内蒙古师范大学分析化学答案

1、第二章 定性分析 作业及答案一、选择题(每题只有1个正确答案)1. 用K4Fe(CN)6检出Cu2+的最低浓度为r = 0.4 m gmL-1，检出限量为m = 0.02mg。试验时所取试液体积是( C )mL？ C A. 0.02 B. 0.04 C 解：2. 限界比率(proportion limit)是指鉴定反应有效时，待鉴定离子与最高量的某共存离子的质量比，表示鉴定反应的特效性。如果该比值越小，表示鉴定反应的( A )。 A A. 选择性越高 B. 选择性越低 C. 灵敏度越高 D.灵敏度越低3. 进行某一鉴定反应时，怀疑去离子水含有被鉴定离子，应采用何种试验进行检验？ A A. 空白

2、试验 B. 对照试验 C. 空白试验和对照试验 D. 鉴定试验4. 对照试验的目的是( C )。 C A. 检查有无干扰离子存在 B. 检查溶剂的纯度C. 检查试剂是否变质及反应条件是否正确掌握 D 提高鉴定反应选择性5. 洗涤银组氯化物沉淀宜用下列哪种洗液？ B A. 蒸馏水 B. 1molL-1 HCl C. 1molL-1 HNO3 D. 1molL-1 NaCl6. 选用下列何种试剂能将Hg2SO4-PbSO4沉淀分离？ A A. NH4Ac B. HCl C. 稀HNO3 D. 氨水解：7. 一无色溶液中只含有第三组阳离子，将它分为三份，得到以下实验结果：(1)在NH4Cl存在下加过

3、量氨水，无沉淀；(2)在NH3-NH4Cl存在下加(NH4)2S，得淡黄色沉淀；(3)加NaOH搅拌，得到淡棕色沉淀；再加过量NaOH，有一部分沉淀溶解，不溶的部分在放置过程中颜色变深。试判断下列结论正确的是( D )。 D A. Al3+和Cr3+一定存在 B. Fe3+和Fe2+一定存在C. Co2+和Ni2+一定存在 D. Mn2+和Zn2+一定存在8. 有一阴离未知溶液，在稀H2SO4存在下加KI-淀粉溶液无变化；则不可能存在的离子是( )。 A A. NO2- B. SO32- C. S2O32- D. S2-9. 以NiBiO3鉴定Mn2+的介质条件是( B )。 B A. 中性

4、B. 强酸性 C. 强碱性 D. 氨性10. 在由两块表面皿组成的气室中鉴定NH4+时，应注意不使试液沸腾，这是为了避免( C )。 C A. 气室中的NH3气逸出气室外 B. 试液被蒸干C. 碱性试液溅到上面的石蕊试纸上 D. 水浴的水蒸气进入气室二、填空题1. 用K4Fe(CN)6鉴定Fe3+时，所得结果刚好辨认，现象不明显，应 同时做空白和对照试验 ，进行对比判断。2. 配制每升含Fe2+ 1g的溶液，逐渐稀释，每次取0.05mL，以K3Fe(CN)6鉴定。发现稀释至500倍时，反应有效的次数占50%，但进一步稀释，则反应变的不可靠(有效率在50%以下)，则反应的最低浓度(1:G)为 1

5、:5105 ，检出限量(mg)为 0.1 。解：即1:G = 1:5105 3. 选用一种试剂 (NH4)2CO3, 或过量(NH4)2S ，把As2S3,HgS分开。4. 加入一种试剂 过量氨水或(NH4)2CO3 ，将氢氧化物沉淀Co(OH)2-Al(OH)3中的前一个溶解，使两者分离。第三章 误差和分析数据的处理 作业及答案一、选择题(每题只有1个正确答案)1. 用加热挥发法测定BaCl22H2O中结晶水的质量分数时，使用万分之一的分析天平称样0.5000g，问测定结果应以几位有效数字报出？( D ) D A. 一位 B. 二位 C .三位 D. 四位2. 按照有效数字修约规则25.45

6、07保留三位有效数字应为( B )。 B A. 25.4 B. 25.5 C. 25.0 D. 25.63. 在定量分析中，精密度与准确度之间的关系是( C )。 C A. 精密度高，准确度必然高 B. 准确度高，精密度不一定高C. 精密度是保证准确度的前提 D. 准确度是保证精密度的前提4. 以下关于随机误差的叙述正确的是( B )。 B A. 大小误差出现的概率相等 B. 正负误差出现的概率相等C. 正误差出现的概率大于负误差 D. 负误差出现的概率大于正误差5. 可用下列何种方法减免分析测试中的随机误差( D )。 D A. 对照实验 B. 空白实验 C. 仪器校正 D. 增加平行实验的

7、次数6. 在进行样品称量时，由于汽车经过天平室附近引起天平震动产生的误差属于( B )。 B A. 系统误差 B. 随机误差 C. 过失误差 D. 操作误差7. 下列表述中，最能说明随机误差小的是( A )。 A A. 高精密度 B. 与已知含量的试样多次分析结果的平均值一致C. 标准偏差大 D. 仔细校正所用砝码和容量仪器8. 对置信区间的正确理解是( B )。 B A. 一定置信度下以真值为中心包括测定平均值的区间B. 一定置信度下以测定平均值为中心包括真值的范围C. 真值落在某一可靠区间的概率D. 一定置信度下以真值为中心的可靠范围9. 有一组测定数据，其总体标准偏差s未知，要检验得到这

8、组分析数据的分析方法是否准确可靠，应该用( C )。 C A. Q检验法 B. G(格鲁布斯)检验法 C. t检验法 D. F检验法 答：t检验法用于测量平均值与标准值之间是否存在显著性差异的检验-准确度检验 F检验法用于两组测量内部是否存在显著性差异的检验-精密度检验10 某组分的质量分数按下式计算：，若c=0.10200.0001，V=30.020.02，M=50.000.01，m=0.20200.0001，则对w样的误差来说( A )。 A A. 由“c”项引入的最大 B. 由“V”项引入的最大C. 由“M”项引入的最大 D. 由“m”项引入的最大解：计算各项的相对误差c=0.10200

9、.0001，V=30.020.02，M=50.000.01，m=0.20200.0001，由相对误差最大的一项引入到w样的误差最大。二、填空题1. 平行测定钢样中磷的质量分数，4次测定的平均值为0.08%，s=0.002%。已知置信度为0.95，t=2.78。则该样中磷含量的置信区间为:2. 某人测定一个试样结果为30.68%，相对标准偏差为0.5%。后来发现计算公式的分子误乘以2，因此正确的结果应为15.34%，则正确的相对标准偏差应为 0.5% 。解：平均值误乘以2，也误乘了2，两项分别在计算相对标准偏差的分子和分母上，对相对标准偏差的计算没有影响。3. 某金矿中金的含量的标准值为12.2

10、gt-1（克吨-1），s=0.2，则测定结果大于11.6的概率为 0.999 。解： 由p54页表3-1得概率=0.4987+0.5000=0.9987=0.9994. 对某标样中铜的质量分数（%）进行了180次测定，已知测定结果符合正态分布N（43.15，0.222）。则测定结果大于43.59%的可能出现的次数为 4次 。已知：u=1，概率=0.3413; u=2，概率=0.4773。 解：0.5000 - 0.4773=0.0227 180 0.0227 = 4.0865. 测定某药物中钴的含量(mg.L-1)，得结果如下：1.25、1.27、1.31、1.40。用Grubbs法判断1.4

11、0这个数据在置信度为95%时，是保留还是舍弃？(G0.05,4=1.46) 保留 。解： 该值应保留。三、简答题1如果分析天平的称量误差为0.2mg，拟分别称取试样0.1g和1g左右，称量的相对误差各为多少？这些结果说明了什么问题？解：因分析天平的称量误差为。故读数的绝对误差 根据可得 这说明，(1) 两物体称量的绝对误差相等，但他们的相对误差并不相同。(2) 当被测定物称量量较大时，相对误差就比较小，测定的准确程度也就比较高。(3) 用相对误差比较测量的准确性更准一些。2. 某铁矿石中铁的质量分数为39.19%，若甲的测定结果(%)是：39.12，39.15，39.18；乙的测定结果(%)为

12、：39.19，39.24，39.28。试比较甲乙两人测定结果的准确度和精密度(精密度以标准偏差和相对标准偏差表示之)。 解：甲： 乙： 由上面|Ea(甲)| |Ea(乙)|可知甲的准确度比乙高。 s甲 s乙sr(甲) sr(乙)可知甲的精密度比乙高。综上所述，甲测定结果的准确度和精密度均比乙高。四、计算题1. 测定钢中铬的质量分数，5次测定结果的平均值为1.13%，标准偏差为0.022%。计算：（1）平均值的标准偏差；（2）m 的置信区间；（3）如使 m 的置信区间为1.13% 0.01%，问至少应平行测定多少次？置信度均为0.95。 解：（1） （2）P=0.95 f = n-1=5-1=4

13、时, t0.95,4=2.78, 根据 得: 钢中铬的质量分数的置信区间为 （3）根据 和 m = 1.13% 0.01%得: 已知s = 0.022%， 故 查表3-2得知，当 时， 此时 即至少应平行测定21次，才能满足题中的要求。2. 某药厂生产铁剂，要求每克药剂中含铁48.00mg.对一批药品测定5次，结果为（mgg-1）：47.44，48.15，47.90，47.93和48.03。问这批产品含铁量是否合格（P=0.95）？ 解： 高于48.00 mgg-1为合格产品，所以为单边检验。查表3-2, t0.95,4 =1.39 , t = 0.92 t0.95,4 = 1.39说明这批产

14、品含铁量合格。3. 用电位滴定法测定铁精矿中铁的质量分数（%），6次测定结果如下： 60.72 60.81 60.70 60.78 60.56 60.84 （1） 用格鲁布斯法检验有无应舍去的测定值（P=0.95）；（2） 已知此标准试样中铁的真实含量为60.75%，问上述测定方法是否准确可靠（P=0.95）？解：(1) 按从小到大排列数据：60.56，60.70，60.72，60.78，60.81，60.84(1) 假设x1=60.56 为可疑数据。则：(2) 假设x6=60.84 为可疑数据。 则： 查表3-4得, G0.95,6=1.82 , G1=1.8G0.95,6=1.82 , G

15、2=1.0G0.95,6 =1.82, 故无舍去的测定值。（2） 查表3-2得，t0.95,5= 2.57 , 因t = 0.25 HPO42- B. HPO42- H2PO4- C. H2PO4-= HPO42- D. PO43- HPO42-6. 能用HCl标准溶液直接滴定的碱(c-1)是( )。 A A. PO43- (pKa3=12.36) B. C2O42- (pKa2=4.19) C. Ac- (pKa=4.74) D. HCOO- (pKa=3.74)7. 测定(NH4)2SO4中的氮时，不能用NaOH直接滴定，这是因为( B )。 B A. NH3的Kb太小 B. NH4+的K

16、a太小 C. (NH4)2SO4不是酸 D. (NH4)2SO4中含游离H2SO4-1-1 HCl和2.010-4mol.L-1盐酸羟胺(pKa=8.00)混合溶液，则滴定HCl至化学计量点的pH值为( B )。 B A. 5.00 B. 6.00 C. 5.50 D. 5.20 解：滴定HCl至化学计量点时，盐酸羟胺(pKa=8.00)不能被滴定，此时溶液的pH值由盐酸羟胺(pKa=8.00)决定，溶液的体积增大一倍，盐酸羟胺的c=1.010-4 mol.L-1 Ka=1.010-8cKa=1.010-4 1.010-8 = 1.010-8 20KW c/Ka =1.010-4 / 1.01

17、0-8 =1.0104 400用最简式计算：9. 0.20 mol.L-1二元弱酸H2B溶液30mL，加入0.20 mol.L-1 NaOH溶液15mL时的pH=4.70；当加入30mL NaOH时，达到第一化学计量点的pH=7.20，则H2B的pKa2是( A )。 A A. 9.70 B. 9.40 C. 9.30 D. 9.00解：加入0.20 mol.L-1 NaOH溶液15mL时，体系为H2B-HB-组成的缓冲溶液，由于浓度较大，可按最简式计算，此时：加入30mL NaOH时，体系为NaHB，为两性物质，先按最简式计算：判断：cKa2 20KW c 20Ka1 所以用最简式计算合理。

18、10. 用0.1000 mol.L-1的NaOH滴定pKa=4.0的弱酸，其pH突跃范围为7.09.7。用同浓度的NaOH滴定同浓度的pKa=3.0的弱酸，其pH突跃范围是( B )。 B A. 6.09.7 B. 6.59.7 C. 7.09.7 D. 8.09.7解：弱酸的Ka只影响滴定曲线突跃范围的下限(即起点的pH值)，起点的pH值由弱酸的最简式计算：11. 用标准NaOH溶液滴定同浓度的HAc，若两者的浓度均增大10倍，以下叙述滴定曲线pH值突跃大小，正确的是( B )。 B A. 化学计量点前后0.1%的pH范围均增大B. 化学计量点前0.1%的pH范围不变，后0.1%的pH范围增

19、大C. 化学计量点前0.1%的pH范围减小，后0.1%的pH范围增大D. 化学计量点前后0.1%的pH范围均减小解：弱酸滴定曲线突跃范围的下限(起点，即化学计量点前)的pH值不受弱酸浓度c的影响。 见书P128页。与弱酸、碱的浓度无关，起点的pH值不变。弱酸滴定曲线突跃范围的上限(终点，即化学计量点后)的pH值由过量的NaOH决定。标准NaOH溶液浓度c增大，终点的pH值增大，突跃范围增大。12. 称取0.3814 g基准Na2B4O7.10H2OM(Na2B4O7.10H2O)=381.4，溶于适量蒸馏水中，用待标定的H2SO4溶液滴定至甲基红变色点，消耗40.0mL，则此H2SO4溶液的浓

20、度是( D )。 D A. 0.0500 mol.L-1 B. 0.0125 mol.L-1 C. 0.0200 mol.L-1 D. 0.0250 mol.L-1解：0.3814 g基准Na2B4O7.10H2O的物质的量n = 0.3814/381.4 = 1.00010-3硼砂在溶液中有如下酸碱平衡：B4O72-+5H2O = 2H2BO3-+2H3BO3 即生成的碱NaH2BO3的物质的量n = 2.00010-3 滴定H2SO4至甲基红变色(pH=4.46.2)。H2SO4的两个H+都反应了。 2H2BO3- + H2SO4 = 2H3BO3 + SO42- 2 1 2.00010-

21、3 cV V=40.0mL c=0.0250 mol.L-113. 下列多元酸或混合酸中，用NaOH滴定出现两个突跃的是( C )。 C A. H2S (Ka1=1.310-7, Ka2=7.110-15) B. H2C2O4 (Ka1=5.910-2, Ka2=6.410-5)C. H3PO4 (Ka1=7.610-3, Ka2=6.310-8, Ka3=4.410-13) D. HCl + 一氯乙酸 (一氯乙酸的Ka=1.410-3)解：出现突跃必须满足两个条件：(1) 能被准确滴定，即cspKa 10-8 (2) 满足分步滴定的条件，即Ka1/Ka210514. 下列滴定中，滴定突跃由大

22、到小的顺序是( A )。 A 1.0 molL-1 NaOH标准溶液滴定1.0 molL-1 HCl溶液 0.10 molL-1 NaOH标准溶液滴定0.10molL-1 HCl溶液 0.10 molL-1 NaOH标准溶液滴定0.10molL-1 HCOOH(pKa=3.74)溶液 0.10 molL-1 NaOH标准溶液滴定0.10molL-1 HAc(pKa=4.74)溶液A. B. C. D. 15. 下列叙述正确的是( C )。 C A. NaOH滴定HCl，用甲基橙为指示剂时，其终点误差为正值B. HCl滴定NaOH，用酚酞为指示剂时，其终点误差为正值C. 蒸馏法测NH4+时，用H

23、Cl吸收NH3气，以NaOH返滴定至pH=7.0，终点误差为负值D. NaOH滴定H3PO4至pH=5时，对第一计量点来说，误差为负值解：A. NaOH滴定HCl，计量点的pH值应等于7.0，而用甲基橙为指示剂时只滴定pH=3.14.4，即NaOH的加入量不足，所以HCl的测定结果偏低，为负误差。B. HCl滴定NaOH，计量点的pH值应等于7.0，而用酚酞为指示剂时只滴定pH=8.09.6，即HCl的加入量不足，所以NaOH的测定结果偏低，为负误差。C. NaOH返滴定剩余的HCl至计量点，此时溶液体系为NH4Cl，是强酸弱碱盐pHV2 C. V1 V2 D. V1=2V218. 某混合碱液

24、(可能是NaOH、NaHCO3、Na2CO3或它们的混合)，用HCl标准溶液滴定至酚酞终点，消耗V1mL；继续以甲基橙为指示剂滴定至终点，消耗V2mL；已知V1 20Kw, c/Ka 400 使用最简式计算：而甲基橙变色时pH=4.0。故HAc参与了反应，不能以甲基橙为指示剂准确滴定HCl （2）因为甲基橙的变色范围为3.14.4， 当pH=4.0时为变色转折点，所以 14判断下列情况对测定结果的影响，并解释之：（1）用混有少量的邻苯二甲酸的邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液的浓度；（2）用吸收了CO2的NaOH标准溶液测定H3PO4，以滴定至第一计量点进行计算，对H3PO4的测定结果有何影响？如

25、果以滴定至第二计量点进行计算，对H3PO4的测定结果又有何影响？答：（1）使NaOH浓度的测定值偏小。邻苯二甲酸是二元酸，能与2mol的NaOH反应，m/M=cNaOHVNaOH，则消耗的VNaOH增加，cNaOH降低，负误差。（2）不影响以第一计量点计算H3PO4的测定值，以第二计量点计算H3PO4的测定值偏大。CO2被NaOH吸收，在强碱性溶液中进行，则一定转变为Na2CO3，即1mol CO2消耗了2mol NaOH。反过来NaOH滴定H3PO4至第一计量点H2PO4-时，以甲基橙(pH=3.14.4)为指示剂，则此时Na2CO3被中和至H2CO3，即1mol H3PO4被滴定至H2PO

26、4-时，Na2CO3相当于2mol的NaOH，即相当于NaOH直接滴定H3PO4至H2PO4- ，故无影响。2NaOH + H2CO3 = Na2CO3 + 2H2ONa2CO3+2H3PO4 = H2CO3+ 2NaH2PO4总反应：NaOH + H3PO4 = NaH2PO4 + H2O当滴定至第二计量点HPO42-时，以酚酞为指示剂，此时Na2CO3只被中和至NaHCO3，Na2CO3 + H3PO4= NaHCO3 + NaH2PO4，即1mol H3PO4被滴定，只相当于消耗了生成Na2CO3时消耗2mol NaOH中的1mol ，这样，吸收时消耗2mol NaOH，反应时给出1mo

27、l，少的部分只能由NaOH来补充，这样使消耗的NaOH的体积增加，所以以第二计量点计算产生H3PO4的测定值将产生正误差。四、计算题22若配制pH=10.00，cNH3+cNH4+=1.0 molL-1的NH3- NH4Cl缓冲溶液1.0L，问需要15 molL-1的氨水多少毫升？需要NH4Cl多少克？已知：Kb=1.810-5 M(NH4Cl)=53.5g.mol-1 解：解法一： pH=10.00 H+=10-10.00 Kb=1.810-5 Ka=5.610-10解法二：由缓冲溶液计算公式,需NH3.H2O为-1 1.0L = 0.85mol, NH4Cl=0.15molV(NH3.H2

28、O)=0.85/15=57mL, m(NH4Cl)=0.15 53.5 = 8.0g25计算0.010 molL-1硼砂标准缓冲溶液的pH（考虑离子强度的影响, 已知：H3BO3的Ka1=5.810-10）解：硼砂溶液中有如下酸碱平衡：B4O72-+5H2O = 2H2BO3-+2H3BO3 因此硼砂溶液为H2BO3-H3BO3缓冲体系。考虑离子强度影响, 溶液中 28计算用0.1000 molL-1HCl溶液滴定20.00 mL 0.10 molL-1NH3溶液时.（1）计量点；（2）计量点前后0.1%相对误差时溶液的pH；（3）选择那种指示剂？(已知NH3的pKb=4.74)解：（1）计量

29、点时，HCl和NH3定量反应全部生成NH4Cl，又因为溶液体积增大一倍，则cNH4+-1, Kb=1.810-5, Ka=5.610-10 （2）计量点前-0.1%相对误差，即加入HCl 19.98mL，此时体系为NH3-NH4+缓冲溶液，按最简式计算：计量点后+0.1%相对误差，即加入HCl 20.02mL，此时体系为强酸HCl和弱酸NH4Cl混合体系，按强酸计算：pH：4.30 6.26 (3) 因为 pH：4.30 6.26，所以，选择甲基红(4.4 6.2)为指示剂。32在一定量甘露醇存在下，以0.02000 molL-1NaOH滴定0.020 molL-1H3BO3（此时Ka=4.010-6）至pHep=9.00，(1) 计算计量点时的pH(2) 终点误差(3) 选用何种指示剂？解：（1）H3B