分析化学作业解析.docx
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分析化学作业解析
第3章
1.根据有效数字运算规则,计算下列算式:
(1)19.469+1.537-0.0386+2.544
(2)3.60.032320.592.123452
(3)4
(4)pH=0.06,求[H+]=?
2
解:
1.原式=19.47+1.54-0.04+2.54=23.51
2.原式=3.6×0.032×21×2.1=5.1
3.原式=
4.[H+]=10-0.06=0.87(mol/L)
5.反复称量一个质量为1.0000g的物体,若标准偏差为0.4mg,那么测得值为1.00001.0008g的概率为多少?
解:
由
故有
即
查表得P=47.73%
10.设分析某铁矿石中Fe的质量分数时,所得结果符合正态分布,已知测定结果平均值为52.43%,标准偏差为0.06%,试证明下列结论:
重复测定20次,有19次测定结果落在52.32%至52.55%范围内。
证明:
测定结果小于52.32%的情况
,查表知概率为0.4641(单边)
故在20次分析中测定结果小于52.32%的情况出现几率为
出现的次数为,大约出现1次
测定结果大于52.55%的情况
查表知概率为0.4773(单边)
故在20次分析中测定结果大于52.55%的几率为,
出现的次数为
故可以说“在20次测定中,19次的结果会落在52.32%--52.55%之间”。
14.某分析人员提出一个测定氯的方法,他分析了一个标准样品得到下面数据:
4次测定结果平均值为16.72%,标准偏差为0.08%,标准样品的值是16.62%,问置信水平为95%时所的结果与标准值的差异是否显著?
对新方法作一评价。
解:
n=4,f=4-1=3
由题意可知,=16.72%,s=0.08%
=
=2.5<=3.18
故与之间不存在显著性差异,新方法可以采用。
18.某学生标定HCl溶液的浓度时,得到下列数据:
0.1011mol·L-1,0.1010mol·L-1,0.1012mol·L-1,0.1016mol·l-1,根据4法,问第4次数据是否应保留?
若再测定一次,得到0.1014mol·L-1,再问上面第四次数据应不应保留?
解:
(1)==0.1011mol/L,===0.00007,
4=0.00028,可是0.1016-0.1011=0.0005>4,
因此,数据0.1016不应保留。
(2)若再测一次结果是0.1014,
==0.1012mol/L,
===0.00012
4=0.00048,可是0.1016-0.1012=0.0004<4,
因此数据0.1016保留。
21.某荧光物质的含量()及其荧光相对强度(y)的关系如下:
含量/g0.02.04.06.08.010.012.0
荧光相对强度y2.15.09.012.617.321.024.7
a.列出一元线性回归方程
b.求出相关系数并评价y与x间的相关关系。
解:
由题意可得,=6.0,=13.1,
=216.2,
=112.0,=418.28,
所以b===1.93,
=13.1-1.93х6.0=1.52
所以一元回归方程为:
y=1.52+1.93x
(b)因为=0.9987
比较接近于1,所以y与x的线性关系很好。
第5章
1.写出下列溶液的质子条件式。
a.c1mol·L-lNH3+c2mol·L-lNH4Cl;
b.c1mol·L-lNaOH+c2mol·L-lH3BO3;
c.c1mol·L-lH3PO4+c2mol·L-lHCOOH;
d.0.010mol·L-lFeCl3。
解:
a.对于共轭体系
质子条件式为:
[H+]+[NH4+]=[Cl-]+[OH-]
或[H+]+[NH4+]=c2+[OH-]
b.硼酸为一元酸,取参考水准:
NaOH,H2O,H3BO3
质子条件式:
[Na+]+[H+]=[OH-]+[H2BO32-]
或c1+[H+]=[OH-]+[H2BO32-]
c.直接取参考水平:
H3PO4,HCOOH,H2O
质子条件式:
[H+]=[H2PO4-]+2[HPO42-]+3[PO43-]+[HCOO-]+[OH-]
d.三氯化铁水溶液,取参考水准为:
HCl,Fe(OH)3,H2O
质子条件式:
3[Fe3+]+2[Fe(OH)]+[Fe(OH)2]+[H+]=[Cl-]+[OH]
3.计算下列各溶液的pH。
a.0.050mol·L-lNaAc;
c.0.10mol·L-lNH4CN;
h.0.050mol·L-lCH3CH2NH3+和0.050mol·L-lNH4Cl的混合溶液;
解:
a.对于醋酸而言,Kb=Kw/Ka=5.610-10
应为cKb=5.610-10510-2=2.810-11>10Kw,c/Kb>100
故使用最简式:
[OH-]==5.2910-6
pH=14–pOH=8.72
c.NH4+Ka’=5.610-10
HCNKa=6.2.10-10
cKa’>10Kwc>100Ka
由近似公式可以得到:
[H+]===5.8910-10
pH=10–0.77=9.23
h.查表可得,乙胺的碱式形式的电离常数
Kb1=5.610-4
[NH4+]的碱式电离常数Kb2=1.810-5
所以Ka1’==1.7810-11
Ka2’==5.610-10
Ka1’和Ka2’很接近
[H+]=
=
=5.3710-6
pH=6–0.73=5.27
4.人体血液的pH为7.40,H2CO3,HCO3-和CO32-在其中的分布分数各为多少?
解:
H2CO3的Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11,[H+]=10-7.40
故
7.已知Cr3+的一级水解反应常数为10-3.8,若只考虑一级水解,则0.010mol·L-lCr(ClO4)3的pH为多少?
此时溶液中Cr(OH)2+的分布分数是多大?
解:
1)
mol/L
故pH=2.93
2)
4.判断下列情况对测定结果的影响:
a.标定NaOH溶液时,邻苯二甲酸氢钾中混有邻苯二甲酸;
b.用吸收了CO2的NaOH溶液滴定H3PO4至第一化学计量点和第二化学计量点;
c.已知某NaOH溶液吸收了CO2,其中约有0.4%的NaOH转变成Na2CO3。
用此NaOH溶液滴定HAc的含量时,会对结果产生多大的影响?
8.以NaOH或HCl溶液滴定下列溶液时,在滴定曲线上会出现几个突跃?
a.H2SO4+H3PO4;b.HCl+H3BO3;
c.HF+HAc;d.NaOH+Na3PO4;
e.Na2CO3+Na2HPO4;f.Na2HPO4+NaH2PO4
9.设计测定下列混合物中各组分含量的方法,并简述其理由。
a.HCl+H3BO3;b.H2SO4+H3PO4;
c.HCl+NH4C1;d.Na3PO4+Na2HPO4;
e.Na3PO4+NaOH;f.NaHSO4+NaH2PO4。
习题
8.欲使100mL0.10mol·L-lHCl溶液的pH从1.00增加至4.44,需加入固体NaAc多少克(忽略溶液体积的变化)?
解:
HAc的pKa=4.74,故有
则=2
加入的NaAc与HCl反应生成0.10mol/L的HAc,过量NaAc浓度为
(mol/L)
所以加入NaAc的质量=(0.10+0.05)×100×82.0×10-3=1.23(g)
10.欲配制pH为3.0和4.0的HCOOH-HCOONa缓冲溶液,应分别往200mL0.20mol·L-lHCOOH溶液中加入多少毫升1.0mol·L-lNaOH溶液?
解:
HCOOH的pKa=3.74,设加入1.0mol/LNaOH溶液xmL,则
,解得x=6.1
同理有,解得x=25.7
16.已知0.1mol·L-l一元弱酸HB的pH=3.0,问其等浓度的共轭碱NaB的pH为多少?
(已知:
Kac>10Kw,且c/Ka>100)
解:
据题意:
21.阿斯匹林的有效成分是乙酰水杨酸,现称取阿斯匹林试样0.250g,加入50.00mL0.1020mol·L-lNaOH溶液,煮沸10min,冷却后,以酚酞做指示剂用H2SO4滴定其中过量的碱,消耗0.05050mol·L-lH2SO4溶液25.00mL。
计算试样中乙酰水杨酸的质量分数。
(已知M=180.16g·mol-l)
解:
乙酰水杨酸∽∽
过量物质的量为:
用于滴定乙酰水杨酸的物质的量为:
乙酰水杨酸的质量分数为:
第6章络合滴定法
1.金属离子与EDTA形成的络合物的特点及条件稳定常数的实际意义。
2.根据金属离子形成络合物的性质,说明下列络合物中哪些是有色的?
哪些是无色的?
Cu2+-乙二胺,Zn2+-乙二胺,TiOY2-,TiY-,FeY2-,FeY-。
3.H2O2能与TiOY形成三元络合物TiO(H2O2)Y,试问它使TiOY的条件稳定常数加大了还是减少了?
为什么?
4.Hg2+既能与EDTA生成HgY2-,还能与NH3,OH-继续生成Hg(NH3)Y2-和Hg(OH)Y3-。
若在pH=10的氨性缓冲溶液中,用EDTA滴定Hg2+,增大缓冲剂的总浓度(即增大),此时值是增大还是减少?
滴定的突跃范围是增大还是减小?
试简要说明其原因。
5.的Zn2+约在开始沉淀,若有以下两种情况:
a.在pH4~5时,加入等物质的量的EDTA后再调至;
b.在的氨性缓冲溶液中,用EDTA滴定Zn2+至终点。
当两者体积相同时,试问哪种情况的大?
为什么?
6.在的氨性缓冲液中,用EDTA滴定Cu2+和Mg2+的混合溶液,以铜离子选择电极指示终点。
实验结果表明,若终点时游离氨的浓度控制在左右时,出现两个电位突跃;若终点时游离氨的浓度在,只有一个电位突跃。
试简要说明其原因。
7.Ca2+与PAN不显色,但在pH10~12时,加入适量的CuY,却可用PAN作滴定Ca2+的指示剂。
简述其原理。
8.KB指示剂为酸性铬蓝K与萘酚绿B混合而成的指示剂,其中萘酚绿B起什么作用?
9.用NaOH标准溶液滴定FeCl3溶液中的游离HCl时,Fe3+将引起怎样的干扰?
加入下列哪一种化合物可消除其干扰?
EDTA,Ca-EDTA,柠檬酸三钠,三乙醇胺。
10.用EDTA滴定Ca2+,Mg2+时,可用三乙醇胺、KCN掩蔽Fe3+,但抗坏血酸或盐酸羟胺则不能掩蔽Fe3+。
而在左右滴定Bi3+时,恰恰相反,抗坏血酸或盐酸羟胺可掩蔽Fe3+,而三乙醇胺、KCN则不能掩蔽Fe3+,且KCN严禁在的溶液中使用。
试简要说明原因。
11.在pH较大时,仍具有较大的数值,若,在pH=6.0时,,完全可以准确滴定,但实际上并不在此条件下进行,为什么?
12.pH=5~6时,以二甲酚橙作指示剂,用EDTA测定黄铜(锌铜合金)中锌的质量分数,
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