分析化学武大第五版思考题答案

分析化学（第五版）上册武汉大学主编第一章概论第二章分析试样的采集与制备第三章分析化学中的误差与数据处理第四章分析化学中的质量保证与质量控制第五章酸碱滴定第六章络合滴定第七章氧化还原滴定第八章沉淀滴定法与滴定分析小结第九章重量分析法第十章吸光光度法第十一章分析化学中常用的分离与富集方法第一章概论1、答：定义:分析化学是发展和应用各种理论、方法、仪器和策略以获取相关物质在相对时空内的组成和性质的信息的一门科学。任务：定性、定量、结构。作用：略2、答：略3、答：取样→分解→测定→计算及评价注：取样的原则：应取具有高度代表性的样品；分解的原则：①防止式样损失；②防止引入干扰。4、答：Na2B4O7·10H2O的摩尔质量比Na2CO3的大，故选择硼砂作为标定盐酸的基准物质可以使称量误差减小，但是硼砂含10个结晶水不稳定，而碳酸钠摩尔质量小，性质稳定。6、答：a.偏低b.偏低c.偏低d.无影响e.偏大f.偏小g.偏大h.可能偏大也可能偏小7、答：偏低NaOHOHOCHOHOCHNaOHVMmC1210002422242222因为失水后的H2C2O4中含有比同样质量H2C2O4·2H2O更多的能与NaOH作用的H+，这样测定时消耗VNaOH增大，所以CNaOH偏小。8、答：偏高第二章分析试样的采集与制备（略）1、答：不对。应将原始试样全部送交分析部门，再由分析人员对原始试样采用四分法进行缩分，依据经验公式取样，再分解、测定等。2、答：分解无机试样和有机试样的主要区别在于：无机试样的分解时将待测物转化为离子，而有机试样的分解主要是破坏有机物，将其中的卤素，硫，磷及金属元素等元素转化为离子。3、答：用NaOH溶解试样，Fe，Ni，Mg形成氢氧化物沉淀，与Zn基体分离。4、答：测硅酸盐中SiO2的含量时采用碱熔法，用KOH熔融，是硅酸盐中的硅转化为可溶性的K2SiO3，再用容量法测定：测定硅酸盐中Fe，Al，Ca，Mg，Ti的含量时，用HF酸溶解试样，使Si以SiF4的形式溢出，再测试液中Fe，Al，Ca，Mg，Ti的含量。5、答：不对。应将镍币全部溶解，因为镍币中铜银分布不一定均匀，这样做取样无代表性。6.略第三章分析化学中的误差与数据处理1、①从定义：准确度：分析结果与真值相接近的程度。精密度：测定值与平均值相符合的结果。②从其大小的衡量：准确度的高低用误差衡量；精密度的高低用标准偏差衡量③二者的联系：精密度是保证准确度的先决条件；精密度高，准确度不一定高；准确度高一定要求精密度高；由精密度高即可判断分析结果可考的是系统误差小。2、答：a、随机误差b、随机误差c、随机误差d、系统误差（换试剂重新做）e、随机误差f、系统误差（做空白试验）g、系统误差（方法校正）h、系统误差（校正砝码）i、随机误差3、答：一位，四位，两位，三位，不确定，四位，两位4、0.17%，0.02%，绝对误差相同，相对误差分析结果的增大而减小，相对误差小的准确度更高5、答：不合理，因为称样量为0.0600g只有三位有效数字，根据误差传递规律或有效数字运算规则，其结果只能有三位有效数字，应为97.3%。6.答：①：μ分布曲线——描述无限次测量数据t分布曲线——藐视有限次测量数据②：μ分布曲线——横坐标为μt分布曲线——横坐标为tμ=x-μ/σμ:总体平均值t=x-μ/sσ：总体标准偏差③：两者所包含面积均是一定范围呢测量值出现的概率Pμ分布曲线—P岁变化：μ一定，P一定t分布曲线—P随t和f变化：t一定，概率P随f而变;7、略8、答：0.2000145.1×9.010.2000×100%=6.21%因为本方法只能测准至0.01%，所以分析结果应以三位有效数字报出。第四章分析化学中的质量保证与质量控制（略）第五章酸碱滴定1、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244SOHSOHrrr。2、答：4111][]][[042242HSOHacarrKOCHOHCHK2424222042242][]][[OcHOHCacarrrKOHCOCHK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奋越高，减小的程度越大，所以这时Kca1和Kca2均增大。由于r42OHC242OrC42OrHC，所以Kca1增加幅度大，Kca2增加幅度小，所以Kca1和Kca2之间的差别是增大了，由于浓度常数只与温度有关而与离子强度无关，所以K0a1和K0a2不受影响。3、答：a、不是b、不是c、不是d、是e、不是f、是4、答：a、偏低。因其将使NaOH溶液的体积消耗增大。(NaOHNaOHVMWC1000邻邻)b、第一化学计量点时无影响(CO2+2NaOH=CO32-+2Na++H2OCO32-+2H3PO4=CO2+H2O+2H2PO4-NaOH+H3PO4=NaH2PO4+H2O)第二化学计量点时，结果偏高(CO2+2NaOH=CO32-+2Na++H2O2CO32-+H3PO4=2HCO3-+HPO42-H2PO4-+OH-=HPO42-+H2O)相当于使NaOH浓度变稀，消耗体积增大。（3434110002%100%HPONaOHNaOHMCVHPOW）c、偏高。1()0.4%2100%0.2%1()(100%0.4%)2NaOHNaOHCVCV5、答：上述操作不正确。因为NaOH返滴定过量的HCl时，NaAc的中和产物HAc也能与NaOH作用。（CKAc-=C10-9.2610-8）6、答：pH=10.50时有CO32-、HCO3-，主要组分为CO32-pH=6.00时有HCO3–和H2CO3，主要组分HCO3-pH4.0时主要组分H2CO37、答：20aInHHInaKaa22200[]lglg[]InInaaHInHInaInpHpKpKaHIn理论变色点时2[][]InHIn200220.520.51InaaHInpHpKlgpKII（2lg0.5iZI）=00.5(41)apKI=01.5apKI理论变色点的pH值变小。8、答：（1）2个突跃（2）1个突跃（3）1个突跃（4）2个突跃（5）1个突跃（6）1个突跃9.答：a.HCl+H3BO3答：因为的H3BO3的KaC10-8，所以可以甲基红为指示剂，用NaOH标液滴定HCl。终点后向溶液中加入甘露醇。由于甘露醇可与H3BO3作用生成Ka值为106左右的较强酸，所以可用酚酞为指示剂用NaOH标液准确滴定，间接测得H3BO3的含量。b.H2SO4+H3PO4答：以酚酞为指示剂，用NaOH标液滴定，使H2SO4→Na2SO4，H3PO4→HPO42-。由于H3PO4的Ka3很小，所以不能直接用NaOH滴定，但可加入CaCl2使HPO42-→Ca3(PO4)2↓，而释放出H+，用NaOH继续滴定至酚酞变红，由后一次滴定消耗NaOH的体积计算出H3PO4的含量。从第一次滴定测出的含量中减去H3PO4的量，即得H2SO4的含量。c.HCl+NH4Cl答：以甲基红为指示剂，用NaOH标液滴定，测出HCl的含量后，再加入中性甲醛，使NH4+转化为酸性较强的（CH2）6N4H+（Ka≈10-6）。然后，以酚酞为指示剂，用NaOH标液滴定测NH4Cl的含量。d.Na3PO4+Na2HPO4答：以酚酞为指示剂，用HCl标液滴至酚酞褪色，测Na3PO4的含量，再加入甲基橙为指示剂，用HCl标液滴至甲基橙显橙色测得Na3PO4与Na2HPO4的含量，从其中减去Na3PO4的量，即可得Na2HPO4的含量。e.Na3PO4+NaOH答：以酚酞为指示剂，用HCl标液滴定至酚酞褪色这时H3PO4→HPO42-，NaOH→NaCl可计算出二者含量，再加入指示剂甲基橙，用HCl标液滴定至甲基橙显橙色，这时HPO42-→H2PO4-，据此可计算出Na3PO4的含量，从含量中减去Na3PO4的量即可得NaOH的含量。f.NaHSO4+NaH2PO424224110001%100%NaOHNaHPOCVNaHPOW41241()10001%100%NaOHNaHSOCVVNaHSOWNaHSO4+NaH2PO4酚酞NaOHV1酚酞变红Na2SO4+Na2HPO4加CaCl2酚酞褪色HCl+Ca3(PO4)2↓NaOHV2酚酞变红NaCl+H2O10.略11.略12.略13.略第六章络合滴定1、答：金属离子与EDTA形成络合物的特点：（1）络合广，稳定常数大，但选择性差（2）络合比简单，一般为1:1（3）易溶于水，相似相容，反应速度快（4）显色情况：有色的金属离子形成颜色更深的络合物条件稳定常数：表示再有副反应发生的情况下，络合反应进行的程度。2.答：Cu2+-乙二胺有色3d94s0有不成对的d电子Zn2+-乙二胺无色3d104s0无不成对的d电子TiOY2-无色3d04s0无不成对的d电子TiY-有色3d14s0有不成对的d电子FeY2-有色3d54s0有不成对的d电子FeY-有色3d54s0有不成对的d电子3.答：增大了。由于形成了TiO(H2O2)Y，使溶液中的[TiOY]降低使平衡向生成TiOY的方向移动，相当于生成物TiOY有一个副反应αTiOY1lgK，TiOY=lgKTiOY-lgαY-lgαTiOY+lgαTiOY(H2O2)4.答：因为lgK’HgY2-=lgKHgY2-－lgαHg－lgαY+lgαHgY2-又因为αHgY2-=αHgY2-(NH3)+αHgY2-(OH)－1增大缓冲剂的总浓度时，[NH3]增大，[OH-]不变，即HgY2-(NH3)增大，αHgY2-(OH)不变，αHgY2-增大，lgK,HgY2-增大，突跃范围增大。5.答：（1）情况的lgKZnY大。因为在情况（2）里Zn2+多了一个副反应，即由于Zn2+与NH3生成络合物而产生了络合效应，从而使lgK’ZnY值减小。6.答：因为在此体系中只有Cu2+能与NH3形成络合物，所以lgK’CuY受络合效应的影响，而αCu(NH3)与NH3浓度有关,NH3浓度大，αCu(NH3)增大，则lgK’CuY减小，当[NH3]ep=10-3mol·L-1时，由于7`10`CuCuYMgMgYCKCK(lgαY(H)=0.45lgαCu(NH3)=2.46lgKMgY=8.70lgKCuY=18.80)lgK’CuYCCu6lgK’MgYCMg6所以可形成两个突跃。当[NH3]ep=0.2mol·L-1时，lgαCu(NH3)=11.03lgK’CuY=7.32`10`MgMgYMgMgYCKCK但lgCMgK’MgY6lgCCuK’CuY≈6，所以Mg2+、Cu2+被一次滴定，只能形成一个突跃。7.答：当加入的CuY与PAN及Ca2+溶液混合时，发生如下置换反应：。CuY+PAN+Ca2+=CaY+Cu-PANCuY是红色，PAN是黄色，Cu-PAN则为红色，因此反应后的溶液呈红色。滴入EDTA时，先与Ca2+反应，当Ca2+定量反应后，过量的EDTA即从Cu-PAN中夺出Cu2+，使PAN游离出来：Cu-PAN+Y=CuY+PAN溶液由红色变为黄绿色，指示终点到达。因滴定前加入的CuY与最后生成的CuY量相等，故加入的CuY并不影响滴定结果。8.答：萘酚绿B在滴定过程中不发生颜色变化，只起衬托终点颜色的作用。9.答：Fe3+由于发生水解而消耗OH-，使测定结果偏高，甚至析出沉淀使滴定无法进行。加入Ca-EDTA可消除Fe3+的干扰。因其它三种掩蔽剂是酸或是碱，都会对酸碱滴定产生干扰。10.答：因为KCN、三乙醇胺掩蔽Fe3+的机理是，通过使Fe3+与其生成络合物，