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分析化学习题答案人卫版共49页word资料
第二章误差和分析数据处理
1、要练说,得练听。
听是说的前提,听得准确,才有条件正确模仿,才能不断地掌握高一级水平的语言。
我在教学中,注意听说结合,训练幼儿听的能力,课堂上,我特别重视教师的语言,我对幼儿说话,注意声音清楚,高低起伏,抑扬有致,富有吸引力,这样能引起幼儿的注意。
当我发现有的幼儿不专心听别人发言时,就随时表扬那些静听的幼儿,或是让他重复别人说过的内容,抓住教育时机,要求他们专心听,用心记。
平时我还通过各种趣味活动,培养幼儿边听边记,边听边想,边听边说的能力,如听词对词,听词句说意思,听句子辩正误,听故事讲述故事,听谜语猜谜底,听智力故事,动脑筋,出主意,听儿歌上句,接儿歌下句等,这样幼儿学得生动活泼,轻松愉快,既训练了听的能力,强化了记忆,又发展了思维,为说打下了基础。
指出下列各种误差是系统误差还是偶然误差?
如果是系统误差,请区别方法误差、仪器和试剂误差或操作误差,并给出它们的减免方法。
一般说来,“教师”概念之形成经历了十分漫长的历史。
杨士勋(唐初学者,四门博士)《春秋谷梁传疏》曰:
“师者教人以不及,故谓师为师资也”。
这儿的“师资”,其实就是先秦而后历代对教师的别称之一。
《韩非子》也有云:
“今有不才之子……师长教之弗为变”其“师长”当然也指教师。
这儿的“师资”和“师长”可称为“教师”概念的雏形,但仍说不上是名副其实的“教师”,因为“教师”必须要有明确的传授知识的对象和本身明确的职责。
答:
①砝码受腐蚀:
观察内容的选择,我本着先静后动,由近及远的原则,有目的、有计划的先安排与幼儿生活接近的,能理解的观察内容。
随机观察也是不可少的,是相当有趣的,如蜻蜓、蚯蚓、毛毛虫等,孩子一边观察,一边提问,兴趣很浓。
我提供的观察对象,注意形象逼真,色彩鲜明,大小适中,引导幼儿多角度多层面地进行观察,保证每个幼儿看得到,看得清。
看得清才能说得正确。
在观察过程中指导。
我注意帮助幼儿学习正确的观察方法,即按顺序观察和抓住事物的不同特征重点观察,观察与说话相结合,在观察中积累词汇,理解词汇,如一次我抓住时机,引导幼儿观察雷雨,雷雨前天空急剧变化,乌云密布,我问幼儿乌云是什么样子的,有的孩子说:
乌云像大海的波浪。
有的孩子说“乌云跑得飞快。
”我加以肯定说“这是乌云滚滚。
”当幼儿看到闪电时,我告诉他“这叫电光闪闪。
”接着幼儿听到雷声惊叫起来,我抓住时机说:
“这就是雷声隆隆。
”一会儿下起了大雨,我问:
“雨下得怎样?
”幼儿说大极了,我就舀一盆水往下一倒,作比较观察,让幼儿掌握“倾盆大雨”这个词。
雨后,我又带幼儿观察晴朗的天空,朗诵自编的一首儿歌:
“蓝天高,白云飘,鸟儿飞,树儿摇,太阳公公咪咪笑。
”这样抓住特征见景生情,幼儿不仅印象深刻,对雷雨前后气象变化的词语学得快,记得牢,而且会应用。
我还在观察的基础上,引导幼儿联想,让他们与以往学的词语、生活经验联系起来,在发展想象力中发展语言。
如啄木鸟的嘴是长长的,尖尖的,硬硬的,像医生用的手术刀―样,给大树开刀治病。
通过联想,幼儿能够生动形象地描述观察对象。
系统误差(仪器误差);更换砝码。
②天平的两臂不等长:
系统误差(仪器误差);校正仪器。
③容量瓶与移液管未经校准:
系统误差(仪器误差);校正仪器。
④在重量分析中,试样的非被测组分被共沉淀:
系统误差(方法误差);修正方法,严格沉淀条件。
⑤试剂含被测组分:
系统误差(试剂误差);做空白实验。
⑥试样在称量过程中吸潮:
系统误差;严格按操作规程操作;控制环境湿度。
⑦化学计量点不在指示剂的变色范围内:
系统误差(方法误差);另选指示剂。
⑧读取滴定管读数时,最后一位数字估计不准:
偶然误差;严格按操作规程操作,增加测定次数。
⑨在分光光度法测定中,波长指示器所示波长与实际波长不符:
系统误差(仪器误差);校正仪器。
⑩在HPLC测定中,待测组分峰与相邻杂质峰部分重叠
系统误差(方法误差);改进分析方法
11、两人测定同一标准试样,各得一组数据的偏差如下:
(1)
0.3
-0.2
-0.4
0.2
0.1
0.4
0.0
-0.3
0.2
-0.3
(2)
0.1
0.1
-0.6
0.2
-0.1
-0.2
0.5
-0.2
0.3
0.1
1求两组数据的平均偏差和标准偏差;
2为什么两组数据计算出的平均偏差相等,而标准偏差不等;
3哪组数据的精密度高?
解:
①
②标准偏差能突出大偏差。
③第一组数据精密度高。
13、测定碳的相对原子质量所得数据:
12.0080、12.0095、12.0099、12.0101、12.0102、12.0106、12.0111、12.0113、12.0118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。
解:
①
15、解:
(本题不作要求)
16、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?
(α=0.05时)
解:
查表2-2,t5,0.05=2.571,t计算 所以,改变反应条件后,杂志含量与改变前无明显差别。 17.解: HPLC数据: 97.2%,98.1%,99.9%,99.3%,97.2%,98.1%(6次) 化学法数据: 97.8%,97.7%,98.1%,96.7%97.3%(5次) ①用F检验两种方法结果的精密度是否存在显著差别 用t检验平均值是否有显著性差别 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。 18、解: ① 19、解: 第三章滴定分析法概论 7、解: 不可直接配制标准溶液的物质: NaOH,化学性质不稳定HCl,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物 Na2S2O3,难制得纯净物,化学性质不稳定 9、 (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 10、写出下列各体系的质子条件式。 解: (1)NH4H2PO4: [H+]+[H3PO4]=[OH-]+[HPO42-]+2[PO43-] (2)H2SO4(C1)+HCOOH(C2): [H+]=[OH-]+[HSO4-]+2[SO42-]+[HCOO-] (3)NaOH(C1)+NH3(C2): [H+]+C1+[NH4+]=[OH-] (4)HAc(C1)+NaAc(C2): [H+]=[OH-]+[Ac-]-C2 (5)HCN(C1)+NaOH(C2): [H+]+C2=[OH-]+[CN-] 11、写出①H3AsO4②MgBr2水溶液的电荷平衡式。 解: ①[OH-]+[H2AsO4-]+2[HAsO42-]=[H+] ②2[Mg2+]=[OH-]+[Br-] 12、写出cmol/LZn2[Fe(CN)6]水溶液的质量平衡式。 解: cZn2+=2cZn2[Fe(CN)6]=2c [Fe(CN)64-]+[Fe(CN)53-]+[Fe(CN)42-]+[Fe(CN)3-]+[Fe(CN)2]+[Fe(CN)+]+[Fe2+]=c 6[Fe(CN)64-]+5[Fe(CN)53-]+4[Fe(CN)42-]+3[Fe(CN)3-]+2[Fe(CN)2]+[Fe(CN)+]+[CN-]+[HCN]=6c 15、欲使滴定时消耗0.1mol/LHCl溶液20~25mL,问应取基准试剂Na2CO3多少克? 此时称量误差能否小于0.1%? 解: Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2CO3 V=20mL时: V=25mL时: 差减称量法两次称量,误差为±0.2mg。 ∴称量误差不能小于0.1%。 16、已知1mL某HCl标准溶液中含氯化氢0.004374g/mL,试计算: ①该HCl溶液对NaOH的滴定度②该HCl溶液对CaO的滴定度。 解: HCl+NaOH==NaCl+H2O 2HCl+CaO==CaCl2+H2O 17、解: CaCO3~2HCl 18、二元弱酸H2A,已知pH=1.92时,δH2A=δHA-;pH=6.22时,δHA-=δA2-。 计算: ①H2A的pKa1和pKa2②HA-溶液的pH。 解: ①pKa1=1.92,pKa2=6.22 第四章酸碱滴定法 1、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=1.8×10-4 答: cKa>10-8,可以直接滴定。 可以采用酚酞指示剂 (2)硼酸(H3BO3)Ka1=5.4×10-10 答: cKa1<10-8,不可以直接滴定。 (3)琥珀酸(H2C4H4O4)Ka1=6.9×10-5,Ka2=2.5×10-6 答: cKa1>10-8,cKa2>10-8,但Ka1/Ka2<105。 不能分步滴定,但可以直接一次性滴定。 (4)柠檬酸(H3C6H5O7)Ka1=7.2×10-4,Ka2=1.7×10-5,Ka3=4.1×10-7 答: cKa1>10-8,cKa2>10-8,cKa3≈10-8但Ka1/Ka2<105,Ka2/Ka3<105。 不能分步滴定,但可以直接一次性滴定。 (5)顺丁烯二酸Ka1=1.5×10-2,Ka2=8.5×10-7 答: cKa1>10-8,cKa2≈10-8,且Ka1/Ka2>104。 可以分步滴定。 *若要求误差<0.3%,则不能准确分步滴定 (6)邻苯二甲酸Ka1=1.3×10-3,Ka2=3.1×10-6 答: CKa1>10-8,CKa2>10-8,但Ka1/Ka2<104。 不能分步滴定,但可以直接一次性滴定。 2、解: NaOH吸收CO2,将部分转化为Na2CO3。 ①滴定强酸,可以完全反应。 对结果基本无影响。 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)。 3、解: ①部分风化的硼砂晶体,相当于摩尔质量变小,对一定质量的基准物质,风化后需要消耗更多的HCl溶液,标定所得浓度偏低。 ②部分吸湿的Na2CO3,相当于摩尔质量变大,对一定质量的基准物质,吸湿后需要消耗更少的HCl溶液,标定所得浓度偏高。 ③在110℃烘干过的Na2CO3,分析结果准确。 7、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 答: 液氨(碱性溶剂是酸的均化性溶剂) 9、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 答: 质子溶剂: ①③⑥⑧⑩;其中,酸性溶剂: ①;碱性溶剂: ③⑩ 无质子溶剂: ②④⑤⑦⑨;其中,偶极亲质子溶剂: ④⑨;惰性溶剂: ②⑤⑦ 10、答: 溶剂用甲基异丁酮,滴定剂用氢氧化四丁基胺。 12、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HCl的体积为V1,加入甲基橙,继续用盐酸滴定又消耗HCl的体积为V2。 当出现下列情况时,溶液各由哪些物质组成? ①V1>V2>0;②V2>V1>0;③V1=V2;④V1=0,V2>0;⑤V1>0,V2=0 答: ①NaOH+Na2CO3;②Na2CO3+NaHCO3; ③Na2CO3;④NaHCO3;⑤NaOH。 13、解: ①0.10mol/LNaH2PO4 两性物质溶液,用最简公式计算 注: 此时公式中的Ka1和Ka2对应于磷酸的第一和第二步离解。 ②0.10mol/LNa2HPO4两性物质溶液,用最简公式计算 注: 此时公式中的Ka1和Ka2对应于磷酸的第二和第三步离解。 ③0.05mol/LHAc和0.05mol/LNaAc混合溶液 缓冲溶液,用缓冲溶液公式计算 ④0.1mol/LNaAc溶液碱性溶液,按一元弱碱公式计算 ⑤0.10mol/L邻苯二甲酸氢钾两性物质溶液,用最简公式计算 ⑥0.20mol/LH3PO4 三元酸,按一元弱酸计算第一步离解 ⑦0.10mol/LNH4CN,两性物质溶液,用最简公式计算 ⑧0.10mol/LH3BO3,一元弱酸溶液,用最简公式计算 ⑨0.05mol/LNH4NO3,一元弱酸溶液,用最简公式计算 15、解: (1) 16、用NaOH(0.20mol/L)滴定一氯乙酸(0.20mol/L)至甲基橙变黄(pH=4.4)时,还有百分之几的一氯乙酸未被滴定? 解: 一氯乙酸的Ka=1.3×10-3,pH=4.4时, 即有2.76%的一氯乙酸未被滴定。 17、计算用NaOH(0.10mol/L)滴定HCOOH(0.10mol/L)到化学计量点时溶液的pH,并说明应选择何种指示剂? 解: 计量点时溶液组成为0.05mol/L的HCOONa溶液。 pHsp=14-pOH=8.22,可选酚酞为指示剂。 18、解: ①计算终点误差 cep=0.1000×20.70/(25.00+20.70)=0.0453(mol/L) ②计量点的pH计量点时,完全生成苯甲酸钠, ③苯甲酸溶液的浓度 19、解: ①HA的摩尔质量 20、解: 化学计量点时,完全生成HAc,需消耗HCl30mL. 21、以HCl(0.01000mol/L)滴定NaOH溶液(0.01000mol/L)20.00mL,①甲基橙为指示剂,滴定到pH4.0为终点;②酚酞为指示剂,滴定到pH8.0为终点。 分别计算滴定终点误差,并指出用哪种指示剂较为合适。 解: 酚酞作指示剂较为合适。 23、解: CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 HCl过量5.60×0.975=5.46mL 与CaCO3反应消耗HCl20.00-5.46=14.54(mL) 石灰石样品中 n(CaCO3)=(14.54×0.1175)/2000=0.0008542(mol) 石灰石样品中m(CaCO3)=0.0008542×100.1=0.0855(g) 石灰石的纯度=0.0855/0.2815=30.37% 如果以CO2表示,m(CO2)=0.0008542×44.01=0.0376(g) CO2的百分质量分数为: 0.0376/0.2815=13.35% 25、解: 酚酞做指示剂,消耗盐酸12.00mL,说明试样中有Na3PO4。 Na3PO4+HCl=Na2HPO4+NaCl 26、粗铵盐1.000g加过量NaOH溶液,产生的氨经蒸馏吸收在50.00mL(0.5000mol/L)的盐酸中,过量的盐酸用NaOH溶液(0.5000mol/L)回滴,消耗1.56mL,计算试样中NH3的百分质量分数。 解: 29、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/LHClO4的水溶液和乙醇溶液的pH、pC2H5OH2及pOH、pC2H5O。 (设HClO4全部离解) 解: (1) (2)因HClO4全部离解,故水溶液中: pH=-lg0.0100=2.00,pOH=14.00-2.00=12.00 乙醇溶液中: pC2H5OH2=-lg0.0100=2.00,pC2H5O=19.10-2.00=17.10 31.解: 33.解: 34.解: 第六章配位滴定法 11、在0.050mol/L的Al3+溶液中,加入NaF固体,使溶液中游离F-浓度为0.10mol/L,计算铝的副反应系数αAl(F)。 这时溶液中[Al3+]、[AlF2+]、[AlF2+]、[AlF3]、[AlF4-]、[AlF52-]、[AlF63-]各为多少? 解: =3.51×1014 [Al3+]=cAl/αAl(F)=0.050/3.51×1014=1.42×10-16(mol/L) [AlF2+]=[Al3+]β1[F-]=1.42×10-16×106.1×0.10=1.79×10-11(mol/L) [AlF2+]=[Al3+]β2[F-]2=1.42×10-16×1011.15×10-2=2.01×10-7(mol/L) [AlF3]=[Al3+]β3[F-]3=1.42×10-16×1015.0×10-3=1.42×10-4(mol/L) [AlF4-]=[Al3+]β4[F-]4=1.42×10-16×1017.7×10-4=7.12×10-3(mol/L) [AlF52-]=[Al3+]β5[F-]5=1.42×10-16×1019.4×10-5=3.57×10-2(mol/L) [AlF63-]=[Al3+]β6[F-]6=1.42×10-16×1019.7×10-6=7.12×10-3(mol/L) 12、解: Ca2++Y4-=CaY2- 13、待测溶液含2×10-2mol/L的Zn2+和2×10-3mol/L的Ca2+,能否在不加掩蔽剂的情况下,只用控制酸度的方法选择滴定Zn2+? 为防止生成Zn(OH)2沉淀,最低酸度为多少? 这时可选用何种指示剂? 解: ΔlgcK=6.81>5,可用控制酸度的方法选择滴定Zn2+。 可选二甲酚橙作指示剂。 14、用0.020mol/LEDTA滴定浓度均为0.020mol/L的Cd2+、Hg2+混合溶液中的Cd2+,当pH为6时,试问: 若加入KI掩蔽其中的Hg2+,使终点时游离I-离子的浓度为10-2mol/L,能否完全掩蔽? 此时lgK′CdY是多大? 若以二甲酚橙为指示剂,终点误差是多少? 解: [Hg2+]sp≈0.01/4.04×1021=2.47×10-24mol/L。 。 可以完全掩蔽。 pH=6时,αY(H)=104.65,αY=αY(H)+αY(Hg)-1=104.65 lgK’CdY=lgKCdY-lgαY=16.40-4.65=11.75 以二甲酚橙为指示剂,pH=6时,pCdep=5.5。 ΔpCd=5.5-6.88=-1.38 15、解: 查附表6-3得,pH=5时,XO测定Pb终点pM=7.0*注意: 不是pM’ 16、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。 解: 第七章氧化还原滴定法 7、计算KI浓度为1mol/L时,Cu2+/Cu+电对的条件电极电位(忽略离子强度的影响)。 解: Cu2++e==Cu+ϕθ=0.159V KI浓度为1mol/L时,Cu2+/Cu+电对的条件电极电位为: 8、解: 9、计算在1mol/LHCl溶液中用Fe3+溶液滴定Sn2+溶液的化学计量点电位及电位突跃范围,在此滴定中应选用何种氧化还原指示剂? (已知ϕθFe3+/Fe2+=0.70V,ϕθSn4+/Sn2+=0.14V) 解: 计量点电位 电位突跃范围 ~ 即: 应选亚甲蓝指示剂(理论变色点0.36V)。 10、解: K2Cr2O7~3I2~6Na2S2O3 11、解: 5KHC2O4~2KMnO4 12、称取红丹(Pb3O4)试样0.2500g,用盐酸溶解后转移到100mL容量瓶中,取20.00mL加入0.5000mol/LK2Cr2O725.00mL,使其析出PbCrO4,定量过滤沉淀,洗涤溶解后,加入KI和淀粉溶液,以0.1000mol/LNa2S2O3溶液滴定至终点,用去Na2S2O3溶液6.00mL,求试样中Pb3O4的百分质量分数。 解: Pb3O4~3PbCrO4~9I-~(9/2)I2~9Na2S2O3 13、解: 6FeO~6Fe3+~K2Cr2O7 14、精密称取漂白粉试样2.702g加水溶解,加过量KI,用H2SO4(1mol/L)酸化。 析出的I2立即用0.1208mol/LNa2S2O3标准溶液滴定,用去34.38mL达终点,计算试样中有效氯的含量。 解: Cl~(1/2)ClO-~(1/2)I2~S2O32- 15、解: 1C2O42-~(2/5)KMnO4 Ca~CaC2O4~(2/5)KMnO4 设血液中钙浓度为cmol/L,有: 16、解: 滴定反应的化学计量关系为1: 1。 估算标准溶液消耗量: 应一次性加入约16mL *如果药品标示量较小,应适当减少加入量,以免过量。 17、解: 第八章沉淀滴定法和重量分析法 2、下列试样①NH4Cl、②BaCl2、③KSCN、④Na2CO3+NaCl、⑤NaBr、⑥KI,如果用银量法测定其含量,用何种指示剂确定终点的方法为佳? 为什么? 答: ①NH4Cl: 铁铵矾指示剂法。 强酸性条件下NH4+不干扰测定 ②BaCl2: 吸附指示剂法或铁铵矾指示剂法。 铬酸钾法Ba2+干扰终点指示: Ba2++CrO42-==BaCrO4↓ ③KSCN: 吸附指示剂法或铁铵矾指示剂法。 铬酸钾法产生严重吸附。 ④Na2CO3+NaCl: 铁铵矾指示剂法。 铬酸钾法CO32-与Ag+会生成沉淀。 ⑤NaBr: 三种方法均可。 ⑥KI: 吸附指示剂法或铁铵矾指示剂法。 铬酸钾法产生严重吸附,影响结果。 5、说明以下测定中,分析结果偏高、偏低还是没影响? 为什么? (1)在pH4或pH11时,以铬酸钾指示剂法测定Cl-。 (2)采用铁铵矾指示剂法测定Cl-或Br-,未加硝基苯。 (3)吸附指示剂法测定Cl-,选曙红为指示剂。 (4)用铬酸钾指示剂法测定NaCl、Na2SO4混合液中的NaCl。 答: (1)偏高。 指示剂变色延迟或Ag+水解。 (2)偏低。 沉淀转化,消耗过多SCN-。 (3)偏低。 指示剂吸附太强,终点提前。 (4)没影响。 11、解: 有关化学反应式为: 12、仅含有NaBr和NaI的混合物0.2500g,用0.1000mol/L的AgNO3滴定,消耗22.01mL可使沉淀完全。 求试样中NaBr和NaI各自的百分质量分数。 解: 设试样中NaBr的百分质量分数为x,则: x=69.98% 试样中NaI的百分质量分数30.02% 13、解: 过量的银离子体积为: 14、解: 17、计算下列难溶化合物的溶解度。 (1)PbSO4在0.1mol/LHNO3中。 (2)BaSO4在pH10的0.020mol/LEDTA溶液中。 解: (1) (2) 18、解: pH=3.0时, 20、解: 21、解: Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ 22、解: pH=2.0时 23、称0.1758g纯NaCl与纯KCl的混合物,然后将氯沉淀为AgCl沉淀,过滤、洗
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