分析化学李发美人民卫生出版社第7版课后习题参考解答Word文档格式.docx
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、12.0099、
12.0111、12.0113
、12.0118
12.0101
、12.0102、12.0106、
及12.0120。
求算:
①平均值;
②标准偏差;
③平均值的标准偏差;
4平均值在99%置信水平的置信限。
①X
Xi
-12.0104n
②s
(Xix)2
0.0012
n1
③s
s
0.00038
④置信限=
t〒查表2-2,f9时,t0013.25
—
3.250.000380.0012
u
x
t
8、在用氯丁二烯氯化生产二氯丁二烯时,产品中总有少量的三氯丁二烯杂质存在。
分析表明,杂质的平均含量为1.60%。
改变反应条件进行试生产,取
样测定,共取6次,测定杂质含量分别为:
1.46%、1.62%、1.37%、1.71%、
1.52%及1.40%。
问改变反应条件后,产品中杂质百分含量与改变前相比,有明显差别吗?
(a=0.05时)
x1.51%S0.13%SxS/\n0.13%八60.053%
X|1.51%1.60%
t计J1.7
Sx0.053%
查表2-2,t5,0.05=2.571,t计算<
t临界值。
所以,改变反应条件后,杂志含量与改变前无明显差别。
9、解:
HPLC数据:
97.2%,98.1%,99.9%,99.3%,97.2%,98.1%(6次)
x98.3%,S1.1%
化学法数据:
97.8%,97.7%,98.1%,96.7%,97.3%(5次)
x97.6%,S0.54%
①用F检验两种方法结果的精密度是否存在显著差别
1.1%2
0.54%2
F计F0.05,4,4
4.15,查表24,=5、f24时,F6.26
说明两种方法的精密度没有显著性差别
用t检验平均值是否有显著性差别
X1
X2
Sr
n1n2
n〔n2
1)Sf(n21)S;
n1
n22
(61)1.1%2(51)0.54%2
652
0.895%
1.29t°
.05,9(2.262)
98.3%97.6%65
0.895%'
、65
说明两种方法的平均值没有显著差别
②在该项分析中,HPLC法可以代替化学法
10、解:
①
x0.10190.10270.1021__0.10200.10180.i02i(mol/L)
S0.000354
x可疑x
0.10270.1021
S
0.000354
G
1.695
查表2-6,0.05,测定6次,G临界值1.89
G计算G临界值0.1027mol/L这个数据应保留
0.10190.10270.10210.10200.1018
2
0.1021(mol/L)
5
11
RSDS100%
解:
0.1021
100%
0.35%
①P0.95,
x€
0.05;
f
61
5;
差得tog2.571
P95%时,
u2.742.571
0.56
16
2.74
0.59%
②P99%时,
t0.01,5
4.032
u2.744.032
:
6「
0.92%
第三章滴定分析法概论
1、解:
不可直接配制标准溶液的物质:
NaOH,化学性质不稳定HCI,不是固体,难得到纯净物
H2SO4,不是固体KMnO4,难制得纯度高的纯净
Na2S2O3,难制得纯净物,化学性质不稳定
2、答:
草酸晶体部分风化后标定氢氧化钠溶液浓度结果偏低(称取一定质量基准物,实际物质的量超过计算值,消耗了更多的氢氧化钠,浓度标定结果偏低),用此氢氧化钠溶液测定有机酸摩尔质量时结果偏低;
碳酸钠吸潮带有少量水分后标定盐酸溶液浓度结果偏高(称取一定质量基准物,实际物质的量小于计算值,消耗了更少的盐酸,浓度标定结果偏高),用此盐酸溶液测定有机碱摩尔质量时结果偏高。
3、
(1)读数偏大,结果(HCl)浓度偏低
(2)0.1248>
0.1238,结果偏高
(3)HCl浓度比真实浓度低,需要消耗更多的HCl,结果偏低
(4)相同质量的碳酸氢钠比碳酸钠消耗的盐酸少,导致消耗盐酸体积减小,盐酸浓度测定值偏高
4、写出下列各体系的质子条件式。
(1)NH4H2PO4:
[H+]+[H3PO4]=[OH-]+[HPO42-]+2[PO43-]+[NH3]
(2)H2SO4(C1)+HCOOH(C2):
[H+]=[OH-]+[HSO4-]+2[SO42-]+[HCOO-]
⑶NaOH(Ci)+NH3(C2):
[H+]+Ci+[NH4+]=[0H-]
(4)HAc(Ci)+NaAc(C2):
[H+]=[0H-]+[Ac-]-C2
(5)HCN(Ci)+NaOH(C2):
[H+]+C2=[0H-]+[CN-]
5、写出①H3AsO4②MgBr2水溶液的电荷平衡式。
①[OH-]+[H2AsO4-]+2[HAsO42-]+3[AsO43-]=[H+]
②2[Mg2+]+[H+]=[OH-]+[Br-]
6、解:
eV稀M
cV稀V浓
500
17.031000
0.8929%
2.0-50060.051000
1.051009%
2.098.08
1000
1.84
2.0
66(ml)
57(ml)
96%
55.5(ml)
8、已知1mL某HCI标准溶液中含氯化氢
0.004374g/mL
,试计
算:
①该HCI溶液对NaOH的滴定度②该HCI溶液对CaO的滴
定度。
HCI+NaOH==NaCI+H
2O2HCI+CaO==CaCI2+H2O
THCI/NaOH
MNaOH
MHCI
0.0043740.004799(g/ml)
THCI/CaO
MCaO
0.004374
0.003365(g/mI)
CaCO3〜2HCI
n碳酸钙
w碳酸钙
2nHCI
-(0.260025
M碳酸钙n碳酸钙
ms
0.122513.00)2.454(mmoI)
100.092.45410
0.2500
98.2%
10、二元弱酸H2A,已知pH=1.92时,SH2A=Sha-;
pH=6.22时,Sha-=沁。
计算:
①H2A的pKa1和pKa2②HA-溶液的pH解:
①pKa1=1.92,pKa2=6.22
(二元酸分布系数公式,两个相等处,一个极大值)
②pH2(pKa1pKa2)4.07
第四章酸碱滴定法
补充习题:
下列各酸,哪些能用NaOH溶液直接滴定或分步滴定?
哪些不能?
如能直接滴定,各应采用什么指示剂?
(1)甲酸(HCOOH)Ka=1.8X10-4
cKa>
10-8,可以直接滴定。
可以采用酚酞指示剂
(2)硼酸(H3B03)Kai=5.4X10-10
CKaiV10-8,不可以直接滴定。
(3)琥珀酸(H2C4H4O4)Kai=6.9X10-5,Ka2=2.5X10-6
cKal>
10-8,cKa2>
10-8,但Kai/Ka2V104。
不能分步滴
定,但可以直接一次性滴定。
(4)柠檬酸(H3C6H5O7)Kai=7.2X10-4,Ka2=1.7X10-5,
Ka3=4.1X10-7
CKa1>
10-8,CKa2>
10-8,CKa3〜10-8但Ka1/Ka2V104,Ka2/Ka3V104。
不能分步滴定,但可以直接一次性滴定。
(5)顺丁烯二酸Ka1=1.5X10-2,Ka2=8.5X10-7
cKa1>
10-8,cKa2〜10-8,且Ka1/Ka2>
104。
可以分步滴
定。
(6)邻苯二甲酸Ka1=1.3X10-3,Ka2=3.1X10-6
10-8,但Ka1/Ka2V104。
NaOH吸收CO2,将部分转化为Na2CO3。
①滴定强酸,如果以甲基橙为指示剂,终点化学计量关系还是
1:
2,基本无影响。
若以酚酞为指示剂,则碳酸钠不能完全作用为氯
化钠,对结果有明显影响。
②滴定弱酸,NaOH能中和弱酸,Na2CO3不能中和弱酸,需要消耗更多的标准溶液,将带来正误差(分析结果偏高)。
2、答:
硼砂溶于水将生成极弱酸硼酸和一元弱碱
B4O72-+5H2O=2H2BO3-+2H3BO3
一元弱碱的Kb=Kw/Ka,硼酸=1.8X10-5,因此可以用盐酸准确滴定而醋酸钠Kb极小,无法准确滴定。
氢氧化钠可以测定醋酸不能滴定硼酸同理。
在下列何种溶剂中,醋酸、苯甲酸、盐酸及高氯酸的酸
强度都相同?
①纯水;
②浓硫酸;
③液氨;
④甲基异丁酮
液氨(碱性溶剂是酸的均化性溶剂)
下列溶剂中何者为质子溶剂?
何者为无质子溶剂?
若为
质子溶剂,是酸性溶剂还是碱性溶剂?
若为无质子溶剂,是偶极亲质子溶剂还是惰性溶剂?
①冰醋酸;
②二氧六环;
③乙二胺;
④甲基异丁酮;
⑤苯;
⑥水;
⑦乙醚;
⑧异丙醇;
⑨丙酮;
⑩丁胺
质子溶剂:
①③⑥⑧⑩;
其中,酸性溶剂:
①;
碱性溶剂:
③
⑩
无质子溶剂:
②④⑤⑦⑨;
其中,偶极亲质子溶剂:
④⑨;
惰
性溶剂:
②⑤⑦
有一碱液,可能是NaOH、Na2CO3、NaHCO3或其中两者的混合物。
今用盐酸滴定,以酚酞为指示剂时消耗HCI的体积为Vi,加入甲基橙,继续用盐酸滴定又消耗HCI的体积为V。
当出现下列情况时,溶液各由哪些物质组成?
①Vi>
V2>
0:
②V2>
Vi>
③Vi=V2;
®
Vi=0,V2>
0;
Vi
>
0,V2=0
①NaOH+Na2CO3;
②
Na2CO3+NaHCO3;
③Na2CO3;
④NaHCO3;
⑤NaOH。
3、解:
①O.iOmol/L
NaH2PO4两性物质溶液,
c
[H]
20Kai;
cKa220Kw
]cKaiKa2
\KaiC
6.91036.21080.10\6.91030.10
2.010(mol/L)
pH4.70
注:
此时公式中的Kai和Ka2对应于磷酸的第一和第二步离解。
②0.05mol/LHAc和0.05mol/LNaAc混合溶液
缓冲溶液,用缓冲溶液公式计算
pHpKa
4.76
c碱lg——c酸
0.05lg—0.05
③0.1mol/LNaAc溶液碱性溶液,按一元弱碱公式计算
[OH-]
Kw
Ka,HAc
10
1.7
14
6
7.6710(mol/L)
9
1.310(mol/L)
pH8.88
④0.10mol/LNH4CN,两性物质溶液,用最简公式计算
1
PH29心1PKa2)
2(pka,NH4pK
a,HCN)
—(9.259.21)
9.23
⑤0.10mol/LH汨03,一元弱酸溶液,用最简公式计算
[H],cKa.0.105.410107.35106(mol/L)
pH5.13
⑥0.05mol/LNH
pH
-CKa,NH4
5.28
4NO3,一元弱酸溶液,用最简公式计算
0.055.610105.29106(mol/L)
4、已知水的离子积常数Ks=10-14,乙醇的离子积常数Ks=10-19.1,求:
(1)纯水的pH和乙醇的PC2H5OH2。
(2)0.0100mol/LHCI04的水溶液和乙醇溶液的pH、
PC2H5OH2及pOH、PC2H5O。
(设HCIO4全部离解)
11
(1)pH尹©
7.00PC2H5OH2-pKs9.55
(2)因HClO4全部离解,故水溶液中:
pH二Ig0.0100=2.00,pOH=14.00-2.00=12.00
乙醇溶液中:
PC2H5OH2二Ig0.0100=2.00,
pC2H5O=19.10-2.00=17.10
5、解:
①HA的摩尔质量
nHA(cV)
NaOH
0.090041.20
3
3.70810(mol)
nHA
Mha
mHA
MHA
1.250
3.708103
337.1(g/mol)
2HA的Ka值
滴定剂加到8.24mL时,溶液pH
此时,nHA剩余量=3.708103
4.30。
0.09008.24
=0.0029664(mol)
生成NaA的物质的量二00900
824=7.416104(mol)
pHpalg^pKa
lg7・4161044.30
0.0029664
pKa4.902
Ka10
4.9025
1.2610
3化学计量点pH的计算
化学计量点完全生成NaA,溶液呈碱性
[OH—戶,CspKb
41.2050
-6
5.6810
pOH5.24
pH14.00-5.24=8.76
6、解:
化学计量点时,完全生成NaAc0.0500mol/L
0.05001.01014
1.710
5.410mol/L
pOH=5.27;
pH=8.73。
终点误差计算略,计算结果相等均为0.03%。
7、解:
酚酞做指示剂,消耗盐酸12.00mL,说明试样中有NasPO4
NasPO4+HCl=Na2HPO4+NaCl
12.00
nNa3PO4
nHCl0.50000.0060(mol)
mNa3PO4
0.0060163.940.98364(g)
试样中Na3PO4的含量为:
0.98364/2.0049.18%
滴定至甲基橙终点时,
Na3PO42HCI=NaH2PO42NaCl
Na2HPO4+HCI=NaH2PO4NaCI与Na2HPO4反应消耗的HCI为:
32.00-212.00=8.00(mL)
试样中Na2HPO4的质量为:
8.00
0.5000142.14=0.568(g)
试样中Na2HPO4的含量为:
0.568/2.0028.4%
8、解:
萘酸为一元酸,1羟基萘酸为二元酸。
第一计一计量点羧基被中和;
消耗标液3.58ml;
第二计量点时,酚羟基被中和;
消耗标准液(5.193.58)1.61ml
有:
n萘酸口1羟基萘酸0.17903.58
n1羟基萘酸1.610.17900.288(mmol)
n萘酸0.353(mmol)
w萘酸°
353172.°
100%43.3%
10000.1402
w1羟基萘酸
0.288188.0
38.6%
只简单提示思路,尿素分子式为CO(NH2)2;
每分子尿素
能产生2分子能被吸收滴定的
NH3。
因此滴定剂
HCl物质的量为
尿素物质的量2倍
第五章配位滴定法
3、解:
此题题意为Al3+总浓度为0.10mol/L。
--2-6
aAi(F)1fi[F]陽F]2新F]6
=1+1.4X104+1.4X107+1.0x109+5.6x109+2.3x109+6.9
X107
=8.9X109
比较式中各项数值相对大小,可见主要存在形式为AlF3、AlF4、AlF52
[Al3+]=CAl/aAl(F)=0.10/(8.9X109)=1.1X10-11(mol/L)
4、待测溶液含2X10-2mol/L的Zn2+和2X10-3mol/L的Ca2+,
(1)能否用控制酸度的方法选择滴定Zn2+?
(2)若能,控制酸度范围是多少?
△lg(cK)=6.81>
5,可用控制酸度的方法选择滴定Zn2+。
首先计算控制酸度的下限,
根据lg(CZn,spKznY)6
cCa,sp(2.0102)/21.0102(mol/L)
要求:
IgKznY8
lgKZnY—lgY(H)8
lgY(H)lgKZnY—8=8.50
查表62得,pH4.0时,lgY(H)=8.44
准确测定Zn的pH下限是4.0
为防止Zn2水解要求:
Ksp,Zn(OH)2
1015.5
CZn2
\2.0102
106.9
pOH6.9pH7.1
5.解:
(1)能否选择性滴定的思路,分别计算KzpY和KcdY,看能够满足选择性滴定的条件lg(cK'
)5。
lgKZnY
lg
KZnY
lgy
16.50
4.6511.85
lgKcdY
KcdY
lgCd
16.464.647.3794.441
Cd
Cd(I)
1[I]
2[I]2
34
3[I]4[I]
1102.42.0103.42.02105.02.03106.152.04107.379
11.854.4415满足选择性滴定的条件,可以选择性滴定Zn2
(2“10p]10_pM'
100%
Cm,spKmy
lgKmylgKznY
lgY16.507.089.42
[cd2]
CCd
0.020/2109.38
Cd(l)
107.379
pMsp
pM
1/2(pcM(sp)lgKMY)2(29.42)5.71
6.55.710.79
pMeppMspte10pM'
10pM'
Cm,spKmy
100.7910-0.79100%0.12%
109.42
TE
10△pM'
10
KMYCM,sp
△pM'
1.1561.156
1010
100%Fa"
“3
.101.010
2.9%
Y(H)Y(Cd)1104.65109.3791016.46107.08
6、取100mL水样,用氨性缓冲溶液调节至pH=10,以EBT为指
示剂,用EDTA标准溶液(0.008826mol/L)滴定至终点,共消耗
12.58mL,计算水的总硬度。
如果将上述水样再取100mL,用
NaOH调节pH=12.5,加入钙指示剂,用上述EDTA标准溶液滴定至终点,消耗10.11mL,试分别求出水样中Ca2+和Mg2+的量。
0.00882612.58100.1
总硬度100/1000111.0mg/L(CaCO3)
Ca000882蔦0A4°
.°
7835.76(mg/L)
100/1000
0.008826(12.58-10.11)24.305
Mg100/10005.297(mg/L
17、称取葡萄糖酸钙试样0.5500g,溶解后,在pH=10的氨性缓
冲溶液中用EDTA滴定(EBT为指示剂),滴定消耗浓度为
0.04985mol/L的EDTA标准溶液24.50ml,试计算葡萄糖酸钙的含量。
(分子式C12H22Oi4CaH2O)
n葡萄糖酸钙nCanEDTA
m葡萄糖酸钙
448.4
24.50
0.04985-
0.5476(g)
M葡萄糖酸钙
cVEDTA
W葡萄糖酸钙
0.5476
0.5500
99.6%
第6章氧化还原滴定法
2.解:
根据题意,有:
[Y'
]0.10mol/L
]0.101014.51
1013.5110
Y(H)10
对于Fe3,有c,
[Y4]
Fe3
[FeY]K
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