分化习题答案

1、第二章 误差和分析数据处理习题参考答案1指出下列各种误差是系统误差还是偶然误差？如果是系统误差，请区别方法误差、仪器和试剂误差或操作误差，并给出它们的减免方法。 砝码受腐蚀；天平的两臂不等长；容量瓶与移液管未经校准；在重量分析中，试样的非被测组分被共沉淀；试剂含被测组分；试样在称量过程中吸湿；化学计量点不在指示剂的变色范围内；读取滴定管读数时，最后一位数字估计不准；在分光光度法测定中，波长指示器所示波长与实际波长不符。在HPLC测定中，待测组分峰与相邻杂质峰部分重叠。答: 系统误差仪器误差，校准砝码 系统误差仪器误差，校准天平 系统误差仪器误差，做校正实验，使其体积成倍数关系 系统误差方法误差

2、，做对照实验，估计分析误差并对测定结果加以校正 系统误差试剂误差，做空白试验，减去空白值 系统误差操作误差，防止样品吸水，用减重法称样，注意密封 系统误差方法误差，改用合适的指示剂，使其变色范围在滴定突跃范围之内 偶然误差 系统误差仪器误差，校正仪器波长精度 系统误差方法误差，改用合适的流动相，使待测组分峰与相邻杂质峰分开。5. 进行下述计算，并给出适当位数的有效数字（1） （2）（3） （4）（5）（6）6两人测定同一标准试样，各得一组数据的偏差如下： 0.3 0.2 0.4 0.2 0.1 0.4 0.0 0.3 0.2 0.3 0.1 0.1 0.6 0.2 0.1 0.2 0.5 0.

3、2 0.3 0.1求两组数据的平均偏差和标准偏差; 为什么两组数据计算出的平均偏差相等,而标准偏差不等? 哪组数据的精密度高?解: 两组数据的平均偏差相一致.而后组数据的标准差较大,这是因为后一组数据有较大偏差(0.6),标准差可突出大偏差的影响.S1S2 ，前一组数据的精密度较高。7测定碳的相对原子质量所得数据：12.0080、12.0095、12.0099、12.0101、12.0102、12.0106、12.0111、12.0113、12.0118及12.0120。求算：平均值；标准偏差；相对标准偏差；平均值的标准偏差；平均值在99置信水平的置信限和置信区间。解：=12.01040.00

4、240.000005760.00090.000000810.00050.000000250.00030.000000090.00020.000000040.00020.000000040.00070.000000490.00090.000000810.00140.000001960.00160.00000256 样本平均值在99%置信水平的置信限为：±t0.01,9×=±3.250×0.00038=±0.0012样本平均值在99%置信水平的置信区间为：=±t0.01,9×=12.0104±0.00128在用氯丁二烯

5、氯化生产二氯丁二烯时，产品中总有少量的三氯丁二烯杂质存在。分析表明，杂质的平均含量为1.60。改变反应条件进行试生产，取样测定，共取6次，测定杂质百分质量分数分别为：1.46、1.62、1.37、1.71、1.52及1.40。问改变反应条件后，产品中杂质百分质量分数与改变前相比，有明显差别吗（=0.05时）？解：查表t0.05，5=2.571>t，改变条件前后无显著性差别。9用化学法和高效液相色谱法（HPLC）测定同一复方片剂中乙酰水杨酸的百分质量分数，测定的标示含量如下：HPLC（3次进样的均值）：97.2、98.1、99.9、99.3、97.2及98.1;化学法:97.8、97.7、

6、98.1、96.7及97.3。问：G检验是否有可疑值；两种方法分析结果的精密度与平均值是否存在显著性差别？在该项分析中HPLC法可否代替化学法？解：HPLC法： 化学法： 对HPLC法：99.9为可以值 故99.9保留S2 < S1，显然化学法也无逸出值 查< 两种方法的精密度无显著差异 求验HPLC法可否代替化学法，属双侧检验问题。 查< ，两种方法的平均值不存在显著性差异，HPLC法可代替化学法。10用基准Na2CO3标定HCl标准溶液浓度，共测定5次，获得如下结果：0.1019、0.1027、0.1021、0.1020、0.1018（mol/L）。用Grubbs检验法决

7、定对可疑数据0.1027mol/L的取舍；求出平均值、标准偏差和相对标准偏差。 解：=0.0012=0.12% 查表得：G0.05,5=1.71因为G计<G表，所以0.1027应保留。11用HPLC分析某中药复方制剂中绿原酸的含量，共测定6次，其平均值。试求置信水平分别为95%和99%时平均值的置信区间。解：查表得：t0.05,5=2.571, t0.01,5=4.032置信水平为95% 时，置信水平为99% 时，12. 用巯基乙酸法进行亚铁离子的分光光度法测定。在波长605nm测定试样溶液的吸光度（A），所得数据如下： x(gFe/100ml):0 10 20 30 40 50 y(A

8、=lgI0/I):0.009 0.035 0.061 0.083 0.109 0.133试求：吸光度-浓度（A-C）的回归方程；相关系数：A=0.050时，试样溶液中亚铁离子的浓度。解：吸光度-浓度（A-C）的回归方程：A=0.010+0.00247C 把A=0.050代入方程：0.050=0.010 + 0.00247C第三章 滴定分析法概论习题参考答案1.下列物质中哪些不能用于直接法配制标准溶液？为什么？答：直接法：K2Cr2O7, NaCl, AgNO3，性质稳定，有可以直接配制的基准物质间接法： NaOH, H2SO4, HCl, Na2S2O3, KMnO4性质不稳定，无对应基准物质

9、2基准试剂H2C2O4·2H2O因保存不当而部分风化；Na2CO3因吸潮带有少量水分。用标定NaOH溶液或用标定HCl溶液浓度时，结果是偏低还是偏高？用此NaOH（HCl）溶液测定某有机酸（有机碱）的摩尔质量时，结果是偏低还是偏高？答：a. 用部分风化的H2C2O4·2H2O标定NaOH溶液，结果偏低，因为H2C2O4·2H2O的有效量H2C2O4增多，从而消耗NaOH的体积变大，使浓度偏低；b. 用吸潮的Na2CO3标定HCl溶液，结果偏高，因为Na2CO3的有效量减少，从而消耗HCl的体积变小，使浓度偏高；c. 用此NaOH溶液测定某有机酸的摩尔质量时，结果是

10、偏低; 用此HCl溶液测定某有机碱的摩尔质量时，结果偏高。3.用基准物质Na2CO3标定HCl溶液时，下列情况会对HCl的浓度产生何种影响（偏高，偏低，无影响）？（1）滴定速度太快，附在滴定管壁上的HCl来不及流下来就读取滴定体积；（2）称取Na2CO3时，实际质量为0.1238g, 记录时误记为0.1248g；（3）在将HCl标准溶液倒入滴定管之前，没有用HCl溶液淋洗滴定管：（4）使用的Na2CO3中含有少量的NaHCO3。答：（1）偏低；（2）偏高；（3）偏低；（4）偏高4.写出下列各溶液的质子条件式。(NH4)H2PO4 ；H2SO4(c1)+HCOOH(c2)；NaOH（c1）+NH

11、3(c2)；HAc(c1)+NaAc(c2)；HCN(c1)+NaOH(c2)(NH4)H2PO4 质子条件式：H+ + H3PO4 = NH3 + HPO42- + 2PO43- + OH-H2SO4(c1)+HCOOH(c2)：H+ = OH- + HCOO- + 2SO42- + HSO4-NaOH（c1）+NH3(c2)：H+ + NH4+ +c1= OH- HAc(c1)+NaAc(c2) ：H+ + c2= OH-+ Ac-HCN(c1)+NaOH(c2)：H+ + c2= OH-+ CN-5.写出H3AsO4:MgBr2水溶液的电荷平衡式H3AsO4电荷平衡式： H+

12、= OH- + H2AsO4- + 2HAsO42- + 3AsO43-MgBr2电荷平衡式： H+ + 2Mg2+ = OH- + Br-6配制浓度为2.0mol/L下列物质溶液各5.0×102ml,应各取其浓溶液多少毫升？浓氨水（密度0.89g/cm3,含氨29）冰醋酸（密度1.05 g/cm3,含HAc100）浓H2SO4（密度1.84 g/cm3,含H2SO496）。解：氨水每升重：由得：冰醋酸每升重：浓H2SO4每升重：答：应各取氨水、冰醋酸、浓H2SO467ml、57ml、56ml并分别加水稀释至500ml。7.应在溶液中加入多少毫升0.5000mol/L的NaOH溶液,

13、才能使最后得到的溶液浓度为0.2000mol/L?解: 由,设加入Xml0.5000mol/L NaOH溶液即解之得：8.已知1ml某HCl标准溶液中含氯化氢0.004374g/ml,试计算: 该HCl溶液对NaOH的滴定度;该HCl溶液对CaO的滴定度.解: (1) (2)将（2）代入（1）：反应式：2HCl + CaO = 2CaCl2 + H2O 由 将 代入上式：9.已知CaCO3试样中杂质不干扰测定。称取该试样0.2500g，加入25.00ml 0.2600mol/L HCl溶解,煮沸除去CO2,用0.1225mol/L NaOH溶液返滴过量的酸,消耗13.00ml.试计算试样中Ca

14、CO3的质量分数.解: 滴定反应：2HCl + CaCO3 = CaCl2 + H2CO3 （三位有效数字）10.二元弱酸H2A,已知pH=1.92时,; pH=6.22时, .计算: H2A的pKa1和 pKa2;当溶液中的主要存在型体为HA-时,溶液的pH.解:由H2A的-pH曲线可知（参看P42图3-2） 当pH=pKa1时, H2A的pKa1=1.92当pH=pKa2时, H2A的pKa2=6.22当时，溶液中的主要存在型体为HA-.第四章 酸碱滴定法习题参考答案1吸收了空气中CO2的NaOH标准溶液,用于滴定强酸、弱酸时，对测定结果有无影响？答：滴定强酸时：(1) 若用甲基橙为指示剂

15、，终点pH4，消耗2mol强酸，即2molNaOH与CO2反应生成1molNaCO3仍消耗2mol强酸，基本无影响 ； （2）若用酚酞作指示剂，终点pH9，生成NaHCO3，即2molNaOH与CO2反应生成1molNaCO3只消耗1mol强酸，有显著影响。滴定弱酸时：只能用酚酞作指示剂，有显著影响。由得：用NaOH滴定HCl，VNaOH，cHCl偏高；用HCl滴定NaOH，VHCl，cHCl偏高。2为什么用盐酸可滴定硼砂而不能直接滴定醋酸钠？为什么用氢氧化钠可滴定醋酸而不能直接滴定硼酸？答：查表得：K硼酸5.4×10-10，K醋酸1.7×10-5，所以用盐酸可滴定硼砂而不

16、能滴定醋酸钠；，所以用氢氧化钠可滴定醋酸而不能直接滴定硼酸。3. 计算下列溶液的pH 0.10mol/L NaH2PO4; 0.05mol/L醋酸 + 0.05mol/L醋酸钠;0.1mol/L醋酸钠;0.10mol/LNH4CN0.10mol/L H3BO3;0.05mol/L NH4NO3 解：0.10mol/L NaH2PO4 最简式：0.05mol/L醋酸 + 0.05mol/L醋酸钠 由缓冲液计算式：0.1mol/L醋酸钠 一元弱碱：0.10mol/LNH4CN用最简式：0.10mol/L H3BO30.05mol/L NH4NO34. 已知水的离子积常数Ks = 10-14(即Kw

17、 = Ks =10-14)，乙醇的离子积常数Ks = 10-19.1，求：（1）纯水的pH和乙醇的pC2H5OH2各为多少？（2）0.0100mol/L HClO4的水溶液和乙醇溶液的pH、pC2H5OH2及pOH、pC2H5O各为多少？解：(1) pH = -lg H+ = -lg 1.0×10-7=7 pC2H5OH2= -lg C2H5OH2+ = -lg 10-9.55 = 9.55(2) pH = -lg H+ = -lg 0.0100= 2 pOH =14 -pH =14 -2= 12pC2H5OH2 = -lg H+ = -lg 0.0100= 2pC2H5O =19.

18、5 -pC2H5OH2 =19.5 -2 =17.55. 取某一元弱酸（HA）纯品1.250g, 制成50ml水溶液。用NaOH溶液（0.0900mol/L）滴定至化学计量点，消耗41.20ml。在滴定过程中，当滴定剂加到8.24ml时，溶液的pH为4.30.计算HA的摩尔质量；HA的Ka值；化学计量点的pH。解：HA + NaOH = NaA + H2On HA = n NaOH形成缓冲溶液，则 代入数据 = 4.90 化学计量点的pH6.用0.1000mol/L NaOH滴定0.1000mol/L HAc 20.00ml, 以酚酞为指示剂，终点pH 9.20。计算化学计量点的pH; 分别用

19、林邦公式和式（4-10）计算终点误差，并比较结果。解：化学计量点生成Ac-,则林邦公式：结果相同。7. 已知试样可能含有Na3PO4, Na2HPO4, NaH2PO4或它们的混合物,以及不与酸作用的物质.称取试样2.000g,溶解后用甲基橙为指示剂,以HCl溶液(0.5000 mol/L)滴定消耗32.00ml,同样质量的试样,当用酚酞为指示剂时消耗HCl溶液12.00ml.求试样的组成及各组分的百分质量分数.Na2HPO4Na2HPO4+HCl+HClNa3PO4Na2HPO4 解： 酚酞终点 NaH2PO4甲基橙终点 Na3PO4与NaH2PO4不能共存，V甲 > V酚 试样组成为

20、Na3PO4和Na2HPO4由题意得：Na3PO4Na2HPO4 消耗VHCl = V酚Na2HPO4NaH2PO4 消耗VHCl = V甲 2 V酚补充题：1 下列各酸，哪些能用NaOH溶液直接滴定或分步滴定？哪些不能？如能直接滴定，各应采用什么指示剂？甲酸（HCOOH） Ka = 1.8×10-4硼酸（H3BO3） Ka1 = 5.4×10-10琥珀酸（H2C4H4O4） Ka1 = 6.9×10-5 , Ka2 = 2.5×10-6柠檬酸（H3C6H5O7） Ka1 = 7.2×10-4 , Ka2 = 1.7×10-5 , K

21、a3 = 4.1×10-7顺丁烯二酸 Ka1 = 1.5×10-2 , Ka2 = 8.5×10-7 （6）邻苯二甲酸Ka1 = 1.3×10-3 , Ka2 = 3.1×10-6 解：设Cb = Ca = 0.10 mol/L，Va = 20.00 ml (1) 甲酸（HCOOH） Ka = 1.8×10-4 Ca ·Ka > 10-8，能被准确滴定计量点产物：HCOO 一元弱碱 CbKb 20KW , Cb / Kb > 500 选酚酞指示剂 (2) 硼酸H3BO3 Ka1 = 5.4×10-10，

22、Ka2 = 1.8×10-13，Ka3 = 1.6×10-14，Ca Ka1< 10-8，Ca Ka2< 10-8，Ca Ka3< 10-8无滴定突跃，指示剂在终点无明显颜色变化，不能用NaOH准确滴定。(3) 琥珀酸（H2C4H4O4）Ka1 = 6.9×10-5，Ka2 = 2.5×10-6Ca Ka1 > 10-8，Ca Ka2 > 10-8，Ka1 / Ka2 < 104只有一个滴定突跃，两级离解的H+被同时滴定。计量点产物：Na2C4H4O4 二元弱碱选酚酞指示剂 (4) 柠檬酸（H3C6H5O7）Ka1 =

23、 7.2×10-4，Ka2 = 1.7×10-5，Ka3 = 4.1×10-7 Ca Ka1 > 10-8，Ca Ka2 > 10-8，Ca Ka3 10-8，Ka1 / Ka2 < 104，Ka2 / Ka3 < 104 只有一个滴定突跃，三级离解的H+被同时滴定。 计量点产物：Na3C6H5O7 三元弱碱 用最简式计算： (5) 顺丁烯二酸 Ka1 = 1.5×10-2，Ka2 = 8.5×10-7 Ca Ka1 > 10-8，Ca Ka2 > 10-8，Ka1 / Ka2 > 104 可准确分步滴

24、定，有两个滴定突跃。 第一计量点：产物NaHA 两性物质 第二计量点：产物Na2A 二元弱碱 （6）邻苯二甲酸 Ka1 = 1.3×10-3 , Ka2 = 3.1×10-6Ca Ka1 > 10-8，Ca Ka2 > 10-8，Ka1 / Ka2 < 104只有一个滴定突跃，两级离解的H+被同时滴定。计量点产物：Na2A 二元弱碱 选酚酞作指示剂2. Na2CO3液（0.1mol/L）20ml两份,用HCl液(0.2 mol/L)滴定,分别用甲基橙和酚酞为指示剂,问变色时所用盐酸的体积各为多少? 解：甲基橙做指示剂的反应式：Na2CO3 + 2HCl =

25、 2NaCl + CO2 +H2O 酚酞做指示剂的反应式：Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl 甲基橙变色消耗HCl 20 ml，酚酞变色消耗HCl 10 ml3. 以HCl溶液(0.01000 mol/L)滴定NaOH溶液（0.01000mol/L）20.00ml, 甲基橙为指示剂,滴定到pH4.0为终点; 用酚酞为指示剂, 滴定到pH8.0为终点,分别计算滴定终点的误差,并指出哪种指示剂较为合适. 解：强酸滴定强碱 终点pH=4.0 终点在计量点后终点pH=8.0 终点在计量点前 用酚酞较合适4在下列何种溶剂中醋酸、苯甲酸、盐酸及高氯酸的酸强度都相同？ （1）纯水 （2

26、）浓硫酸 （3）液氨 （4）甲基异丁酮答：在液氨中相同。第五章 配位滴定法习题解答3、在0.10 mol/L的AlF63-溶液中，游离F-的浓度为0.010 mol/L。求溶液中游离Al3+的浓度，并指出溶液中配合物的主要存在形式。解：查表得：。而F-=0.010mol/L，溶液中配合物的主要存在形式是AlF3、AlF4-、AlF52- 。6. 取100 ml水样，用氨性缓冲溶液调节至pH=10, 以EBT为指示剂，用EDTA标准液（0.008826mol/L）滴定至终点，共消耗12.85 ml，计算水的总硬度（即含CaCO3 mg/L）。如果将上述水样再取100 ml, 用NaOH调节pH=

27、12.5, 加入钙指示剂，用上述EDTA 标准液滴定至终点，消耗10.11ml，试分别求出水样中Ca2+和Mg2+的含量。解：7. 称取葡萄糖酸钙试样0.5500g，溶解后，在pH 10的氨性缓冲溶液中用EDTA滴定（EBT为指示剂），消耗浓度为0.04985 mol/L的EDTA标准溶液24.50ml，试计算葡萄糖酸钙的含量。（分子式为C12H22O14CaH2O,MC12H22O14CaH2O=448.4）补充题1. 若被滴定的Fe3+=1.0×10-2mol/L,试计算用相同浓度EDTA滴定时，（1）最低pH值和最高pH值（仅考虑酸效应）；（2）pH=10, F-= 0.1 m

28、ol/L时，求条件稳定常数。(lg1 3分别为5.2、9.2、11.9)解：(1)根据，即，只考虑酸效应时，,查表得, ,由表得：pH=1.0,由Fe3+OH3=Ksp,pOH=11.3 ，pH=2.7，最高pH=2.7(2) pH=10时，lgaY(H)= 0.45;lgaFe(OH)= 0.6, lg1 3分别为5.2、9.2、11.9,则2. 在EDTA配位滴定中，若Cd2+离子的浓度为0.020mol/L, 溶液的pH=5，游离氨的浓度为0.10 mol/L，以二甲酚橙为指示剂，计算滴定终点误差。解：查表得：lgKCdY=16.46，lg1 4分别为2.6、4.65、6.04、6.92

29、，pH=5时，lgaY(H)= 6.45，lgaCd(OH)=0 (1) cCd(sp) =0.010 mol/L pH为5时，指示剂变色点:第六章 氧化还原滴定法习题解答2、解: Y=0.10mol/L反应向左进行。3. 用KMnO4标准溶液滴定Fe2+的反应为：MnO42- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ 5Fe3+ +4H2O 试计算：该反应的平衡常数；为使反应完全定量进行（Fe2+10-3Fe3+）,所需的最低H+是多少？（已知 ）解：K=1062.63反应定量进行，则Fe3+=103Fe2+, Mn2+=103MnO42-,反应平衡时H+=2.6×10-6 mol

30、/L4. 在25，1mol/L HCl溶液中，用Fe3+标准溶液滴定Sn2+液，计算滴定反应的平衡常数并判断反应是否完全；化学计量点的电极电位；滴定突跃电位范围，请问可选用哪种氧化还原指示剂指示终点？（已知 ）解：因为n1:n2=1:2, 且lgK>9,所以反应能进行。 滴定反应 半电池反应：化学计量点电位：电位突跃范围：亚甲蓝指示剂的，位于滴定电位突跃范围（0.23V0.52V）内，因而选亚甲蓝作指示剂为宜。5. 用K2Cr2O7标定Na2S2O3溶液时，称取0.5012g基准K2Cr2O7，用水溶解并稀释至100.0ml，吸取20.00ml，加入H2SO4及KI溶液，用待标定的Na2

31、S2O3溶液滴定至终点时，用去20.05ml，求Na2S2O3溶液的浓度。(294.19)解：反应为：+ 6I-+ 14H+ +3I2+ 7H2OI2 + 22I- +1mol 3molI2 6mol，故6今有胆矾试样（含CuSO4·5H2O）0.5580g，用碘量法测定，滴定至终点时消耗Na2S2O3标准溶液（0.1020mol/L）20.58ml。求试样中CuSO4·5H2O的质量分数。（）解：2molCuSO4·5H2O2molCu2+1molI22molNa2S2O3计算CuSO4·5H2O含量：8. 称取苯酚试样0.1528g，置100 ml量

32、瓶中，加水适量使溶解并稀释至刻度，摇匀；移取20.00ml于碘瓶中，加溴液（KBrO3+KBr）25.00ml及适量盐酸、碘化钾试液，待反应完全后，用Na2S2O3滴定液（0.1023mol/L）滴定至终点时用去20.02ml。另取溴液25.00ml作空白试验，用去上述Na2S2O3滴定液37.80ml。计算试样中苯酚的质量分数。（）解：有关化学反应为+Br+3HBrOHBrBr3Br2OHBr2（剩余）+2I I2+2Br苯酚样品故 第七章 沉淀滴定法和重量分析法习题答案1. 以下银量法测定中，分析结果偏高还是偏低？为什么？（1）在pH 4或pH 11条件下，用铬酸钾指示剂发测定Cl-。（2）采用铁铵矾指示剂法测定Cl-或Br-，未加硝基苯。