2022年分析化学第三版课后习题答案.pdf
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1、第三章思考题与习题1指出在下列情况下,各会引起哪种误差如果是系统误差,应该采用什么方法减免答: (1)系统误差中的仪器误差。减免的方法:校准仪器或更换仪器。(2) 系统误差中的仪器误差。减免的方法:校准仪器或更换仪器。(3) 系统误差中的仪器误差。减免的方法:校准仪器或更换仪器。(4) 系统误差中的试剂误差。减免的方法:做空白实验。(5)随机误差。(6) 系统误差中的操作误差。减免的方法:多读几次取平均值。(7)过失误差。(8) 系统误差中的试剂误差。减免的方法:做空白实验。2 解:因分析天平的称量误差为mg2 .0。故读数的绝对误差ga0002.0根据%100ar可得%2 .0%100100
2、0.00002.01.0gggr%02.0%1000000.10002.01gggr这说明,两物体称量的绝对误差相等,但他们的相对误差并不相同。也就是说,当被测定的量较大时,相对误差就比较小,测定的准确程度也就比较高。3 解:因滴定管的读数误差为mL02.0,故读数的绝对误差mLa02.0根据%100ar可得%1%100202. 02mLmLmLr%1 . 0%1002002.020mLmLmLr这说明,量取两溶液的绝对误差相等,但他们的相对误差并不相同。也就是说,当被测定的量较大时,测量的相对误差较小,测定的准确程度也就较高。5 答: :应以两位有效数字报出。6 答: :应以四位有效数字报出
3、。7 答: :应以四位有效数字报出。8 答: :甲的报告合理。 因为在称样时取了两位有效数字,所以计算结果应和称样时相同,都取两位有效数字。9解:根据方程2NaOH+H2C2O4H2O=Na2C2O4+4H2O可知,需 H2C2O4H2O的质量 m1为:gm13.007.1262020.01. 01相对误差为%15.0%10013.00002.01ggr则相对误差大于 % ,不能用 H2C2O4H2O标定 L-1的 NaOH ,可以选用相对分子质量大的作为基准物来标定。若改用 KHC8H4O4为基准物时,则有: KHC8H4O4+ NaOH= KNaC8H4O4+H2O需KHC8H4O4的 质
4、 量 为m2, 则gm41.022.2042020.01. 02%049.0%10041.00002.02ggr相对误差小于% ,可以用于标定NaOH 。10 答:乙的准确度和精密度都高。因为从两人的数据可知,他们是用分析天平取样。所精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 39 页 - - - - - - - - - - 以有效数字应取四位,而甲只取了两位。因此从表面上看甲的精密度高,但从分析结果的精密度考虑,应该是乙的实验结果的准确度和精密度都高。11当置信度为时, 测得 Al2O3
5、的置信区间为() % ,其意义是( D )12. 衡量样本平均值的离散程度时,应采用( D ) 13 解:根据%1001xSSr得%100%68.30%5.0S则 S=%当正确结果为%时,%0 .1%100%34.15%1534.0%1002xSSr 14 解:(1)%83.243%69.24%93.24%87.24x(2)%(3)%23.0%06.25%83.24Txa(4)%92.0%100TEEar 15 解:(1)%43.675%407.67%43.67%47.67%37.67%48.67x%04.05%03.0%04. 0%06.0%05. 0|1idnd(2)%06.0%100%4
6、3.67%04.0%100 xddr(3)15%03.0(%)04.0(%)06.0(%)05.0(12222ndSi(4)%07. 0%100%43.67%05.0%100 xSSr(5)Xm=X大-X小=%=% 16解:甲:%15.393%18.39%15.39%12.391nxx%04.0%19.39%15.391Txa%03.013%)03.0(%)03.0(12221ndSixSSr11%08. 0%100%15.39%03.0%100乙:%24.393%28.39%24.39%19.392x%05.0%19.39%24.392xa%05.013%)04.0(%)05.0(12222
7、ndSi精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 39 页 - - - - - - - - - - %13.0%100%24.39%05.0%100222xSSr由上面 |Ea1|Ea2| 可知甲的准确度比乙高。 S1S2Sr1,4 , 故这一数据应弃去。(2)6 .053.183.165.183.111xxxxQnnn查表 3-3 得,5=, 因 Q,5, 故这一数据不应弃去。 24 解:(1) 1038.041056.01034.01032.01029. 0 x0011.014001
8、8.00004.00006.00009.0122222ndsi82.00011.01029.01038.011sxxG64.10011.01038.01056.041sxxG查表 3-4 得, ,4= , G1,4故这一数据应舍去。 (2) 1032. 031034. 01032.01029.0 x.0130002.00003.01222ndsi当 P=时,92.22,90.0t因此00.01032.0300025.092.21032.0,1nstxfp当 P=时,30.42,90.0t因此1032.0300025.030.41032.0,1nstxfp由两次置信度高低可知,置信度越大,置信区
9、间越大。 25解:根据4%05.0|%46.54%26.54|sTxt查表 3-2 得,3= , 因 t,3,说明平均值与标准值之间存在显著性差异。 26. 某药厂生产铁剂, 要求每克药剂中含铁.对 一 批 药 品 测 定5次 , 结 果 为(mg g-1) : , , ,和。问这批产品含铁量是否合格( P=)解:89.47503.4893.4790.4715.4844.47nxx27.015)14. 0()04.0()01.0()26.0()45.0(22222s精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - -
10、 -第 4 页,共 39 页 - - - - - - - - - - 41.027.0|00.4889.47|sTxt查表 3-2, ,4 = , t,4说明这批产品含铁量合格。 27解 : n1=4 1017. 01x41109 .3s n2=5 1020. 02x42104.2s64.2)104. 2()109 .3(442221ssF查表 3-5, fs 大=3, fs 小=4 , F表= ,F F表说明此时未表现s1与 s2有显著性差异( P=)因此求得合并标准差为442421222121101.3)15()14()15)(104.2() 14()109 .3() 1()1() 1()
11、1(nnnsnss44.15454101.3|1020.01017.0|4212121nnnnsxxt查表 3-2 , 当 P = , f = n1 + n2 2 = 7 时, t , 7 = , t , 7 故以的置信度认为1x与2x无显著性差异。 28 解:(1) (2) = 140= (3) () +10-4- ()=() +10-4- ()= +0+0= (4) pH= ,H+= 10-229 解:(1) %74.606%84.60%56.60%78.60%70.60%81.60%72.60 x16%04.0%04.0%07.0%02.0122222ndsi8.1%10.0%56.60
12、%74.6011sxxG0.1%10.0%74.60%84.6062sxxG查表3-4 得, ,6= , G1 , 6 , G2 , 6 , 故无舍去的测定值。(2)1. 0%10.0|%75.60%74.60|sTxt查表 3-2 得,,5= , 因 t10-8(2) Ka2= 10-6,CspKa2= 10-6= 10-710-8(3) Ka2= 10-10,CspKa2= 10-10= 10-1110-8(5) Ka2= 10-11, Kb1=Kw/Ka2= 10-14/ 10-11=10-4,CspKb1= 10-4=10-510-8(6) Kb=10-9,CspKb= 10-9=10
13、-1010-8(8) Kb=10-4 ,CspKb= 10-4=10-510-8根据 CspKa10-8可直接滴定, 查表计算只(3) 、(6)不能直接准确滴定,其余可直接滴定。9 解:因为 CspKa10-8,Ka=Kt?Kw,故: CspKt10610 答:用强酸或强碱作滴定剂时,其滴定反应为:H+OH-=H2OKc=1OHH=WK1=1014 (25)此类滴定反应的平衡常数Kt相当大,反应进行的十分完全。但酸(碱)标准溶液的浓度太浓时, 滴定终点时过量的体积一定,因而误差增大;若太稀,终点时指示剂变色不明显,故滴定的体积也会增大,致使误差增大。故酸(碱)标准溶液的浓度均不宜太浓或太稀。1
14、1 答:根据 CspKa(Kb) 10-8,p Csp+pKa(Kb)8 及 Ka1/ Ka2105,p Ka1-p Ka25 可直接计算得知是否可进行滴定。(1)H3AsO4 Ka1=10-3, pKa1= ; Ka2=10-7 , pKa2=; Ka3=10-12, pKa3=.故可直接滴定一级和二级,三级不能滴定。pHsp=(pKa1+pKa2)= 溴甲酚绿;pHsp=(pKa2+pKa3)= 酚酞。(2)H2C2O4 pKa1= ; pKa2= pHsp=14-pcKb1/2)=14+3-14+= pKa1-pKa2= 故可直接滴定一、二级氢,酚酞,由无色变为红色;(3) mol L-
15、1乙二胺 pKb1= ; pKb2=cKb2= 10-810-8pHsp=pcKa1/2=3+/2=故可同时滴定一、二级,甲基黄,由红色变为黄色;(4) NaOH+(CH2)6N4 pKb=pHsp=14-pcKb/2=14+/2=故可直接滴定NaOH ,酚酞,有无色变为红色;(5)邻苯二甲酸pKa1= ; pKa2=精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页,共 39 页 - - - - - - - - - - pHsp=pKW-pcKb1/2=14+/2=故可直接滴定一、二级氢,酚酞,由
16、无色变为红色;(6)联氨pKb1= ; pKb2=pHsp=pcKa2/2=2+/2=故可直接滴定一级,甲基红,由黄色变为红色;(7)H2SO4+H3PO4 pHsp=(pcKa1Ka2/(c+Ka1)/2=甲基红,由黄色变为红色pHsp=(p(Ka2(cKa3+Kaw)/c/2=故 可 直 接 滴 定 到 磷 酸 二 氢盐、磷酸一氢盐,酚酞,由无色变为红色;(8)乙胺 +吡啶pKb= pKb= pHsp= pcKa/2=2+/2=故可直接滴定乙胺,甲基红,由红色变为黄色。12 解: C1=?L-1, Ka2=10-5,所以(1)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所
17、以 当 pH=时为变色转折点 pH=pKa+lgHAA =+lg%1.0%xx x%=15%13 解: (1)能。因为 H2SO4的第二步电离常数 pKa2=,而 NH4+的电离常数pKa=,所以能完全准确滴定其中的H2SO4 ,可以采用甲基橙或酚酞作指示剂。 (2)可以用蒸馏法, 即向混合溶液中加入过量的浓碱溶液, 加热使 NH3逸出,并用过量的H3BO3溶液吸收,然后用 HCl 标准溶液滴定H3BO3吸收液:OHNHOHNH234 NH3 + H3BO3= NH4+ H2BO3- H+ H2BO3-= H3BO3终点的产物是H3BO3和 NH4+(混合弱酸),pH 5 ,可用甲基橙作指示剂
18、,按下式计算含量:424424)()()(2)(SONHHClSONHcVcVw14 答: (1)使测定值偏小。(2)使第一计量点测定值不影响,第二计量点偏大。15 答: (1)还需加入 HCl 为; 4=(2)还需加入HCl为: 2=(3)由 NaHCO3组成。16 答: (1)物质的量之比分别为:12、16、12。(2) 物质的量之比分别为: 12、 1、。17酸碱滴定法选择指示剂时可以不考虑的因素: D18 解: (1)pH=7-lg2=(2)202.08)100.102.0()100 .102.0(222H =210pH=lgH+=(3)H+=WaKCK=614101048.7100.
19、 1106 .510. 0 pH=-lgH+=(4)H+=aCK=34101. 21084. 1025. 0 pH=-lgH+=(5)H+=aCK=71041068. 2102. 7100. 1 pH=-lgH+=精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页,共 39 页 - - - - - - - - - - (6)OH-=bCK5101441074.3102. 7100 .1100.1 pOH= pH=(7)OH-=bCK591018.1104.11 .0 pOH= pH=(8)H+=10
20、)()()(1035.6)(4HCNWNHHCNaKaCKCKaK pH=(9)H+=21aaKK=121581027.8012 .1107 .5 pOH= pH=4.8(10)OH-=bCK91. 0102.1/100.11 .01514 pOH= pH=(11)H+=2311012. 2105 .41 . 0aCK pH=19 计算 mol L-1H3PO4溶液中(1)HPO42-, (2)PO43-的浓度解:1aCK。=3106. 701.040Ka2Ka2Ka2且 CKa1= 10-3 H3PO4的第二级、 第三级解离和水的解离均又被忽略。于是可以按一元酸来处理,又因为400106 .
21、701.031KaC故. 7(106.7243221aaaCKKKH =12421014.1LmolHPOH,8124224103 .6LmoiKHKPOHHPOaa32434HKHPOPOa182138321043.21014.1104.4103.6molHKKaa20 解: (1) H1410lmol13421073.35 .01341000250LmolONaC根据多元酸(碱)各型体的分布分数可直接计算有:CKa1=10-2, CKa2=10-5Na2C2O4在酸性水溶液中以三种形式分布即: C2O42-、HC2O4-和 H2C2O4。其中:234221073. 3422aOCHKHHH
22、COCH精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页,共 39 页 - - - - - - - - - - =166831073.310686.9101037.3Lmol211213_421073.342aaaaOHCKKKHHKHCOHC131027.2Lmol21122132421073.3242aaaaaOCKKKHHKKCOC =10-3 mol L-1 (2) H2S 的 Ka1=10-8 ,Ka2=10-15 ,由多元酸(碱)各型体分布分数有:8222107 .51.01.01 .
23、01.02SHCSH = mol L-1828107.51.01.0107.51.01.0HSCHS=10-8 mol L-1821582107 .51.01.0102 .1107.51 .02SCS=10-2 mol L-121 解:形成 (CH2)6N4HCl 缓冲溶液, 计算知:1)(025.010001008020422LmolVnCNCHCHCl=1)(148.01.0004.012422LmoiVCVNCH3 .015.525.048.0lg15.5lg422422)()(HNHCHNCHaCCpKpH22 解 : 由 缓 冲 溶 液 计 算 公 式43lgNHNHaCCpKpH
24、, 得10=+lg43NHNHCClg43NHNHCC= , 43NHNHCC= mol又0.143NHNHCC则molCNH15.03molCNH85. 04即需OHNH23为则mlL57057. 01585. 0即 NH4Cl 为=23 解: 1)设需氨基乙酸x g ,由题意可知cMVm10.01000.007.75xgx75.0精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页,共 39 页 - - - - - - - - - - (2)因为氨基乙酸为两性物质,所以应加一元强酸 HCl ,才能
25、使溶液的pH= 。设应加 y mL HClHAAaccpKpHlgyy0.110000 .11.01 .0lg35.200.2 y= mL24解:(1)1011061100611100cHAcC106941100611100CAC69. 4log2HAcAaCCpKpHC74. 4log1HAcAcaCCpKpHpH1-pH2=(2)设原 HAc- 为 x,NaAc 为 y。则5log1xypKpHa1.56161log2xypKpHa得 x= mol?L-1 y= mol?L-125解:(1))(212KHAZKZHAI=034.0)1034.01034.0(212229. 0)034.03
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- 2022 年分 化学 第三 课后 习题 答案
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