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文档简介
1、-. z.分析化学学习指导习题汇编 壮化学工程学院应用化学系2006年9月习题第一章、绪论例题解析自测习题一、判断题1、分析化学是表征与测量的一门科学 2、仪器分析方法具有灵敏度高、分析速度快等特点,因此在任何测定时可以取代化学分析法 3、化学分析法主要用于常量分析 4、例行分析是指一般化验室日常生产中的分析,又叫常规分析 ( )5、分析化学是一门获得物质信息,并诠释这些信息的科学 二、选择题1、试样用量为0.110mg的分析称为 C A常量分析 B半微量分析C微量分析 D痕量分析2、试样用量大于0.1g的分析称为 A A常量分析 B半微量分析C微量分析 D痕量分析三、填空题1、以物质的化学反
2、响为根底的分析方法称为化学分析法 。化学分析法 历史悠久,是分析化学的根底,所以又称经典化学分析法 ,主要有 滴定分析和重量分析等。2、以物质的物理和物理化学性质为根底的分析方法称为物理和物理化学分析法分析法。由于这类方法都需要较特殊的仪器,故一般又称为仪器分析。四、计算题五、问答题1、何谓化学分析和仪器分析?2、化学分析和仪器分析有何不同?3、分析化学的任务都有哪些?4、分析化学分为那几类?第二章、误差和分析数据处理例题解析例1、用沉淀滴定法测得Ba2Cl2H2O中的Ba的质量分数为0.5617.计算绝对误差和相对误差. 解:纯Ba2Cl2H2O中的Ba的质量分数为:wBa = MBa/M
3、Ba2Cl2H2O 换算因子=(137.33g/mol)/(244.24g/mol)= 0.5623Ea = 0.56170.5623 = -0.0006;Er = -0.0006/0.5623100% = -0.1%例2、用丁二酮肟重量法测定钢铁中Ni的百分含量,得到以下结果:10.48,10.37,10.47,10.43,10.40,计算分析的平均偏差,相对平均偏差,标准偏差和变动系数。解 : |d | 10.48 0.05 10.37 0.06 10.47 0.04 10.43 0.00 10.40 0.03 平均 10.43 和: 0.18 平均偏差d平均 =0.18/5 =0.036
4、(%) 相对平均偏差= (d平均 / *平均 ) 100%=(0.036/10.43 ) 100%=0.35%。例3、测定*硅酸盐试样中二氧化硅的质量分数%,5次平行测定结果为:37.40;37.20;37.30;37.50;37.30.计算平均值,平均偏差,相对平均偏差,标准偏差和相对标准偏差.解:例4、用标准方法平行测定钢样中磷的质量分数4次,其平均值为0.087%.设系统误差已消除,且=0.002%. 1计算平均值的标准偏差; 2求该钢样中磷含量的置信区间.置信度为0.95.解:12P=0.95时,u=1.96,根据:=*平均u平均=0.087%1.960.001%=0.087%0.00
5、2%.例5、对烧结矿试样进展了150次全铁含量的分析,其结果符合正态分布N0.4695,0.00202。求大于0.4735的测定值可能出现的次数。解:查表:p=0.4773,故在150次测定中大于0.4773的测定值出现的概率为:0.50000.4773=0.0227;因此可能出现的次数为:1500.0227=3次。例6、标定HCl溶液浓度,先标定3次,结果是:0.2001mol/L;0.2005 mol/L; 0.2009mol/L.后来又标定2次,结果是: 0.2004mol/L; 0.2006mol/L.试分别由3次和5次标定的计算结果计算总体平均值的置信区间.p=0.96.解:标定3次
6、时:*平均= 2005mol/L;s=0.0004mol/L,查表tp,f=4.30,故 =(*平均 tp,f)s/ =(0.2005(4.300.004)/=(0.2005mol/L0.0010) mol/L;标定5次时:*平均= 2005mol/L;s=0.0003mol/L,查表tp,f=2.78,故 =(*平均 tp,f)s/ =(0.2005(2.780.003)/=(0.2005mol/L0.0004) mol/L;例7、测定*试样中二氧化硅的质量分数得s=0.05%,假设测定的精细度保持不变,欲使置信区间的置信限tp,fs平均=0.05%,问至少对试样平行测定多少次解: *平均=
7、 tp,fs/=0.05%s=0.05%,故t/=0.05/0.05=1查表3-2可知:当f=n-1=5时,t0.95,5=2.57,此时,2.57/=1,即至少应当平行测定6次,才能满足题中的要求.例8、测定水中砷的含量,3次结果分别为1mg/L,2mg/L,9mg/L.问可疑数据9应否舍去(P=0.90)解:根据式 Q=(9-2)/(9-1)=0.88,查表3-3得:Q0.90,3=0.94,因Q Q0.90,3,故9mg/L这一数据不应舍去.例9、6次标定NaOH的浓度,结果:0.1050mol/L; 0.1042mol/L; 0.1086mol/L; 0.1063mol/L; 0.10
8、51mol/L; 0.1064mol/L.用格鲁布斯法判断0.1086mol/L这个数据是否应该舍去(P=0.95)解:6次测定值递增的顺序: 0.1042mol/L; 0.1050mol/L; 0.1051mol/L; 0.1063mol/L; 0.1064mol/L.; 0.1086mol/L,*平均= 0.1059mol/L, s= 0.0016mol/L;G=( 0.10860.1059)/0.0016=1.69;查表3-4得G0.95,6=1.82,GGp,n;故0.1086mol/L这个数据不能舍去.例10、用*新方法测定分析纯NaCl中氯的质量分数,10次测定结果的平均值*平均=
9、60.68%,平均值的标准偏差s*平均=0.014%,试样中氯的真实值T为60.66%,试以P=0.95的置信度判断这种新方法是否准确可靠解:根据式:得: t = (60.6860.66)/0.014=1.43;查表3-2得t0.95,9=2.26,由于: t G0.95,5,故以0.95的置信度舍去40.20%这一数值; (2)舍去40.20%后,测定结果为*平均=40.11%,S=0.01%,n=4.(3)查表t0.95,3=3.18,即:=40.10%(3.180.01%)/4=40.11%0.02%所以,在经过4次测定,以0.95的置信度认为,碱灰的总碱量(以氧化钠的质量分数表示)在4
10、0.0940.13%之间。自测习题一、判断题1、下述有关随机误差的正态分布曲线的论述中,错误的选项是 C A横坐标*值等于总体平均值时,曲线出现极大值;B曲线与横坐标间所夹面积的总和代表所有测量值出现的概率,其值为1;C纵坐标y值代表概率,它与标准偏差成正比,越小,测量值越分散,曲线越平坦;D分布曲线以*=点作纵坐标为其对称轴呈镜面对称,说明正负误差出现的概率相等。2、在无限屡次测量中,关于标准偏差与平均偏差之间的关系式,正确的选项是 B A;B4=3;C=0.8;D3=4。3、下述有关n次测定结果的平均值的标准偏差与单次测量结果的标准偏差之间关系式中正确的选项是 A A;B;C;Ds*。4、
11、以下有关置信区间的定义中,正确的选项是 B A以真值为中心的*一区间包括测定结果的平均值的几率;B在一定置信度时,以测量值的平均值为中心的包括总体平均值的*围;C真值落在*一可靠区间的几率;D在一定置信度时,以真值为中心的可靠*围。5、*试样含氯的质量分数的平均值的置信区间为36.45%0.10%置信度为90%,对此结果理解正确的选项是 D A有90%的测定结果落在36.35%36.55%*围内;B总体平均值落在此区间的概率为90%;C假设再作一次测定,落在此区间的概率为90%;D在此区间内,包括总体平均值的把握为90%。6、以下有关随机误差论述不正确的选项是 C A随机误差在分析中是不可防止
12、的;B随机误差出现正误差和负误差的时机均等;C随机误差具有单向性;D随机误差是由一些不确定的偶然因素造成的。二、选择题1、在以下情况下,那一种引起的是随机误差 B A试剂中含有微量被测组分;B天平的零点有微小的变动;C容量瓶和移液管不配套;D滴定时不慎从锥形瓶中溅出了一滴溶液。2、在以下情况下,那一种引起的是系统误差 A A试剂中含有微量被测组分;B天平的零点有微小的变动;C称量时试样吸收了空气中的水分;D滴定时不慎从锥形瓶中溅出了一滴溶液。3、当置信度为0.95时,测得Al2O3的的置信区间为35.210.10%,其意义是 D A在测定的数据中有95%在此区间内;B假设再进展测定,将有95的
13、%的数据在此区间内;C总体平均值落入此区间的概率为0.95;D在此区间内包含值的概率为0.95。4、衡量样本平均值离散程度时,应采用的是 A A标准偏差;B相对标准偏差;C极差;D平均值的标准偏差。5、以下数据中包含了3位有效数据的是 A B D A0.0330;BpKa=4.745C8.710-5;D0.0401;E10.030。6、以下数据中包含了2位有效数据的是 B,C,D A0.0330;BpH=10.00C8.710-5;D0.040;E10.030;7、以下四种表述中正确的选项是 A A绝对误差是测定值与真值之差;B偏差是测定值与平均值之差;C在消除系统误差的前提下,误差为0;D总
14、体平均值就是真值。8、下面四个数据中含有非有效数据数字的是 A A1800; B0.2418; C25.00; D1.000。9、测定试样中CaO的质量分数,称取试样0.908g,滴定耗去EDTA标准溶液20.50毫升,以下结果表示正确的选项是 C A10% ;B10.1% ;C 10.08% ;D10.077%。10、在以下四种表述中,说明系统误差小的是 A A空白试剂的结果可以忽略不记;B用标准试样做对照试验,结果没有显著差异;C平行测定的标准偏差小;D几次测定的结果都十分接近。11、以下四种表述中正确的选项是 B A绝对误差是测定值与平均值之差;(B)绝对偏差是各单次测定值与平均值之差;
15、(C)在消除系统误差的前提下,误差为0;(D)总体平均值就是真值。12、下面四个数据中有效数据数字模糊的是 B A0.2081 B2800 C25.00 D1.00013、在以下四种情况引起的误差中,属于偶然误差的是 C A砝码腐蚀;B所用试剂不纯;C天平零点有微小的变动;D天平两臂不等长。14、以下各项措施中,可以消除分析测试中系统误差的是 A A进展仪器校正;B增加测定次数;C增加称样量;D提高分析人员水平。15、*试样中含有约5%的硫,将其氧化为硫酸根,然后沉淀为硫酸钡,假设要求在一台感量为0.1的天平上称量Ba2SO4的质量的相对误差不超过0.1%,至少应称取试样的质量为 A A0.2
16、7g;B1.54g;C0.55g;D15g16、*学生分析矿石中铜的质量分数时,得到如下结果:2.50%,2.53%,2.55%,用法则估计再测一次所得结果不应弃去的界限是 A A2.53%0.07%;B2.51%2.55%;C2.53%0.017%;D2.463%2.597%;17、设天平称量时的标准偏差s=0.10,称取试样时的标准偏差sm为 B A0.10;B0.14;C0.20;D0.05。18、从精细度好就可以断定分析结果可靠的前提是 B A随机误差小;B系统误差小;C平均偏差小;D相对偏差小。三、填空题1、误差的大小是衡量准确度上下的标志,误差分为绝对误差,ER=*T 相对误差Er
17、= ER/T100% ;2、偏差通常用来量度精细度上下,偏差分为绝对偏差di= *i* i=1,2;平均偏差eq o(sup 6(-),sdo 2(d)= 1/n1di1 等。3、容量分析中实验用的仪器是分析天平和50毫升滴定管,*学生将称样和滴定的数据记为0.25g和24.1mL,正确的记录应为0.2500g, 和 24.10mL。4、容量分析中实验用的仪器是分析天平和50毫升滴定管,*学生将称样和滴定的数据记为0.215g和24mL,正确的记录应为0.2150g和 24.00mL 。5、分析天平的绝对误差为0.1mg,假设要求由称量引起的相对误差不大于0.1%,最少应称取试样0.2000g
18、。6、在定量分析中误差主要由系统误差和随机误差构成,其中系统误差的特点是具有单向性, 、 重现性 和 可测性 。7、在定量分析中误差主要由系统误差和随机误差构成,其中随机误差的特点是具有 大小和正负都难以预测或不可测性, 、 不可被校正和服从统计规律或正态分布; 。8、总体标准偏差是当测量次数为 无限屡次 时,各测量值对总体平均值的偏离。计算时,对单次测量偏差加以平方的好处为防止单次测量偏差相加时正负抵消和突出大偏差 。9、样本标准偏差在计算式的分母中引入n-1,它被称为 自由度。它通常指独立偏差的个数 。当测量次数非常多时,自由度与测量次数的区别可以忽略不计 。10、正态分布曲线的最高点表达
19、了数据的集中趋势;曲线以*=的一条直线为对称轴说明正误差与负误差出现的概率相等 。11、有限次测量结果的偶然误差的分步遵循t分布 。当测量次数趋近无限屡次时,偶然误差的分步趋向正态分布。其规律为正负误差出现的概率 相等,小误差出现 概率大 ;大误差出现的 概率小。12、决定正态分布曲线形状的两个根本参数为总体平均值和总体标准偏差。它们分别反映了测量的集中趋势 和 分散程度 。13、同一组测量值的标准偏差比平均偏差值 大;平均值的标准偏差比单次测量的标准偏差小 。14、置信区间的定义应当是:在一定置信度下,以平均值 * 为中心,包括总体平均值*围。四、计算题1、*药厂生产铁剂,要求每克药剂中含铁
20、48.00。对一批药品测定5次,结果为:47.44,48.15,47.90,47.93和48.03g-1。问这批产品含铁量是否合格p=0.95?教材74页26题解:;查表:所以:铁含量合格:47.5548.33g-1之间。2、根据有效数据的运算规则进展计算教材74页28题:解:1、7.99360.99675.02=3.00;2、0.03255.10360.06139.8=0.0712;3、1.2674.171.710-40.00217640.0121=5.344、pH=1.05,H+=8.910-2。3、用电为滴定法测定铁精矿中铁的质量分数%,6次测定结果如下:60.72,60.81,60.7
21、0,60.78,60.56,60.84。1用格鲁布斯法检验有无舍去的测定值p=0.95;2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;s=0.10;所以G5=1.67;G6=1.82;而p=0.95,n=6时,Gp,n=1.82.所以无应舍去的测定值。2;tt0.95,5;准确可靠。4、*试样中铝含量的质量分数测定值为1.62%,1.60%,1.30%,1.22%,计算平均偏差及其标准偏差。解:;故:5、*试样中含钴的标准值为1.75%,标准偏差=0.10%,设测量时无系统误差,求分析结果落在1.75%0.15%*围内的概率。解:;查正态分布概率积分表
22、,=1.5时,概率为0.4554。分析结果落在1.75%0.15%*围内的概率应为20.4554=86.6%。6、对*分析试样中铁含量进展了130次分析,分析结果符合正态分布N55.20%,0.20%,求分析结果大于55.60%可能出现的次数。解:=55.20%;=0.20%;*=55.60%,故:;查概率积分表,表值为0.4773,整个正态分布曲线右侧的概率为0.5000,结果大于55.60%之概率应为0.5000-0.4773=0.0227。总的分析次数为130次,因此1302.27%3次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:由:;即:,按此题意要
23、求查t,f值表:n=6时,t,f=t0.05,5=2.57,t2=6.6; t2n,不符合要求。n=7时,t,f=t0.05,6=2.36,t2=6.0; t2n,符合要求。故至少应当平行测定7次。8、用一种快速的方法测定钢铁中的硫含量,*标准试样中含硫0.123%,用该方法测定4次结果为:0.112%,0.118%,0.115%,0.119%。判断在置信度为95%时,新方法是否存在系统误差?假设置信度为99%呢?解:4次测定结果平均值及标准偏差为:。:=0.123%;故:。查t,f值表:置信度为95%时,f=3时,t0.05,3=3.18,tt0.05,3,有显著性差异,新方法存在着系统误差
24、;当置信度99%时,查t,f值表:t0.01,3=5.84,tt0.01,3, 没有显著性差异,新方法不存在着系统误差。五、名词解释1、有效数字及其运算规则。答:有效数字是由全部准确数字和最后一位不确定数字组成。有效数字运算规则:根据分析仪器和分析方法的准确度正确读出和纪录测定值,且只保存一位不确定数字;在计算结果之前,先根据运算方法确定做保存的位数,然后按照数字修约规则对各测定值先修约,后计算。2、准确度和精细度的分别。答:真值是试样中*组分客观存在的真实含量,测定值*与真值T接近的程度称为准确度。测定值与真值越接近,其误差越小,测定结果的准确度越高,因此误差的大小是衡量准确度上下的标志:E
25、R=*T绝对误差和Er=ER/T100%相对误差。一组平行测定结果相互接近的程度称为精细度,它反响了测定的再现性,精细度的上下通常用用偏差来量度:绝对偏差di=*i-*i=1,2,和相对偏差。3、误差和准确度。答:真值是试样中*组分客观存在的真实含量T,测定值*与T相接近的程度称为准确度;误差为测定值和真值之间的差值Ea=*T,是衡量准确度上下的标志。4、偏差和精细度。一组平行测定结果相互接近的程度称为精细度,它反映了测定值的再现性。偏差个别测得值与平均值之差,用来度量随机误差的大小。第三章、定性分析略第四章、滴定分析概论例题解析例1、浓盐酸的密度为1.19g/mL,其中HCl的含量为37%,
26、计算:(1)每升浓盐酸中所含HCl的物质的量和浓盐酸的浓度.(2)欲配制浓度为0.10mol/L的稀盐酸500mL,需取上述浓盐酸多少毫升解:(1)MHCl=36.46gmol-1;所以:nHCL =(m/M)HCL=(1.19g/mL1000mL0.37)/36.46g/mol=12mol;则:CHCl=(n/V)HCl=12mol/LVHCl=(0.10mol/L500mL) 12mol/L=4.2mL.例2、现有0.00982mol/L硫酸溶液1000mL,欲使其浓度增至0.1000mol/L,问需参加多少毫升0.2000mol/L的硫酸溶液解:设需参加0.2000mol/L的硫酸溶液为
27、V(mL),根据溶液增浓前后物质的量相等的原理,则:0.2000molL-1V0.00982molL-11000mL=(1000mLV) 0.1000molL-1,所以:V=18.00mL.例3 在稀硫酸溶液中,用0.02012mol/L的高锰酸钾溶液滴定*草酸钠溶液,如欲两者消耗的体积相等,则草酸钠溶液的浓度为多少假设需配制该溶液100.0mL.应称取草酸钠多少克解:M草酸钠=134.00gmol-1,标定反响为:5C2O42-2MnO4-16H2O=10CO22Mn2+8H20 因此: n草酸钠=(5/2)n高锰酸钾所以: (CV)草酸钠=(5/2)(CV)高锰酸钾依题意: (V)草酸钠=
28、(V)高锰酸钾则:C草酸钠=(5/2)C高锰酸钾=2.5 0.02012mol/L=0.05030mol/L假设配制0.05030molL草酸钠100.0mL,应称取草酸钠的质量为: m草酸钠= (CVM)草酸钠=0.6740g.例4-4 用Na2B40710H2O标定HCl溶液的浓度,称取0.4806g基准物质Na2B40710H2O,滴定至终点时消耗HCl25.20mL,计算HCl的浓度.解:M硼砂=381.42gmol-1,滴定反响为:Na2B4072HCl5H2O=4H3BO32NaCl即n硼砂=1/2n盐酸所以: (m/M)硼砂= (1/2CV盐酸C盐酸= (0.4806g2) (2
29、5.20mL/1000mL381.42g/mol)=0.1000molL-1。例5 、要求在滴定时用去0.20molL-1NaOH溶液2025mL,问应称取试剂邻苯二甲酸氢钾KHP多少克?如果改用草酸H2C2O42H2O做基准物质,又该称量多少克?解: MKHP=204.22g/mol;M草=126.07g/molV=20mL时:mKHP=0.20mol/L2010-3L204.22g/mol=0.80g,同理:V=25mL时:mKHP=0.20mol/L2510-3L204.22g/mol=1.0g;假设草酸时:V=20mL时:m草酸=1/20.20mol/L2010-3L126.07g/m
30、ol=0.26g,V=25mL时:m草酸=1/20.20mol/L2510-3L126.07g/mol=0.32g,故采用KHP时,称量0.80g1.0g;草酸时,称量0.26g0.32g。例6要加多少毫升纯水到1.000103mL的0.2500molL-1HCl溶液中,才能使稀释后的HCl标准溶液对CaCO3的滴定度THCl/CaCO3=0.01001gmL-1。解:M CaCO3=100.09g/mol。HCl与CaCO3的反响为: CaCO32H+=Ca2+H2OCO2所以:C盐酸=1.000103THCl/CaCO3/M Na2CO32=0.2000mol/L;设稀释时参加的纯水为V(
31、mL),依题意:0.2500mol/L1.000103mL=0.20000mol/L1.000103V;V=250.0mL。例7、K2Cr2O7标准溶液T K2Cr2O7 /铁()=0.01117g/mL,测定0.5000g含铁试样时,用去该标准溶液24.64mL,计算T K2Cr2O7 /三氧化二铁和试样中三氧化二铁的质量分数. 解:M铁=55.85g/mol;M三氧化二铁=159.69g/mol,滴定反响为:6Fe2+Cr2O72-14H+=6Fe3+2Cr3+7H2O;因为三氧化二铁相当于2Fe,所以:T K2Cr2O7 /三氧化二铁= T K2Cr2O7 /铁() (M三氧化二铁/2M
32、Fe)=0.01597g/L所以: wA = (mA /ms)= (0.01597g/L24,64mL)/ 0.5000g=0.7870例L-1NaOH溶液中参加多少毫升0.5000molL-1NaOH溶液,才能使最后得到的溶液浓度为0.2000molL-1NaOH?教材85页10题 解:设,需参加VmL,所以:500.0mL0.08000mol/L0.5000 mol/LVmL=500.0mLVmL0.2000 mol/L;40.000.5000V=100.00.2000V;0.5000V0.2000V=100.040.00;0.3000V=60.00;V=200.0mL。自测习题一、判断题
33、1、以下情况将对分析结果产生何种影响:A:正误差;B:负误差;C:无影响D:结果混乱。教材85页6题1标定HCl溶液浓度时,使用的基准试剂NaCO3中含有少量NaHCO3: A 2用递减法称量试样时,第一次读数使用了磨损的砝码: C 3加热使基准物质溶解后,溶液末冷却即转移至容量瓶中并稀释至刻度,摇匀,马上进展标定: A 4配制标准溶液时,末将容量瓶内的溶液摇匀: D 5用移液管移取样品时,事先末用待移取的溶液润洗移液管: B 6称量时,承接样品的锥形瓶潮湿: C 二、选择题1、欲配制草酸钠标准溶液以标定0.04000molL-1的KMnO4溶液,如果使标定时两种溶液消耗的体积根本相等,则草酸
34、钠应配制的浓度为 D A0.1000molL-1;B0.04000molL-1;C0.05000molL-1;D0.08000molL-1。2、下述情况中,使分析结果产生负误差的是 B A以盐酸标准溶液滴定*碱样,所用滴定管末洗净,滴定时内壁挂有液珠;B测定H2C2O42H2O的摩尔质量时,草酸失去局部结晶水;C用于标定标准溶液的基准物质在称量时吸潮了;D滴定时速度过快,并在到达终点时立即读取滴定管读数。3、今有0.400molL-1的HCl溶液1升,欲将其配制成浓度为0.500molL-1溶液需参加1.00molL-1的HCl溶液多少毫升 A A200.0mL;B400.0mL;C100.0
35、mL;D300.0mL。4、在1L0.2000molL-1的HCl溶液中,需参加多少毫升水,才能使稀释后的HCl溶液对CaO的滴定度THCl/CaO=0.005000gmL-1 C A60.80mL;B182.40mL;C121.60mL;D243.20mL。5、用同一KMnO4标准溶液分别滴定体积相等的FeSO4和H2C2O4溶液,耗用的标准溶液体积相等,则FeSO4和H2C2O4两种溶液的浓度之间的关系为 B A2CFeSO4=CH2C2O4;BCFeSO4=2CH2C2O4;CCFeSO4=CH2C2O4;D5CFeSO4=CH2C2O4。6、以下试剂能作为基准物质的是 D A优级纯的N
36、aOH;B光谱纯的Co2O3;C100枯燥过的CaO;D99.99%纯锌。7、将置于普通枯燥器中保存的Na2B4O710H2O作为基准物质用于标定HCl溶液的浓度,则HCl溶液的浓度将 B A偏高;B偏低;C无影响;D不能确定。8、NaOH标准溶液因保存不当吸收了CO2,假设以此溶液滴定H3PO4至第二个计量点,则H3PO4的分析结果会 A A偏高;B偏低;C无影响;D不能确定。9、称取纯As2O30.1978g,溶解后在酸性介质中用KMnO4溶液滴定至计量点时,耗去40.00毫升,则KMnO4溶液的浓度为 A A0.02000molL-1;B0.01500molL-1;C0.03000mol
37、L-1;D0.04000molL-1。10、称取铁矿石试样0.4000g,以K2Cr2O7标准溶液测定铁的含量,假设使滴定时所消耗的K2Cr2O7标准溶液的体积以毫升为单位恰好等于等于铁的质量分数以百分数表示的数值,则K2Cr2O7标准溶液对铁的滴定度应配制为 C A0.008000g(Fe)/mL;B0.006000g(Fe)/mL;C0.004000g(Fe)/mL;D0.002000g(Fe)/Ml。三、填空题1、在定量分析过程通常包括取样;试样分解 ;待测组分测定;结果计算等主要步骤。2、用沉淀滴定法测定NaCl中氯的质量分数,得到以下结果:0.5982,0.6006,0.6046,0
38、.5986,0.6024。测定平均结果为0.6009;平均结果的绝对误差为5.710-3;相对误差为 -0.94%;中位值为0.6006;平均偏差为2.110-3;相对平均偏差为0.35% 。3、标定HCl溶液浓度时,可用Na2CO3或硼砂Na2B4O710H2O为基准物质,假设Na2CO3吸水,则测定结果 偏高 ;假设硼砂结晶水局部失去,则测定结果 偏低 ,假设两者保存得当,不存在上述问题,则选 硼砂作为基准物质更好,原因为硼砂摩尔质量大,称量时相对误差小 。4、常用于标定HCl溶液浓度的基准物质有 Na2CO3和硼砂Na2B4O710H2O;常用于标定NaOH溶液的基准物质有有H2C2O4
39、2H2O和邻苯二甲酸氢钾KHC8H4O4 。5、KMnO4标准溶液作为氧化剂,在不同介质中可被复原至不同价态,在酸性介质中复原时,单元为KMnO4/5;在中性介质中复原时其根本单元应取KMnO4/3 ;在强碱性介质中复原,其根本单元为KMnO4;在有焦磷酸盐或氟离子存在时,酸性介质中复原,其根本单元应取KMnO4/4。6、KH(IO3)2作为酸,其根本单元为 KH(IO3)2 ;作为氧化剂用于标定Na2S2O3溶液时,其根本单元为 KH(IO3)2/12 ;作为复原剂,反响产物为IO4-时,其根本单元为KH(IO3)2/4。7、用酸碱滴定法测定Na2B4O710H2O,B,B2O3和NaBO2
40、4H2O四种物质,它们均按反响式:B4O72-2H+5H2O=4H3BO3进展反响,被测物与H+间的物质的量之比分别为1:2;2:1;1:1 ;2:1。9、欲测定Pb3O4含量,将Pb2+沉淀为PbCrO4,滤出沉淀后将其溶解于酸,参加过量的KI,以Na2S2O3标准溶液滴定生成I2,则Pb3O4与Na2S2O3的物质的量之比为 1:9 。定分析对滴定反响的要求是被测物质与标准溶液之间的反响按照一定的化学剂量关系进展 在化学计量时,反响定量完成99.9% 反响速度快;有简便可行的方法确定终点 。10K2Cr2O7标准溶液浓度为0.1000molL-1,该溶液对Fe的滴定度为0.03351g/m
41、l。:M Fe=55.85gmol-1四、计算题1、称取分析纯试剂K2Cr2O714.709g,配制成500.0mL的溶液,试计算K2Cr2O7溶液的物质的量的浓度?如果配制成1000mL的溶液,物质的量的浓度又是多少?M K2Cr2O7=294.18g/mol解:m/M K2Cr2O71000Ml=C K2Cr2O7500.0mL;C K2Cr2O7 =14.709/294.111000500.0=0.1000molL-1;C K2Cr2O7 =14.709/294.1110001000.0=0.05000molL-1;2、欲配制CKMnO40.020molL-1的溶液5.0102mL,需称
42、取KMnO4多少克?如何配制?教材85页9题解:m KMnO4=158.03gmol-1;依据公式可得:所以:配制:略。3、称取分析纯试剂K2Cr2O714.709g配制成500.0mL溶液,试计算:1K2Cr2O7 /溶液物质的量的浓度;2K2Cr2O7 溶液对Fe和Fe2O3的滴定度。教材86页16题解:1:mK2Cr2O7=209.18gmol-1;所以:2mFe=55.85 gmol-1;mFe2O3=159.69 gmol-1;所以:;五、名词解释1、标定答:以基准物质为准,通过滴定的方法,将一未知溶液的浓度准确求得的过程叫标定。2、基准物质?答:符合以下要求的化学试剂称为基准物质,
43、即:1、该物质的实际组成与其化学式完全符合;2、纯度符合AR级99.9%以上;3、试剂应当相当稳定;4、实际的摩尔质量较大。3、化学计量点?答:在适宜的反响条件下,用标准溶液,由滴定管参加到被测溶液中去,直到两者按照一定的化学反响方程式表示的计量关系完全反响为止,这时我们称该化学反响到达了化学计量点。4、滴定反响所应具备的条件。1被测物质与标准溶液之间的反响按照一定的化学计量关系进展;2在化学计量点时,反响的完全程度应到达99.9%以上;3反响速度要快;4要有简便可行确实定终点的方法;5、滴定与滴定分析答:先将试样制备成溶液置于容器中或锥形瓶、三角瓶,在适宜的反响条件下,再将另外一种准确浓度的
44、试剂溶液标准溶液由滴定管滴加到被测物质溶液中去,直到两者按照一定的化学反响方程式所表示的计量关系完全反响为止,这时称反响到达化学计量点计量点,sp这一操作过程称为滴定。然后根据滴定反响的化学计量关系、标准溶液的浓度和体积用量,计算出被测组分的含量,这种定量分析的方法称为滴定分析。6、标准溶液。答:标准溶液是准确浓度的溶液通常用4位有效数字表示,它是定量分析中进展定量计算的依据之一。7、滴定终点。答:反响物按照一定的化学反响方程式所表示的计量关系完全反响为止,这时称反响到达化学计量点化学计量点;一般说来,在滴定反响中由于在化学计量点时试液的外观并无明显的变化,因此还需参加适当的指示剂,使滴定进展
45、至指示剂颜色发生突变而,此时称为滴定终点。第五章、酸碱滴定法例题解析例1 写出NaNH4HPO4溶液的PBE解:由于与质子转移反响有关的起始酸碱组分为NH4+ , HPO42- , H2O ,因此它们就是质子参考水准.溶液中得失质子的反响可图示如下:与质子参考水准HPO42-比拟, H2PO4-和H3PO4分别是它得到1mol和2mol质子后的产物;而PO43-是HPO42-失去1mol质子后的产物; H3O+和OH-分别是得到或失去1mol质子后的产物.然后将得质子产物写在等式的左边,失质子产物写在等式的右边,根据得失质子的量相等的原则,PBE为:H+H2PO4-2H3PO4 = OH-PO
46、43-NH3或:H+= OH-PO43-NH3H2PO4-2H3PO4例2 计算pH=5时,C=0.10molL-1,计算HAc和Ac-的分布系数和平衡浓度。解:Ka=1.810-5; Ac-=1-0.36=0.64,所以:HAc=HAcC HAc =0.360.10molL-1=0.036molL-1Ac-=Ac-C HAc =0.640.10molL-1=0.064molL-1例3 计算pH=5时,0.1OmolL-1草酸溶液中C2O42-的浓度。解:-1 和1.00l0-7 mol.L-1 HCl溶液的pH值 .解:-1 10-6 mol.L-1;用最简式:H+-1,pH=1.30;而
47、1.00l0-7 mol.L-1 10-6 mol.L-1;所以用准确式: H+2一110-7H+一1.001O-14=OH+ =1.6l0-7 mol.L-1 ,pH=6.80计算结果说明,其pH=6.80,而不是7.-1 HF溶液的pH,Ka=7.210 -4.解:因为CKa20Kw ; 但C/Ka400,故用最简式:OH-=(C Kb)1/2= 5.310 6 ;所以:pOH=5.28 ,即:pH=14.005.28=8.72;对于 0.10 mol.L-1 HAc溶液,因CKa20Kw ; C/Ka400,使用最简式计算: H+=(CKa) 1/2=1.310 -3 mol.L-1;故
48、:pH=2.89;所以,参加等体积一样浓度的NaOH溶液后,pH增大了8.722.89=5.83个单位.-1 H3PO4溶液中H+及各型体的浓度,Ka1=7.210 -3. Ka2=6.310 -8. Ka3=4.410 -13.解:因为CKa140Ka2;Ka2Ka3;且CKa120Kw ;因此磷酸的第二,三级解离被忽略,所以可以按一元弱酸来处理, 但C/Ka400时,所以采用近似式计算:H+=-Ka1(Ka12一4CKa1)1/2/2= 2.410 -2mol.L-1 ;所以:H2PO4- 2.410 -2mol.L-1HPO42- H2PO4-Ka2/ H+ = 6.310 -8.mol
49、.L-1;PO43- Ka2Ka3/ H+= 1.210 -18.mol.L-1;例8:计算1.0 10 -2mol.L-1 Na2HPO4溶液的pH值.: Ka2=6.310 -8. Ka3=4.410 -13.解:因为CKa320Kw; C20 Ka1;故采用最简式计算:所以:pH=6.00例10 :计算0.lOO mol.L-1NH4NO3-0.2OO mol.L-1NH3,缓冲溶液的pH值。解:Kb=1.8010-5,NH+4=0.100 mol.L-1,NH3=0.200 mol.L-1,例11: 0.300 mol.L-1吡啶和0.100 mol.L-1HCl等体积相混合,是否缓冲
50、溶液计算溶液的pH值。 解 :吡啶为有机弱碱,与HCl作用,生成吡啶盐酸盐,生成的吡啶盐的摩尔数和参加的HCl的摩尔数相等,但两溶液以等体积相混合后,浓度减小一半,为0.100/2=0.05 mol.L-1;另外,未作用的吡啶浓度为0.300-0.100/2=0.100 mol.L-1。由此可见,溶液中同时大量存在吡啶及吡啶盐,所以是缓冲溶液。吡啶的Kb=l.710-6,用最简式计算得到:例12:在25mL0.10molL-1H3PO4中参加多少毫升0.10molL-1NaOH 溶液,即可以得到pH=7.00的缓冲溶液:H3PO4的pKa2=7.20.解:参加的NaOH和H3PO4反响生成磷酸
51、二氢钠和磷酸氢二钠,磷酸二氢钠和磷酸氢二钠构成缓冲溶液.所以:因此,参加的NaOH的量除了将H3PO4全部中和H2PO4-成外,还应过量,将局部H2PO4-进一步反响生成HPO42- ,设应参加NaOH 25.0mLV,则:CHPO42- =aOH 过量= (0.10molL-1V)/ 25.0mLV CH2PO4- = C H3PO4aOH 过量= (0.10molL-125.0mL 0.10molL-1V)/ 25.0mLV.因此:解之得:V=9.6mL,所以,共应参加NaOH为25.0mL9.6mL=34.6mL.例13:*试样中可能含有磷酸钠或磷酸氢二钠,磷酸二氢钠,或这些物质的混合物
52、,同时还有惰性杂质.称取该试样2.000g,溶解后采用甲基橙为指示剂,以0.5000mol/L的HCl标准溶液滴定,用去32.00mL,而用酚酞指示剂,同样质量试样的溶液,只需上述HCl标准溶液12.00mL即滴定至终点,问试样由何种成分组成各组分含量又是多少解:滴定过程见图解.只有图上相邻的两种组分才可能同时存在于溶液中.此题中V1=12.00mL,V2=32.00mL-12.00mL=20.00mL,且V2V1,故试样中只有Na3PO4和Na2HPO4 .于是:它们的质量分数为:wNa3PO4=0.5000mol/L12.0010-3 L163.94g/mol2.000g=0.4918;w
53、Na2HPO4 =0.5000mol/L 32.00 10-3 L 12.0010-3 L 141.96g/mol 2.000g=0.2839.例14:怎样配制1.0L,pH=10.00,=0.20的缓冲溶液?解:根据题意设条件,由标准缓冲溶液表知道可选pKa=9.26的NH3NH4Cl缓冲溶液。并根据=2.3cHAA-得: 又: 则:;因此配制1.0L该缓冲溶液需要:NH4Cl 0.68molL-11.0L0.15=0.10mol,约5.4g;NH3 0.68molL-11.0L0.85=0.58mol,38mL含NH3为29%的溶液。自测习题一、判断题1、0.30molL-1HCl溶液中通
54、入H2S至饱和,溶液中cS2-=Ka2H2SmolL-1 2、浓度相等的酸与碱反响后,溶液呈中性 3、0.30molL-1的*一有机弱酸的钠盐溶液,其pH值为10.0,该弱酸的解离度为0.10% 4、纯水加热到100,KW=5.810-13,所以溶液呈酸性 5、以下酸碱溶液浓度均为0.1000molL-1,能否采用同等浓度的滴定剂直接准确滴定?假设能直接滴定,应选择什么标准溶液和指示剂?教材148页8题1HFKa=7.210-4 (CKa10-8,可以,NaOH标准溶液,酚酞作指示剂pHsp=8.07);2KHPKa=3.910-6 (CKa10-8,可以,NaOH标准溶液,甲基橙作指示剂pH
55、sp=3.50);3NH3+CH2COONaKa2=2.510-10;Kb1=4.7610-5 (CKb110-8,可以,HCl标准溶液,甲基橙作指示剂pHsp=2.67);4NaHSKa2=1.210-15;Kb2=1.7510-7 作为酸不可以,作为碱,CKb2=1.7510-810-8,可以,HCl标准溶液,甲基橙作指示剂pHsp=3.89);5NaHCO3Kb2=0.9610-8; 作为酸不可以,作为碱,CKb2=0.09610-810-8,不可以,但是如果误差允许Er0.3%,勉强可以,HCl标准溶液,甲基橙作指示剂pHsp=3.89);6CH26N4Kb=1.410-9; (CKb
56、1=1.410-1010-8,不可以;7CH26N4ClKb=1.410-9; (6的共轭酸,CKa=7.110-810-8,可以, NaOH标准溶液,酚酞作指示剂;8CH3NH2Ka=4.210-4 (CKb10-8,可以,HCl标准溶液,甲基橙作指示剂pHsp=3.38);6、一试液可能是NaOH、Na2CO3 、NaHCO3L-1的HCl标准溶液,以酚酞为指示剂可滴定至终点。判断以下情况下,继以甲基橙为指示剂滴定至终点,还需要参加多少毫升HCl标准溶液,第三种情况的试液的组成如何?教材149页15题1试样中所NaOH与Na2CO3含物质的量比为3:1 15:5,需5mL;2原固体试样中所
57、含的NaHCO3和NaOH物质的量比为2:1 40:20,需40mL;3参加甲基橙后滴加半滴HCl标准溶液,试液即呈终点颜色 需0mL, 只含NaOH;二、选择题1、以下计算式中描述酸碱滴定法中指示剂变色*围的是 C 。ApH=Pka;BpH=kaC-1/2;CpH=Pka1;DpH=ka1ka2-1/2;2、使用OH-=CKb-1/2的条件是 B 。ACKb20Kw;C/Kb400;BCKb20Kw;C/Kb400;CCKb20Kw;C/Kb400;DCKb20Kw;C/Kb400;3、影响强酸滴定弱碱滴定曲线突跃*围的主要因素是 A 。AKb和Ca、Cb;BCa和Cb;CKb和Ca;DKb
58、和Cb;4、酸碱滴定法选择指示剂时可以不考虑的因素是 D 。A指示剂突跃的*围;B指示剂的变色*围;C指示剂的颜色变化;D指示剂相对分子质量的大小;E滴定方向。教材148页17题5、使用H+=Cka-1/2的条件是 B 。ACKa20Kw;C/Ka400;BCKa20Kw;C/Ka400;CCKa20Kw;C/Ka400;DCKa20Kw;C/Ka400;6、影响强碱滴定弱酸滴定曲线突跃*围的主要因素是 A 。AKa和Ca、Cb;BCa和Cb;CKa和Ca;DKa和Cb;7、滴定比拟弱的酸时,欲提高准确度,拟采用下面方法,其中正确的选项是 D A用返滴定法,参加过量的NaOH标准溶液,用HCl
59、标准溶液返滴定;B增加试样量;C降低NaOH标准溶液的浓度;D选择适宜的混合指示剂;8、滴定比拟弱的碱时,欲提高准确度,拟采用下面方法,其中正确的选项是 D A用返滴定法,参加过量的HCl标准溶液,用NaOH标准溶液返滴定;B增加试样量;C降低HCl标准溶液的浓度;D选择适宜的混合指示剂;9、测定试样中的混合碱的质量分数,假设以酚酞为指示剂时消耗的HCl的标准溶液体积与用甲基橙为指示剂时消耗的HCl的标准溶液体积比为1:2,混合碱试样中含有的组分是 C ANa2CO3和NaOH;BNaOH; C NaHCO3和Na2CO3;DNa2CO3;10、强碱滴定弱酸Ka=1.010-5宜选用的指示剂为
60、 B A甲基橙;B酚酞;C甲基红;D铬黑T;11、酸碱滴定法选择指示剂时可以不考虑的因素是 D 。ApH突跃的*围;B指示剂的变色*围;C指示剂的颜色变化;D指示剂相对分子构造。12、以下属于共轭酸碱对的是 C AH2C03和CO32-;BH2S和S2-;CNH4+和NH3;DH3O+和OH-;13、要配制pH=4.0的缓冲溶液,应选用 B ANaH2PO4Na2HPO4(pKa1=2.12, pKa2=7.20);BHCOOHHCOONapK a=3.74;CHACNaACpK a=4.74;DNaHCO3Na2CO3pK a1=6.38, pK a2=10.25。14、要配制pH=3.0的
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