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1概论 - 习题和自测题 - 习题 11. 为什么用作滴定分析的化学反应必须有确定的计量关系? 什么是化学计量点?什么是终点?为什么滴定分析对化学反应进行的完全程度的要求比重量分析高? （参考答案） 答： 滴定分析所依据的化学反应只有具有了确定的计量关系,才能进行准确的计算。 化学计量点是指当加入的滴定剂的量（摩尔）与被测物的量（摩尔）之间，正好符合化学反应式所表示的化学计量关系时的终点：终点为指示剂的变色点。 2. 若将基准物质长期保存于保干器中.用以标定NaOH溶液的浓度时,结果是偏高还是偏低?分析纯的NaCl试剂若不作任何处理用以标定溶液的浓度,结果会偏离,试解释之。 （参考答案） 答： 基准物质长期保存于保干器中易脱水变成或。若 在计算时仍以计算表观的NaOH浓度为: 而实际的NaOH浓度为： 即标定结果偏低。 同理可对NaCl标定AgNO3的情况进行分析,NaCl若不作处理,含有较多的水份。表观的AgNO3浓度为: 而标准的AgNO3浓度为: 表观浓度偏高。 3. 30.0 ml 0.15 molL-1 的HCl溶液和20.0 ml 0.150 molL-1的溶液相混合,所得溶液是酸性、中性还是碱性？计算过量反应物的摩尔浓度。 （参考答案） 答： 反应至化学计量点时,应有: 过量反应物的摩尔质量为: 所以过量反应物的摩尔浓度为0.0150 mol/L。 4. 称取纯金属锌0.3250 g,溶于HCl后,稀释到250 ml的容量瓶中,计算溶液的摩尔浓度。 （参考答案） 答： 所以的摩尔浓度为0.01988 mol/L。 5. 欲配制溶液用于标定0.02 molL-1 的溶液(在酸性介质中),若要使标定时两种溶液消耗的体积相近,问应配制多少浓度(molL-1 )的溶液?要配制100 ml 溶液,应该称取多少克? （参考答案） 答： 间接测定的反应式为: 所以应该称取试样0.21g。 6. 某铁厂化验室经常要分析铁矿中铁的含量。若使用的溶液中浓度为0.0200 molL-1。为避免计算，直接从所消耗的溶液中的毫升数表示出Fe%，问应当称取铁矿多少克？ （参考答案） 答：滴定反应为： 所以应当称取铁矿0.6702 g。 习题 27. 称取试剂0.8835 g,以甲基橙为指示剂,用0.1012 molL-1 HCl滴定至,共消耗了HCl溶液27.30 ml。计算的百分含量。并解释所得结果(HCl浓度、终点的确定以及仪器均无问题）。 (参考答案） 解： 所以的百分含量为112.0%。滴定到化学计量点时，主要形体为，pH=4.7。而以甲基橙为指示剂，变色范围为3.14.4。变色点为3.4。显然，变色点与化学计量点具有较大的差别，故终点误差较大。由于终点较化学计量点偏后，故引起正误差。 8. 分析不纯的（其中不含分析干扰物）时，称取试样0.3000 g，加入0.2500 molL-1 HCl标准溶液25.00。煮沸出去CO2，用0.2012 molL-1 NaOH溶液返滴定过量的酸，消耗了5.84 ml。计算试样中的百分含量。 （参考答案） 解： 所以计算出试样中CaCO3的百分含量为84.7%。 9. 将 10 mg NaCl 溶于 100 ml 水中，请用表示该溶液中的的含量。 （参考答案） 解： = 0.010% = 0.010/0.100 = 0.10 (g/L) 10. 当反应 a A + b B = c C + d D 达化学计量点时，nA = a/b nB , n(A/ZA) = n(B/ZB) ，ZA 、ZB与 a、b 有什么关系？（参考答案） 解： 11. 标定 NaOH 溶液时，草酸（）和邻苯二甲酸氢钾（）都可作基准物质。若 ,是哪一种为基准物更好？若 呢？（从称量误差考虑） （参考答案） 解： 12. 市售盐酸的密度为, HCl的含量为 36%38%，欲用此盐酸配制的 HCl溶液，应量取多少ml? （参考答案） 解： 习题 313. 某矿石的最大颗粒直径为10 mm，若k值为0.1 kgmm-2，问至少应采取多少试样才具代表性？若将该试样破碎，缩分后全部通过10号筛，应缩分几次？若要求最后获得的分析试样不超过100 g，应使试样通过几号筛？ （参考答案） 答： （1）mQ kd2 = 0.1 kgmm-2 (10mm)2 = 10 kg；至少应采10 kg试样才具代表性。（2）10号筛筛孔直径d = 2.00 mm（见下表，武汉大学主编，分析化学，高等教育出版社，2000）； 筛号（网目）361020406080100120140200筛孔直径/mm6.723.362.000.830.420.250.1770.1490.1250.1050.074最小取样量为：kd2 = 0.1kgmm-2 (2.00mm)2 = 0.4 kg；设：缩分次数为n，10/2n0.4, 解得n4；所以应缩分4次。（3）据mQ kd2，得d = =1.0 mm；查51页表1-1得：10号筛d = 2.00 mm，20号筛d = 0.83 mm；所以应使试样通过20号筛，可满足其要求。 14. 用氧化还原滴定法测得FeSO47H2O中铁的质量分数为20.01%，20.03%，20.04%，20.05%。计算：a.平均值；b.中位数；c.单次测量值的平均偏差；d.相对平均偏差；e.极差；f.相对极差。 （参考答案） 答： a. b. xM = (x2+x3)/2 = (20.03%+20.04%)/2 = 20.04%；c. d. ；e. R = xmaxxmin = 20.05%20.01% = 0.04%；f. 15. 用沉淀滴定法测定纯NaCl中氯的质量分数，得到下列结果：59.82%，60.06%，60.46%，59.86%，60.42%。计算：a.平均结果；b.平均结果的绝对误差；c.相对误差；d.中位数；e.平均偏差；f.相对平均偏差。 （参考答案） 答： a. b. c. d. xM = x3 = 60.06%；e.；f. 16. 按照有效数字运算规则，计算下列算式：a. 213.64 + 4.402 + 0.3244；b. ；c. ；d. pH = 0.03，求H+浓度。 （参考答案） 答： a. 213.64 + 4.402 + 0.3244 = 218.37；b. c. e. pH=0.03, H+ = 10-0.03 = 0.93 mol.L-1 17. 某试样中含MgO约30%，用重量法测定时，Fe3+产生共沉淀，设试液中的Fe3+有1%进入沉淀。若要求测定结果的相对误差小于0.1%，求试样中Fe2O3允许的最高质量分数为多少？ （参考答案） 答： 解得： 3%18. 某含Cl- 试样中含有0.10% Br-，用AgNO3进行滴定时，Br- 与Cl- 同时被滴定，若全部以Cl- 计算，则结果为20.0%。求称取试样为下列质量时，Cl- 分析结果的绝对误差及相对误差：a.0.1000 gb.0.5000 g，c.1.0000 g。 （参考答案） 答： Ea = xxT = wBr (ArCl/ArBr)= 0.10% (35.453/79.904) = 0.044%；Ea和Er与称样量无关。 19. 某试样中含有约5%的S，将S氧化为SO42-，然后沉淀为BaSO4。若要求在一台灵敏度为0.1 mg的天平上称量BaSO4的质量时可疑值不超过0.1%，问必须称取试样多少克？ （参考答案） 答： 设：称取试样的质量为mS克。则： ，解得：mS0.6；所以：必须称取大于0.6 g的试样。习题 420. 用标记为0.1000 molL-1HCl标准溶液标定NaOH溶液，求得其浓度为0.1018 molL-1，已知HCl溶液的真实浓度为0.0999 molL-1，标定过程其它误差均较小，可以不计，求NaOH的真实浓度。 （参考答案） 答： 设：标记和标定过的HCl和NaOH溶液的浓度分别为cHCl和cNaOH；HCl和NaOH溶液的真实浓度分别为coHCl和coNaOH。据coNaOHVNaOH = coHClVHCl，得coNaOH/coHCl = VHCl/VNaOH = cNaOH/cHCl，解得：coNaOH= 0.09990.1018/0.1000 = 0.1017，NaOH的真实浓度为0.1017molL-1。 21. 称取纯金属锌0.3250 g，溶于HCl后，稀释到250 mL容量瓶中。计算Zn2+溶液的浓度。 （参考答案） 答： 22. 有0.0982 molL-1的H2SO4溶液480 mL，现欲使其浓度增至0.1000 molL-1。问应加入0.5000 molL-1的H2SO4溶液多少毫升？ （参考答案） 答： 设：应加入0.5000 molL-1的H2SO4溶液V毫升。0.1000(480V)0.09824800.5000V，解得：V = 2.16 mL。 23. 在500mL溶液中，含有9.21 g K4Fe(CN)6。计算该溶液的浓度及在以下反应中对Zn2+的滴定度： 3Zn2+ + 2Fe(CN)64- + 2K+ = K2Zn3Fe(CN)62。 （参考答案） 答： 24. 要求在滴定时消耗0.2 molL-1 NaOH溶液2530 mL。问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)多少克？如果改用H2C2O42H2O作基准物质，又应称取多少克？ （参考答案） 答： （1） ，mmin = 0.22510-3204.22 = 1.0 g；mmax = 0.23010-3204.22 = 1.2 g，应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)1.01.2克。（2） ，mmin= 1/2 0.22510-3126.07 = 0.3 g；mmax = 1/20.23010-3126.07 = 0.4 g，应称取基准试剂H2C2O42H2O 0.30.4克。 25. 欲配制Na2C2O4溶液用于在酸性介质中标定0.02 molL-1的KMnO4溶液，若要使标定时，两种溶液消耗的体积相近。问应配制多大浓度的Na2C2O4溶液，配制100 mL这种溶液应称取Na2C2O4多少克？ （参考答案） 答： 标定反应式：2MnO4- + 5C2O42- +16H2O = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O 26. 含S有机试样0.471 g，在氧气中燃烧，使S氧化为SO2，用预中和过的H2O2将SO2吸收，全部转化为H2SO4，以0.108 molL-1 KOH标准溶液滴定至化学计量点，消耗28.2 mL。求试样中S的质量分数。 （参考答案） 答： n(S) = n(SO2) = n(H2SO4) = 1/2 n(KOH) 27. 将50.00 mL 0.1000 molL-1 Ca(NO3)2溶液加入到1.000 g含NaF的试样溶液中，过滤、洗涤。滤液及洗液中剩余的Ca2+用0.0500 molL-1 EDTA滴定，消耗24.20 mL。计算试样中NaF的质量分数。 （参考答案） 答： 习题 528. 0.2500 g不纯CaCO3试样中不含干扰测定的组分。加入25.00 mL 0.2600 molL-1 HCl溶解，煮沸除去CO2，用0.2450 molL-1 NaOH溶液返滴过量酸，消耗6.50 mL。计算试样中CaCO3的质量分数。 （参考答案） 答： 29. 今有MgSO47H2O纯试剂一瓶，设不含其它杂质，但有部分失水变为MgSO46H2O，测定其中Mg含量后，全部按MgSO47H2O计算，得质量分数为100.96%。试计算试剂中MgSO46H2O的质量分数。 （参考答案） 答： 30. 不纯Sb2S3 0.2513 g，将其在氧气流中灼烧，产生的SO2通入FeCl3溶液中，使Fe3+还原至Fe2+，然后用0.02000 molL-1 KMnO4标准溶液滴定Fe2+，消耗KMnO4溶液31.80 mL。计算试样中Sb2S3的质量分数，若以Sb计，质量分数又为多少？ （参考答案） 答： 31. 已知在酸性溶液中，Fe2+与KMnO4反应时，1.00 mL KMnO4溶液相当于0.1117 g Fe，而1.00 mL KHC2O4H2C2O4溶液在酸性介质中恰好与0.20 mL上述KMnO4溶液完全反应。问需要多少毫升0.2000 molL-1 NaOH溶液才能与上述1.00 mL KHC2O4H2C2O4溶液完全中和？ （参考答案） 答： 32. 用纯As2O3标定KMnO4溶液的浓度。若0.2112 g As2O3在酸性溶液中恰好与36.42 mL KMnO4反应。求该KMnO4溶液的浓度。 （参考答案） 答： 33. 测定氮肥中NH3的含量。称取试样1.6160 g，溶解后在250 mL容量瓶中定容，移取25.00 mL，加入过量NaOH溶液,将产生的NH3导入40.00 mL, = 0.1020 molL-1 的H2SO4标准溶液中吸收，剩余的H2SO4需17.00 mL，c(NaOH) = 0.09600 molL-1 NaOH溶液中和。计算氮肥中NH3的质量分数。 （参考答案） 答： 34. 称取大理石试样0.2303 g，溶于酸中，调节酸度后加入过量(NH4)2C2O4溶液，使Ca2+沉淀为CaC2O4。过滤、洗净，将沉淀溶于稀H2SO4中。溶解后的溶液用 = 0.2012 molL-1 KMnO4标准溶液滴定，消耗22.30 mL，计算大理石中CaCO3的质量分数。 （参考答案） 答： 习题 635. 为了探讨某江河地段底泥中工业污染物的聚集情况，某单位于不同地段采集足够量的原始平均试样，混匀后，取部分试样送交分析部门。分析人员称取一定量试样，经处理后，用不同方法测定其中有害化学成分的含量。试问这样做对不对？为什么？（参考答案） 答： 采集的原始平均试样混匀后，取部分试样送交分析部门。样品不具代表性。采集的原始平均试样混匀后，还须研磨、过筛、缩分，才能使送交分析部门试样代表所采集样品的平均化学成分。 36. 镍币中含有少量铜、银。欲测定其中铜、银的含量，有人将镍币的表面擦洁后，直接用稀HNO3溶解部分镍币制备试液。根据称量镍币在溶解前后的质量之差，确定试样的质量。然后用不同的方法测定试液中铜、银的含量。试问这样做对不对？为什么？（参考答案） 答：不对。因为镍币表层和内层的铜和银含量不同。只溶解表层部分镍币制备试液，测其含量，所得结果不能代表整个镍币中的铜和银含量。 37. 怎样溶解下列试样：锡青铜，高钨钢，纯铝，银币，玻璃（不测硅）。（参考答案）答：锡青铜：用热H2SO4溶解；高钨钢：用HNO3+HF溶解；纯铝：用HCl溶解；银币：用HNO3溶解；玻璃（不测硅）：用HF溶解。 38. 下列试样宜采用什么熔剂和坩埚进行熔融：铬铁矿，金红石（TiO2），锡石（SnO2），陶瓷。 （参考答案）答：参见：中南矿冶学院分析化学教研室. 分析化学手册. 北京：科学出版社，1982 铬铁矿：用Na2O2熔剂，刚玉坩埚熔融；金红石（TiO2）：用KHSO4熔剂，瓷坩埚熔融； 锡石（SnO2）：用NaOH熔剂（铁坩埚）或Na2O2熔剂(刚玉坩埚)熔融； 陶瓷：用Na2CO3熔剂，刚玉坩埚熔融。 39. 欲测定锌合金中Fe, Ni, Mg的含量，应采用什么溶剂溶解试样？（参考答案）答：应采用NaOH溶液溶解试样。因为NaOH与Fe, Ni, Mg形成氢氧化物沉淀，可与锌基体分离。40. 欲测定硅酸盐中SiO2的含量；硅酸盐中Fe, Al, Ca, Mg, Ti的含量。应分别选用什么方法分解试样？（参考答案）答：测定硅酸盐中SiO2的含量，用KOH熔融分解试样；测定硅酸盐中Fe, Al, Ca, Mg, Ti的含量，用HF-HClO4-H2SO4混酸作溶剂分解试样。41. 分解无机试样和有机试样的主要区别有那些？ （参考答案）答：分解无机试样最常用的方法是溶解法和熔融法；测定有机试样中的无机元素时，则通常采用干式灰化（高温分解和氧瓶燃烧法）和湿式消化法分解试样。主要区别有： 1 分解无机试样的熔融法和分解有机试样的干式灰化法虽然都是在高温进行的，但其作用不同，且熔融法需要溶剂。熔融法是借助高温使试样与熔剂熔融以形成能水溶或酸溶的形态；而干式灰化法是借助高温使有机试样燃烧以消除有机物的干扰，燃烧后留下的残渣可用酸提取。 2 分解无机试样的溶解法和分解有机试样的湿式消化法虽有相似之处，但所用溶剂和其作用也不同。湿式消化法采用HNO3或HNO3与H2SO4、HNO3与HClO4混酸作溶剂，利用HNO3的氧化性破坏有机物以消除其干扰；溶解法使用的溶剂有水、酸、碱或各种混酸，依据试样的性质和待测元素选择适当的溶剂，以使试样成为水溶的形态。 42. 误差的正确定义是（选择一个正确答案）：a 某一测量值与其算数平均值之差； b 含有误差之值与真值之差；c 测量值与其真值之差： d 错误值与其真值之差。 （参考答案）答：c.43. 误差的绝对值与绝对误差是否相同？（参考答案）答：不相同。误差的绝对值是 或 ，绝对误差是Ea。44. 常量滴定管可估计到0.01 mL，若要求滴定的相对误差小于0.1%，在滴定时，耗用体积应控制为多少?(参考答案) 答： 0.1%，V20 mL。耗用体积应控制为20 mL以上。45. 微量分析天平可称准至0.001 mg，要使称量误差不大于0.1%，至少应称取多少试样？ （参考答案） 答： 0.1%，mS2 mg。答：至少应称取2 mg试样。习题 746. 下列情况各引起什么误差？如果是系统误差，应如何消除？a. 砝码腐蚀；b. 称量时，试样吸收了空气的水分；c. 天平零点稍有变动；d. 读取滴定管读数时，最后一位数字估测不准；e. 以含量为98%的金属锌作为基准物质标定EDTA溶液的浓度；f. 试剂中含有微量待测组分；g. 重量法测定SiO2时，试液中硅酸沉淀不完全；h. 天平两臂不等长；（参考答案） 答：a. 会引起仪器误差，是系统误差，应校正法码。b. 会引起操作误差，应重新测定，注意防止试样吸湿。c. 可引起偶然误差，适当增加测定次数以减小误差。d. 可引起偶然误差，适当增加测定次数以减小误差。e. 会引起试剂误差，是系统误差，应做对照实验。f. 会引起试剂误差，是系统误差，应做空白实验。g. 会引起方法误差，是系统误差，用其它方法做对照实验。i. 会引起仪器误差，是系统误差，应标准天平校正。47. 下列数值各有几位有效数字？0.072，36.080，4.410-3，6.0231023，100，998，1000.00，1.0103，pH = 5.2时的H+。（参考答案） 答：有效数字的位数分别是：2，5，2，4，不确定，3，6，2，1。48. 某人用差示光度分析法分析药物含量，称取此药物试样0.0520g，最后计算此药物的质量分数为96.24%。问该结果是否合理？为什么？（参考答案） 答：该结果不合理。因为试样质量只有三位有效数字，而结果却报出四位有效数字，结果不可能有那样高的精度。最后计算此药物的质量分数应改为96.2%。 49. 将0.0089 g BaSO4换算为Ba。问计算时下列换算因数中，选择哪一个较为恰当：0.59，0.588，0.5884.(参考答案)答：选择换算因数0.59较为恰当。50. 用加热法驱除水分以测定中结晶水的含量。称取试样0.2000 g，已知天平称量误差为0.1 mg。试问分析结果应以几位有效数字报出？（参考答案） 答：分析结果应以3位有效数字报出。51. 今欲配制0.02000 molL-1 K2Cr2O7溶液500 mL，所用天平的准确度为0.1 mg，若相对误差要求为0.1%，问称取K2Cr2O7时，应准确称取到哪一位？（参考答案）答： 0.1%，解得：0.0014 g；所以 ；因此，称取K2Cr2O7时，准确称取到小数点后第三位，即1 mg时，就可满足0.1%误差要求。52. 标定碱标准溶液时，邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4，M = 204.23 gmol-1）和二水合草酸（H2C2O42H2O， M = 126.07 gmol-1）都可以作为基准物质，你认为选择哪一种更好？为什么？（参考答案） 答：选择邻苯二甲酸氢钾更好。因为邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量较大，称量误差较小。53. 用基准Na2CO3标定HCl溶液时，下列情况会对HCl的浓度产生何种影响（偏高，偏低或没有影响）？a. 滴定时速度太快，附在滴定管壁的HCl来不及流下来就读取滴定体积；b. 称取Na2CO3时，实际质量为0.1834 g，记录时误记为0.1824 g；c. 在将HCl标准溶液倒入滴定管之前，没有用HCl溶液荡洗滴定管；d. 锥瓶中的Na2CO3用蒸馏水溶解时，多加了50 mL蒸馏水；e. 滴定开始之前，忘记调节零点，HCl溶液的液面高于零点；f. 滴定官活塞漏出HCl溶液；g. 称取Na2CO3时，撒在天平盘上；h. 配制HCl溶液时没有混匀。（参考答案） 答：据 a 由于VHCl偏高，cHCl偏低；b 由于偏低，cHCl偏低；c 由于VHCl偏高，cHCl偏低；d 无影响；e 因为VHCl偏低，cHCl偏高；f 因为VHCl偏高，cHCl偏低；g 由于Na2CO3易吸湿，应用减量法称量。称取Na2CO3时，撒在天平盘上，Na2CO3会吸湿，使偏低，最终导致cHCl偏低；h 溶液没有混匀时，很可能的情况是上层较稀，因此cHCl偏低的可能性较大。 54. 假设用HCl标准溶液滴定不纯的Na2CO3试样，若出现19题中所述的情况，将会对分析结果产生何种影响?(参考答案)答：据 a 由于VHCl偏高，偏高；b 由于mS偏低，偏高；c 由于VHCl偏高，偏高；d 无影响；e 因为VHCl偏低，偏低；f 因为VHCl偏高，偏高；g 由于试样易吸湿，应用减量法称量。称取Na2CO3试样时，撒在天平盘上，Na2CO3试样会吸湿，使mS偏低，最终导致偏高；h 或偏高，或偏低；不能确定。溶液没有混匀时，很可能的情况是上层较稀。若标定时用上层溶液，测定时用下层；测定时VHCl偏低，最终导致偏低。55.若将H2C2O42H2O基准物质不密封，长期置于放有干燥剂的干燥器中，用它标定NaOH溶液的浓度时，结果是偏高，偏低，还是无影响？（参考答案）答：若将未密封H2C2O42H2O基准物质长期置于放有干燥剂的干燥器中，会使其失去结晶水。用它标定NaOH溶液的浓度时，消耗NaOH溶液的体积偏高。根据 ，最终使结果偏低。56. 有6.00 g NaH2PO4及8.197 g Na3PO4的混和物，加入少量水溶解，加入2.500 molL-1 HCl 40.0 mL。问所得溶液为酸性，中性，还是碱性？（参考答案） 答：反应式：NaH2PO4 + Na3PO4 = 2Na2HPO4， Na2HPO4 + HCl = NaH2PO4 + NaCl（0.05 mol）(0.05 mol) (0.1 mol) (0.1 mol) (0.1 mol) (0.1 mol) 混和后产物为：NaH2PO4和NaCl，所得溶液为酸性。