分析化学(第7版)课后答案

1、第二章误差和分析数据处理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。 答：磋码受腐f系统误差（仪器误差）；更换磋码。天平的两臂不等长：系统误差（仪器误差）；校正仪器。容量瓶与移液管未经校准：系统误差 （仪器误差）；校正仪器。在重量分析中，试样的非被测组分被共沉淀：系统误差（方法误差）；修正方法，严格沉淀条件。试剂含被测组分：系统误差（试剂误差）；做空白实验。试样在称量过程中吸潮：系统误差 （操作误差）；严格按操作规程操作。化学计量点不在指示剂的变色范围内：系统误差（方法误差）；另选指示剂。读取滴定管读数时，最后一位

2、数字估计不准：偶然误差；严格按操作规程操作，增加测定次数。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：系统误差（仪器误差）；校正仪器。在HPLCM定中，待测组分峰与相邻杂质峰部分重叠 ：系统误差（方法误差）；改进分析方法6、两人测定同一标准试样，各得一组数据的偏差如下：(1)(2)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：ddll |d21砥|dnn2s .di,n 1标准偏差能突出大偏差。第一组数据精密度高。di 0.24 d20.24s10.28S20.317、测定碳的相对原子质量所得数据： 及。求算：平均值；标准偏

3、差；平均值的标准偏差；平均值在99濯信水平的置信限。一 X：解： xL 12.0104n0.0012(Xi x)2n 10.00038置信限=t、= n=3.25查表 2-2, f9时，t0.01 3.250.000380.00128、在用氯丁二烯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%改变反应条件进行试生产，取样测定，共取6次，测定杂质含量分别为： % % %。鼠%问改变反应条件后，产品中杂质百分含量与改变前相比，有明显差别吗（a=寸）解：x 1.51% xS 0.13%SxS/ n 0.13%/、6 0053%1.51% 1.60%0.053%

4、1.7查表2-2 , 15, =, t计算 t临界值所以，改变反应条件后,杂志含量与改变前无明显差别口9、解：HPLC数据：%, %, %, %, %,% (6 次)x 98.3%化学法数据：,S 1.1%,%,%,%,%(5 次)用x 97.6% , S 0.54%F检验两种方法结果的精密度是否存在显著差别211%> 4.15，查表 2 4, f1 5、f2 4时,F 6.260.54%212F 0.05,4,4说明两种方法的精密度没有显著性差别检验平均值是否有显著性差别XiX2Sr'Sr(必 1)S12 n 1)S；n1 n2 2(6 1)1.1%2(5 1)0.54%20.

5、895%6 5 2|98.3% 97.6%”三 1290.895%. 6 5片.。5,9(2.262)说明两种方法的平均值没有显著差别。在该项分析中，HPLC法可以代替化学法10、解：0.1019 0.1027 0.1021 0.1020 0.10180.1021(mol/L )11、解:0.0003540.1027 0.1021GSx可疑 x0.0003541.695查表2-6,G计算 G临界值小一 0.1019X) x S 0.000354RSD0.05,测定6次，G临界值1.890.1027mol/ L这个数据应保留0.1027 0.1021 0.1020 0.10180.1021(mo

6、l/L )S=100% x0.000354100%0.35%0.10210.95,0.05; f5；差得力05,52.571S t .nP 95% 时,u 2.74 2.5710.56.62.740.59% P 99% 时，t0.01,54.0320.56 u 2.74 4.032 2.740.92%第三章滴定分析法概论1、解：不可直接配制标准溶液的物质：NaOH ,化学性质不稳定HCl ,不是固体，难得到纯净物H 2SO,不是固体KMnO4,难制得纯度高的纯净物Na 2S2Q,难制得纯净物，化学性质不稳定2、答：草酸晶体部分风化后标定氢氧化钠溶液浓度结果偏低（称取一定质量基准物，实际物质的量

7、超过计算值，消耗了更多的氢氧化钠，浓度标定结果偏低） 用此氢氧化钠溶液测定有机酸摩尔质量时结果偏低；碳酸钠吸潮带有少量水分后标定盐酸溶液浓度结果偏高（称取一定质量基准物，实际物质的量小于计算值, 消耗了更少的盐酸，浓度标定结果偏高），用此盐酸溶液测定有机碱摩尔质量时结果偏高。3、（1）读数偏大，结果（HCl）浓度偏低（2） >,结果偏高（3）HCl浓度比真实浓度低，需要消耗更多的HCl,结果偏低（4）相同质量的碳酸氢钠比碳酸钠消耗的盐酸少，导致消耗盐酸体积减小，盐酸浓度测定值偏高4、写出下列各体系的质子条件式。解：（1）NH4H2PO:H+H 3PO=OH-+HPO42-+2PO 43-

8、+NH3(2)H2SO(C)+HCOOHC2):H+=OH-+HSO4-+2SO42-+HCOO(3)NaOH(C)+NH( C):H+ C+NH4+=OH-(4)HAc( C)+NaAc(G):H+=OH-+Ac - G(5)HCN(C)+NaOH):H+ C=OH-+CN-5、写出H3AsOMgBr2水溶液的电荷平衡式。解： OH -+H 2AsO-+2HAsO42-+3AsO43-=H+ 2Mg 2+H +=OH-+Br -6、解：5002.0 17.0366(ml)57(ml)55.5(ml)10000.89 29%5002.0 60.0510001.05 1009%5002.0 98

9、.0810001.84 96%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勺滴定度该HCl溶液对CaO的滴定度。解：HCl+NaOH=NaCl+20 2HCl+CaO=CaCl 2+H2OTHCl/NaOHMN2 0.004374 0.004799(g/ml)Mhci_M CaO _ _.THCl/caO 0.0043740.003365(g /ml)M hci 29、解：CaCO3 2HCln碳酸钙w碳酸钙11,、，、2nHCl -(0.2600 25 0.1225 13.00) 2.454(mmol)3M 碳酸钙 n碳酸钙 100%

10、100.09 2.454 10100% 98 2%ms0.250010、二元弱酸H2A,已知pH=M, (J H2A= (J HA-' pH=时， (J HA- = (J A2- o 计算：H2A的pKa1和p“2HA溶液的pH。解： pKa1=, pK2 =（二元酸分布系数公式，两个相等处，一个极大值）1 , pH -(PKai PKa2)4.07 2第四章酸碱滴定法补充习题：下列各酸，哪些能用NaOH#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(1)甲酸(HCOOH)Ka=x 10-4答：CKa>10可以直接滴定。可以采用酚酬指示剂 硼酸(H3BO)K.1

11、= x 10-10答：cKa1<10-8,不可以直接滴定。(3)琥珀酸(H2GH4。)Ka1=X10-5, Ka2=X10-6答：CKa1>108, CK2>108,但Km/K2< 104。不能分步滴定，但可以直接一次性滴定。(4)柠檬酸(H3GH5。)Ka1=x 10-4 , Ka2=x 10-5 , K.3=x 10-7答：CKa1>108 ,CKa2>10-8,CKa310-8 但Ka1/ K.2 <104 ,/ K13 c。不能分步滴定，但可以直接一次性滴定。 顺丁烯二酸K.1=x 10-2, Ka2=x 10-7答：CKa1>108,

12、CKJ2-108,且 (/(2>104。可以分步滴定。(6)邻苯二甲酸K.1=x 10-3, Ka2=x 10-6答:CK1>108, CK2>108,但K1/K2< 104。不能分步滴定，但可以直接一次性滴定。1、解：NaOHMUC CO,将部分转化为 Na2CO。滴定强酸，如果以甲基橙为指示剂，终点化学计量关系还是1:2,基本无影响。若以酚酥为指示剂，则碳酸钠不能完全作用为氯化钠，对结果有明显影响。滴定弱酸，NaOH中和弱酸，NaCO不能中和弱酸，需要消耗更多的标准溶液，将带来正误差(分析结果偏高)。2、答：硼砂溶于水将生成极弱酸硼酸和一元弱碱RO2- + 5H 2

13、。= 2H2BO + 2H 3BO一元弱碱的K=Kw/Ka,期S = X10-5 ,因此可以用盐酸准确滴定而醋酸钠K极小，无法准确滴定。氢氧化钠可以测定醋酸不能滴定硼酸同理。补充习题：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纯水；浓硫酸；液氨；甲基异丁酮答：?氨(碱性溶剂是酸的均化性溶剂)补充习题：下列溶剂中何者为质子溶剂何者为无质子溶剂若为质子溶剂，是酸性溶剂还是碱性溶剂若为无质子溶剂，是偶极亲质子溶剂还是惰性溶剂冰醋酸；二氧六环；乙二胺；甲基异丁酮；苯；水；乙醍；异丙醇；丙酮；丁胺答：质子溶剂：；其中，酸性溶剂：；碱性溶剂：无质子溶剂：；其中，偶极亲质子溶剂：；惰性溶剂：

14、补充习题：有一碱液，可能是 NaOH NaC。NaHCOg其中两者的混合物。今用盐酸滴定，以酚酬为指示剂时消耗HCl的体积为V、加入甲基橙，继续用盐酸滴定又消耗HCl的体积为Vo当出现下列情况时，溶液各由哪些物质组成V、>V> 0；V2>V1>0;V1=V2；V1=0, %>0;V1>0, V2=0答： NaOH+NCO; NaCQ+NaHCO Na2CO; NaHCO NaOHL NaHzPO 两性物质溶液,3、解：c 20Kai； cKa2 20Kw3.708 10 3(moI)H CKai Ka2Kai C6.9 10 3 6.2 10 8 0.106

15、.9 10 3 0.102.0 10 5(mol/L)pH 4.70注：此时公式中的Ka1和Ka2对应于磷酸的第一和第二步离解。L HAc和L NaAc混合溶液缓冲溶液，用缓冲溶液公式计算c碱pHpKaIg c酸0.054.76 Ig0.054.76L NaAc溶液 碱性溶液，按一元弱碱公式计算OH cKbc_b KKwa, HAc0.17.67HpH1 .3 10 9(mol/L )8.88 L NH4CN,两性物质溶液，用最简公式计算PH12(PKa1 PKa2)12 (pKa,NH4 PKa,HCN )12(9.25 9.21)9.23L H3BO, 一元弱酸溶液，用最简公式计算H cK

16、a0.10 5.4 10 10 14 1.7 10 5 6(mol/L )7.35 10 6(moI/L )pH 5.13L NH4NO, 一元弱酸溶液，用最简公式计算H ,；cKaNH,<0.05 5.6 10 10 5.29 10 6(moI/L )pH 5.284、已知水的离子积常数 Ks=10-14,乙醇的离子积常数 Ks=,求：(1)纯水的pH和乙醇的pQHsOH。(2)LHCIO4的水溶液和乙醇溶液的 pH pQHQH及pOH pGHsQ (设HCIO全部离解)11斛 pH -pKs 7.00pC 2H 50H 2 -pKs 9.55(2)因HCIQ全部离解，故水溶液中：pH

17、= pOHZ醇溶液中： pOH50H=, pOH5O=.解：HA的摩尔质量3n HA(W)NaOH0.0900 41.201000n HA(W)NaOHnHAmHAMAMhamHAnHA1.2503.708 10 3337.1(g/mol)4.3SHA的Ka值滴定剂加到8.24mL时，溶液pH此时,%a 剩余量=3.708 1030.0900 8.24生成NaA的物质的量=00900100010008.24= 7.4160.0029664(mol)_ 410 (mol)pH PKa 丈 pKa lg7.416 10 44.300.0029664pKa 4.902Ka 10 4.9021.26

18、10 5溶液呈碱性化学计量点pH的计算 化学计量点完全生成NaA,OH 尸FpKb-60.0900 41.2041.20 50141051.26 105.6810pOH 5.24pH 14.00-5.24= 8.766、解:化学计量点时,完全生成NaAc LOHcKbcKwK apOH= pH=>0.0500 1.0 10 141.7 10 55.4 10 6mol/L7、解:Na终点误差计算略，计算结果相等均为 %酚酬做指示剂，消耗盐酸，说明试样中有Na3POo3PO + HCl = Na 2HPO + NaClnNa3PO4mNa3PO412.00nHCl 0.5000 0.0060

19、(mol)10000.0060 163.94 0.98364(g)试样中Na3PO4的含量为： 0.98364/2.00 49.18% 滴定至甲基橙终点时，Na3P。4 2HCl=NaH 2P。4 2NaCl Na2HPO 4+ HCl = NaH 2PO 4 NaCl 与Na 2HPO 4反应消耗的HCl为： 32.00-2 12.00= 8.00(mL) 试样中NazHPO 4的质量为： 8.00 0.5000 142.14= 0.568(g) 1000试样中Na2HPO 4的含量为： 0.568/2.00 28.4%8、解:茶酸为一元酸，1羟基茶酸为二元酸。第一计一计量烦I基被中和；消耗

20、 标谶3.58ml;第二计量点时，酚羟基被中和；消耗标准液(5.19 3.58) 1.61ml 有：n蔡酸 山羟基蔡酸Q1790 3.58n1 羟基 装酸 1.61 0.1790 0.288 mmol)n 蔡酸 0.353(mmol)w蔡酸0.353 172.01000 0.1402100%43.3%0.288 188.0w1羟基 蔡酸 100%38.6%1000 0.14029、解：只简单提示思路，尿素分子式为CO(NH"；每分子尿素能产生 2分子能被吸收滴定的NHo因此滴定剂HCl物质的量为尿素物质的量 2倍第五章配位滴定法3、解：此题题意为 Al3+总浓度为L。M(f)1才F-

21、法尸2 MF-6= 1+X 104+X 107+X 109+X 109+X 109+X 107 9=x 109比较式中各项数值相对大小，可见主要存在形式为AlF3、AlF；、AlF52-Al 3+= cai/ a ai(f)=x 109)= x 10-11 (mol/L)4、待测溶液含 2X10-2mol/L 的 Zn2+和 2X 10-3mol/L 的 Ca2+,(1)能否用控制酸度的方法选择滴定Zn2+(2)若能，控制酸度范围是多少解： lg (cK：) = >5,可用控制酸度的方法选择滴定Zn2+o首先计算控制酸度的下限，根据lg(CZn, spKZnY) 6Coa, sp(2.0

22、 10 2)/2 1.0 10 2(mol/L)'要求：lg KznY 8lgKZnY lg Y(H) 8lg Y(H)lgKZnY -8= 8.50查表 6 2得，pH4.0时，lg Y(H) = 8.44准确测定Zn的pH下限是4.0K,2OH -sp,Zn(OH) 2CZn210 15.5："I2.0 10 2106.9pOH 6.9pH7.1为防止Zn 2水解要求：5.解：(1)能否选择性滴定的思路，分别计算KZnY和KCdY,看能够满足选择性滴定的条件1g( CK') 5'1g K ZnY 1g K ZnY 1gY 16.504.65 11.85&#

23、39;1gK odY 1g K odY1gY 1g Cd16.46 4.64 7.379 4.441CdCd (I)11I22I 3I 34I 41102.4 2.0 103.4 2.02105.0 2.03106.15 2.041073794.441 5 满足选择性滴定的条件,可以选择性滴定 Zn11.85(2)TE10 pM110 pM, 100%lg KMYcM,sp K lgKZnYY(H) Y(Cd)MYlg Y1 1016.50 7.08 9.424.659.379 16.4610107.0810cd2Cd(I)0.020/2一 73791010799.38pM sp1/2(pcM

24、(sp) lgK my)12(2 9.42)5.71pMTEPM ep PM sp10 pM110pM,UcM, spK MY6.5 5.71 0.79100.79 10-0.79100%102 109.420.12%6、解:总硬度0.008826 12.58100/1000100 1，一 一、1001 111.0mg/L (CaCO3)0.008826 10.11 40.078Ca100/100035.76(mg/L )0.008826 (12.58 - 10.11) 24.305Mg100/10005.297(mg/L17、解n葡萄糖酸钙nCanEDTAm葡萄糖酸钙M葡萄糖酸钙CVedta

25、m葡萄糖酸钙448.4m葡萄糖酸钙24.50 0.04985 -10000.5476(g)w葡萄糖酸钙0.5476 100%99.6%0.5500第6章氧化还原滴定法2.解：根据题意，有：Y' 0.10mol/LY'0.10101351对于Fe3 ,有c 3FeFe3 FeY 1.00mol/LFeY K1.00Fe3 1025.1 解得：Fe3 Fe3 Y 4 FeYFe310 14.51对于Fe3，有c 2FeFe2 FeY 2 1.00mol/LFeY 2 K1.00Fe2 101432解得：际2 Fe2 Y 4 FeY2Fe210 1451Y4-Y(H)0.61mol/

26、L2/Fe2eFe3Fe 3 /Fe0.771 0.059lg 100.059lg10 14.5110-10.59(mol/L )Fe3 Fe2 10.59一 0.159(V)0.613Fe /FeI2/I(0.534V)反应从右向左进行3.解:lgK9n( I。4/MnFes /Fe2 )0.0595(1.51 0.771) 62.63 K 91062.630.059反应定量进行的下限是Fe2Fe 3 /Fe210 3Fe3 ,Fe3 0.771Fe2 此时MnO 4 10 3Mn 2 0.059lg 1030.948(V)4、解：eMnO 4/Mn 20.0595lg10.0591.515

27、lg(H8H 2.6100.059 lg2Mn 2 10 3) 0.948可以解得:MnOH6( mol/L )eFe 3 /FeMnO 4 /Mn 28lg K'；）2(070。14)18.98 反应完全计量点电位0.0590.059Espe eni i n2 2ni n20.70 2 0.1430.33V电位突跃范围20.059 e 0.059。即:3 i 3n2ni0.059、，0 0590.14 30.23V 0.70 3 0,52V21应选亚甲蓝指示剂(理论变色点5、解：根据化学计量关系，硫代硫酸钠的物质的量为重铭酸钾物质的量6.(CV)Na2s2。36nK2Cr2O7CNa

28、2s2。36n匕520.00Gmf。？ / MV Na2 s2。3100.05 Na 2s2。36 0.5012/294.25 20.05/10000.1020(mol /L)6、解：先确定有关化学计量关系2Cu2+ I 2 2Na SQ计算胆研试样含量mCuS。4 5H 2。nCuS。4 5H 2。nNa "S,。2 2 3 MM CuSO 4 5H 2。mCuS。4 5H 2。(CV)Na 2s24 M CuSO 4 5H 2。0.1020 20.58/1000 249.690.5241(g)mCuS。4 5H 2。WcuSO4 5H 2。100%ms0.5241-100%0.5

29、58093.9%7、解：本题是返滴定法测定盐酸小豪碱的含量重铭酸钾与盐酸小豪碱反应化学计量关系为1:2。滴定度T=2(cV) 重锚酸钾 Mas* w =(mg/ml)与盐酸小篥碱反应的 K2CP2O的量为总量减去剩余量剩余ECnO的一部分(250ml中取100ml)用置换碘量法与 NaSO作用求算K 2Cr2。过量的量：nK 2Cr207,过量(CV) K 2。2。7,过量250nNa 2s2。31006VK 2Cr207,过量250(cV)Na2s2。31006 CC。？250 0.1002 11.26100 6 0.0160029.38(ml)与盐酸小聚碱作用的K 2Cr 2。7为(5029.38)20.62ml13.0520.62m盐酸小桑碱 zee。/w盐酸小柴碱100 %1000100%98.2%ms0.2740PhOH 3Br2-3(KBrO 3 KBr)312-6Na2s2O3设原试样中含苯酚为x克，有：x 20.001(37.80 20.02) 0.1023 94.11 100.0 61000解得：x=0.14265(g)试样中苯酚的质量分数为：0.14265w 革酚= 100% = 93.4% 0.15289、解：1C2。2-(2/5)KMnO 4CaCaC2Q(2/5)KMnO4设血液中