第1章 定量分析概论.pdf

《第1章 定量分析概论.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第1章 定量分析概论.pdf（12页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、分析化学（第四版）习题及答案 分析化学（第四版）习题及答案 第一章 定量分析化学概论第一章 定量分析化学概论 1.某矿石的最大颗粒直径为 10mm，若其k值为 0.1kg.mm-2，问至少应采取多少试样才具有代表性？若将该试样破碎，缩分后全部通过 10 号筛，应缩分几次？若要求最后获得的分析试样不超过 100g，应使试样通过几号筛？解：（1）根据经验公式 ,则采样量为2QmkdQm 20.1 1010 gk=（2）缩分后，试样通过 10 号筛，即试样颗粒不能大于 2mm，则采样量为 Qm 20.1 20.4 gk=，按照样品四分法，每缩分一次，减少一半，则要得到 0.4 kg 的分析式样，需经

2、过 4 次缩分。（3）若最后试样 100g，由公式，要求Qmdk=1mm，应用 20 号筛。2.用氧化还原滴定法测得FeSO47H2O中铁的质量分数位 20.01，20.03，20.04，20.05。计算：a.平均值；b.中位数；c.单次测定值的平均偏差；d.相对平均偏差；e.极差；f.相对极差 解：(1)平均值=20.0120.0320.0420.05100%20.03%4+=(2)中位数=(20.03%+20.04%)/2=20.04%(3)单次测定值的平均偏差12340.0200.010.02%0.012%44ddddd+=(4)相对平均偏差%dx=0.012100%0.06%20.03

3、=(5)极差 R=20.05%-20.01%=0.04%(6)相对极差 Rx0.2%3.用沉淀滴定法测定纯 NaCl 中氯的质量分数，得到下列结果：59.82%，60.06%，60.46%，59.86%，60.24%。计算：a.平均结果；b.平均结果的绝对误差；c.相对误差；d.中位数；e.平均偏差；f.相对平均偏差。解：a.平均结果 x=60.09%b.平均结果的绝对误差-0.57%c.相对误差 -0.94%d.中位数 60.06%e.平均偏差 0.21%f.相对平均偏差 0.35%4.按照有效数字运算规则，计算下列算式：(1)213.64+4.402+0.3244(2)0.100025.0

4、0 1.52246.471.000 1000（）(3)5851.5 106.11 103.3 10(4)pH 0.03，求H+浓度。解：(1)213.64+4.402+0.3244=213.64+4.4+0.32=218.36 (2)0.100025.00 1.52246.471.000 1000（）=0.1000 23.48 246.51.000 1000=0.5788 (3)5851.5 106.11 103.3 10=5851.5 106.1 103.3 10=2.810-8 (4)H+=0.93 mol/L 5.某试样中含MgO约 30%，用重量法测定时，Fe3+产生沉淀，设试液中的F

5、e3+有 1%进入沉淀。若要求测定结果的相对误差小于 0.1%，求试样中Fe2O3允许的最高质量分数为多少？解：设Fe2O3的质量分数为FeO23，试样质量为，根据测定结果的相对误差公式 m样相对误差=的质量绝对误差MgO=的质量的量进入沉淀中的MgOFe+3 即 0.1%=%m%mFe301样 Fe2O3 2Fe,nFeO 23=21nFe FeO23=mm2Fe样3O，nFeO23=3232OFeOFeMm mFe=nFeMFe=223OFenMFe=23232OMFeOmFeMFe=32322OFeFeOFeMMm样 代入 0.1%=%mM%mmOFeFeOFe30123232样样 0.

6、001=3071598555232.OFe FeO32=0.043=4.3%6.某含Cl-试样中含有 0.10%Br-，用AgNO3进行滴定时，Br-与Cl-同时被滴定，若全部以Cl-计算，则结果为 20.0%。求称取的试样为下列质量时，Cl-分析结果的绝对误差及相对误差：a.0.1000g,b.0.5000g,c.1.000g.解法 1：设 Cl-真实含量X，称取试样质量ms(g)。则 0.200=X+sBrClsmMMm%.100 X=0.200-0.00190.7945.35=0.200-4.410-4=0.1996=0.20 E=X-T 绝对误差：4.410-4（即 0.044%）相对

7、误差：%.%.96190440100%=0.22%由上计算式可见，误差与称样质量无关。解法 2：设称取样品量为 m，则0.10%BrBrmnM=550.10%1.252 101.2 1079.90mmm=20.0%ClBrClnnMm+=35.63 10Clnm=XT=35.63 1035.450.1996Cln Mmmm=绝对误差 Ea=X-XT=20.0%-19.96%=0.04%相对误差 Er=0.04%100%0.2%19.96%=7.某试样中含有约 5%的S，将S氧化为SO42-，然后沉淀为BaSO4。若要求在一台灵敏度为 0.1mg的天平上称量BaSO4的质量时，可疑值不超过 0.

8、1%，问必须称取试样多少克？解：设必须称取x(g)，已知 233.4 g/mol,M4BaSOMs=32.07 g/mol S SO42-BaSO4 32.07 233.4 x5%m BaSO4天平的绝对误差 0.1mg2(两次读取)相对误差=4BaSO m绝对误差 0.1%=x%.5423307321000210 x=%.%.105423310000732210=0.6g 8.用标记为 0.1000mol/LHCl 标准溶液标定 NaOH 溶液，求得其浓度为 0.1018mol/L，已知 HCl溶液的真实浓度为 0.0999mol/L，标定过程中其他误差均较小，可以不计，求 NaOH 溶液的

9、真实浓度。解：设NaOH溶液的真实浓度为x mol/L，根据OH-+H+=H2O HCl 的相对误差应等于 NaOH 的相对误差 099900999010000.=xx.10180 x=0.1017 mol/L 9.称取纯金属锌 0.3250g，溶于HCl后，稀释到 250mL容量瓶中。计算Zn2+溶液的浓度。解：CZn2+=30.3250/65.39250 10=0.01988 mol/L 10.有 0.0982 mol/L的H2SO4溶液 480mL，现欲使其浓度增至 0.1000 mol/L，问应加入 0.5000 mol/L的H2SO4溶液多少mL？解：设应加入 x(mL)xx.+48

10、05000048009820=0.1000 解得 x=2.16mL 11.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。已知K4Fe(CN)6的相对分子量为 368.4gmol-1,反应式为 3Zn2+2Fe(CN)64-+2K+=K2Zn3Fe(CN)62解：已知=368.35 4K FeM（CN）6 根据上述反应式，可知：246()23ZnFe CNnn+=所以，溶液的浓度为：C=35.36821.9/（50010-3）=0.0500 mol/L 滴定度：TZn/Fe(CN)6=23C/1000MZn=230.0500/100

11、065.39=0.00490g/mL 12.要求在滴定时消耗 0.2 mol/L NaOH溶液 2530mL。问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）多少克?如果该用H2C2O42H2O做基准物质，又应称取多少克?(M KHCHO844=204.126 gmol-1,MHCO2HO2242=126.07 gmol-1)解:反应 2OH-+H2C2O4=2H2O+C2O42-1)0.225=126.204x103 0.230=126.204x103 (2)0.225=07.1262x103 0.230=07.1262x103 13.欲配制Na2C2O4溶液用于在酸性介质中标定 0.02

12、 mol/L的KMnO4溶液，若要使标定时，两种溶液消耗的体积相近。问应配制多大浓度的Na2C2O4溶液？配制 100mL这种溶液应称取Na2C2O4多少克？（M NaCO224=134.00 gmol-1）解：反应为：5 C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2+2Mn2+8H2O 要使标定时两种溶液消耗的体积相近，即4MnOV224C OV，则 224C OC=254MnOC=250.02=0.05 mol/L 224Na C Om=100010005.0134.00=0.7g 14.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

13、转化为H2SO4，以 0.108 mol/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。（已知Ms=32.07 gmol-1）解：SSO2+H2O2H2SO4+2KOH=2H2O+K2SO4 ms=nsMs=M24H SOns=21sOHOHMVC s=211000471.066.322.28108.0=0.104 15.将 50.00mL0.1000mol/LCa(NO3)2溶液加入到 1.000g含NaF的试样溶液中，过滤、洗涤。滤液及洗液中剩余的Ca2+用 0.0500mol/LEDTA滴定，消耗 24.20mL。计算试样中NaF的质量分数。（MF=18.9

14、98，MNaF=41.998 gmol-1）解：Ca2+2F-=CaF2 mNaF=nNaFMNaF=2nCa2+MNaF x=1.01.2g x=0.30.4g =2MNaF(50.000.1-0.0524.20)/1000 NaF=000.11000)20.2405.01000.000.50(998.412=0.3183 16.0.2500g不纯CaCO3试样中不含干扰测定的组分。加入 25.00mL 0.2600mol/LHCl溶液，煮沸除去CO2，用 0.2450mol/L 的NaOH溶液返滴过量酸，消耗 6.50mL。计算试样中CaCO3的质量的分数。（已知=32.07 gmol3C

15、aCOM-1）解：2H+CaCO3=Ca2+H2CO3 2H+2OH-=2H2O CaCO3=250003.mCaCO=25000213.MnCaCOH+=10002500.02)50.6245.026.000.25(09.100=0.9824 17.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质量分数后，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。（已知MMgSO46H2O=228.44 gmol-1，MMgSO47H2O=246.46 gmol-1）解法 1：设MgSO46H2

16、O质量分数x MgSO47H2O为 1-x100.96%=1-x+xO6HMgSO4O7HMgSO224MM x=119610067MM%.=1455.22847.2460096.0=0.1217 解法 2：设含MgSO47H2O为n1 mol，MgSO46H2O为n2 mol，样品质量为 100g。m(MgSO46H2O)=n2M MgSO6HO42=0.053226.45=12.18=10018.12=0.1218 解得 n2=0.253 n=n1+n2 n246.47=100.96 n1228.455+n2246.47=100 18.不纯Sb2S3 0.2513g，将其在氧气流中灼烧，产

17、生的SO2通入FeCl3溶液中，使Fe3+还原至Fe2+，然后用 0.02000 mol/LKMnO4标准溶液滴定Fe2+，消耗KMnO4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？（M SbS23=339.7 gmol-1,MSb=121.76 gmol-1）解：2 Sb2S3+9O2=2Sb2O3+6SO2SO2+2FeCl3+2H2O=2FeCl2+H2SO4+2HCl 5Fe2+MnO4-+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O Sb2S33SO26FeCl356MnO4-nSbS32=65nMn4oSbS32=样m m32SSb=样mMnOSb3

18、2=样mMCvSSb3265=10002513.07.33980.3102.065=0.7164 Sb =10002513.076.12180.3102.0652=0.5135 19.已知在酸性溶液中，Fe2+与KMnO4反应时，1.00mL KMnO4溶液相当于 0.1117gFe，而1.00mLKHC2O4H2C2O4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 0.2000mol/LNaOH溶液才能与上述 1.00mL KHC2O4H2C2O4溶液完全中和？（已知MFe=55.85 gmol-1）解：5Fe2+MnO4-+8H+=Mn2+5Fe3+4H2

19、O 5KHC2O4H2C2O4+4 KMnO4+17H+=20CO2+4 Mn2+9K+16 H2O 5KHC2O4H2C2O4+3OH-=K+2 C2O42-+3 H2O 4Fe MnOT=100054FeMnOMC 4MnOC=51MT1000=518555100011170.=0.4000 CKHCOHCO24224=45()4MnOCV=450.40.20=0.10 mol/LVNaOH=324224()KHC O H C OCVCNaOH=32000.010.0=1.5mL 20.用纯As2O3标定KMnO4溶液的浓度，若 0.2112g As2O3在酸性溶液中恰好与 36.42mL

20、 KMnO4反应。求该KMnO4溶液的浓度？解：As2O3+3H2O=H3 AsO32MnO4-+5 AsO33-+6H+=5AsO43-+2Mn2+3H2O As2O3 H3 AsO354MnO4-nMn4o=54nAsO234MnOC=n Mn4o/V=54nAsO23/V=5442.361973810002112.0=0.02345 mol/L 21.测定氮肥中NH3的质量分数。称取试样 1.6160g,溶解后在 250mL容量瓶中定容，移取25.00mL，加入过量NaOH溶液，将产生的NH3导入 40.00mL c(21H2SO4)=0.1020 mol/L的H2SO4标准溶液吸收，剩

21、余的H2SO4需 17.00mL c(NaOH)=0.09600 mol/L的NaOH溶液中和。计算氮肥中NH3的质量分数。解：+OH+4NH-=+3NH21H2SO4=+4NH NH3=(nNH3m NH3)/(1.61600.1)=m NH3/(1.61600.1)(40.000.1020-17.000.09600)/1000=0.2580 22.称取大理石试样 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，洗净，将沉淀溶于稀H2SO4中。溶解后的溶液用c(51KMnO4)=0.2012 molL-1KMnO4标准溶液滴定，消耗 22.30mL，计算大理石中CaCO3的质量分数。解：CaCO3Ca2+CaC2O4H2C2O452MnO4-5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O CaCO3=nCaCO3MCaCO3/m样=25(n Mn4o MCaCO3)/m样 =25(4MnOCVMnO4-MCaCO3)/(m样1000)=10002303.009.10030.2252012.025=0.9750 注：C(51KMnO4)=0.2012 CKMnO4=52012.0