超详细分析化学第五版上册课后习题答案.docx
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超详细分析化学第五版上册课后习题答案
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第1章分析化学概论
1.称取纯金属锌
0.3250g,溶于
HCl后,定量转移并稀释到
250mL容量瓶中,定容,摇匀。
计算Zn2+溶液的浓度。
0.3250
250
65.39
1
0.01988molgL
解:
c2
3
Zn
10
2.有0.0982mol/L
的
H2SO4溶液
480mL,现欲使其浓度增至
0.1000mol/L。
问应加入
0.5000mol/LH2SO4的溶液多少毫升?
c1V1
c2V2
c(V1
V2)
解:
0.0982mol/L
0.480L
0.5000mol/L
V
0.1000mol/L
(0.480L
V2)
2
V2
2.16mL
4.要求在滴定时消耗
0.2mol/LNaOH溶液25~30mL。
问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾
HCO
2HO
224
2
做基准物质,又应称取多少克?
(KHC8H4O4)多少克?
如果改用
nNaOH:
nKHCHO
844
1:
1
解:
m1
n1M
cV1M
0.2mol/L
0.025L
204.22g/mol
1.0g
m2
n2M
cV2M
0.030L
0.2mol/L
204.22g/mol
1.2g
应称取邻苯二甲酸氢钾
1.0~1.2g
nNaOH:
nHCO2HO
2242
2:
1
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1
2
m1
n1M
cV1M
1
2
0.2mol/L
0.025L
126.07g/mol
0.3g
1
2
m2
n2M
cV2M
1
2
0.2mol/L
0.030L
126.07g/mol
0.4g
H2C2O4
2H2O0.3~0.4g
应称取
6.含S有机试样0.471g,在氧气中燃烧,使S氧化为SO2,用预中和过的
H2O2将SO2吸收,
28.2mL。
求试样
全部转化为
H2SO4,以0.108mol/LKOH标准溶液滴定至化学计量点,消耗
中S的质量分数。
S:
SO2:
H2SO4:
2KOH
解:
nM
m0
w
100%
1
2
0.108mol/L
0.0282L
32.066g/mol
100%
0.471g
10.3%
8.0.2500g不纯CaCO3试样中不含干扰测定的组分。
加入
溶解,
CaCO3
25.00mL0.2600mol/LHCl
煮沸除去
CO2,用0.2450mol/LNaOH溶液反滴定过量酸,消耗
6.50mL,计算试样中
的质量分数。
CaCO3:
2HCl
解:
NaOH:
HCl
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1
(cV
cV)M
nM
m0
2
w
100%
100%
m0
1(0.2600mol/L
2
0.025L
0.2450mol/L
0.0065L)
100.09g/mol
100%
0.2500g
98.24%
9今含有
MgSO4·7H2O纯试剂一瓶,设不含其他杂质,但有
部分失水变为
MgSO4·6H2O,测定其中
Mg含量后,全部
按
MgSO4·7H2O计算,得质量分数为
100.96%。
试计算试
剂中MgSO4·6H2O
的质量分数。
解:
设
MgSO4·6H2O质量分数
MgSO4·7H2O为
1-
x
x
M(MgSO
M(MgSO4
7H2O)
6H2O)
x+x×
100.96%=1-
4
1=0.0096
x=100.96%
=0.1217
M7
M6
246.47
228.455
1
1
若考虑反应
设含
MgSO4·7H2O为
n1
mol
MgSO4·6H2O为
n2
mol
样本质量为
100g。
n=n1+n2
n246.47=100.96
n1
228.455+n2
246.47=100
18n1=0.96
n=0.253
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m(MgSO4·6H2O)=n
M
O=0.053
226.45=12.18
MgSO4·6H
2
=12.18=0.1218
100
Fe3+还
10.不纯Sb2S30.2513g,将其置于氧气流中灼烧,产生的
SO2通入FeCl3溶液中,使
原至Fe2+,然后用
Fe2+,消耗溶液
31.80mL。
计算试样
0.02000mol/LKMnO
4标准溶液滴定
中
Sb2S3的质量分数。
若以Sb计,质量分数又为多少?
6
5
2
Sb2S32Sb:
:
:
:
3SO26Fe
KMnO4
解:
5
6
5
6
2
nSbS
cV
0.0200mol/L
0.03180L
0.00053mol
23
nSb
2nSbS
0.00053mol
0.00106mol
23
0.00053mol
339.68g/mol
w
100%
71.64%
SbS
0.2513g
23
0.00106mol
121.76g/mol
wSb
100%
51.36%
0.2513g
12.用纯As2O3标定
KMnO4反应。
求该
KMnO4溶液的浓度。
若0.2112gAs
KMnO4溶液的浓度。
2O3在酸性溶液中恰好与
36.42mL
3
Q5As2O3
10AsO3
4MnO4
:
:
解:
故
4
5
m
M
cVKMnO
1000
4
4
5
0.21121000
cKMnO
0.02345(mol/L)
4
36.42197.8
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14.H2C2O4作为还原剂。
可与
KMnO4反应如下:
-
+
2+
5H2C2O4+2MnO4+6H=10CO2
+2Mn+8H2O
NaOH标准溶液滴定。
分别计算0.100mol·L-1NaOH
和0.100mol·L-1
其两个质子也可被
KMnO4溶液与
500mgH2C2O4完全反应所消耗的体积(
mL)。
500
1000
90.035
mHCO
224
3
10(mol)
n
5.553
HCO
224
M
H2C2O4
解:
QH
2C2O4
:
2NaOH
3
3
nNaOH
2nH
2
5.553
10
3
11.106
10(mol)
CO
224
nNaOH
cNaOH
11.106
10
V
0.111(L)
111(mL)
NaOH
0.100
2
5
QH2C2O4:
KMnO
4
2n
5
2
5
3
103(mol)
n
5.553
10
2.221
KMnO
HCO
4
224
3
nKMnO
4
KMnO4
2.22110
0.100
V
0.0222(L)
22.2(mL)
KMnO
4
c
K2Cr2O75.442g·L-1的标准溶液。
求其浓度以及对于
mg/mL)。
Fe3O4(M=231.54g·mol-1)的滴
16.含
定度(
5.442
294.18
1
nKCrO
227
VKCrO
227
c
0.01850(mol/L)
K2Cr2O7
解:
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TFeO/KCrO
34227
cKCrO
227
MFeO
34
2
0.01850
231.54
2
8.567(mg/mL)
FeSO4·7H2O(M=278.04g·mol-1)的含量:
99.50~100.5%
18.按国家标准规定,化学试剂
为一级(G.R);99.00%~100.5%为二级(A.R);98.00%~101.0%为三级(C.P)。
现以KMnO
4
0.02034mol·L-1
法测定,称取试样
1.012g,在酸性介质中用
KMnO4溶液滴定,至终点时
消耗35.70mL。
计算此产品中
剂标准。
FeSO4·7H2O的质量分数,并判断此产品符合哪一级化学试
2
Q5Fe
:
MnO4
解:
35.70
1000
3.631103(mol)
n
5n
5
0.02034
FeSO4?
7H2O
MnO4
mFeSO?
7HO
42
m
nFeSO?
7HO
42
M
m
FeSO4?
7H2O
FeSO4?
7H2O
3
3.631
10
278.04
99.76%
1.012
故为一级化学试剂。
2
-可用
Ni2+与
CN-反应生成Ni(CN),过
4
EDTA间接滴定法测定。
已知一定量过量的
20.CN
2
量的Ni2+以
EDTA标准溶液滴定,
Ni(CN)并不发生反应。
取
4
12.7mL含CN-的试液,加入
2
4
Ni2+的标准溶液以形成
,过量的
Ni2+需与10.1mL0.0130mol
·L-1
Ni(CN)
25.00mL含过量
EDTA完全反应。
已知39.3mL0.0130mol·L-1EDTA与上述
计算含CN-试液中CN-的物质的量浓度。
Ni2+标准溶液
30.0mL完全反应。
2
QNi
:
EDTA
解:
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39.3
1000
0.0130
n2
Ni
nEDTA
c2
0.01703(mol/L)
Ni
30.0
1000
V
V
2
2
Ni
Ni
25.00
1000
4
n
c2V
0.01703
4.2575
10(mol)
2
2
Ni
NiNi
10.1
1000
4
nEDTA
cEDTA
VEDTA
0.0130
1.313
10(mol)
3
n
CN
4(n2
Ni
nEDTA
)
1.177810(mol)
3
n
1.1778
10
CN
c
0.0927(mol/L)
CN
12.7
1000
V
CN
第
2章
分析试样的采集与制备
1.某种物料,如各个采样单元间标准偏差的估计值为
0.61%,允许的误差为
0.48%,测定
8次,置信水平选定为
90%,则采样单元数应为多少
?
解:
f=7P=90%查表可知t=1.90
(t
E
(1.90
0.61
)2
2
n
)
5.8
6
0.48
2.某物料取得
8份试样,经分别处理后测得其中硫酸钙量分别为
81.65%、81.48%、81.34%、
81.40%、80.98%、81.08%、81.17%、81.24%,求各个采样单元间的标准偏差.如果允许
的误差为0.20%,置信水平选定为95%,则在分析同样的物料时,
应选取多少个采样单元?
解:
f=7P=85%查表可知
t=2.36
(t)2(2.36
0.13)2
n
2.4
3
E
0.20
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4.已知铅锌矿的
克才有代表性?
K值为0.1,若矿石的最大颗粒直径为
30mm,问最少应采取试样多少千
2
302
Q
Kd
0.1
90(kg)
解:
5.采取锰矿试样
至多少克?
kg,经粉碎后矿石的最大颗粒直径为
2mm,设
K值为
0.3,问可缩分
15
2
2
QKd
0.3
2
1.2(kg)
解:
1
()
2
n
Q
1.2(kg)
设缩分
n次,则
1
()
2
n
15
1.2(kg)
1
2
ln15
nln
ln1.2
n
3.6,所以
n=3
解得
1
()
2
3
15
1.875(kg)
m=
第
3章分析化学中的误差与数据处理
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1.根据有效数字运算规则,计算下列算式:
(1)19.469+1.537-0.0386+2.54
(2)3.60.032320.592.12345
45.00
(24.001.32)
0.1245
1.0000
1000
(3)
(4)pH=0.06,求[H+]=?
解:
a.原式=19.47+1.54-0.04+2.54=23.51
b.原式=3.6×0.032×21×2.1=5.1
45.00
22.68
0.1245
=0.1271
1.000
1000
c.原式=
d.[H+]=10-0.06=0.87(mol/L)
A
C
m
,A
为测量值,
C为空白值,
m为试样
3.设某痕量组分按下式计算分析结果:
质量。
已知
sA=sC=0.1,sm=0.001,A=8.0,C=1.0,m=1.0,求sx。
2
2
2
2
2
2
2
2
2
s(A
(A
sx
sm
sA
(A
sC
sm
0.1
0.1
0.001
1.0
C)
C)
4
4.0910
2
2
2
2
2
2
2
x
m
C)
m
(8.0
1.0)
解:
8.0
1.0
x
7.0
1.0
且
4
2
sx
4.09
10
7.0
0.14
故
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5.反复称量一个质量为
的概率为多少?
1.0000g的物体,若标准偏差为
0.4mg,那么测得值为
1.0000
1.0008g
0.4mg
1.0000g
解:
由
1.0000
1.0000
1.0008
1.0000
u
0.0004
0.0004
故有
即0
u
2
查表得
P=47.73%
7.要使在置信度为
95%时平均值的置信区间不超过±
s,问至少应平行测定几次
?
s
x
t
sx
x
t
n
解:
查表,得:
t
2.57
6
2.45
7
f5时,t
2.57,故
1.049
1
n
t
f6时,t
2.45,故
0.926
1
n
故至少应平行测定5次
9.测定黄铁矿中硫的质量分数,六次测定结果分别为
30.48%,30.42%,30.59%,
30.51%,
30.56%,30.49%,计算置信水平
95%时总体平均值的置信区间。
6
1
x
xi
ni1
解:
30.48%
30.42%
30.59%30.51%
6
30.56%
30.49%
30.51%
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6
2
(xix)
i1
s
n
1
=0.06%
置信度为95%时:
s
n
0.06%
6
t
2.57,
x
t
30.51%
2.57
30.51%
0.06%
0.05,5
f
11.下列两组实验数据的精密度有无显著性差异
(置信度
90%)?
A:
9.56,9.49,9.62,9.51,9.58,9.63
B:
9.33,9.51,9.49,9.51,9.56,9.40
6
1
n
x
xi
9.57
解:
a.
i1
6
x)2
(x
i
i
1
s
5.71%
s2
4
n
1
32.6
10
故
6
1
n
x
xi
9.47
i1
b.
6
2
(xi
x)
i1
s
8.51%
2
4
n
1
s
72.4
10
故
2
4
s
72.4
32.6
10
10
b
F
2.221
2
4
F表
5.05
>2.221
sa
所以
查表得
13.用两种不同分析方法对矿石中铁的质量分数进行分析,得到两组数据如下:
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s
n
方法
115.34%
0.10%
11
方法
215.43%
0.12%
11
a.置信度为
90%时,两组数据的标准偏差是否存在显著性差异
?
b.在置信度分别为90%,95%及99%时,两组分析结果的平均值是否存在显著性差异
?
2
2
s2
解:
(a)s1
=0.00102,=0.00122
2
s2
2
s1
F=
=1.44 所以两组数据的标准偏差无显著性差异。 2 di 2 2 di d2 2 s 10 得, (b)由= =0.01, =0.012 2 2 d1 d2 2 0.010.012 n1 n2 11 11 2 s= = =0.0332=3.32% |X2 X1| n1n2 |15.34 15.43| 11 11 11 s n1 n2 3.32 11 t= = =0.063 t0.10,20 =1.72>0.063 查表得: 当置信度为 90%时, t0.05,20 =2.09>0.063 查表得: 当置信度为 95%时, t0.01,20 =2.84>0.063 查表得: 当置信度为 99%时, 所以两组分析结果的平均值不存在显著性差异。 精品学习资料 第12页,共35页 精选名师资料 学习必备 欢迎下载 Cl-1的质量 15.实验室有两瓶 NaCl试剂,标签上未标明出厂批号,为了判断这两瓶试剂含 1 Cl 分数是否有显著性差异,某人用莫尔法对它们进行测定, 结果如下: A瓶60.52%,60.41%,60.43%,60.45% B瓶 60.15%,60.15%,60.05%,60.08% 问置信度为 90%时,两瓶试剂含 Cl-1 的质量分数是否有显著性差异? 解: 用 F检验法: 2 Xi di 2 sA XA= -3 n n 1 =60.45%,= =2.3 10 2 Xi di 2 s XB B 10-3 n n1 =60.11%,= = =2.6 2 SB 2 SA =1.13,查表得F表=9.28>1.13 F= 因此没有差异。 用t检验法: 2 2 dA dB nA nB 2 10-4 S= =5.0 |XA XB | nAnB s nA nB 所以t= =9.6 而查表得t表=1.94<9.6 所以存在显著性差异。 17.为提高光度法测定微量 Pd的灵敏度,改用一种新的显色剂。 设同一溶液,用原显色剂 及新显色剂各测定 4次,所得吸光度分别为 0.128,0.132,0.125,0.124及0.129,0.137, 0.135,0.139。 判断新显色剂测定 Pd的灵敏度是否有显著提高 ? (置信度95%) 精品学习资料 第13页,共35页 精选名师资料 学习必备 欢迎下载 解: 用 F检验法: 2 Xi di 2 sA XA= n n1 10-5 =0.127,,= =1.3 2 Xi di 2 sB XB -5 n n1 = =0.135, = =1.9 10 2 sB 2 sA F= =1.46 查表得 F表=9.28>1.46,因此没有显著性差异。 用t检验法: 2 2 dA dB nA nB 2 10-3 S= =4.0 |XA XB | nAnB s nA nB 所以t= =2.8 而查表得t表=2.45<2.8 所以存在显著性差异。 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 /g 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 荧光相对强度 y 2.1 5.0 9.0 12.6 17.3 21.0 24.7 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。 精品学习资料 第14页,共35页 精选名师资料 学习必备 欢迎下载 x=6.0,y=13.1, 解: 由题意可得, 7 (xi x)(yi y) i1 =216.2, 7 n 2 (xi x) 2 y) (y i i1 i 1 =112.0, =418.28, 7 (xi 7 x)(yi y) i1 2 216.2 =112.0 (xi x) i1 所以 b= =1.93, a y bx =13.1-1.93 6.0=1.52 所以一元回归方程为: y=1.52+1.93x 7 2 (xi x) i1n r 2 (yi y) i1 (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 酸碱平衡和酸碱
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