分析化学武大第五版答案.doc

1、 第一章 概论问题解答1-3 分析全过程：取样、处理与分解；试样的分离与富集；分析方法的选择；结果的计算与评价。1-4 标定碱标准溶液时，邻苯二甲酸氢钾（KHC 8H4O4, M=204.23g.mol-1）和二水合草酸(H 2C2O4. 2H2O, M=126.07g.mol-1)都可以作为基准物质，你认为选择哪一种更好？为什么？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。1-5.基准物 Na2CO3 和 Na2B4O710H2O 都可用于标定 HCl 溶液的浓度.你认为选择哪一种更好 为什么 答:选择 Na2B4O710H2O 更好 .因为 Na2B4O71

2、0H2O 的摩尔质量较大,称量误差较小1-6 用基准 Na2CO3 标定 HCl 溶液时，下列情况会对 HCl 的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 0.0834g，记录时误记为 0.1824g 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 50mL 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. 滴定管活塞漏出 HCl 溶液g. 称取 Na2CO3 时，撇在天平盘上h

3、. 配制 HCl 溶液时没有混匀答：使用 Na2CO3 标定 HCl 的浓度时，HCl 的浓度计算公式为： cHCl=2mNa2CO3/(MNa2CO3VHCl)。a. 由于 VHCl 偏高，c HCl 偏低；b. 由于 mNa2CO3 偏低，c HCl 偏低；c. 由于 VHCl 偏高，c HCl 偏低；d. 无影响；e. 因为 VHCl 偏低，c HCl 偏高；f. 因为 VHCl 偏高，c HCl 偏低；g. 由于 Na2CO3 易吸湿，应用减量法称量。称取 Na2CO3 时，在天平盘上，Na 2CO3 会吸湿，使mNa2CO3 偏低，最终导致 cHCl 偏低；h. 溶液没有混匀时，很可

4、能的情况是上层较稀，因此 cHCl 偏低的可能性较大。1-7. 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 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.1-8. 假设用 HCl 标准溶液滴定不纯的 Na2CO3 试样,若出现 7 题中所述的情况,将会对分析结果产生何种影响 答: 据 a 由于 VHCl 偏高,偏高;b 由于 mS 偏低,偏高;c 由于 VHCl 偏高

5、,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.第一章习题1-1、称取纯金属锌 0.3250g，溶于 HCl 后，稀释到 250mL 容量瓶中。计算 Zn2+溶液的浓度。【提示】根据浓度的计算公式计算。1-2. 有 0.0982mol/L 的 H2SO4 溶液 480mL,现欲使其浓度

6、增至 0.1000mol/L。问应加入 0.5000mol/L H2SO4的溶液多少毫升？解： 121()cVcV 2 20.98/0.48.50/0.1/(0.48)molLmolLVmolLV， 2.16mL1-3、在 500mL 溶液中，含有 9.21g K4Fe(CN)6。计算该溶液的浓度及在以下反应中对 Zn2+的滴定度：3Zn 2+ + 2Fe(CN)64- + 2K+ = K2Zn3Fe(CN)62。【提示】(1) 根据浓度的计算方法计算 K4Fe(CN)6 的浓度；(2) 根据滴定度是指每毫升滴定剂溶液相当于被测物质的质量，由 nK4Fe(CN)6 与被滴定的 Zn2+的 nZ

7、n2+之间的关系，计算出对 Zn2+的滴定度。1-4要求在滴定时消耗 0.2mol/LNaOH 溶液 2530mL。问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHC 8H4O4)多少克？如果改用 242HCO做基准物质，又应称取多少克？解： 84:1:NaOKn110.2/.5204./1.0mnMcVolLgmol./.3./.2l lg应称取邻苯二甲酸氢钾 1.01.2g24:1NaOHCn110./.526.07/.3mMcVolLgmol221./.31./.4nll应称取 242HCO0.30.4g1-5、欲配制 Na2C2O4 溶液用于在酸性介质中标定 0.02mol.L-1 的 KMnO4

8、 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 100mL 这种溶液应称取 Na2C2O4 多少克？【提示】设 VC2O42-=VMnO4-，计算出 CC2O42-，再计算 mC2O42-。1-6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，全部转化为 H2SO4，以 0.108mol/LKOH 标准溶液滴定至化学计量点，消耗 28.2mL。求试样中 S 的质量分数。解： 24KH:01%.8/.3.06/1%473nMwmolLgmol1-7. 将 50.00mL 0.100 0mo

9、lL-1Ca(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 0.050 0 molL-1EDTA 滴定，消耗 24.20mL。计算试样中 NaF 的质量分数。1-80.2500g 不纯 CaCO3 试样中不含干扰测定的组分。加入 25.00mL0.2600mol/LHCl 溶解，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 CaCO3 的质量分数。解： 3CaOHl: ， NaOHCl:001()%(.26/.25.4/0.65)1.9/0%98.4cVMnwmolLmolL

10、gmolg1-9 今有 MgSO4.7H2O 纯试剂一瓶，设不含其它杂质，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 100.96%。试计算试剂中 MgSO4.6H2O 的质量分数。1-10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 Fe3+还原至 Fe2+，然后用 0.02000mol/LKMnO4 标准溶液滴定 Fe2+，消耗溶液 31.80mL。计算试样中 Sb2S3 的质量分数。若以Sb 计，质量分数又为多少？解：223 465bOFeKMnO:232350./.

11、0318.66.9.%7.4127/10530.53SbSbncVmolLmolllgwl1-11、已知在酸性溶液中，Fe 2+与 KMnO4 反应时，1.00mLKMnO 4 溶液相当于 0.1117gFe，而 1mL KHC2O4.H2C2O4 溶液在酸性介质中恰好与 0.20mL 上述 KMnO4 溶液完全反应。问需要多少毫升0.2000mol.L-1NaOH 溶液才能与上述 1.00mL KHC2O4.H2C2O4 溶液完全中和？【提示】计算步骤：求出 KMnO4 浓度求出 KHC2O4.H2C2O4 浓度求出 NaOH 用量。1-12. 用纯 As2O3 标定 KMnO4 溶液的浓度

12、。若 0.211 2 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。解： 3234510AsMn:故4KMnOmcV40.150.2345(/)36297.8n molL1-13 称取大理石试样 0.2303g，溶于酸中，调节酸度后加入过量(NH 4)2C2O4 溶液，使 Ca2+沉淀为CaC2O4。过滤、洗涤，将沉淀溶于稀 H2SO4 中。溶解后的溶液用 c(1/5KMnO4)=0.2012mol.L-1KMnO4 标准溶液滴定，消耗 22.30mL，计算大理石中 CaCO3 的质量分数。1-14H 2C2O4 作为还原剂。可与 KMn

13、O4 反应如下：-+2+425Mn6H=10COMn8H其两个质子也可被 NaOH 标准溶液滴定。分别计算 0.100molL-1NaOH 和 0.100 molL-1 KMnO4 溶液与 500mg H2C2O4 完全反应所消耗的体积（mL ）。解： 2424 3510.10()9.3HCOmnmol24Na:335.6()1061)NaOHlnVLc2445CKM:42433.102.()KnOHmol44 .).MnVLc1-151-16. 含 K2Cr2O7 5.442gL-1 的标准溶液。求其浓度以及对于 Fe3O4（M=231.54gmol -1）的滴定度（mg/mL）。解： 27

14、275.49180.(/)CrKrOncmolLV34272734/ 2.18503.428.567(/)FerKrFeOTcMmgL1-17：提示：由题意知：5Fe 2+ 相当于 1MnO4-,可求出 n(Fe2+)=0.0015mol.参与反应 MnO2 的 Fe2+ 为 50*10-3*0.0100-0.00150.0035 mol又 2Fe2+ 相当于 1MnO2n(MnO2)=0.0035/2=0.00175 mol以 Mn3O4 来计算:W=(0.00175*228.8/3)/0.2*100%=66.73%1-18. 按国家标准规定，化学试剂 FeSO47H2O（M=278.04g

15、 mol-1）的含量：99.50100.5%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 KMnO4 法测定，称取试样1.012g，在酸性介质中用 0.02034 molL-1 KMnO4 溶液滴定，至终点时消耗 35.70mL。计算此产品中FeSO47H2O 的质量分数，并判断此产品符合哪一级化学试剂标准。解： 45FeMn:4243735.7024.610()1eSOH mol 424242427777FeSOFeSHOFeSHOFeSmM3.6108.9.6%故为一级化学试剂。1-191-20. CN-可用 EDTA 间

16、接滴定法测定。已知一定量过量的 Ni2+与 CN-反应生成 Ni(CN)24，过量的 Ni2+以EDTA 标准溶液滴定，Ni(CN)24并不发生反应。取 12.7mL 含 CN-的试液，加入 25.00mL 含过量 Ni2+的标准溶液以形成 Ni(CN)24，过量的 Ni2+需与 10.1mL 0.0130 molL-1 EDTA 完全反应。已知 39.3mL 0.0130 molL-1 EDTA 与上述 Ni2+标准溶液 30.0mL 完全反应。计算含 CN-试液中 CN-的物质的量浓度。解： 2NiEDTA:22239.01.73(/)iiNinc molLV2245.7320()10ii

17、 l 4.13EDTAEDTAncVol24()1.780()CNinmol 3.92/0c lLV 第二章 分析试样的采集与制备思考题2-1 为了探讨某江河地段底泥中工业污染的聚集情况，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？答：不对。按该法测出的结果是整个河道有害化学成分的含量，不能反映污染物聚集情况，即分布情况，应将试样分河段进行分析。2-2 分解无机试样和有机试样的主要区别在哪些？答：分解无机试样通常采用溶解法和熔融法，将试样的组分溶解到溶剂中。对于有机试

18、样来说，通常采用干式灰化法或湿式消化法。前者是将试样置于马弗炉中加高温分解，有机物燃烧后留下的机残渣以酸提取后制备成分析试液。湿式消化法使用硝酸和硫酸混合物作为溶剂与试样一同加热煮解，对于含有易形成挥发性化合物（如氮、砷、汞等）的试样，一般采用蒸馏法分解。2-3 欲测定锌合金中 Fe，Ni，Mg 的含量，应采用什么溶剂溶解试样？答：用 HCl 或 NaOH 溶解。后者可将 Fe, Ni, Mg 形成氢氧化物沉淀，可与锌基体分离，但溶解速度较慢。2-4 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？ 答：测定硅酸盐中 SiO2的含量，

19、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-H2SO2混酸作溶剂分解试样。2-5 镍币中含有少量铜、银。欲测定其中铜、银的含量，有人将镍币的表层擦洁后，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？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。2-6第二章习题2-1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

20、 8 次，置信水平选定为 90%，则采样单元数应为多少?解：f=7 P=90% 查表可知 t=1.90221.906()5.84tnE2-2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=7 P=85% 查表可知 t=2.3622.3601().43tnE2-3、一批物料总共 400 捆，各捆间标准偏差的估计值 为 0.40%，如果允许误差为 0.50%，假定测定

21、的置信水平为 90%，试计算采样时的基本单元数。解：E=0.50%,=0.40。置信度为 0.90，n=时，查表得 t=1.64,则 取 n=5，查表得 t=2.13，则 取 n=4，查表得 t=2.35，则 计算的 n 值与设定的 n=4 接近，所以采样数为 4 时可以满足题目要求，但是随机采样不能太少，通常采用不少于 5个，所以本体采用基本单元数为 5。2-4已知铅锌矿的 K 值为 0.1，若矿石的最大颗粒直径为 30 mm，问最少应采取试样多少千克才有代表性?解： 220.139()Qdkg2-5采取锰矿试样 15 kg，经粉碎后矿石的最大颗粒直径为 2 mm，设 K 值为0.3，问可缩

22、分至多少克？解： 220.31.()QKdkg设缩分 n 次，则1().2nQkg， 15().2nkg， 1ln5l.2解得 3.6，所以 n=3 ，m =387)2-6 分析新采的土壤试样，得如下结果：H2O 5.23%，烧失量 16.35%，SiO2 37.92%，Al2O3 25.91%，Fe2O3 9.12%， CaO 3.24%，MgO 1.21%，K2O+Na2O 1.02%。将样品烘干，除去水分，计算各成分在烘干土中的质量分数。第 3 章 分析化学中的误差与数据处理思考题3-13-2 答：a. 可引起偶然误差，适当增加测定次数以减小误差。b.操作错误，改正。C可引起偶然误差，适

23、当增加测定次数以减小误差。d.会引起试剂误差，是系统误差，应做对照实验。e . 可引起偶然误差，适当增加测定次数以减小误差。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。h. 会引起仪器误差，是系统误差，应校正法码。3-3 答：有效数字分别是 1，4，2，3，4，4，23-43-5 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，最后计算此药物质量分数为 96.24%。问该结果是否合理？为什么？答： 该结果不合理。因为试样质量只有 3 位有效数字，而结果却报出 4 位有效数字，结果的第 3 位数字已是可疑数字。最后计算

24、此药物的质量分数应改为 96.2%。3-63-73-8 用加热法驱除水分以测定 CaSO41/2H2O 中结晶水的含量。称取试样 0.2000g，已知天平称量误差为0.1mg。试问分析结果应以几位有效数字报出？答：通过计算可知，0.2000g 试样中含水 0.0124g，只能取 3 位有效数字，故结果应以3 位有效数字报出。习 题3-1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(3) 10.245.)324(5(4) pH=0.06，求H +=? 解：a. 原式=19.47+1.54-0.04+2.54=23.51 b. 原式=3.60.032212.1=5.1c. 原式=45.0268.145=027d. H+=10-0.06=0.87( mol/L )