分析化学课上习题整理汇编.docx
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分析化学课上习题整理汇编
黄婧
例:
某物称重2.1750g,真值为2.1751g;另一物重0.2175g,真值为0.2176g。
它们的Ea和Er各为多少?
Ea1=2.1750-2.1751=-0.0001g
Er1=(-0.0001/2.1751)*100%=-0.005%
Ea2=0.2175-0.2176=-0.0001g
Er2=(-0.0001/0.2176)*100%=-0.05%
例:
测定某试样中的铁含量时,得到铁的百分含量如下:
57.64,57.58,57.54,57.60,57.55,求di,dr,đ,đr。
解:
=(57.64+57.58+57.54+57.60+57.55)/5=57.58di分别为:
0.06,0,-0.04,0.02,-0.03
dr分别为:
0.1,0,-0.07,0.04,-0.05
đ=(0.06+0+0.04+0.02+0.03)/5=0.03
đr=(0.03/57.58)*100%=0.05%
例:
有两组数据,xi-
di1:
0.3,0.2,-0.4,0.2,-0.1,0.4,0,0.3,0.2,-0.3,
求出:
đ1=0.24đ2=0.24
两批数据均差相同,但明显看出,2数据中有两个-0.7,0.9的特大偏差,2数据较分散。
而均差没能反映出这种特异值。
例:
用丁二酮戊重量法测定钢铁中Ni的百分含量,得到下列结果:
10.48,10.37,10.47,10.43,10.40,计算分析结果的个别偏差,个别相对偏差,均差,相对均差,标准偏差和变异系数。
解:
đ=0.036
đr=0.35%
s=0.046
sr=0.44%
例1:
某试样中铁的五次测定结果如下:
39.10,39.12,39.19,39.17,39.22,试写出分析报告。
置信度分别为90%和95%。
=39.16,S=0.052
选定P=90%时,n=5,f=5-1=4t=2.13
Fe=39.16+0.05=39.11-39.21
选定P=95%时,n=5,f=5-1=4t=2.78
Fe=39.16+0.06=39.10-39.22
例2:
测定SiO2的百分含量,得到下列数据28.62,28.59,28.51,28.48,28.52,28.63,求平均值,标准偏差,变异系数及置信度分别为90%和95%的平均值的置信区间。
=28.56S=0.06
选定P=90%时,n=6,f=6-1=5t=2.02
真值=28.56+0.05=28.51—28.61
选定P=95%时,n=6,f=6-1=5t=2.57
真值=28.56+0.07=28.49—28.63
例3、标定HCl溶液的浓度时,先标定3次,结果为0.2001mol/L,0.2005mol/L和0.2009mol/L;后来又标定2次,数据为0.2004mol/L和0.2006mol/L。
试分别计算3次和5次标定结果计算总体平均值μ的置信区间,P=0.95。
解:
标定3次时
标定5次时
例4、测定某试样中SiO2质量分数得s=0.05%。
若测定的精密度保持不变,当P=0.95时,欲使置信区间的置信限度为+0.05%,问至少应对试样平行测定多少次?
解:
根据题设得:
已知s=0.05%,故:
查表得知,当f=n-1=5时,t0.95,5=2.57,此时
。
即至少应平行测定6次,才能满足题中的要求。
例:
在一组平行测定中,测试样中钙的百分含量为22.38,22.39,22.36,22.40和22.44,用Q法判断22.44是否弃去,P=90%。
解:
Q=(22.44-22.40)/(22.44-22.36)=0.5
查表:
n=5,f=4,P=90%,则Q标=0.64
Q 例: 某人测定CaO含量: 20.60%、20.50%、20.70%、20.60%,20.80%和21.00%。 已知标准值为20.10%,问测定是否有系统误差(p=0.95)。 解: n=6, =20.70%,s=0.18% 有显著性差异,有系统误差存在 1、下列几种误差属于系统误差的是 (1)方法误差; (2)操作误差;(3)仪器和试剂误差 (4)环境的温度、湿度、灰尘等造成的误差; (A)1,3,4(B)1,2,4(C)1,2,3(D)2,3,4 2、对于下列四种表述,不正确的是 (1)为了减小测量误差,称样量越大越好 (2)仪器分析方法因使用仪器,因此准确度高 (3)增加平行测定次数不能消除系统误差 (4)做空白试验可消除系统误差 (A)1,2;(B)1,2,4;(C)1,3,4;(D)1,2,3 下列数据各包括了几位有效数字? (1)0.0330 (2)10.030(3)0.01020(4)8.7×10-5(5)pKa=4.74(6)pH=10.00 1、测定某铜矿试样,其中铜的质量分数为24.87%。 24.93%和24.69%。 真值为25.06%,计算: (1)测定结果的平均值; (2)绝对误差;(3)相对误差。 2、测定试样中蛋白质的质量分数(%),5次测定结果的平均值为: 34.92,35.11,35.01,35.19和34.98。 (1)经统计处理后的测定结果应如何表示(报告n,和s)? (2)计算P=0.95时μ的置信区间。 3、6次测定某钛矿中TiO2的质量分数,平均值为58.60%,s=0.70%,计算: (1)的置信区间; (2)若上述数据均为3次测定的结果,的置信区间又为多少? 比较两次计算结果可得出什么结论(P均为0.95)? 4、测定石灰中铁的质量分数(%),4次测定结果为: 1.59,1.53,1.54和1.83。 (1)用Q检验法判断第四个结果应否弃去? (2)如第5次测定结果为1.65,此时情况有如何(Q均为0.90)? 5、用标准HCl溶液标定NaOH溶液的浓度时,经5次测定,所用HCl溶液的体积(ml)分别为: 27.34、27.36、27.35、27.37、27.40。 计算分析结果: 1)平均值;2)相对平均偏差;3)平均值在置信度为95%时的置信区间。 已知: P=95%,t=4.30。 6、标定NaOH,分析结果(mol/l): 0.1021,0.1022,0.1023,求1)相对平均偏差;2)计算平均值在置信度为95%时的置信区间。 已知: P=95%,t=4.30。 7、标定NaOH,分析结果(mol/L): 0.1012,0.1014,0.1025,0.1016,当置信度为90%时,0.1025可否舍去(Q检验)? 计算平均值在置信度为90%时的置信区间。 已知: Q标(0.90)=0.76P=90%,t=2.35。 例1已知浓盐酸的密度为1.19g/ml其中HCl含量约为37%。 计算 (1)每升浓盐酸中所含HCl的物质的量浓度; (2)欲配制浓度为0.10mol/L的稀盐酸500ml,需量取上述浓盐酸多少毫升? 解: (1)nHCll=(m/M)HCl=1.19×1000×0.37/36.46 =12mol cHCl=nHCl/VHCl=(m/M)HCl/VHCl =(1.19×1000×0.37/36.46)/1.0=12mol/L (2)(cV)HCl=(c’V’)HCl得: VHCl=(c’V’)HCl/VHCl=0.10×500/12=4.2ml 例2在稀硫酸溶液中,用0.02012mol/LKMnO4溶液滴定某草酸钠溶液,如欲两者消耗的体积相等,则草酸钠溶液的浓度为多少? 若需配制该溶液100.0ml,应称取草酸钠多少克? 解: 5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2+2Mn2++8H2O 因此n(Na2C2O4)=(5/2)n(KMnO4) (cV)(Na2C2O4)=(5/2)(cV)(KMnO4) 根据题意,有V(Na2C2O4)=V(KMnO4),则 c(Na2C2O4)=(5/2)c(KMnO4)=2.5×0.0212=0.05030mol/L m(Na2C2O4)=(cVM)(Na2C2O4)=0.05030×100.0×134.00/1000=0.6740g 例3 用Na2B4O7·10H2O标定HCl溶液的浓度,称取0.4806g硼砂,滴定至终点时消耗HCl溶液25.20ml,计算HCl溶液的浓度。 解: Na2B4O7+2HCl+5H2O=4H3BO3+2NaCl n(Na2B4O7)=(1/2)n(HCl) (m/M)(Na2B4O7)=(1/2)(cV)(HCl) c(HCl)=0.1000mol/L 例4 要求在标定时用去0.20mol/LNaOH溶液20-30ml,问应称取基准试剂邻苯二甲酸氯钾(KHP)多少克? 如果改用二水草酸作基准物质,又应称取多少? 解: n(KHP)=n(NaOH) n(H2C2O4·2H2O)=(1/2)n(NaOH) 由此可计算得: 需KHP称量范围为: 0.80-1.0g,需二水草酸称量范围为: 0.26-0.32g。 1、解释以下名词术语: 滴定分析法,滴定,标准溶液(滴定剂),标定,化学计量点,滴定终点,滴定误差,指示剂,基准物质。 2、欲配制cKMnO4≈0.020mol·L-1的溶液5.0×10-2mL,须称取KMnO4多少克? 如何配制? 应在500.0mL0.08000mol·L-1NaOH溶液中加入多少毫升0.5000mol·L-1NaOH溶液,才能使最后得到的溶液浓度为0.2000mol·L-1? 3、在1.000gCaCO3试样中加入0.5100mol·L-1HC1溶液50.00ml,待完全反应后再用0.4900mol·L-1NaOH标准溶液返滴定过量的HC1溶液,用去了NaOH溶液25.00mL。 求CaCO3的纯度。 1、在分析化学中,已知准确浓度的溶液称为(),滴定剂与待测组分完全反应那一点称为(),指示剂变色点称为()。 2、滴定分析法是用()溶液,滴加到()溶液中,直到所加试剂与待测组分按()完全反应为止。 根据所加试剂的()和()求出待测物质的()。 例: 计算pH=4.00时,浓度为0.10mol/LHAc溶液中,HAc和Ac-的分布分数和平衡浓度。 1、计算pH=8.0时,0.10mol/LKCN溶液中CN-的浓度。 Ka=6.2x10-10。 2、某一元弱酸(HA)试样1.250g,加水50.0mL,使其溶解,然后用0.09000mol/LNaOH标准溶液滴至化学计量点,用去NaOH溶液41.20mL。 在滴定过程中发现,当加入8.24mLNaOH溶液时,溶液的pH值为4.30,求1)HA的分子量;2)、HA的Ka;3)、计算化学计量点时的pH值;4)、应选用何种指示剂。 3、混合碱试样1.200g,溶于水,用0.5000mol/LHCl溶液滴定至酚酞变色,用去30.00mL,然后加甲基橙,继续滴加HCl,显橙色,又用去5.00mL,试样中含何种组分? 质量分数各位多少? 4称取混合碱试样0.3010g,溶于水,0.1060mol/LHCl溶液滴定至酚酞褪色,用去20.10mL,然后加入甲基橙,继续滴加HCl,至终点。 一共用去HCl总体积为47.70mL,试样为何种组分,质量分数为多少? 已知: MNaOH=40.00,MNaHCO3=84.00MNa2CO3=106.0。 1、用0.1000mol•L-1HCl标准液滴定0.1NH3·H2O,最适宜指示剂是()。 A、酚酞(8.0-9.6);B、甲基橙(3.1-4.4);C、中性红(6.8-8.0); 4、用0.1000mol/lNaOH标准液滴定0.1mol/LHAc,最适宜的指示剂是(). A、酚酞(8.0-9.6);B、甲基橙(3.1-4.4);C、中性红(6.8-8.0);D、甲基红(4.2-6.2) 3、可用于标定HCl的基准物是()。 A、Na2CO3;B、NaOH;C、H2C2O4·2H2O;D、NaCl; 4、某一元弱酸能否被强碱直接准确滴定的判据是要求()。 A、㏒KMY‘≥8;B、㏒KMY‘≥-8;C、CKa≥10-8;D、CKb≥10-8; 1、某混合碱样(可能含NaOH、Na2CO3、NaHCO3),用HCl滴定,先以酚酞为指示剂 耗去溶液V1ml,继续以甲基橙为指示剂,又耗去HCl溶液V2ml。 若碱样组成为NaOH +Na2CO3,V1与V2的关系是();组成是Na2CO3+NaHCO3,() 组成NaOH,(),组成Na2CO3,(),组成NaHCO3() 2、酸碱滴定曲线是以()为横坐标,以()为纵坐标绘制的,表示()随()的变化情况,影响弱酸(碱)滴定突越范围大小的因素是()和()。 3、某混合碱样(可能含NaOH、Na2CO3、NaHCO3),用HCl滴定,先以酚酞为指示剂耗去溶液V1ml,继续以甲基橙为指示剂,又耗去HCl溶液V2ml。 当V1>0,V2=0时,碱样成分为;V1=0,V2>0时,为;V1=V2时,为;V1>V2时,为;V1 4、以0.1000mol/L的NaOH,滴定20mL0.1000mol/L的HAc,写出在下列滴定时段中,被滴定体系的成份组成。 滴定开始前();滴定剂体积V在0-20.00mL之间();滴定剂体积V=20.00mL();滴定剂体积V超过20.00mL()。 此滴定选择的指示剂为()。 5、写出NaHN4HPO4溶液的PBE(). 1、以0.1000mol/L的NaOH,滴定20mL0.1000mol/L的HCl为例,计算滴定剂体积V分别为0.00;19.98;20.00;20.02的pH值,画出滴定曲线(标出pH突跃范围),选择何种指示剂。 2、以0.1000mol/L的NaOH,滴定20mL0.1000mol/L的HAC为例,计算滴定剂体积V分别为0.00;19.98;20.00;20.02的pH值,画出滴定曲线(标出pH突跃范围),选择何种指示剂。 例: 计算pH=1、6和12时,求EDTA的酸效应系数αY(H),和[Y4-]在总浓度中所占的百分比。 (查EDTA各级电离常数) 解: pH=1,[H+]=0.1 αY(H)=1017.2,[Y4-]/cY=6×10-17 pH=6,[H+]=10-6 αY(H)=104.65,[Y4-]/cY=2.2×10-5 pH=12,[H+]=10-12 αY(H)=1.02,[Y4-]/cY=98.3% 例: 计算pH=10.0时,[NH3]=0.1mol/L时的lgαZn 解: 已知锌氨络合物的积累稳定常数lgβ1–lgβ4分别为2.27,4.61,7.01,和9.06 αZn(NH3)=1+β1[NH3]+β2[NH3]2+β3[NH3]3 +β4[NH3]4=105.10 当溶液的pH=10.0时,查表lgαZn(OH)=2.4, αZn=αZn(NH3)+αZn(OH)-1≈105.10 所以lgαZn=5.10 例: 计算pH=9.0时,c(NH3)=0.1mol/L时的lgαZn(NH3) 解: NH4+的lgKHNH4+=9.4。 因为 αNH3(H)=1+[H+]KHNH4+=1+10-9×109.4 =100.5 [NH3]=c/αNH3(H)=0.1/100.5=10-1.5 αZn(NH3)=103.2 lgαZn(NH3)=3.2 例: 计算在pH=2.0和pH=5.0时,ZnY的KZnY′ 解: 查表lgKZnY=16.50 pH=5.0时lgαY(H)=6.6 则lgKZnY′=lgKZnY-lgαY(H)=16.50-6.6 =9.90较稳定。 pH=2.0时lgαY(H)=13.8 lgKZnY′=lgKZnY-lgαY(H)=16.50-13.8 =2.70 例: 在NH3-NH4Cl缓冲溶液中(pH=9),用EDTA滴定Zn2+,若c(NH3)=0.10mol/L,并避免生成Zn(OH)2沉淀,计算此条件下的lgK’ZnY 例: 用2×10-2mol/LEDTA滴定等浓度的Zn2+。 若 溶液的pH值为9.0,c(NH3)为0.2mol/L,计算滴 定至化学计量点时pZn’,pZn值以及pY’和pY值。 解: 化学计量点,pH=9.0,c(NH3)=0.1mol/L lgαZn(NH3)=3.2,lgαY(H)=1.4 lgK’ZnY=11.9。 c(Zn)=1×10-2mol/L 则: pZn’=7.0 pZn=pZn’+lgαZn=7.0+3.2=10.2 pY’=pZn’=7.0 pY=pY’+lgαY(H)=7.0+1.4=8.4 例: 求用EDTA滴定Fe3+、Zn2+、Ca2+、Mg2+的最小允许pH值。 解: lgα=logKMY-8 Fe3+: lgα=25.1-8=17.1查表pH≥1 Zn2+: lgα=16.5-8=8.5查表pH≥4 Ca2+: lgα=10.7-8=2.7查表pH≥7.7 Mg2+: lgα=8.7-8=0.7查表pH≥9.6 例6-14欲用0.02000mol/LEDTA标准溶液连续滴定混合液中的Bi3+和Pb2+(浓度均为0.020mo/l),试问 (1)有无可能进行? (2)如能进行,能否在pH=1时准确滴定Bi3+? (3)应在什么酸度范围内滴定Pb2+? 解: 查表lgKBiY=27.94,lgKPbY=18.04, Pb(OH)2的KSp=10-14.93 (1)首先判断能否分步滴定: 因为cBi=cPb, 根据ΔlgK≥5有 ΔlgK=lgKBiY-lgKPbY=27.94-18.04=9.90>5 所以有可能在Pb2+存在下滴定Bi3+。 (2)判断在pH=1时能否准确滴定Bi3+: Bi3+极易水解,但BiY-络合物相当稳定,故一般在pH=1进行滴定。 此时lgαY(H)=18.01,lgαBi(OH)=0.1 cBi,Sp=cPb,Sp=0.01mol/L,[Pb2+]≈cPb,Sp.因有 αY(Pb)=1+KPbY[Pb2+]=1+1018.04×10-2.00=1016.04 αY(H)>>αY(Pb) 故在此条件下,酸效应是主要的,αY=αY(H),αBi=αBi(OH)。 根据 lgK’BiY=lgKBiY-lgαY-lgαBi=27.94-18.01-0.1=9.83 lgcBi,SpK’BiY=-2.00+9.83=7.83>6 因此在pH=1时Bi3+可以被准确滴定。 (3)计算准确滴定Pb2+的酸度范围,已知cPb,Sp=10-2.00mol/L,因此,最高酸度 lgαY(H)(max)=lgKPbY-8=18.04-8=10.04 查表得知,pH=3.25。 滴定至Bi3+的计量点时,[Pb2+]≈cPb,Sp=10-2.00mol/L,最低酸度 [OH-]=(KSp/[Pb2+])½=(10-14.93/10-2.00)½=10-6.46mol/L pOH=6.46pH=7.54 由附表得,pH=7.0,lgαPb(OH)=0.1。 因此可以在pH=4~7的范围内滴定Pb2+。 设滴定在pH=5.0进行,此时lgαY=lgαY(H)=6.45, 由于 lgK’PbY=lgKPb-lgαY=18.04-6.45=11.59 lgcPb,SpK’PbY=-2.00+11.59=9.59>6 因此在pH=5.0时可以准确滴定Pb2+。 1、今取一水样100.0mL,调节pH=10,以铬黑T为指示剂,用C=0.01000mol/L的EDTA滴定到终点,用去22.05mL,另取100.0mL同一水样,调节pH=12.5,用钙指示剂,用去上述同浓度的EDTA溶液11.08mL,以CaCO3mg/L表示总硬度,Ca2+mg/L表示钙硬,Mg2+mg/L表示镁硬。 2、称取含氟矿样0.5000g,溶解,在弱碱性介质中加入0.1000mol/LCa2+溶液50.00mL,将沉淀过滤,收集滤液和洗液,然后于pH=10时用0.05000mol/LEDTA返滴定过量的Ca2+至化学计量点,消耗20.00mL,试计算试样中氟的质量分数。 3、分析铜、锌、镁合金时,称取试样0.5000g,溶解后稀释至200.00mL。 取25.00mL调至pH=6,用PAN作指示剂,用0.03080mol/LEDTA溶液滴定,用去30.30mL。 另取25.00mL试液,调至pH=10,加入KCN掩蔽Cu和Zn,用同浓度EDTA滴定,用去3.40mL,然后滴加甲醛解蔽剂,再用该EDTA溶液滴定,用去8.85mL。 计算试样中铜、锌、镁合金的质量分数。 4、间接法测定SO42-时,称取3.000g试样溶解后,稀释至250.0mL,在25.00mL试液中加入25.00mL,0.05000mol/LBaCl2溶液,过滤BaSO4沉淀后,滴定剩余Ba2+,用29.15mL,0.02002mol/LEDTA,试计算SO42-的质量分数。 5、Mg2+溶液浓度为1×10-2mol/L,在pH=5时,能否用EDTA准确滴定? pH=10时又如何? (已知pH=5时,lgαY(H)=6.45;pH=10时,lgαY(H)=0.45;KMgY=108.69) 6、计算在pH=2.0和pH=5.0时,ZnY的条件稳定常数.已知: lgKZnY=16.50,pH=2.0,lgαY(H)=13.52pH5=5.0时,lgαY(H)=6.45。 1、在EDTA直接滴定法中,终点所呈现的颜色是()。 A、金属指示剂与待测金属离子形成的配合物的颜色; B、游离金属指示剂的颜色; C、EDTA与待测金属离子形成的配合物颜色; D、上述A项与B项的混合色; 2、用EDTA标准液测水中总硬度时,所用指示剂()。 A、铬黑T;B、钙指示剂;C、二甲酚橙;D、二苯铵磺酸钠; 3、Kcay=1010.69,当pH=9.0时,lgαy(H)=1.29,问K’cay=(). A、101.29;B、10-9.40;C、1010.69;D、109.40。 4、用EDTA标准液测水中总硬度时,pH范围()。 A、5-7;B、7-9;C、9-11;D、12-13; 5、用EDTA标准液测水中钙硬度时,pH范围()。 A、5-7;B、7-9;C、9-11;D、12-13; 6、用EDTA标准液测水中钙硬度时,所用指示剂()。 A、铬黑T;B、钙指示剂;C、二甲酚橙;D、二苯铵磺酸钠; 7.EDTA的酸效应曲线是指() aY(H)-pH曲线;(B)pM-pH曲线(C)lgK‘(MY)-pH曲线;(D)lgaY(H)-pH曲线; 1、EDTA的全称为(),其结构式为()。 2、由于H+的存在,使络合体Y参加主反应能力降低的现象称为()。 3、pH值越低,H+浓度越(),酸效应系数越(),酸效应强度越(),副反应越(),条件稳定常数越()
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