分析化学习题与解答

1、分析化学习题与解答第1章 分析化学概论2. 有0.0982mol/L的H2SO4溶液480mL,现欲使其浓度增至0.1000mol/L。问应加入0.5000mol/L H2SO4的溶液多少毫升？解：  4要求在滴定时消耗0.2mol/LNaOH溶液2530mL。问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)多少克？如果改用做基准物质，又应称取多少克？解：应称取邻苯二甲酸氢钾1.01.2g应称取0.30.4g 6含S有机试样0.471g，在氧气中燃烧，使S氧化为SO2，用预中和过的H2O2将SO2吸收，全部转化为H2SO4，以0.108mol/LKOH标准溶液滴

2、定至化学计量点，消耗28.2mL。求试样中S的质量分数。解： 80.2500g不纯CaCO3试样中不含干扰测定的组分。加入25.00mL0.2600mol/LHCl溶解，煮沸除去CO2，用0.2450mol/LNaOH溶液反滴定过量酸，消耗6.50mL，计算试样中CaCO3的质量分数。解：10不纯Sb2S30.2513g，将其置于氧气流中灼烧，产生的SO2通入FeCl3溶液中，使Fe3+还原至Fe2+，然后用0.02000mol/LKMnO4标准溶液滴定Fe2+，消耗溶液31.80mL。计算试样中Sb2S3的质量分数。若以Sb计，质量分数又为多少？解： 12. 用纯As2O

3、3标定KMnO4溶液的浓度。若0.211 2 g As2O3在酸性溶液中恰好与36.42 mL KMnO4反应。求该KMnO4溶液的浓度。解：      故                       14H2C2O4作为还原剂。可与KMnO4反应如下：其两个质子也可被NaOH标准溶液滴定。分别计算0.100mol·L-1NaO

4、H和0.100 mol·L-1 KMnO4溶液与500mg H2C2O4完全反应所消耗的体积（mL）。解：                                           

5、0;            16. 含K2Cr2O7 5.442g·L-1的标准溶液。求其浓度以及对于Fe3O4（M=231.54g·mol-1）的滴定度（mg/mL）。解：                18. 按国家标准规定，化学试剂FeSO4·7H2O（M=278.04g·mol-1）的含量：99.50

6、100.5%为一级（G.R）；99.00%100.5%为二级（A.R）；98.00%101.0%为三级（C.P）。现以KMnO4法测定，称取试样1.012g，在酸性介质中用0.02034 mol·L-1 KMnO4溶液滴定，至终点时消耗35.70mL。计算此产品中FeSO4·7H2O的质量分数，并判断此产品符合哪一级化学试剂标准。解：                      

7、                                       故为一级化学试剂。 20. CN-可用EDTA间接滴定法测定。已知一定量过量的Ni2+与CN-反应生成Ni(CN)，过量的Ni2+以EDTA标准溶液滴定

8、，Ni(CN)并不发生反应。取12.7mL含CN-的试液，加入25.00mL含过量Ni2+的标准溶液以形成Ni(CN)，过量的Ni2+需与10.1mL 0.0130 mol·L-1 EDTA完全反应。已知39.3mL 0.0130 mol·L-1 EDTA与上述Ni2+标准溶液30.0mL完全反应。计算含CN-试液中CN-的物质的量浓度。解：                     &#

9、160;                                              第2章 分析试样的采集与制备1某种物料，如各个采样单元间标准偏差的估计值为0.6

10、1，允许的误差为0.48，测定8次，置信水平选定为90%，则采样单元数应为多少?解：f=7 P=90% 查表可知t=1.90 2某物料取得8份试样，经分别处理后测得其中硫酸钙量分别为81.65、81.48、81.34、81.40、80.98、81.08、81.17、81.24，求各个采样单元间的标准偏差如果允许的误差为0.20，置信水平选定为95，则在分析同样的物料时，应选取多少个采样单元？解：f=7 P=85% 查表可知 t=2.36      4已知铅锌矿的K值为0.1，若矿石的最大颗粒直径为30 mm，问最少应采取试样多少千克才

11、有代表性?解：5采取锰矿试样15 kg，经粉碎后矿石的最大颗粒直径为2 mm，设K值为0.3，问可缩分至多少克？解：设缩分n次，则                                         

12、; 解得，所以n=3      m = 第3章 分析化学中的误差与数据处理 1根据有效数字运算规则，计算下列算式：(1)19.469+1.537-0.0386+2.54(2) 3.6´0.0323´20.59´2.12345(3)(4)    pH=0.06，求H+=?                

13、0;        解：a. 原式=19.47+1.54-0.04+2.54=23.51       b. 原式=3.6×0.032×21×2.1=5.1       c. 原式=       d. H+=10-0.06=0.87( mol/L ) 3设某痕量组分按下式计算分析结果：，A为测量值，C为空白值，

14、m为试样质量。已知sA=sC=0.1，sm=0.001，A=8.0，C=1.0，m=1.0，求sx。解：        且       故 5. 反复称量一个质量为 1.0000g的物体，若标准偏差为0.4mg，那么测得值为1.00001.0008g的概率为多少？                &#

15、160;              解：由             故有       即       查表得 P=47.73% 7要使在置信度为95时平均值的置信区间不超过±s，问至少应平行测定几次?解： &#

16、160;      查表，得：      9. 测定黄铁矿中硫的质量分数，六次测定结果分别为30.48%, 30.42%, 30.59%, 30.51%, 30.56%, 30.49%，计算置信水平95%时总体平均值的置信区间。解：                =0.06%       置信度为9

17、5%时：        11.下列两组实验数据的精密度有无显著性差异(置信度90)?    A：9.56，9.49，9.62，9.51，9.58，9.63    B：9.33，9.51，9.49，9.51，9.56，9.40解：a.               故       b

18、.               故     所以  查表得>2.221 13用两种不同分析方法对矿石中铁的质量分数进行分析，得到两组数据如下：                      

19、0; s        n    方法1  15.34       0.10    11    方法2  15.43       0.12    11    a置信度为90时，两组数据的标准偏差是否存在显著性差异? &#

20、160;  b在置信度分别为90，95及99时，两组分析结果的平均值是否存在显著性差异?解：(a)=0.00102，=0.00122F=1.44<F表=2.97所以两组数据的标准偏差无显著性差异。(b)由=得， =0.01，=0.012 s=0.0332=3.32%  t=0.063查表得：当置信度为90%时，=1.72>0.063查表得：当置信度为95%时，=2.09>0.063查表得：当置信度为99%时，=2.84>0.063所以两组分析结果的平均值不存在显著性差异。 15实验室有两瓶NaCl试剂，标签上未标明出厂批号，为了判

21、断这两瓶试剂含Cl-1的质量分数是否有显著性差异，某人用莫尔法对它们进行测定，结果如下：     A瓶  60.52，60.41，60.43，60.45B瓶  60.15，60.15，60.05，60.08问置信度为90%时，两瓶试剂含Cl-1的质量分数是否有显著性差异？解：用F检验法：= =60.45%，= =2.310-3=60.11%，= =2.610-3F=1.13， 查表得F表=9.28>1.13因此没有差异。用t检验法：S=5.010-4所以 t=9.6而查表得t表=1.94<9.6所以存在显著性差异

22、。 17为提高光度法测定微量Pd的灵敏度，改用一种新的显色剂。设同一溶液，用原显色剂及新显色剂各测定4次，所得吸光度分别为0.128，0.132，0.125，0.124及0.129，0.137，0.135，0.139。判断新显色剂测定Pd的灵敏度是否有显著提高?(置信度95)解：用F检验法：= =0.127，= =1.310-5=0.135,   =1.910-5F=1.46查表得F表=9.28>1.46,因此没有显著性差异。用t检验法：S=4.010-3所以 t=2.8而查表得t表=2.45<2.8 所以存在显著性差异 。 21某

23、荧光物质的含量(c)及其荧光相对强度(y)的关系如下：    含量 c/mg       0.0   2.0  4.0  6.0   8.0  10.0   12.0    荧光相对强度y  2.1   5.0  9.0  12.6  17.3  21.0  24.7    a列

24、出一元线性回归方程    b求出相关系数并评价y与x间的相关关系。解：由题意可得，=6.0， =13.1，=216.2，=112.0，=418.28，所以b=1.93，=13.1-1.936.0=1.52所以一元回归方程为：y=1.52+1.93x（b）因为 =0.9987比较接近于1，所以y与x的线性关系很好。第4章  分析质量的控制与保证16  解：平均值 = 0.256  mg/L           标准偏差 s = 0.020 

25、; mg/L标准物质标准值=0.250 mg/L  控制限 3s=（0.256 0.060）mg/L警戒限 2s=（0.256 0.040）mg/L绘制分析数据的质控图如下图。     还原糖分析的质量控制图第5章 酸碱平衡和酸碱滴定法 1写出下列溶液的质子条件式。ac1 mol·L-l NH3 + c2 mol·L-l NH4Cl；cc1 mol·L-l)H3PO4 + c2 mol·L-l HCOOH；解：a. 对于共轭体系，由于构成了缓冲溶液，所以可以将其视为由强酸（HCl和弱碱（NH3）

26、反应而来，所以参考水准选为HCl, NH3和H2O质子条件式为： H+ + NH4+ = Cl- + OH-或 H+ + NH4+ = c2 + OH- c. 直接取参考水平：H3PO4  , HCOOH , H2O质子条件式：H+ = H2PO4- + 2HPO42- + 3PO43- + HCOO-+OH- 3计算下列各溶液的pH。 a0.050 mol·L-l NaAc；              c0.10

27、mol·L-l NH4CN；             e0.050 mol·L-l氨基乙酸；        g0.010 mol·L-l H2O2液；            i0.060 mol·L-l HCI和0.050 mol·L-l氯乙酸钠(C

28、lCH2COONa)混合溶液。 解：a.对于醋酸而言，Kb = Kw / Ka = 5.6  10-10应为cKb = 5.6  10-10 5 10-2 = 2.8  10-11> 10Kwc/Kb> 100 故使用最简式；       OH- =  = 5.29 10-6         pH = 14 pOH = 8.72 c. NH4+  

29、; Ka = 5.6  10-10  HCN   Ka = 6.2.  10-10cKa > 10Kw      c > 10 Ka 由近似公式可以得到：H+ =  =  = 5.89 10-10pH = 10 0.77 = 9.23 e. 氨基乙酸一端羧基显酸性，一端氨基显碱性，Ka1 = 4.5 10-3 , Ka2 = 2.5  10-10c/Ka2> 100  且c > 10 Ka1所以H+ =

30、  =  = 1.06  10-6pH = 6-0.03 = 5.97 g. 对于双氧水而言，Ka = 1.8  10-12cKa < 10Kw     c/Ka> 100所以可以计算氢离子浓度H+ =  =  = 1.67  10-7pH = 7 0.22 = 6.78 i. 由于ClCH2COONa + HCl = ClCH2COOH + NaCl    所以原溶液可以看成0.050mol/L的ClCH2COOH和0.010mo/

31、LHCl的混合溶液设有x mol/L的ClCH2COOH发生离解，则       ClCH2COOH  ClCH2COO- + H+               0.05-x            x     0.01+x 

32、60;   所以有 = Ka = 1.4  10-3解得x = 4.4  10-3mol/L那么H+ = 0.0144mol/L   pH = -log H+ = 1.84  5某混合溶液含有0.10 mol·L-l HCl、2.0×10-4 mol·L-l NaHSO4和2.0×10-6 mol·L-l HAc。a计算此混合溶液的pH。b加入等体积0.10 mol·L-l NaOH溶液后，溶液的pH。解：a. HSO4- Ka2=1.0×10-

33、2     HAc Ka=1.8×10-5        均为弱酸，且浓度远低于HCl的浓度，所以此体系中的HSO4-和HAc在计算pH值时刻忽略。故pH=1.00。       b.加入等体积0.1mol/LNaOH溶液，HCl被中和，体系变为HSO4-和HAc的混酸体系，        忽略KW及KHAHA，H+ 2=（CHSO4-H+ ）解得

34、H+ =9.90×10-5   故pH=4.00 7已知Cr3+的一级水解反应常数为10-3.8，若只考虑一级水解，则0.010 mol·L-l Cr(ClO4)3 的pH为多少? 此时溶液中Cr(OH)2+的分布分数是多大?解：1）           mol/L          故pH=2.93     

35、;  2） 9今用某弱酸HB及其盐配制缓冲溶液，其中HB的浓度为0.25 mol·L-l。于100mL该缓冲溶液中加入200 mg NaOH(忽略溶液体积的变化)，所得溶液的pH为5.60。问原来所配制的缓冲溶液的pH为多少? (已知HB的)  解：（mol/L）       已知p Ka=5.30，pH=5.60       设原缓冲溶液中盐的浓度为x mol/L，故     

36、0; 得x=0.35       则原缓冲溶液pH=  11配制氨基乙酸总浓度为0.10 mol·L-l的缓冲溶液(pH =2.0)100mL，需氨基乙酸多少克?还需加多少毫升1 mol·L-l酸或碱，所得溶液的缓冲容量为多大?解：设酸以HA表示，p Ka1=2.35   p Ka2=9.60       1)需HA质量m=0.10×100×75.0×0.75（g）  

37、0;     2）因为氨基乙酸及质子化氨基乙酸构成缓冲溶液，设pH=2时，质子化氨基乙酸浓度为xmol/L，则          即，解得x=0.079          生成0.079mol/L的质子化氨基乙酸，需加酸为0.079×100=7.9ml 13计算下列标准缓冲溶液的pH(考虑离子强度的影响)，并与标准值相比较。   

38、; a饱和酒石酸氢钾(0.034 0 mol·L-l)；    c0.010 0 mol·L-l 硼砂。解：a. p Ka1=3.04，p Ka24.37          I= （mol/L），          查表得，          故，得  

39、60;       同理可得，          又              最简式                    pH=3.56 

40、;               c. c=0.0100 mol/L，p Ka1=4，p Ka2=9                          查表       &

41、#160;  故           K=5.8×10-10                      故pH=9.18  16. 解： 已知一元弱酸的，问其等浓度的共轭碱的为多少？（已知：，且）解：据题意： 19. 用滴定至。计算终点误差。解：时&

42、#160;22. 用滴定羟胺盐酸盐（）和的混合溶液。问化学计量点时溶液的为多少？在化学计量点有百分之几的参加了反应？解：(1) 已知时，产物为和 (2) 时，参加反应的百分数为： 25.称取钢样，溶解后，将其中的磷沉淀为磷钼酸铵。用溶解沉淀，过量的用返滴定至酚酞刚好褪色，耗去。计算钢中和的质量分数。解：过量用于滴定磷钼酸铵的含物质的量为： 28. 标定甲醇钠溶液时，称取苯甲酸，消耗甲醇钠溶液，求甲醇钠的浓度。解：，令其浓度为第 7 章 氧化还原滴定法1. 解：查表得：lgK(NH3) =9.46E=EZn2+/Zn+0.0592lgZn2+/2 

43、0;      =-0.763+0.0592lg(Zn(NH3)42+/K(NH3)4)/2=-1.04V 3. 解：E Hg22+/Hg=EHg22+/Hg+0.5*0.0592lgHg2+             =0.793+0.5*0.0592lg(Ksp/Cl-2)       EHg22+/Hg=0.793+0.0295lgKsp=0.265V&

44、#160;      E Hg22+/Hg=0.265+0.5*0.0592lg(1/Cl-2)=0.383V       5. 解：E MnO4-/Mn2+= EMnO4-/Mn2+0.059*lg（ MnO4-/Mn2+）/5 当还原一半时：MnO4-=Mn2+ 故E MnO4-/Mn2+= EMnO4-/Mn2+=1.45VCr2O72-=0.005mol/LCr3+=2*0.05=0.10mol/L ECr2O72-/Cr3+= ECr2O72-/Cr3+0.059/6*lg（

45、Cr2O72-/Cr3+）=1.01V 7. 解：Cu+2AgCu22Ag      lgK（0.80-0.337）*2/0.05915.69      K1015.69Cu2/ Ag2表明达到平衡时Ag几乎被还原,因此= Ag/2=0.05/2=0.025mol/L      Ag= ( Cu2/K)0.5=2.3*10-9mol/L 9. 解：2S2O32-+I-3=3I-+S4O62-(a)当滴定系数为0.50时，I3-

46、=0.0500(20.00-10.00)/(20.00+10.00)=0.01667mol/LI-=0.500*2*10.00/(20.00+10.00)+1*20.00/30.00=0.700mol/L故由Nernst方程得：E=E I3-/ I-0.059/2* lg0.01667/0.700=0.506V  (b) 当滴定分数为1.00时，由不对称的氧化还原反应得：E I-3/ I-=0.545+0.0295 lgI-3/ I-3  (1) E S4O62/-S2O32-=0.080+0.0295 lgS4O62-/ S2O322  (2)(1)*

47、4+(2)*2得：6Esp=2.34+0.059 lgI-32S4O62-/ I-6S2O32-2由于此时S4O62-=2I-3，计算得S4O62-=0.025mol/L  I-=0.55mol/L,代入上式Esp=0.39=0.059/6* lgS4O62-/4 I-6=0.384V (c) 当滴定分数为1.5, E= E S4O62/-S2O32-=0.80+0.0295 lgS4O62-/ S2O322 此时S4O62-=0.1000*20.00/100=0.0200mol/L  S2O32-=0.100*10.00/50.00=0.0200mol/L 故E

48、=0.800+0.0295 lg0.200/(0.200)2=1.30V 11解：  Ce4+Fe2+=Ce3+Fe3+终点时 CCe3+=0.05000mol/l, Fe2+=0.05000mol/l.所以 C Ce4= CCe3+*10(0.94-1.44)/0.059=1.7*10-10mol/l          C Fe2+=CFe3+*10(0.94-0.68)/0.059=2.0*10-6mol/l得Et=(1.7*10-10-2.0*10-6)/(0.0500+2.0*10-6)*100%=-0.004% 13解： Ce4+Fe2+=Ce3+Fe2+在H2SO4介质中，终点时Eep=0.48V,Esp=(1.48+0.68)/2=1.06V,E=1.44-0.68=0.76V, E=0.84-1.06=-0.22Et=(10-0.22/0.059-100.22/0.059)/100.76/2*0.059*100%=-0.19% 在H2SO4+H3PO