定量化学分析简明教程第3版答案

1分析化学习题与部分思考题参考答案第1章绪论1111....111130.0mL0.150mol·L-1的HCl溶液和20.0mL0.150mol·L-1的Ba(OH)2溶液相混合，所得溶液是酸性、中性、还是碱性？计算过量反应物的浓度。答案：12L0.015mol230.0)(20.030.00.15020.00.1502))((Ba(OH)−⋅=×+×−××=量c1111.2.2.2.2称取纯金属锌0.3250g，溶于HCl后，稀释到250mL容量瓶中，计算c(Zn2+)。答案：132L0.01988mol250.065.39100.3250)(Zn−+⋅=××=⋅=VMmc1111.3.3.3.3欲配制Na2C2O4溶液用于标定KMnO4溶液（在酸性介质中），已知14L0.10molKMnO51−⋅≈⎟⎠⎞⎜⎝⎛c，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（c）的Na2C2O4溶液？要配制100mL溶液，应称取Na2C2O4多少克？答案：O8H10CO2Mn16HO5C2MnO2222424++=++++−−⎟⎠⎞⎜⎝⎛=⎟⎠⎞⎜⎝⎛4224OCNa21KMnO51nn()()42242244OCNaOCNa21KMnOKMnO51VcVc⋅⎟⎠⎞⎜⎝⎛=⋅⎟⎠⎞⎜⎝⎛若：)OCNa()KMnO(4224VV≈则：14422L0.050molKMnO5121)OC(Na−⋅=⎟⎠⎞⎜⎝⎛=ccg67.00.13410100050.0)OCNa(3422=×××=−m1.41.41.41.4用KMnO4法间接测定石灰石中CaO的含量（见例1.6），若试样中CaO含量约为40%，为使滴定时消耗0.020mol·L-1KMnO4溶液约30mL，问应称取试样多少克？答案：2()g21.0%10010208.5630020.05%40%10010CaO21KMnOKMnO51CaO)(3344=×××××=××⎟⎠⎞⎜⎝⎛⋅⋅⎟⎠⎞⎜⎝⎛=sssmmmMVcw1.51.51.51.5某铁厂化验室常需要分析铁矿中铁的含量。若1722L0.1200molOCrK61−⋅=⎟⎠⎞⎜⎝⎛c，为避免计算，直接从所消耗的K2Cr2O7溶液的毫升数表示出铁的含量（%），应当称取铁矿多少克？答案：()()()%OCrK10FeOCrKOCrK61(Fe)7223722722VmMVcws=×⋅⋅⎟⎠⎞⎜⎝⎛=()gMcms6702.01010085.551200.010100FeOCrK6133722=×××=××⋅⎟⎠⎞⎜⎝⎛=−−1.61.61.61.6称取Na2HPO4·12H2O试剂0.8835g，以甲基橙为指示剂，用0.1012mol·L-1HCl滴定至H2PO-4，消耗HCl溶液27.30mL。计算样品中Na2HPO4·12H2O的质量分数，并解释所得结果。（HCl浓度、终点确定以及仪器均无问题）答案：100%10O)12HHPO(Na(HCl)(HCl)O)12HHPO(Na3242242××⋅⋅⋅=⋅smMVcw%0.112%100108835.01.35830.271012.03=××××=结果偏高，是由于Na2HPO4·12H2O失去部分结晶水。1.71.71.71.7称取含铝试样0.2018g，溶解后加入0.02081mol·L-1EDTA标准溶液30.00mL。调节酸度并加热使Al3+定量络合，过量的EDTA用0.02035mol·L-1Zn2+标准溶液返滴，消耗Zn2+溶液6.50mL。计算试样中Al2O3的质量分数。（Al3+、Zn2+与EDTA反应的化学计量比均为1∶1）答案：%10010OAl21)]Zn()Zn()EDTA()EDTA([)O(Al3322232××⎟⎠⎞⎜⎝⎛⋅⋅−⋅=++smMVcVcw%43.12%100102018.0296.101)50.602035.000.3002081.0(3=×××××−×=31.81.81.81.8称取分析纯CaCO30.1750g溶于过量的40.00mLHCl溶液中，反应完全后滴定过量的HCl消耗3.05mLNaOH溶液。已知20.00mL该NaOH溶液相当于22.06mLHCl溶液，计算此HCl和NaOH溶液的浓度。答案：基本单元：3CaCO21，HCl，NaOH根据等物质的量规则：NaOH)((HCl)CaCO213nnn−=⎟⎠⎞⎜⎝⎛即：00.20)HCl(06.2205.3)HCl(00.4009.100101750.023cc×−=××解得：1Lmol0954.0)HCl(−⋅=c1Lmol1052.000.2006.220954.0)NaOH(−⋅=×=c1.91.91.91.9酒石酸（H2C4H4O6）与甲酸（HCOOH）混合液10.00mL，用0.1000mol·L-1NaOH滴定至C4H4O2-6与HCOO-，耗去15.00mL。另取10.00mL混合液，加入0.2000mol·L-1Ce(Ⅳ)溶液30.00mL，在强酸性条件下，酒石酸和甲酸全部被氧化成CO2，剩余的Ce(Ⅳ)用0.1000mol·L-1Fe(Ⅱ)回滴，耗去10.00mL。计算混合液中酒石酸和甲酸的浓度。（Ce(Ⅳ)的还原产物为Ce(Ⅲ)）答案：酸碱反应中的基本单元：6442OHCH21，HCOOH，NaOH氧化还原反应中的基本单元：6442OHCH101，HCOOH21，Ce(IV)，Fe+2根据等物质的量规则：()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+⎟⎠⎞⎜⎝⎛+⎟⎠⎞⎜⎝⎛=⎟⎠⎞⎜⎝⎛++Ce(IV))Fe(OHCH101HCOOH21)NaOH(OHCH21HCOOH)(264426442nnnnnnn即：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧×=×+⎟⎠⎞⎜⎝⎛+⎟⎠⎞⎜⎝⎛×=⎟⎠⎞⎜⎝⎛+00.302000.000.101000.0OHCH10100.10HCOOH2100.1000.151000.0OHCH2100.10HCOOH)(00.1064426442cccc解得：4⎩⎨⎧⋅=⋅=−−116442Lmol0833.0)HCOOH(Lmol03333.0)OHCH(cc1.101.101.101.10移取KHC2O4·H2C2O4溶液25.00mL，以0.1500mol·L-1NaOH溶液滴定至终点时消耗25.00mL。现移取上述KHC2O4·H2C2O4溶液20.00mL，酸化后用0.04000mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点时需要多少毫升？答案：酸碱反应中：)NaOH(OCHOKHC3142242nn=⎟⎠⎞⎜⎝⎛⋅氧化还原反应中：⎟⎠⎞⎜⎝⎛=⎟⎠⎞⎜⎝⎛⋅442242KMnO51OCHOKHC41nnmL00.2004000.05300.2500.251500.000.204)KMnO(4=××××××=V第2222章习题参考答案2.12.12.12.1测定某样品中氮的质量分数时，六次平行测定的结果是20.48%、20.55%、20.58%、20.60%、20.53%、20.50%。（1）计算这组数据的平均值、中位数、平均偏差、标准差、变异系数和平均值的标准差；(20.54%,(20.54%,(20.54%,(20.54%,20.54%,20.54%,20.54%,20.54%,0.12%,0.12%,0.12%,0.12%,0.037%,0.037%,0.037%,0.037%,0.046%,0.046%,0.046%,0.046%,0.22%,0.22%,0.22%,0.22%,0.019%)0.019%)0.019%)0.019%)（2）若此样品是标准样品，其中氮的质量分数为20.45%，计算以上测定结果的绝对误差和相对误差。(+0.09%,(+0.09%,(+0.09%,(+0.09%,0.44%)0.44%)0.44%)0.44%)2.22.22.22.2测定试样中CaO的质量分数时，得到如下结果：35.65%、35.69%、35.72%、35.60%。问：（1）统计处理后的分析结果应如何表示？（2）比较95%和90%置信度下总体平均值的置信区间。答案：（1）结果表示为：n=4，%66.35=x，s=0.052%（2）95.01=−α，则05.0=α，18.3)3(05.0=tμ的95%置信区间为：%)74.35%,58.35(4%052.018.3%66.35,4%052.018.3%66.35=⎟⎠⎞⎜⎝⎛×+×−90.01=−α，则10.0=α，35.2)3(10.0=t同理：μ的90%置信区间为：（35.60%，35.72%）52.32.32.32.3根据以往经验，用某一方法测定矿样中锰的质量分数时，标准偏差（即σ）是0.12%。现测得锰的质量分数为9.56%，如果分析结果分别是根据一次、四次、九次测定得到的，计算各次结果平均值的置信区间（95%置信度）。答案：已知σ=0.12%，%56.9=x，95.01=−α，α=0.05，μ0.05=1.96μ的95%置信区间：n=1，（9.56%-1.96×0.12%，9.56%+1.96×0.12%）=（9.32%，9.80%）同理：n=4，（9.44%，9.68%）n=9，（9.48%，9.64%）2222.4.4.4.4某分析人员提出了测定氯的新方法。用此法分析某标准样品（标准值为16.62%），四次测定的平均值为16.72%，标准差为0.08%。问此结果与标准值相比有无显著差异（置信度为95%）。答案：已知：n=4，%72.16=x，s=0.08%假设：μ=μ0=16.62%50.24%08.0%62.16%72.16/0=−=−=nsxtµ计算t表=t0.05(3)=3.18t计算说明测定结果与标准值无显著差异。2.52.52.52.5在不同温度下对某试样作分析，所得结果（%）如下：10℃：96.5，95.8，97.1，96.037℃：94.2，93.0，95.0，93.0，94.5试比较两组结果是否有显著差异（置信度为95%）。答案：10℃：n1=4，%4.961=x，s1=0.6%37℃：n2=5，%9.932=x，s2=0.9%（1）用F检验法检验σ1=σ2是否成立（α=0.10）假设σ1=σ212.9)3,4(2.26.09.005.02222=====FFssF表小大计算∴σ1与σ2无显著差异。（2）用t检验法检验μ1是否等于μ2假设μ1=μ27.454542549.0)15(6.0)14(9.934.9622=+××−+×−+×−−=计算tt计算t表=t0.10(7)=1.90，∴μ1与μ2有显著差异。62.62.62.62.6某人测定一溶液浓度（mol·L-1），获得以下结果：0.2038、0.2042、0.2052、0.2039。第三个结果应否弃去？结果应如何表示？测定了第五次，结果为0.2041，这时第三个结果可以弃去吗？（置信度为90%）答案：71.02038.02052.02042.02052.0=−−==RdQ计算,76.0)4(90.0==QQQ表计算∴0.2052应保留。测定结果可用中位数表示：2041.0~=x若进行第五次测定，2041.05=x,64.0)5(71.090.0===QQQ表计算∴0.2052应弃去。2.72.72.72.7标定0.1mol·L-1HCl，欲消耗HCl溶液25mL左右，应称取Na2CO3基准物多少克？从称量误差考虑能否优于0.1%？若改用硼砂（Na2B4O7·10H2O）为基准物，结果又如何？答案：g13.02/0.10610251.0)CONa(332=×××=−m%1.0%15.0%10013.00002.0r±=×±=Eg48.02/4.38110251.0)O10HOBNa(32742=×××=⋅−m%1.0%04.0%10048.00002.0r±=×±=E2.82.82.82.8下列各数含有的有效数字是几位？0.0030(2位)；6.023×1023(4位)；64.120(5位)；4.80×10