分析化学(第六版)思考题和习题参考解答汇总

.wd.第二章 误差和分析数据处理1、 指出以下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。答：砝码受腐蚀：系统误差(仪器误差)；更换砝码。天平的两臂不等长：系统误差(仪器误差)；校正仪器。容量瓶与移液管未经校准：系统误差(仪器误差)；校正仪器。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。试剂含被测组分：系统误差(试剂误差)；做空白实验。试样在称量过程中吸潮：系统误差(操作误差)；严格按操作规程操作。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。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。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。在HPLC测定中，待测组分峰与相邻杂质峰局部重叠系统误差(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)0.3-0.2-0.40.20.10.40.0-0.30.2-0.3(2)0.10.1-0.60.2-0.1-0.20.5-0.20.30.1 求两组数据的平均偏差和标准偏差； 为什么两组数据计算出的平均偏差相等，而标准偏差不等； 哪组数据的精细度高解：标准偏差能突出大偏差。第一组数据精细度高。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：平均值；标准偏差；平均值的标准偏差；平均值在99%置信水平的置信限。解：15、解：(此题不作要求)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。分析说明，杂质的平均含量为1.60%。改变反响条件进展试生产，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%。问改变反响条件后，产品中杂质百分含量与改变前相比，有明显差异吗(=0.05时)解：查表2-2，t5，0.05=2.571，t计算 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)一样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、写出以下各体系的质子条件式。解：(1)NH4H2PO4：H+H3PO4=OH-+HPO42-+2PO43-(2)H2SO4(C1)+HCOOH(C2)：H+=OH-+HSO4-+2SO42-+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H3AsO4MgBr2水溶液的电荷平衡式。解：OH-+H2AsO4-+2HAsO42-=H+2Mg2+=OH-+Br-12、写出c mol/LZn2Fe(CN)6水溶液的质量平衡式。解：cZn2+=2cZn2Fe(CN)6=2cFe(CN)64-+Fe(CN)53-+Fe(CN)42-+Fe(CN)3-+Fe(CN)2+Fe(CN)+Fe2+=c6Fe(CN)64-+5Fe(CN)53-+4Fe(CN)42-+3Fe(CN)3-+2Fe(CN)2+Fe(CN)+CN-+HCN=6c15、欲使滴定时消耗0.1mol/LHCl溶液2025mL，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+H2CO3V=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、1mL某HCl标准溶液中含氯化氢0.004374g/mL，试计算：该HCl溶液对NaOH的滴定度该HCl溶液对CaO的滴定度。解：HCl+NaOH=NaCl+H2O2HCl+CaO=CaCl2+H2O17、解： CaCO3 2HCl18、二元弱酸H2A，pH=1.92时，H2A=HA-；pH=6.22时，HA-=A2-。计算：H2A的pKa1和pKa2HA-溶液的pH。解：pKa1=1.92，pKa2=6.22第四章 酸碱滴定法1、以下各酸，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=1.810-4答：cKa10-8，可以直接滴定。可以采用酚酞指示剂(2) 硼酸(H3BO3)Ka1=5.410-10答：cKa110-8，不可以直接滴定。(3)琥珀酸(H2C4H4O4)Ka1=6.910-5，Ka2=2.510-6答：cKa110-8，cKa210-8，但Ka1/Ka2105。不能分步滴定，但可以直接一次性滴定。(4)柠檬酸(H3C6H5O7)Ka1=7.210-4，Ka2=1.710-5，Ka3=4.110-7答：cKa110-8，cKa210-8，cKa310-8但Ka1/Ka2105，Ka2/Ka3105。不能分步滴定，但可以直接一次性滴定。(5)顺丁烯二酸 Ka1=1.510-2，Ka2=8.510-7答：cKa110-8，cKa210-8，且Ka1/Ka2104。可以分步滴定。*假设要求误差0.3%，那么不能准确分步滴定(6)邻苯二甲酸 Ka1=1.310-3，Ka2=3.110-6答：CKa110-8，CKa210-8，但Ka1/Ka2104。不能分步滴定，但可以直接一次性滴定。2、解：NaOH吸收CO2，将局部转化为Na2CO3。滴定强酸，可以完全反响。对结果 基本无影响。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：局部风化的硼砂晶体，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。局部吸湿的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。在110烘干过的Na2CO3，分析结果准确。7、在以下何种溶剂中，醋酸、苯甲酸、盐酸及高氯酸的酸强度都一样纯水；浓硫酸；液氨；甲基异丁酮答：液氨(碱性溶剂是酸的均化性溶剂)9、以下溶剂中何者为质子溶剂何者为无质子溶剂假设为质子溶剂，是酸性溶剂还是碱性溶剂假设为无质子溶剂，是偶极亲质子溶剂还是惰性溶剂冰醋酸；二氧六环；乙二胺；甲基异丁酮；苯；水；乙醚；异丙醇；丙酮；丁胺答：质子溶剂：；其中，酸性溶剂：；碱性溶剂：无质子溶剂：；其中，偶极亲质子溶剂：；惰性溶剂：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V1，参加甲基橙，继续用盐酸滴定又消耗HCl的体积为V2。当出现以下情况时，溶液各由哪些物质组成V1V20；V2V10；V1=V2；V1=0，V20；V10，V2=0答：NaOH+Na2CO3；Na2CO3+NaHCO3；Na2CO3；NaHCO3；NaOH。13、解：0.10mol/L NaH2PO4 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。0.10mol/L Na2HPO4 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。0.05mol/L HAc和0.05mol/L NaAc混合溶液缓冲溶液，用缓冲溶液公式计算0.1mol/L NaAc溶液 碱性溶液，按一元弱碱公式计算0.10mol/L 邻苯二甲酸氢钾两性物质溶液，用最简公式计算0.20mol/L H3PO4 三元酸，按一元弱酸计算第一步离解0.10mol/L NH4CN，两性物质溶液，用最简公式计算0.10mol/L H3BO3，一元弱酸溶液，用最简公式计算0.05mol/L NH4NO3，一元弱酸溶液，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=1.310-3，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=14pOH=8.22，可选酚酞为指示剂。18、解：计算终点误差cep =0.100020.70/(25.00+20.70)=0.0453(mol/L)计量点的pH 计量点时，完全生成苯甲酸钠，苯甲酸溶液的浓度19、解：HA的摩尔质量20、解：化学计量点时，完全生成HAc，需消耗HCl 30mL.21、以HCl(0.01000mol/L)滴定NaOH溶液(0.01000mol/L)20.00mL，甲基橙为指示剂，滴定到pH4.0为终点；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适宜。解：酚酞作指示剂较为适宜。23、解：CaCO32HClCaCl2H2OCO2 HCl过量 5.600.9755.46mL 与CaCO3反响消耗HCl 20.005.4614.54(mL) 石灰石样品中n(CaCO3)=(14.540.1175)/2000=0.0008542(mol)石灰石样品中m(CaCO3)=0.0008542100.1=0.0855(g) 石灰石的纯度0.0855/0.2815=30.37% 如果以CO2表示，m(CO2)=0.000854244.01=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 NaCl26、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、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=17.1031.解：33.解：34.解：第六章 配位滴定法11、在0.050mol/L的Al3+溶液中，参加NaF固体，使溶液中游离F-浓度为0.10mol/L，计算铝的副反响系数Al(F)。这时溶液中Al3+、AlF2+、AlF2+、AlF3、AlF4-、AlF52-、AlF63-各为多少解：=3.511014Al3+=cAl/Al(F)=0.050/3.511014=1.4210-16 (mol/L)AlF2+=Al3+1F-=1.4210-16106.10.10=1.7910-11(mol/L)AlF2+=Al3+2F-2=1.4210-161011.1510-2=2.0110-7(mol/L)AlF3= Al3+3F-3=1.4210-161015.010-3=1.4210-4(mol/L)AlF4-=Al3+4F-4=1.4210-161017.710-4=7.1210-3(mol/L)AlF52-=Al3+5F-5=1.4210-161019.410-5=3.5710-2(mol/L)AlF63-=Al3+6F-6=1.4210-161019.710-6=7.1210-3(mol/L)12、解： Ca2+ Y4- = CaY2-13、待测溶液含210-2mol/L的Zn2+和210-3mol/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：lgcK=6.815，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：假设参加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lgKCdY是多大假设以二甲酚橙为指示剂，终点误差是多少解：Hg2+sp0.01/4.041021=2.4710-24mol/L。可以完全掩蔽。pH=6时，Y(H)=104.65，Y=Y(H)+Y(Hg)-1=104.65lgKCdY=lgKCdY-lgY=16.40-4.65=11.75以二甲酚橙为指示剂，pH=6时，pCdep=5.5。pCd=5.5-6.88=-1.3815、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(0.008826 mol/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=12.5，参加钙指示剂，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6章 氧化复原滴定法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+j=0.159VKI浓度为1mol/L时，Cu2+/Cu+电对的条件电极电位为：8、解：10、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复原指示剂(jFe3+/ Fe2+=0.70V，jSn4+/ 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 6Na2S2O311、解： 5KHC2O4 2KMnO412、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参加0.5000mol/LK2Cr2O725.00mL，使其析出PbCrO4，定量过滤沉淀，洗涤溶解后，参加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：Pb3O43PbCrO49I-(9/2)I29Na2S2O313、解： 6FeO 6Fe3+K2Cr2O714、精细称取漂白粉试样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)I2S2O32-15、解：1C2O42- (2/5)KMnO4CaCaC2O4(2/5)KMnO4设血液中钙浓度为c mol/L，有：16、解：滴定反响的化学计量关系为1：1。估算标准溶液消耗量：应一次性参加约16mL*如果药品标示量较小，应适当减少参加量，以免过量。17、解：第八章 沉淀滴定法和重量分析法2、以下试样NH4Cl、BaCl2、KSCN、Na2CO3+NaCl、NaBr、KI，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：NH4Cl：铁铵矾指示剂法。强酸性条件下NH4+不干扰测定BaCl2：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-= BaCrO4KSCN：吸附指示剂法或铁铵矾指示剂法。铬酸钾法产生严重吸附。Na2CO3+NaCl：铁铵矾指示剂法。铬酸钾法CO32-与Ag+会生成沉淀。NaBr：三种方法均可。KI：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：有关化学反响式为: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，那么：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、计算以下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+ 3NH3H2O = 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、洗涤、恒重，得0.4104gAgCl。计算试样中NaCl与KCl的百分质量分数各为多少解：设试样中NaCl的百分质量分数为x，那么：x=40.40%试样中KCl的百分质量分数为：59.60%