.10?10?)?1010(10 =0.0112 38.?6?8.3210?10?)(HCO 3125.32?6.38?10.?8.322?6.38?810?1010(10?10?)? =0.979 25.?6.38?101010?2?)(CO 302510.38?32.322?6.38?8.?68?10?)10?(1010?10? =0.0115 pH=9.50 2.50?9)(10

53、?)CO(H 322386.?.38?9.5010.25?2?9.50?610?(10101010)?-4 10 =6.34 38.?9.5061010?(HCO) 312510.6.38?.?9502?6.38?9.501010?(1010?10) =0.851 2538?10.?6.1010?2?()CO? 0325?6.38?9.506.38?10.?9502?10?10)?10(1010 =0.150 pH:K0的p=4.74。计算下列各溶液的NH已知4.5 HOAc的pK =4.74,Hba32-1-1 L(1)0.10 mol(2)0.10 molHOAc; LONHH; 23-1

54、-1 (3)0.15 mo1L NHCl; (4)0.15 molLNaOAc。4-1 LHAc 解:(1) 0.1mol.01c744?.Kw?1?10Kc?0.?1010 K a5?10a1?4?74?3.L10?mol?.0110.?135+ =HpH=2.87 -1O NHL(2) 0.10 mol H23 12 10.c74.?4K?105c?K?0.110?10K wb744.?10b?13?4.74Lmol?.1?1035?10?1?OH.?0 13.pH?11-1Cl LNH(3) 0.15 mo14150.c?105K 26.?910a26?9.K?10.?K?015?10c wa?1?.266?9L109.?H?0.15?1003?mol?04.pH?5-1 LNaOAc (4) 0.15

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