分析化学习题与部分思考题参考答案第1章 绪论1.1 30.0mL0.150mol·L-1的HCl溶液和20.0mL0.150mol·L-1的Ba2溶液相混合,所得溶液是酸性、中性、还是碱性？计算过量反应物的浓度.答案：1.2 称取纯金属锌0.3250g,溶于HCl后,稀释到250mL容量瓶中,计算c.答案：1.3 欲配制Na2C2O4溶液用于标定KMnO4溶液〔在酸性介质中〕,已知,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〔c〕的Na2C2O4溶液？要配制100mL溶液,应称取Na2C2O4多少克？答案：若：则：1.4 用KMnO4法间接测定石灰石中CaO的含量〔见例1.6〕,若试样中CaO含量约为40%,为使滴定时消耗0.020mol·L-1 KMnO4溶液约30mL,问应称取试样多少克？答案：1.5 某铁厂化验室常需要分析铁矿中铁的含量.若,为避免计算,直接从所消耗的K2Cr2O7溶液的毫升数表示出铁的含量〔%〕,应当称取铁矿多少克？答案：1.6 称取Na2HPO4·12H2O试剂0.8835g,以甲基橙为指示剂,用0.1012 mol·L-1 HCl滴定至H2PO-4,消耗HCl溶液27.30mL.计算样品中Na2HPO4·12H2O的质量分数,并解释所得结果.〔HCl浓度、终点确定以与仪器均无问题〕答案：结果偏高,是由于Na2HPO4·12H2O失去部分结晶水.1.7 称取含铝试样0.2018g,溶解后加入0.02081 mol·L-1EDTA标准溶液30.00mL.调节酸度并加热使Al3+定量络合,过量的EDTA用0.02035 mol·L-1 Zn2+标准溶液返滴,消耗Zn2+溶液6.50mL.计算试样中Al2O3的质量分数.〔Al3+、Zn2+与EDTA反应的化学计量比均为1∶1〕答案：1.8 称取分析纯CaCO3 0.1750g溶于过量的40.00mL HCl溶液中,反应完全后滴定过量的HCl消耗3.05mL NaOH溶液.已知20.00mL该NaOH溶液相当于22.06mL HCl溶液,计算此HCl和NaOH溶液的浓度.答案：基本单元：,HCl,NaOH 根据等物质的量规则：即： 解得： 1.9酒石酸〔H2C4H4O6〕与甲酸〔HCOOH〕混合液10.00mL,用0.1000 mol·L-1 NaOH滴定至C4H4O2-6与HCOO-,耗去15.00mL.另取10.00mL混合液,加入0.2000 mol·L-1 Ce<Ⅳ>溶液30.00mL,在强酸性条件下,酒石酸和甲酸全部被氧化成CO2,剩余的Ce<Ⅳ>用0.1000 mol·L-1 Fe<Ⅱ>回滴,耗去10.00mL.计算混合液中酒石酸和甲酸的浓度.〔Ce<Ⅳ>的还原产物为Ce<Ⅲ>〕答案：酸碱反应中的基本单元：,HCOOH,NaOH氧化还原反应中的基本单元：,,,Fe+2根据等物质的量规则：即：解得：1.10 移取KHC2O4·H2C2O4溶液25.00mL,以0.1500 mol·L-1 NaOH溶液滴定至终点时消耗25.00mL.现移取上述KHC2O4·H2C2O4溶液20.00mL,酸化后用0.04000 mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点时需要多少毫升？答案：酸碱反应中：氧化还原反应中：第2章 习题参考答案2.1 测定某样品中氮的质量分数时,六次平行测定的结果是20.48%、20.55%、20.58%、20.60%、20.53%、20.50%.〔1〕计算这组数据的平均值、中位数、平均偏差、标准差、变异系数和平均值的标准差；<20.54%, 20.54%, 0.12%, 0.037%, 0.046%, 0.22%, 0.019%>〔2〕若此样品是标准样品,其中氮的质量分数为20.45%,计算以上测定结果的绝对误差和相对误差.<+0.09%, 0.44%>2.2 测定试样中CaO的质量分数时,得到如下结果：35.65%、35.69%、35.72%、35.60%.问：〔1〕统计处理后的分析结果应如何表示？〔2〕比较95%和90%置信度下总体平均值的置信区间.答案：（1） 结果表示为：n=4,,s=0.052%（2） ,则,μ的95%置信区间为：,则,同理： μ的90%置信区间为：〔35.60%,35.72%〕2.3 根据以往经验,用某一方法测定矿样中锰的质量分数时,标准偏差〔即s〕是0.12%.现测得锰的质量分数为9.56%,如果分析结果分别是根据一次、四次、九次测定得到的,计算各次结果平均值的置信区间〔95%置信度〕.答案：已知s=0.12%,,,a =0.05,μ0.05=1.96μ的95%置信区间：n=1,〔9.56%-1.96×0.12%,9.56%+1.96×0.12%〕=〔9.32%,9.80%〕同理：n=4,〔9.44%,9.68%〕n=9,〔9.48%,9.64%〕2.4 某分析人员提出了测定氯的新方法.用此法分析某标准样品〔标准值为16.62%〕,四次测定的平均值为16.72%,标准差为0.08%.问此结果与标准值相比有无显著差异〔置信度为95%〕.答案：已知：n=4,,s=0.08%假设：μ=μ0=16.62 %t表=t0.05<3>=3.18>t计算说明测定结果与标准值无显著差异.2.5 在不同温度下对某试样作分析,所得结果〔%〕如下：10℃：96.5,95.8,97.1,96.037℃：94.2,93.0,95.0,93.0,94.5试比较两组结果是否有显著差异〔置信度为95%〕.答案：10℃：n1=4,,s1=0.6%37℃： n2=5,,s2=0.9%〔1〕用F检验法检验s1=s2是否成立〔a =0.10〕假设s1=s2∴s1与s2无显著差异.〔2〕用t检验法检验μ1是否等于μ2假设μ1=μ2t计算>t表=t0.10<7>=1.90,∴μ1与μ2有显著差异.2.6 某人测定一溶液浓度〔mol·L-1〕,获得以下结果：0.2038、0.2042、0.2052、0.2039.第三个结果应否弃去？结果应如何表示？测定了第五次,结果为0.2041,这时第三个结果可以弃去吗？〔置信度为90%〕答案： ∴0.2052应保留.测定结果可用中位数表示：若进行第五次测定,∴0.2052应弃去.2.7 标定0.1 mol·L-1 HCl,欲消耗HCl溶液25mL左右,应称取Na2CO3基准物多少克？从称量误差考虑能否优于0.1%？若改用硼砂〔Na2B4O7·10H2O〕为基准物,结果又如何？答案：2.8 下列各数含有的有效数字是几位？0.0030<2位>；6.023×1023<4位>；64.120<5位>；4.80×10-10<3位>；998<3位>；1000<不明确>；1.0×103<2位>；pH=5.2时的[H+]<1位>.2.9 按有效数字计算下列结果：〔1〕213.64+4.4+0.32442；<218.3>〔2〕；<2.10>〔3〕pH=12.20溶液的[H+].<6.3×10-13>2.10 某人用络合滴定返滴定法测定试样中铝的质量分数.称取试样0.2000g,加入0.02002mol·L-1EDTA溶液25.00mL,返滴定时消耗了0.02012 mol·L-1 Zn2+溶液23.12mL.请计算试样中铝的质量分数.此处有效数字有几位？如何才能提高测定的准确度.答案： =0.477%滴定中Al3+净消耗EDTA还不到2mL,故有效数字应为三位.标准溶液的浓度已经较稀,所以提高测定准确度的有效方法是增加样品量.第3章 习题与部分思考题参考答案3.1 从手册中查出下列各酸的酸度常数pKa,分别计算它们的Ka与与其相应的共轭碱的Kb值.〔1〕H3PO4；〔2〕H2C2O4；〔3〕苯甲酸；〔4〕NH+4；〔5〕Ph-NH3+.H3PO4H2C2O4苯甲酸NH+4Ph-NH+312312pKa2.167.2112.321.254.294.219.254.62Ka6.9×10-36.2×10-84.8×10-135.6×10-25.1×10-56.2×10-55.6×10-102.4×10-5Kb2.1×10-21.6×10-71.4×10-121.9×10-101.8×10-131.6×10-101.8×10-54.2×10-103.2 〔1〕计算pH=5.0时,H3PO4的摩尔分数x3、x2、x1、x0.〔2〕假定H3PO4各种形式总浓度是0.050 mol·L-1,问此时H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-的浓度各为多少？答案：〔1〕〔2〕c=0.050mol·L-13.3 某溶液中含有HAc、NaAc和Na2C2O4,其浓度分别为0.80、0.29和1.0×10-4 mol·L-1.计算此溶液中C2O42-的平衡浓度.答案：溶液的酸度由HAc-Ac-所决定3.4 三个烧杯中分别盛有100mL0.30 mol·L-1的HAc溶液.如欲分别将其pH调整至4.50、5.00与5.50,问应分别加入2.0 mol·L-1的NaOH溶液多少毫升？答案：,可算得x0 pH4.505.005.50x00.350.630.85V5.39.512.83.5 已知NH+4的pKa=9.25.计算I=0.10时,NH+4的pKMa和pKCa.答案：I=0.1时,查附录表一,,3.6 写出下列物质水溶液的质子条件：〔1〕NH3；〔2〕NH4Cl；〔3〕Na2CO3；〔4〕KH2PO4；〔5〕NaAc+H3BO3.答案：〔1〕NH3 [NH4+]+[H+]=[OH-]〔2〕NH4Cl [H+]=[NH3]+[OH-]〔3〕Na2CO3 [H+]+[HCO-3]+2[H2CO3]=[OH-]〔4〕KH2PO4 [H+]+[H3PO4]=[HPO42-]+2[PO43-]+[OH-]〔5〕NaAc+H3BO3 [H+]+[HAc]=[H2BO3-]+[OH-]3.7 计算下列各溶液的pH：〔1〕0.10 mol·L-1ClCH2COOH〔氯乙酸〕；〔2〕0.10 mol·L-1六次甲基四胺6N4；〔3〕0.010 mol·L-1氨基乙酸；〔4〕氨基乙酸溶液等电点〔即NH3+CH2COOH和NH2CH2COO-两种离子的浓度相等时〕；〔5〕0.10 mol·L-1Na2S;〔6〕0.10 mol·L-1H2SO4.答案：〔1〕0.10mol·L-1 ClCH2COOH,∴应用近似式：解一元二方程：pH=1.96〔2〕0.10mol·L-16N4pKb=8.87∴可用最简式pH=pKw-pOH=14.00-4.94=9.06〔3〕0.010mol·L-1氨基乙酸〔HA〕∵Ka1与Ka2相差较大,[HA]≈cpH=6.15〔4〕氨基乙酸溶液等电点[H2A+]=[A-]pH=6.06〔5〕0.10mol·L-1 Na2SpKa1 7.05 pKb1 1.08pKa2 12.92 pKb2 6.95。
