分析化学部分-习题及典型例题分析一.pdf
第二章和第三章部分习题及典型例题分析第二章和第三章部分习题及典型例题分析第二章第二章 误差和分析数据处理误差和分析数据处理练习题练习题一、选择题1在定量分析中，精密度与准确度之间的关系是（）A精密度高，准确度必然高B准确度高，精密度也就高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2下列各项定义中不正确的是（）A绝对误差是测定值与真值之差B相对误差是绝对误差在真值中所占的百分率C偏差是指测定值与平均值之差D总体平均值就是真值3以下关于偶然误差的叙述正确的是（）A大小误差出现的几率相等B正负误差出现的几率相等C正误差出现的几率大于负误差D负误差出现的几率大于正误差4可用下列何种方法减免分析测试中的系统误差（）A进行仪器校正B增加测定次数C认真细心操作D测定时保持环境的湿度一致5下列哪种方法可以减小分析测定中的偶然误差（）A对照试验B空白试验C仪器校正D增加平行试验的次数6对Fe2O3试样进行多次平行测定得到的平均含量为25.14%，其中某个测定值25.10%与此平均值的相对偏差为（）A0.16%B0.04%C0.08%D0.14%7下列各数中，有效数字位数为四位的是（）AcH 0.0003mol/LBpH=10.42CW(MgO)19.96%D40008配制1000ml0.1mol/LHCl标准溶液，需量取8.3ml 12mol/L浓 HCl，从有效数字和准确度判断下述操作正确的是（）A用滴定管量取B用量筒量取C用刻度移液管量取二、填空题1测定的准确度用来衡量，精密度用来衡量。2由滴定管放出 24.06mlNaOH 标准溶液，其读数的绝对误差是。3已知某物体的真实重量是2.3281g，现称量的结果是 2.3280g，则它的相对误差为。4当测量次数趋近于无限多次时，偶然误差的分布趋向。其规律为正负误差出现的概率，小误差出现的；大误差出现的。5下列各数的有效数字是几位？0.0060；5.0281024；10.000；1.010-5；pH=8.00；lgK=12.3。答案：一、选择题1C2D3B4A5D6A7C8B二、填空题1误差偏差20.01%3-0.0043%52 位4 位5 位2 位2 位1 位第三章第三章滴定分析法滴定分析法一、一、滴定分析法概论滴定分析法概论典型例题解析典型例题解析例 1用纯As2O3标定KMnO4浓度。若 02112gAs2O3在酸性溶液中恰好与36.42mLKMnO4溶 液 反 应,求 该KMnO4溶 液 的 物 质 的 量 浓 度(已 知MAs2O3197.8g mol)。解：反应方程式为：3232MnO45AsO36H 2Mn5AsO43H2O由反应可知：nAsO3:nMnO 5:234则：nAs2O3:nMnO45:22nMnO4cKMnO4440.2112nAs2O3=0.0008541mol55197.80.0085411000=0.02345mol/L36.42例 2已知一盐酸标准溶液的滴定度THCl 0.004374g/ml，试计算：（1）相当于 NaOH 的滴定度，即THCl（2）相当于 CaO 的滴定度，即THClNaOHCaO（已知：MHCl 36.46g/mol，MNaOH 40.00g/mol，MCaO 56.08g/mol）解：有关反应方程式如下：HCl+NaOH=NaCl+H2O2HCl+CaO=CaCl2+H2O（1）cHClTHCl0.0043741000 1000 0.1200mol/LMHCl36.46THClNaOH=cHClMNaOH0.120040.00 0.004800g/ml10001000THClCaO=1cHClMCaO10.120056.08 0.003365g/ml2100021000例 3：称取分析纯试剂K2Cr2O714.709g,配成 5001mL 溶液，试计算K2Cr2O7溶液对Fe2O3和 Fe3O4的滴定度（已知：MK2Cr2O7 294.2g/mol，MFe2O3159.7g/mol，MFe3O4 231.5g/mol）解：K2Cr2O7标准溶液滴定 Fe2+的反应为：2Cr2O76Fe214H 2Cr36Fe37H2O2由反应方程式可知：Cr2O7与 Fe2+反应的物质的量之比为1:6，与 Fe2O3反应时其物质的量之比为 1:3,与 Fe3O4反应时其物质的量之比为1:2 即：nFe2 6nCr O2；nFe2O3 3nCr O2；nFe3O4 2nCr O2272727故K2Cr2O7溶液对 Fe2O3和 Fe3O4的滴定度分别为：10001000314.71159.7 0.0479g/ml=294.25001031000Fe2O3TK2Cr2O7 3cK2Cr2O7MFe2O33mK2Cr2O7MK2Cr2O7VK2Cr2O7MFe2O310001000214.71231.55 0.04631g/ml=3294.2500101000Fe3O4TK2Cr2O7 2cK2Cr2O7MFe3O43mK2Cr2O7MK2Cr2O7VK2Cr2O7MFe3O4例 4将 0.800g 钢样中的 S 以 H2S 形式分离出并收集于CdCl2的氨性溶液中，形成的 CdS加入10.0毫升0.0600 molL-1I2液,过量的 I2用 0.0510 molL-1Na2S2O3溶液回滴,至 4.82毫升时到达终点,计算钢样中 S 的百分含量.解：此法为返滴定法，反应方程式如下：CdS I2 SCd2 2II2 2S2O23 S4O 2I26由反应方程式可知：nCdS:nI21:1；nI2:nS O21:223则耗于 CdS 的 I2的物质的量为：10.00.0600-即：nCdS=10.00.0600-14.820.0510214.820.0510mmol2(10.00.0600 S%14.820.0510)322=1.91%10000.800二、酸碱滴定法二、酸碱滴定法例 5已知：HAc 的pKa 4.74,NH3H2O 的pKb 4.74,NaHCO3的pKa 6.37,pKa10.25,计算下列各溶液的 pH 值。12（1）0.10 mol/LHAc(2)0.10 mol/L NH3H2O(3)0.10 mol/LNH4Cl(4)0.10 mol/LnaAc（5）0.10 mol/L NaHCO3解：（1）cHpH=Kac11(pKa-lgc)=(4.74+1)=2.8722(2)cOHpOH=Kbc11(pKb-lgc)=(4.74+1)=2.87;pH=14-2.87=11.1322(3)NH4是 NH3的共轭酸，NH4的pKa pKw pKb144.74 9.26pH=11(pKa-lgc)=(9.26+lg0.15)=5.0422(4)Ac的pKb pKw pKa144.74 9.26pOH=11(pKb-lgc)=(9.26+lg0.15)=5.04;pH=14-5.04=8.9022（5）cHpH=8.31Ka1Ka2106.371010.25108.31mol/L例 6能否用酸碱滴定法准确滴定HCOONa(HCOOH 的pKa1 3.75)（物质浓度均为 0.1mol/L）？解：HCOONa 是 HCOOH 的共轭碱，则：pKb pKw pKa143.75 10.25,Kb1010.25由于 cpKb 0.11010.25210-8,所以不能被酸准确滴定。例 7比较 Na2S,NaHCO3,Na2HPO4的碱性强弱（已知：H2S 的pKa 7.04，1pKa211.96；H2CO3的pKa1 6.37，pKa210.25；H3PO4的pKa1 2.12，pKa2 7.21，pKa12.36）3解：Na2S 的碱性用pKb来衡量，则pKb=pKw-pKa=14-11.96=2.04112NaHCO3是两性物质，其碱性用pKb来衡量，则pKb=pKw-pKa=14-6.37=7.63221Na2HPO4也是两性物质，其碱性用pKb来衡量，则pKb=pKw-pKa222=14-7.21=6.79物质的pKb越小，则物质的碱性越强，故上述物质碱性物质由强到弱的顺序为：Na2S Na2HPO4NaHCO3例 8已知三种酸碱指示剂，有关常数是：（1）pKa 5.0；（2）pKb 5.0；（3）pKa 9.0，在下列滴定中应选择哪个指示剂？（1）0.1molL-1NaOH 滴定 0.1molL-1弱酸（pKa 4.8）（2）0.1molL-1HCl 滴定 0.1molL-1弱 NaA 酸（HA 的pKa 9.30）解：（1）NaOH 滴定弱酸化学计量点的 pH 值大于 7，为碱性，应选择（3）和（2）（碱性指示剂）。（2）HCl 滴定 NaA 至化学计量点为弱酸 HA，化学计量点的 pH 值小于 7 应选（1），酸性指示剂。例9 某试样含NaOH和NaHCO3，称其0.2744g溶解后，以酚酞为指示剂，用0.1042mol/L的 HCl 滴定，耗去26.99ml，继而用甲基橙为指示剂，共用去34.20mlHCl，求试样中NaOH和 NaHCO3的百分含量。（已知：MNaHCO3 84.01g/mol，MNaOH 40.00g/mol）。解：滴定反应为：NaOH+HCl=NaCl+H2O（酚酞为指示剂）NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O（甲基橙为指示剂）由已知条件可知与 NaHCO3反应的 HCl 溶液的量为：34.20-26.99=7.21mlnNaHCO3 nHC lNaHCO3%(CV)HClMNaHCO3S100%=（0.10427.2184.01100%23.0%0.27441000NaOH%=(CV)HClMNaOH100%S（0.104226.9940.00100%41.0%0.27441000三、非水酸碱滴定法三、非水酸碱滴定法练习题练习题1非水酸碱滴定中，下列物质宜选用酸性溶剂的是（）ANaAc B水杨酸 C苯酚 D苯甲酸2非水酸碱滴定法测定下列物质，宜选用碱性溶剂的是（）ANaAc B苯酚 C吡啶 D乳酸钠3在非水酸碱滴定中，标定HClO4所用的基准物质是（）A无水 Na2CO3 B硼砂 C苯甲酸 D邻苯二甲氢钾4 在非水酸碱滴定中，常使用高氯酸的冰醋酸溶液。为了除去水分，需加入适量的（）A醋酐 B无水 CaCl2C醋酸汞 D乙醚5下列溶剂属于非离解性溶剂的是（）A甲醇 B醋酸 C乙腈 D氯仿6以冰醋酸为溶剂，用高氯酸标准溶液滴定碱时，最常用的指示剂为（）A酚酞 B甲基红 C结晶紫 D偶氮紫7非水滴定测定苯酚时，应选择的溶剂是（）A乙二胺 B吡啶 C两者均可 D两者均不可8下列溶剂不能作为酸性溶剂的是（）A草酸 B冰醋酸 C水 D苯酚答案：1A 2B 3D 4A 5D 6C 7C 8D配位滴定法配位滴定法例 10：假设 Mg2+和 EDTA的浓度均为 0.020mol/L,在 pH=6 时，Mg2+与 EDTA络合物的条件稳定常数是多少？并说明在此 pH 值条件下能否用 EDTA 标准溶液滴定 Mg2+？若不0能滴定，求其允许的最低pH 值（cM=0.02mol/L）解：查表可知：lgKMgY 8.7,pH 6时,lgY(H)4.8lgKMY=lgKMY-lgY(H)=8.7-4.8=3.9则KMY=103.90cM由于 lgcM(计)KMY=lgKMY=lg0.01103.9=1.962故在 pH=6 时，EDTA不能准确滴定 Mg2+。lgY(H)lgKMY8则：lgY(H)8.78 0.7，查表得lgY(H)0.7时，pH11，即滴定Mg 时允许的最低 pH 值是 11。例 11 为什么用 EDTA 滴定 Mg2+，必须在 pH=10 而不是 pH=5 的溶液中进行？但滴定Zn2+时，则可以在 pH=5 的溶液中进行。（已知lgKMgY 8.7，lgKZnY16.5）解：金属离子能否被准确滴定由配合物的条件稳定常数来决定，而条件稳定常数与溶液的 pH 值和配合物的稳定常数有关，查表得：当pH=5 时，lgY(H)=6.6,pH=10 时，lgY(H)=0.5。pH=5 时，lgKMgY lgKMgYlgY(H)=8.7-6.6=2.18因此在 pH=5 时，EDTA 可以滴定 Zn2+而不能滴定 Mg2+。pH=10 时，lgKMgY lgKMgYlgY(H)=8.7-0.5=8.28lgKZnY lgKZnYlgY(H)=16.6-0.5=16.18即在 pH=10 时，Zn2+和 Mg2+均可被 EDTA 准确滴定。例 12测定某合金中Sn 含量时，称取试样0.2000g，用 HCl 溶解后，加入过量的EDTA标准溶液，将可能存在的 Pb2+、Zn2+、Cu2+等与 Sn4+一起络合，调节溶液 pH=5.5，以二甲酚橙为指示剂，用 0.03000mol/L Pb2+标准溶液滴定用去 3.00ml。加入足量的 NH4F，加热至40C 左右，再用上述铅标准溶液滴定，用去 35.00ml。计算试样中 Sn 的百分含量。（已知MSn118.69g/mol）解：此为置换滴定法，加入 3.00ml0.03000mol/L 的 Pb2+标准溶液除去过量的EDTA后，加入足量的 NH4F 可选择性地将 SnY 中的 Y 置换出来，再用 0.03000mol/L 的 Pb2+标准溶液滴定。nPb2:nEDTA:nSn41:1:1Sn%=CPb2VPb2MSn0.20001000100%0.0300035.00118.59100%62.31%0.20001000氧化还原滴定法氧化还原滴定法=例 13 将 1.000g 钢样中的铬氧化成Cr2O7，加入 25.00ml0.1000mol/LFeSO4标准溶液，然后用 0.0180mol/LKMnO4标准溶液 7.00ml 回过量的 FeSO4，计算钢样中铬的百分含量（MCr 51.99g/mol）。解：返滴定时的反应为：222+5 Fe3+4H2OMnO4+5Fe+8H=Mn故返滴定时所需的 Fe2+的物质的量为：(50.01807.00)mmol2+6Fe2+14H+=2Cr3+6 Fe3+7H2OCr2O7由反应可知：nFe2 6nCr O2，则nFe2 3nCr272故耗于Cr2O7的 Fe2+的物质的量为：（25.000.100-50.01807.00）mmol1（25.000.10050.01807.00)10351.99 Cr%=3100%3.24%1.00
