水分析化学第三版课后习题答案.doc

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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。故读数的绝对误差 根据可得 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

2、，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，故读数的绝对误差 根据可得 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:：0.36 应以两位有效数字报出。6答:：应以四位有效数字报出。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： 相对误差为 则相对误差大于0.1%

3、 ，不能用H2C2O4H2O标定0.1molL-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的质量为m2 ，则 相对误差小于0.1% ，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0.95时，测得Al2O3的置信区间为（35.210.10）%，其意义是（ D ）1

4、2. 衡量样本平均值的离散程度时，应采用（ D ） 13 解：根据 得 则S=0.1534% 当正确结果为15.34%时， 14 解：（1）（2）24.87%（3）（4） 15 解：（1） （2） （3）（4）（5）Xm=X大-X小=67.48%-67.37%=0.11% 16解：甲： 乙： 由上面|Ea1|Ea2|可知甲的准确度比乙高。 S1S2Sr1Q0.90,4 , 故1.83这一数据应弃去。 （2） 查表3-3得Q0.90,5=0.64,因QQ0.90,5, 故1.83这一数据不应弃去。 24 解：(1) 查表3-4得, G0.95,4=1.46 , G1G0.95,4故0.1056这

5、一数据应舍去。 (2) 当 P=0.90时， 因此 当 P=0.95时， 因此 由两次置信度高低可知，置信度越大，置信区间越大。 25解：根据 查表3-2得t0.90,3=3.18 , 因tt0.95,3 ，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48.00mg.对一批药品测定5次，结果为（mgg-1）：47.44，48.15，47.90，47.93和48.03。问这批产品含铁量是否合格（P=0.95）？ 解： 查表3-2, t0.95,4 =2.78 , tt0.95,4说明这批产品含铁量合格。 27解：n1=4 n2=5 查表3-5, fs大=3，

6、 fs小=4 ， F表=6.59 ， F F表 说明此时未表现s1与s2有显著性差异（P=0.90）因此求得合并标准差为 查表3-2 , 当P = 0.90, f = n1 + n2 2 = 7 时, t 0.90 , 7 = 1.90 , t t0.90 , 7 故以0.90 的置信度认为与无显著性差异。 28 解：(1) 7.99360.9967-5.02=7.9940.9967-5.02=8.02-5.02=3.00 (2) 0.03255.10360.06139.8=0.03255.1060.1140=0.0712 (3) （1.2764.17）+1.710-4-（0.0.0121）=

7、（1.284.17）+1.710-4-（0.002180.0121）= 5.34+0+0=5.34 (4) pH=1.05 ,H+=8.910-229 解：(1) 查表3-4得, G0.95,6=1.82 , G1G0.95 , 6 , G2G0.95 , 6 , 故无舍去的测定值。 （2） 查表3-2得，t0.95,5=2.57 , 因t10-8(2) Ka2=3.910-6 ,CspKa2=0.13.910-6=3.910-710-8(3) Ka2=2.510-10 ,CspKa2=0.12.510-10=2.510-1110-8(5) Ka2=5.610-11 , Kb1=Kw/Ka2=

8、1.010-14/5.610-11=1.810-4,CspKb1=0.11.810-4=1.810-510-8(6) Kb=1.410-9 ,CspKb=0.11.410-9=1.410-1010-8(8) Kb=4.210-4 ,CspKb=0.14.210-4=4.210-510-8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=KtKw，故：CspKt10610答：用强酸或强碱作滴定剂时，其滴定反应为：H+OH-=H2OKc=1.01014 (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

9、（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。11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=6.310-3, pKa1=2.20 ; Ka2=1.010-7 , pKa2=7.00; Ka3=3.210-12, pKa3=11.50.故可直接滴定一级和二级，三级不能滴定。pHsp=(pKa1+pKa2)=4.60 溴甲酚绿；pHsp=(

10、pKa2+pKa3)=9.25 酚酞。（2）H2C2O4 pKa1=1.22 ; pKa2=4.19 pHsp=14-pcKb1/2)=14+(lg0.1/3-14+4.19)=8.36 pKa1-pKa2=2.03 故可直接滴定一、二级氢，酚酞，由无色变为红色；（3）0.40 molL-1乙二胺 pKb1=4.07 ; pKb2=7.15cKb2=0.47.110-810-8pHsp=pcKa1/2=(lg0.4/3+14-7.15)/2=2.99故可同时滴定一、二级，甲基黄，由红色变为黄色；（4） NaOH+(CH2)6N4 pKb=8.85pHsp=14-pcKb/2=14+(lg0.1

11、/2-8.85)/2=8.92故可直接滴定NaOH，酚酞，有无色变为红色；（5）邻苯二甲酸pKa1=2.95 ; pKa2=5.41pHsp=pKW-pcKb1/2=14+lg0.05-(14-5.41)/2=8.90故可直接滴定一、二级氢，酚酞，由无色变为红色；（6）联氨pKb1=5.52 ; pKb2=14.12pHsp=pcKa2/2=(-lg0.1/2+14-5.52)/2=6.22 故可直接滴定一级，甲基红，由黄色变为红色；（7）H2SO4+H3PO4pHsp=(pcKa1Ka2/(c+Ka1)/2=4.70甲基红，由黄色变为红色pHsp=(p(Ka2(cKa3+Kaw)/c/2=9

12、.66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=3.25 pKb=8.77 pHsp= pcKa/2=(-lg0.1/2+14-3.25)/2=6.03故可直接滴定乙胺，甲基红，由红色变为黄色。12解：C1=0.10molL-1 ， Ka2=1.810-5 ，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3.14.4 所以 当pH=4.0时为变色转折点 pH=pKa+lg 4.0=4.74+lg x%=15%13解：（1）能。因为H2SO4的第二步电离常数pKa2=2.00，而NH4+的电离常数pKa=9.26，所以能完全

13、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： NH3 + H3BO3= NH4+ H2BO3- H+ H2BO3-= H3BO3终点的产物是H3BO3和NH4+（混合弱酸），pH5 ，可用甲基橙作指示剂，按下式计算含量： 14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；20.004=5.00mL （2）还需加入HCl为：20.002=40.00mL（3）由NaHCO3组成。16

14、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=6.62（2） =5.123 pH=lgH+=1.59（3）H+= pH=-lgH+=5.13（4）H+= pH=-lgH+=2.69（5）H+= pH=-lgH+=6.54 （6）OH-= pOH=4.51 pH=9.49 （7）OH-= pOH=4.93 pH=9.07 （8）H+= pH=9.20 （9）H+= pOH=9.20 pH=4.8 （10）OH-= pOH=0.04 pH=13.96（11）H+= pH=1.671

15、9计算0.010 molL-1H3PO4溶液中（1）HPO42-，（2）PO43-的浓度解： 。=40Ka2 Ka2Ka2 且CKa1=0.017.610-3 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， 又因为故 =1.1410-2mol.L-1， 20解：(1) H根据多元酸（碱）各型体的分布分数可直接计算有：CKa1=5.910-2 ， CKa2=6.410-5Na2C2O4在酸性水溶液中以三种形式分布即：C2O42-、HC2O4-和H2C2O4。其中： = =1.4110-3 molL-1 (2) H2S的Ka1=5.710-8 ，Ka2=1.210-

16、15 ，由多元酸（碱）各型体分布分数有： =0.1 molL-1 =5.710-8 molL-1 =6.8410-2 molL-121解：形成(CH2)6N4HCl缓冲溶液，计算知：CHCl= 22解：由缓冲溶液计算公式 , 得10=9.26+lglg=0.74 , =0.85 mol又则 即 需 为0.85mol则 即 NH4Cl为0.15mol 0.1553.5=8.0g23解：1）设需氨基乙酸x g，由题意可知 （2）因为氨基乙酸为两性物质，所以应加一元强酸HCl ，才能使溶液的pH=2.00 。 设应加y mL HCl y=6.9 mL24解：（1）pH1-pH2=0.05（2）设原H

17、Ac-为x，NaAc为y。则 得 x=0.4 molL-1 y=0.72 molL-1 25解：（1） = （2）硼砂溶液中有如下酸碱平衡B4O72-+5H2O = 2H2BO3-+2H3BO3 因此硼砂溶液为缓冲体系。考虑离子强度影响： 溶液中 则26解：（1）由 得 M=337.1g/mol（2） Ka=1.310-5 故 酚酞为指示剂。27解：（1）设苯甲酸的浓度为x则 得 x=0.08280 molL-1（2）当达计量点时，苯甲酸完全为苯甲酸钠，酸度完全由苯甲酸根决定.pOH=5.58pH=8.42（3）酚酞为指示剂。28解：（1） 的H+=pH=5.28（2）（3） 甲基红为指示剂。

18、29解：在计量点时，刚好反应 pH=5.12 故 溴甲酚绿为指示剂。30解：（1） 则 当 pH=1.5时 则 Ka1=10-1.50同理 则 当 pH=6.50时 则 Ka2=10-6.50（2）CKa1=10-8且，所以可以用来分步滴定H2B。（3）： 则 pH=4.10二级电离 则 pH=9.51（4） 分别选择选用甲基橙和酚酞。31解：（1） （2）酚酞 甲基橙 32解：（1） （2）（3）选用何种指示剂？解：pH=8.70时应变色，所以选择酚酞为指示剂。33解：(1)设每升碱液吸收x克CO2 因为以酚酞为指示剂，所以Na2CO3被滴定为NaHCO3 . 则可知： (0.1026- x

19、=0.0264gL-1(2) 34解：(1) （2） 35解：根据 5H2O+Na2B4O7H2O+2HCl=4H3BO3+2NaCl+10H2O 可得： = =36解：解：由滴定过程可知，试样可能含有NaOHNaHCO3Na2CO3 31.40mL213.30mL试样中含有NaHCO3Na2CO3 于是用于滴定NaHCO3的量为: 31.40mL-213.30mL=4.80mL37解：设NaOH为X mol，NaCO3为Y mol， 则 X+Y=0.040.15=0.006 40X=105.99Y=0.3750 得 X=0.04 Y=0.012 故38解：39解：由题意得，混合液由H2PO4

20、和NaHPO4组成，设其体积分别为X ml，Y ml。由2V1+V2=48.36 V1+V2=33.72得 V1=14.64 ml V2=19.08 ml故 C1=1.000V1=14.64mmol C2=1.000V2=19.08mmol40解：（1）同样质量的磷酸盐试样，以甲基红作指示剂时，酸的用量；以酚酞作指示剂时的碱用量，；。此处磷酸盐试样由可溶性与的钠盐或钾盐组成。（2）试样用酚酞或甲基橙作指示剂分别滴定时，则试样中P2O5的含量为： 41解：42解： 蛋白质%43解：解：设试样中HA的质量分数为A 。 （1）当HA被中和一半时溶液的pH=5.00 , 有： pH = pKa 即 K

21、a=10-5.00 （2）当HA被中和至计量点时，可得： 则 A=0.51A%=0.51100%=51%因为 cKa20Kw 故使用最简式计算是合理的。44解：设过量的NaOH的浓度为c，则此溶液的PBE为： c + H+ + HA = OH-因此溶液显碱性，故上式可简化为：c + HA = OH-解之：H+=1.010-10 mol/L pH=10.00第六章 思考题与习题1解：（1） EDTA是一种氨羧络合剂，名称 乙二胺四乙酸 ，用符号 H4Y 表示，其结构式为 。配制标准溶液时一般采用EDTA二钠盐，分子式为,其水溶液pH为 4.4 ，可通过公式进行计算，标准溶液常用浓度为 0.01m

22、olL-1 。（2） 一般情况下水溶液中的EDTA总是以 H6Y2+、H5Y+、H4Y、H3Y-、H2Y2-、HY3-和Y4-等 七种 型体存在，其中以 Y4- 与金属离子形成的络合物最稳定，但仅在pH10时EDTA才主要以此种型体存在。除个别金属离子外。EDTA与金属离子形成络合物时，络合比都是11。（3） K/MY称 条件形成常数 ，它表示 一定条件下 络合反应进行的程度，其计算式为 。（4） 络合滴定曲线滴定突跃的大小取决 金属离子的分析浓度CM和络合物的条件形成常数。在金属离子浓度一定的条件下，值 越大，突跃 也越大 ；在条件常数K/MY一定时， CM 越大，突跃 也越大 .（5） K/MY值是判断络合滴定