分析化学习题解(1-6章)

《分析化学》习题详解（1-6章）第3章定量分析中的误差及数据处理指出在下列情况下，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？（1）砝码被腐蚀；（2）天平的两臂不等长；（3）容量瓶和移液管体积不准确；（4）试剂中含有微量的被测组分；（5）天平的零点有微小变动；（6）读取滴定体积时最后一位数字估计不准；（7）滴定时不慎从锥形瓶中溅出一滴溶液；（8）标定盐酸溶液用的NaOH标准溶液中吸收了CO2。答：（1）系统误差，校正或更换砝码；（2）系统误差，校正或更换天平；（3）系统误差，校正或更换容量瓶和移液管；（4）系统误差，做对照实验校正；（5）随机误差；（6）随机误差；（7）过失，重做；（8）系统误差，做空白实验校正。习题1．如果分析天平的称量误差为±0.2mg，拟分别称取试样0.1g和1g，称量的相对误差各为多少？这些结果说明了什么问题？答：%2.0%1001.0102.031rE；%02.0%1001102.032rE以上结果说明：同样的称量误差，当称取的试样量较大时，称量的相对误差较小。2．滴定管的读数误差为±0.02mL。如果滴定中用去标准溶液的体积分别为2mL和20mL，读数的相对误差各是多少？相对误差的大小说明了什么问题？答：%1%100202.01rE%1.0%1002002.01rE以上结果说明：同样的滴定管读数误差，当滴定体积较大时，读数的相对误差较小。7．两位分析者同时测定某一试样中硫的质量分数，称取试样均为2.0g，分别报告结果如下：甲：0.042%，0.041%；乙：0.04099%，0.04201%。问哪一份报告是合理的，为什么？答：甲合理，因为试样的称取量为2.0g，是两位有效数字，报告应保留两位有效数字。8．标定浓度约为0.1mol·L-1的NaOH溶液，欲消耗NaOH溶液20mL左右，应称取基准物H2C2O4·2H2O多少克？其称量的相对误差能否达到0.1%？若不能，可以用什么方法予以改善？若改用邻苯二甲酸氢钾为基准物，结果又如何？答：gMVcmOHOCHNaOHNaOHOHOCH13.007.12610201.0212132224222422%1.0%2.0%10013.0102.03rE可用称大样的方法来解决：称取计算值10倍量的基准物H2C2O4·2H2O配成250mL溶液，用25mL移液管移取25.00mL溶液，这样可以使称量误差小于0.1%。gMVcmNaOHNaOH41.020.20410201.03邻苯二甲酸氢钾邻苯二甲酸氢钾%1.0%05.0%10041.0102.0'3rE12．测定铁矿石中铁的质量分数（以32OFew表示），6次结果分别为：67.48%，67.37%，67.40%，67.47%，67.43%和67.40%。计算：（1）平均偏差；（2）相对平均偏差；（3）标准偏差；（4）相对标准偏差；（5）极差。答：(%)42.67667.4067.4367.4767.4067.3767.48x（1）(%)035.0602.001.005.002.005.006.021nddddn＝（2）%06.0%10042.67035.0%100xddr＝（3）(%)044.01602.001.005.002.005.006.012222222ndsi＝（4）%07.0%10042.67044.0%100xsCV（5）(%)11.037.6748.67minmaxxxR16．测定钢中铬的质量分数，5次测定结果的平均值为2.14%，标准偏差为0.013%。计算：（1）平均值的标准偏差；（2）平均值的置信区间；（3）如使平均值的置信区间为2.14%±0.01%，问至少应平行测定多少次？置信度均为0.95。答：（1）(%)0059.05013.0nssx（2）n=5，f=5-1=4，当P=95%，查表得t0.05，4=2.78，(%)02.014.25013.078.214.2ntsx（3）n=6时，t0.05，5=2.57，置信区间为014.06013.057.2；n=7时，t0.05，6=2.45，置信区间为012.07013.045.2；……n=9时，t0.05，8=2.31，置信区间为011.09013.031.2；n=10时，t0.05，9=2.26，置信区间为0093.010013.026.2；至少应平行测定10次。22．两种方法测定鱼肉中的Zn含量（ppm），测得数据如下：方法1：0.44，0.45，0.47，0.48，0.43；方法2：0.39，0.40，0.36，0.44，0.42，0.45；问这两种方法的精密度是否存在显著性差异？答：45.01xppm，s12=0.00045，f1=5–1=4；41.02xppm，s22=0.00112，f2=6-1=5；22小大ssF49.200045.000112.02122ss查表得F表=6.26，可见FF表，两种方法的精密度无显著性差异。25．用电位滴定法测定铁矿中铁的质量分数（%），6次测定结果如下：60.72，60.81，60.70，60.78，60.56，60.84（1）用格鲁布斯法检验有无应舍去的测定值（P=0.95）；（2）已知此标准试样中铁的真实含量为60.75%，问上述测定方法是否准确可靠？（P=0.95）答：（1）(%)74.06660.8460.5660.7860.7060.8160.72xs＝0.10（%），8.110.056.6074.60T查表得T0.05，6＝1.82，TT0.05，4，60.56应保留。（2）24.0610.075.6074.60nsxtn=6，P=0.95，t0.05，5=2.57，tt0.05，5，测定值和标准值之间无显著性差异，即测定方法是准确可靠的。第4章化学分析法1.选用邻苯二甲酸氢钾（448OHKHC）作基准物，标定12.0LmolNaOH溶液浓度。欲把用去的NaOH溶液体积控制为25mL左右，应称基准物多少克？（2.204448OHKHCM）解：反应式为OHOHKNaCNaOHOHKHC2448448故a=1,b=1)(021.1100012.2041252.01000448448gabMVCmOHKHCNaOHNaOHOHKHC＝3.称取2.200gOHOCHOKHC2422422配制成250.0mL溶液（配大样），移取25.00mL此溶液用NaOH滴定，消耗24.00mL。然后再移取25.00mL此溶液，在酸性介质中用KMnO4滴定，消耗KMnO4溶液30.00mL。求（1）NaOH溶液浓度NaOHC；（2）KMnO4溶液浓度4KMnOC；（3）KMnO4溶液对43232KMnOOFeTOFe的滴定度，已知OHOCHOKHC2422422的分子量为254.19，32OFe的分子量为159.69。解：（1）11082.000.24250253100019.254200.2LmolCNaOH（2）102308.000.302502554100019.254200.24LmolCKMnO1009214.0100069.1595202308.0100069.159524432mLgCTKMnOKMnOOFe4.称取0.1005g纯3CaCO，溶解后，用容量瓶配成100.0mL溶液。吸取25.00mL，在pH12时，用钙指示剂指示终点，用EDTA标准溶液滴定，用去24.90mL。试计算（1）EDTA溶液的浓度；（2）每毫升EDTA相当于多少克32FOeZnO、。（分子量：)69.159M39.81M09.100M323FeOZnOCaCO；；解：（1）)/(01008.090.2410000.10000.2509.1001005.0V10000.10000.2533OLmolMmCEDTACaCCaCOEDTAmLgMCTmLgMCTOFeEDTAEDTAOFeZnOEDTAEDTAZnO/0008048.0100069.15901008.021100021/0008204.0100039.8101008.01000)2(3232//第五章酸碱滴定法思考题6．某物质可能含有NaOH、Na2CO3、NaHCO3或它们的混合物，现用HCl标准溶液滴定至酚酞变色耗去HClV1mL；溶液加入甲基橙指示剂，继续以HCl标准溶液滴定耗去HClV2mL。根据消耗HCl的体积，判断下列各情况下物质的组成？（1）V10,V2=0；（２）V1=0,V20；（３）V1=V2；（４）V1V2,V2≠０；（５）V1V2，V1≠０；答:(1)V10,V2=0NaOH(4)V1V2,V2≠０Na2CO3+NaOH(2)V1=0,V20NaHCO3(5)V1V2，V1≠０Na2CO3+NaHCO3(3)V1=V2Na2CO3习题2.已知H3PO4的pKa=2.12，pKa=7.20，pKa=12.36。求其共轭碱PO43-的pKb1和H2PO4-的pKb3。解：PO43pKb1=14.00－12.36=1.64H2PO4-pKb3=14.00－2.12=11.883．计算pH=7.10和9.50时，H2CO3、HCO3-和CO32-的分布系数δ2`δ1和δ0。(已知pKa1=6.38，pKa2=10.25)解：pH=7.1038.625.1010.738.6210.7210.732210101010)10()10()COH(=0.16025.1038.610.738.6210.738.610.73110101010)10(1010)(HCO=0.83925.1038.610.738.6210.725.1038.623010101010)10(1010)(CO=0.001pH=9.5038.625.1050.938.6250.9250.932210101010)10()10()COH(=6.34×10-425.1038.650.938.6250.938.650.93110101010)10(1010)HCO(=0.85125.1038.650.938.6250.925.1038.623010101010)10(1010)(CO=0.1508．欲配制pH=5.2的缓冲溶液，应在1L0.01mol·L-1苯甲酸中加人多少克苯甲酸钠?解：需加苯甲酸钠m克09.14401.0101021425m。。m=14.2(g)13．称取肉样8.00g于250ml三角瓶，加入定量无氨蒸馏水，处理定容得到肉样溶液100.0mL，吸取5.00ml肉样溶液，经蒸馏等处理后，得到接收液，加入甲基红指示剂，用0.01105mol·L-1的HCL滴至终点，消耗HCL为6.50ml。用5.00ml无氨水做空白试验消耗0.50ml的HCL，求肉样中挥发性盐基氮含量。以mg·g-1表示。（MN:14.00）解：1032.2100500.814)5.05.6(01105.01005)(gmgmMVVCXNHCI空白14.称取混合碱试样0.6524g，溶解后以酚酞为指示剂，用0.1992mol·L-1HCI标准溶液滴定至终点，用去酸溶液21.76mL。再加甲基橙指示剂，继续滴定至终点，又耗去酸溶液27.15mL。判断试样的组成，并求试样中各组分的质量分数。解：因为V2=27.15mLV1=21.76mL,所以，混