分析化学习题解答.doc

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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流分析化学习题解答分析化学部分答案（第6版）【精品文档】第 101 页武汉大学高等教育出版社Content目录第1章 绪论习题【1-1】称取纯金属锌0.3250g，溶于HCl后，定量转移并稀释到250mL容量瓶中，定容，摇匀。计算Zn2+溶液的浓度。解：已知MZn=65.39gmol-1。根据溶质Zn2+物质的量和溶液的体积可以计算Zn2+溶液的浓度：【1-2】有0.0982mol/L的H2SO4溶液480mL，现欲使其浓度增至0.1000mol/L。问应加入0.5000mol/L H2SO4的溶液多少毫升？解：设应加入0.5000mol/L H2SO4的

2、溶液V mL，稀释前后溶质的质量分数不变，所以即解得V=2.16mL。【1-3】在500mL溶液中，含有9.21g K4Fe(CN)6。计算该溶液的浓度及在以下反应中对Zn2+的滴定度：3Zn2+ + 2Fe(CN)64- + 2K+ = K2Zn3Fe(CN)62解：（1）已知=368.35gmol-1，溶液的物质的量浓度（2） 滴定度是指单位体积的滴定剂溶液相当于被测物质Zn2+的质量，根据与被滴定的Zn2+物质的量之间的关系，可计算出对Zn2+的滴定度。即【1-4】要求在滴定时消耗0.2mol/LNaOH溶液2530mL。问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)多少克？如果改用

3、H2C2O42H2O做基准物质，又应称取多少克？解：应称取邻苯二甲酸氢钾1.01.2g应称取H2C2O42H2O 0.30.4g。【1-5】含S有机试样0.471g，在氧气中燃烧，使S氧化为SO2，用预中和过的H2O2将SO2吸收，全部转化为H2SO4，以0.108mol/LKOH标准溶液滴定至化学计量点，消耗28.2mL。求试样中S的质量分数。解：【1-6】将50.00mL 0.100 0molL-1Ca(NO3)2溶液加入到1.000 g含NaF的试样溶液中，过滤、洗涤。滤液及洗液中剩余的Ca2+用0.050 0 molL-1EDTA滴定，消耗24.20mL。计算试样中NaF的质量分数。解

4、：已知MNaF=41.99gmol-1。NaF加到Ca(NO3)2溶液中，产生CaF2沉淀，溶液中剩余的Ca2+与EDTA形成1：1的络合物，所以有关反应物的计量关系为：2F- Ca2+ EDTA。所以【1-7】今含有MgSO47H2O纯试剂一瓶，设不含其他杂质，但有部分失水变为MgSO46H2O，测定其中Mg含量后，全部按MgSO47H2O计算，得质量分数为100.96%。试计算试剂中MgSO46H2O的质量分数。解：设MgSO46H2O质量分数x MgSO47H2O为1-x100.96%=1-x+xx=0.1217若考虑反应，设含MgSO47H2O为n1 mol，MgSO46H2O为n2

5、mol样本质量为100g。n=n1+n2n246.47=100.96n1228.455+ n2246.47=10018n1=0.96n=0.253m(MgSO46H2O)=n=0.053226.45=12.18=0.1218=12.18%【1-8】不纯Sb2S30.2513g，将其置于氧气流中灼烧，产生的SO2通入FeCl3溶液中，使Fe3+还原至Fe2+，然后用0.02000mol/LKMnO4标准溶液滴定Fe2+，消耗溶液31.80mL。计算试样中Sb2S3的质量分数。若以Sb计，质量分数又为多少？解：【1-9】已知在酸性溶液中，Fe2+与KMnO4反应时，1.00mLKMnO4溶液相当于

6、0.1117gFe，而1mL KHC2O4H2C2O4溶液在酸性介质中恰好与0.20mL上述KMnO4溶液完全反应。问需要多少毫升0.2000molL-1NaOH溶液才能与上述1.00mL KHC2O4H2C2O4溶液完全中和？解：用B代表KHC2O4H2C2O4，则有 5 Fe2+ 1 KMnO4 2.5 C2O42- 1.25 KHC2O4H2C2O4 1 KHC2O4H2C2O4 3 NaOH 【1-10】用纯As2O3标定KMnO4溶液的浓度。若0.211 2 g As2O3在酸性溶液中恰好与36.42 mL KMnO4反应。求该KMnO4溶液的浓度。解： 故【1-11】称取大理石试样

7、0.2303g，溶于酸中，调节酸度后加入过量(NH4)2C2O4溶液，使Ca2+沉淀为CaC2O4。过滤、洗涤，将沉淀溶于稀H2SO4中。溶解后的溶液用c(KMnO4)=0.2012mol.L-1 KMnO4标准溶液滴定，消耗22.30mL，计算大理石中CaCO3的质量分数。解：5CaCO3 5Ca 5C2O42- 2KMnO4【1-12】Cr(III)因与EDTA反应缓慢而采用返滴定法。某含Cr(III)的药物试样2.63 g经处理后用5.00 mL 0.0103 mol/L EDTA滴定分析。剩余的EDTA需1.32 mL 0.0122 mol/L Zn2+标准溶液返滴定至终点。求此药物试

8、样中CrCl3 (M=158.4 g/mol) 的质量分数。解：【1-13】计算质量浓度为5.442g/L的K2Cr2O7标准溶液的物质的量浓度，以及该溶液对Fe3O4（M=231.54g/mol）的滴定度（mg/mL）。解： 【1-14】0.200 g某含锰试样中的锰的含量被分析如下：加入50.0 mL 0.100 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液还原MnO2到Mn2+，完全还原以后，过量的Fe2+离子在酸性溶液中被0.0200 mol/L KMnO4标准溶液滴定，需15.0 mL。以Mn3O4 (M=228.8 g/mol) 的形式计算该试样中锰的含量。提示：解：【1-15

9、】按国家标准规定，化学试剂FeSO47H2O（M=278.04gmol-1）的含量：99.50100.5%为一级（G.R）；99.00%100.5%为二级（A.R）；98.00%101.0%为三级（C.P）。现以KMnO4法测定，称取试样1.012g，在酸性介质中用0.02034 molL-1 KMnO4溶液滴定，至终点时消耗35.70mL。计算此产品中FeSO47H2O的质量分数，并判断此产品符合哪一级化学试剂标准。解： 故为一级化学试剂。【1-16】CN-可用EDTA间接滴定法测定。已知一定量过量的Ni2+与CN-反应生成Ni(CN)，过量的Ni2+以EDTA标准溶液滴定，Ni(CN)并不

10、发生反应。取12.7mL含CN-的试液，加入25.00mL含过量Ni2+的标准溶液以形成Ni(CN)，过量的Ni2+需与10.1mL 0.0130 molL-1 EDTA完全反应。已知39.3mL 0.0130 molL-1 EDTA与上述Ni2+标准溶液30.0mL完全反应。计算含CN-试液中CN-的物质的量浓度。解： 【1-17】称取硫酸铝试样0.3734g，用水溶解，溶液中加入BaCl2定量沉淀SO42-为BaSO4，沉淀经过滤、洗涤，溶入0.02020mol/L 50.00mL EDTA标准溶液中，过量的EDTA用11.74mL浓度为0.02568mol/L的MgCl2标准溶液滴定至终

11、点。计算试样中Al2(SO4)3的质量分数。解：Al2(SO4)3 3BaCl2 3BaSO4 3EDTAEDTA MgCl2第2章 分析试样的采集与制备思考题2-1 为了探讨某江河地段底泥中工业污染的聚集情况，某单位于不同地段采集足够量的原始平均试样，混匀后，取部分试样送交分析部门。分析人员称取一定量试样，经处理后，用不同方法测定其中有害化学成分的含量。试问这样做对不对？为什么？答：不对。按该法测出的结果是整个河道有害化学成分的含量，不能反映污染物聚集情况，即分布情况，应将试样分河段进行分析。2-2 分解无机试样和有机试样的主要区别在哪些？答：分解无机试样通常采用溶解法和熔融法，将试样的组分

12、溶解到溶剂中。对于有机试样来说，通常采用干式灰化法或湿式消化法。前者是将试样置于马弗炉中加高温分解，有机物燃烧后留下的机残渣以酸提取后制备成分析试液。湿式消化法使用硝酸和硫酸混合物作为溶剂与试样一同加热煮解，对于含有易形成挥发性化合物（如氮、砷、汞等）的试样，一般采用蒸馏法分解。2-3 欲测定锌合金中Fe，Ni，Mg的含量，应采用什么溶剂溶解试样？答：用HCl或NaOH溶解。后者可将Fe, Ni, Mg形成氢氧化物沉淀，可与锌基体分离，但溶解速度较慢。2-4欲测定硅酸盐中SiO2的含量；硅酸盐中Fe，Al，Ca，Mg，Ti的含量。应分别选用什么方法分解试样？答：测定硅酸盐中SiO2的含量，用K

13、OH熔融分解试样；测定硅酸盐中Fe，Al，Ca，Mg，Ti的含量，用HF-HClO4-H2SO2混酸作溶剂分解试样。2-5 镍币中含有少量铜、银。欲测定其中铜、银的含量，有人将镍币的表层擦洁后，直接用稀HNO3溶解部分镍币制备试液。根据称量镍币在溶解前后的质量之差，确定试样的质量。然后用不同的方法测定试液中铜、银的含量。试问这样做对不对？为什么？答：不对。因为镍币表层和内层的铜和银含量不同。只溶解表层部分镍币制备试液，测其含量，所得结果不能代表整个镍币中的铜和银含量。2-6 微波辅助消化法否那些优点？答：P36。习题【2-1】某批铁矿石，其各个采样单元间标准偏差的估计值为0.61，允许的误差为

14、0.48，测定8次，置信水平选定为90%，则采样单元数应为多少?解：f=7，P=90% 查表可知t=1.90【2-2】某物料取得8份试样，经分别处理后测得其中硫酸钙量的标准偏差为0.23%，如果允许的误差为0.20，置信水平选定为95，则在分析同样的物料时，应选取多少个采样单元？解：f=7，P=95% 查表可知 t=2.36应选取8个采样单元。【2-3】一批物料总共400捆，各捆间标准偏差的估计值为0.40%，如果允许误差为0.30%，假定测定的置信水平为90%，试计算采样时的基本单元数。解：先假设采样单元数为，P=90% 查表可知 t=1.64n=6时，查表t=2.02，则n=7时，查表t=

15、1.94，则n=8时，查表t=1.90，则故采样时的基本单元数为7。【2-4】已知铅锌矿的K值为0.1，若矿石的最大颗粒直径为30 mm，问最少应采取试样多少千克才有代表性?解：【2-5】采取锰矿试样15 kg，经粉碎后矿石的最大颗粒直径为2 mm，设K值为0.3，问可缩分至多少克？解：设缩分n次，则 解得，所以n=3【2-6】分析新采的土壤试样，得结果如下：H2O 5.23%，烧失量16.35%，SiO2 37.92%，Al2O3 25.91%，Fe2O3 9.12%，CaO 3.24%，MgO 1.21%，K2O+Na2O 1.02%。将样品烘干，除去水分，计算各成分在烘干土中的质量分数。

16、解：测各成分在烘干土中的质量分数，相当于各成分增加倍，故各成分在烘干土中的质量分数分别为：烧失量16.35%1.055=17.25%SiO2：37.92%1.055=40.01%Al2O3：25.91%1.055=27.34%Fe2O3：9.12%1.055=9.62%CaO：3.24%1.055=3.42%MgO：1.21%1.055=1.28%K2O+Na2O：1.02%1.055=1.07%第3章 分析化学中的误差及数据处理思考题2-2 下列情况各引起什么误差？如果是系统误差，应如何消除？a.天平零点稍有变动（可引起偶然误差，适当增加测定次数以减小误差）c.读取滴定管读数时，最后一位数字

17、估计不准（可引起偶然误差，适当增加测定次数以减小误差）f.试剂中含有微量待测组分（系统误差，做空白试验）g.重量法测定SiO2时，试液中硅酸沉淀不完全（会引起方法误差，是系统误差，用其它方法做对照实验，方法校正）h.砝码腐蚀（系统误差、校正砝码）2-5 某人以差示光度分析法分析药物含量，称取此药物试样0.0520g，最后计算此药物质量分数为96.24%。问该结果是否合理？为什么？答：该结果不合理。因为试样质量只有3位有效数字，而结果却报出4位有效数字，结果的第3位数字已是可疑数字。最后计算此药物的质量分数应改为96.2%。2-6 用加热法驱除水分以测定CaSO4H2O中结晶水的含量。称取试样0

18、.2000g，已知天平称量误差为0.1mg。试问分析结果应以几位有效数字报出？答：通过计算可知，0.2000g试样中含水0.0124g，只能取3位有效数字，故结果应以3位有效数字报出。习题【3-1】根据有效数字运算规则，计算下列算式：（1）19.469+1.537-0.0386+2.54；（2）3.60.032320.592.12345；（3） ；（4）pH=0.06，求H+的浓度。解：（1）原式=19.47+1.54-0.04+2.54=23.51（2）原式=3.60.032212.1=5.1（3）原式=（4）H+=10-0.06=0.87( mol/L )【3-2】返滴定法测定试样中某组分

19、含量时，按下式计算：已知V1（25.000.02）mL，V2（5.000.02）mL，m =（0.20000.0002）g，设浓度c及摩尔质量Mx的误差可忽略不计，求分析结果的极值相对误差。解：max= = =0.003=0.3%【3-3】设某痕量组分按下式计算分析结果：，A为测量值，C为空白值，m为试样质量。已知sA=sC=0.1，sm=0.001，A=8.0，C=1.0，m=1.0，求sx。解： 且故【3-4】测定某试样的含氮量，六次平行测定的结果为20.48，20.55，20.58，20.60，20.53，20.50。a. 计算这组数据的平均值、中位数、全距、平均偏差、标准偏差和相对标准

20、偏差；b. 若此试样是标准试样，含氮量为20.45，计算测定结果的绝对误差和相对误差。解：a. 平均值=(20.48+20.55+20.58+20.6020.5320.50)20.54中位数 20.54全距 20.6020.480.12平均偏差0.04标准偏差0.05相对标准偏差0.2b. 若此试样含氮量为20.45 则绝对误差20.5420.450.09相对误差【3-5】反复称量一个质量为 1.0000g的物体，若标准偏差为0.4mg，那么测得值为1.00001.0008g的概率为多少？ 解：由 故有即查表得 P=47.73%【3-6】按正态分布x落在区间的概率是多少？解：u1=1.0， P

21、1=0.3413 u2=0.5， P2=0.1915正态分布x落在区间的概率是P1+ P2=0.3413+0.1915=53.28%【3-7】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： 查表，得：【3-8】若采用已经确定标准偏差（）为0.041的分析氯化物的方法，重复三次测定某含氯试样，测得结果的平均值为21.46，计算：a. 90%置信水平时，平均值的置信区间；b. 95%置信水平时，平均值的置信区间。解：a. 90%置信水平时，b. 95%置信水平时，【3-9】测定黄铁矿中硫的质量分数，六次测定结果分别为30.48%, 30.42%, 30.59%, 30.5

22、1%, 30.56%, 30.49%，计算置信水平95%时总体平均值的置信区间。解： =0.06%置信度为95%时：【3-10】设分析某铁矿石中铁的质量分数时，所得结果符合正态分布，已知测定结果平均值为52.43，标准偏差 为0.06，试证明下列结论：重复测定20次，有19次测定结果落在52.32至52.54范围内。解：查表，f=20时，P9920次测定中概率在2099%=19.8，大于19次。【3-11】下列两组实验数据的精密度有无显著性差异(置信度90)? A：9.56，9.49，9.62，9.51，9.58，9.63 B：9.33，9.51，9.49，9.51，9.56，9.40解：a.

23、 故b. 故所以 查表得2.221无显著性差异。【3-12】铁矿石标准试样中铁质量分数的标准值为54.46，某分析人员分析四次，平均值为54.26，标准偏差为0.05，问在置信度为95时，分析结果是否存在系统误差？解：t检验法：t8t0.05，3 有显著性差异。【3-13】用两种不同分析方法对矿石中铁的质量分数进行分析，得到两组数据如下： s n 方法1 15.34 0.10 11 方法2 15.43 0.12 11 a置信度为90时，两组数据的标准偏差是否存在显著性差异? b在置信度分别为90，95及99时，两组分析结果的平均值是否存在显著性差异?解：(a)=0.00102，=0.00122

24、=1.440.063查表得：当置信度为95%时，=2.090.063查表得：当置信度为99%时，=2.840.063所以两组分析结果的平均值不存在显著性差异。【3-14】某分析人员提出一个测定氯的方法，他分析了一个标准试样得到下面数据：四次测定结果平均值为16.72，标准偏差为0.08，标准试样的值是16.62，问置信水平为95时所得结果与标准值的差异是否显著？对新方法作一评价。解：t检验法：t2.5t0.05，3 无显著性差异，新的方法可以采用。【3-15】实验室有两瓶NaCl试剂，标签上未标明出厂批号，为了判断这两瓶试剂含Cl-1的质量分数是否有显著性差异，某人用莫尔法对它们进行测定，结果

25、如下：A瓶 60.52，60.41，60.43，60.45B瓶 60.15，60.15，60.05，60.08问置信度为90%时，两瓶试剂含Cl-1的质量分数是否有显著性差异？解：用F检验法：= =60.45%，= =2.310-3=60.11%，=2.610-3F=1.13， 查表得F表=9.281.13 说明两组数据的精密度没有差异。用t检验法：S=5.010-4所以 t=9.6而查表得t表=1.941.4 说明两组数据的精密度没有差异。用t检验法（两组平均值的比较），且属于单边检验问题。S=4.010-3所以 t=2.83而查表得t表=2.452.8，所以存在显著性差异，即新显色剂测定P

26、d的灵敏度有显著提高。【3-18】某学生标定HCl溶液的浓度时，得到下列数据：0.1011 molL-1，0.1010 molL-1，0.1012 molL-1，0.1016 molL-1，根据4d法，问第四次数据是否应保留？若再测定一次，得到0.1014 molL-1，再问第四次数据是否应保留？解：0.1011，0.00007，0.1016-0.1011=0.00054 ，舍弃0.1012，0.00012，0.1016-0.1012=0.00044 ，保留【3-19】用某法分析烟道气中SO2的质量分数，得到下列结果：4.88，4.92，4.90，4.88，4.86，4.85，4.71，4.8

27、6，4.87，4.99。a.用4d法判断有无异常值需舍去？b.用Q检验法有无异常值需舍去？（置信度99）解：a.先判断4.71，4.89， 0.031，4.89-4.710.174 ，舍弃 再判断4.99，4.87， 0.018，4.99-4.870.124 ，保留b.Q1= Q2=均小于Q0.99，10，全部保留。【3-20】某荧光物质的含量(c)及其荧光相对强度(y)的关系如下： 含量x/g 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 荧光相对强度y 2.1 5.0 9.0 12.6 17.3 21.0 24.7 a列出一元线性回归方程 b求出相关系数并评价y与x间的相关关

28、系。解：由题意可得，=6.0， =13.1，= 216.2，=112.0，=418.28，所以b=1.93，=13.1-1.936.0=1.52所以一元回归方程为：y=1.52+1.93x（b）因为 =0.9987比较接近于1，所以y与x的线性关系很好。【3-21】用巯基乙酸法进行亚铁离子的分光光度法测定，在波长605nm，测定试样试样溶液的吸光度值，所得数据如下：X(Fe含量，mg) 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 未知y（吸光度） 0.077 0.126 0.176 0.230 0.280 0.205a.列出一元线形回归方程；b.求出未知液中含铁量；c.求出相关系数。解：

29、（a）由题意可得，=0.5， =0.178， =0.45所以b=0.22=0.178-0.220.5=0.068所以一元回归方程为：y = 0.025+0.255x（b）XFe =mg.（c）=0.016 因为=0.9998第4章 分析化学中的质量保证与质量控制思考题4-16 解：平均值 = 0.256 mg/L 标准偏差 s = 0.020 mg/L标准物质标准值=0.250 mg/L控制限 3s=（0.256 0.060）mg/L警戒限 2s=（0.256 0.040）mg/L绘制分析数据的质控图如下图。还原糖分析的质量控制图第5章 酸碱滴定法思考题5-1 在硫酸溶液中，离子活度系数的大小

30、次序为：H+HSO4-SO42-，试加以说明。答：离子强度对活度系数的影响是与离子的电荷和离子的体积有关，电荷越高，影响越大，体积越大，影响越大，而受电荷的影响程度大于体积的影响程度，而上述三种离子的体积大小为H+SO42-HSO4-，但SO42-是2价离子，所以三种离子的浓度系数的大小顺序为。5-2 于苹果酸溶液中加入大量强电解质，草酸的浓度常数Ka1c和Ka2c之间的差别是增大还是减少？对其活度常数Ka10和Ka20的影响又是怎样？答：当加入大量强电解质，溶液的离子强度增大时，离子的活度系数均减小，离子的价态越高，减小的程度越大，所以这时和均增大。由于所以，即增加幅度小，增加幅度大，所以和

31、之间的差别是增大了，由于活度常数只与温度有关而与离子强度无关，所以和不受影响。5-3 在下列各组酸碱物质中，哪些属于共轭酸碱对？a. H3PO4-Na2HPO4b. H2SO4-SO42- c. H2CO3-CO32-d. NH3+CH2COOH-NH2CH2COO- e. H2Ac+-Ac-f. (CH2)6N4H+-(CH2)6N4 答：只有f是共轭酸碱对，其余的都不是。5-4 判断下列情况对测定结果的影响：a.标定NaOH溶液时，邻苯二甲酸氢钾中混有邻苯二甲酸；b.用吸收了二氧化碳的NaOH溶液滴定H3PO4至第一化学计量点情况怎样？若滴定至第二化学计量点时，情况又怎样？c.已知某NaO

32、H溶液吸收了二氧化碳，约有0.4%的NaOH转变成Na2CO3。用此NaOH溶液测定HAc的含量时，会对结果产生多大的影响？答：a.使NaOH消耗的体积增大，NaOH浓度偏低。b.NaOH吸收CO2后成为Na2CO2。在第一化学计量点时，pH=4.7，生成NaH2PO4和H2CO3，转化的Na2CO3全部反应，故不影响测定结果。第二化学计量点时，pH=9.7，生成Na2HPO4和NaHCO3，转化的Na2CO3只部分反应，需消耗更多的NaOH溶液，测定结果会偏高。c.测定HAc时，以酚酞指示终点，此时吸收CO2生成的Na2CO3生成了NaHCO3，而NaOH吸收1molCO2消耗2molNaO

33、H，故需多消耗1/20.4%=0.2%的NaOH溶液，结果偏高0.2%。5-5 有人试图用酸碱滴定法来测定NaAc的含量，先加入一定量过量标准HCl溶液，然后用NaOH标准溶液返滴定过量的HCl。上述设计是否正确？试述其理由。答：不正确。因加入过量的HCl后，溶液为HCl和HAc的混合液。应按滴定混合酸方法滴定HCl和HAc，才能得到正确的结果。5-6 用HCl中和Na2CO3溶液分别至pH=10.50和pH=6.00时，溶液中各有哪些组分？其中主要组分是什么？当中和至pH10 KW c/Kw100 pOH=3.62pH=14-3.62=10.38（d）HCl浓度较小，不能忽略水的离解解：原子条件H+=cHCl+OH-=cHCl+ pH=6.89（e）， 按一元酸处理用近似式 pH=1.45【5-3】计算下列各溶液的PH：（a）0.050 molL-1NaAc; （b） 0.050 molL-1NH4NO3;（c）0.10 molL-1NH4CN; （d） 0.050 molL-1K2HPO4;（e）0.050 molL-1氨基乙酸； （f）0.10 molL-1Na2S;（g）0.010 molL-1H2O2溶液；（h）0.050 molL-1CH3CH2NH3+和0.050