无机及分析化学课后习题答案(高教、张绪宏,尹学博)-第 1篇.docx

    无机及分析化学课后习题答案(高教、张绪宏,尹学博)    第1章1. 下列各测量值含有的有效数字是几位？（定量化学分析简明教程（北大编第3版）P38-2.8）解：0.0030；26.023 ? 1023；464.120；54.80 ? 10-10；30.998；3（也可认为是四位）1000；不明确1.1? 103；2pH=5.2322. 按有效数字计算下列结果：（定量化学分析简明教程（北大编第3版）P38-2.9，有修改）解：（1）213.64+4.4+0.3244；=213.6+4.4+0.3=218.3（2）10004182.1)1003206.16239.1400.20(0982.0???-?（注：3、100、1000为自然数）=0.0982×(20.00-7.780)/(1.4182×1000)=0.0982×12.22/(1.4182×1000）=0.0982×12.2/(1.42×1000)=8.44×10-4（3）pH=12.00 溶液的[H+]1.0×10-12mol/L3.甲乙二人同时分析一矿物试样中含硫量，每次称取试样4.7克，分析结果报告为：甲：0.062% ，0.061% ；乙：0.06099% ，0.06201%；问哪一份报告是合理的，为什么？（定量化学分析简明教程（北大编第3版）P37—思考题5，有修改）解：有效数字第9章1.定量分析过程中出现下面的情况，试回答它造成什么性质的误差，如何改进?（1) 过滤时错用了定性滤纸，最后灰份加大；（2) 过滤时沉淀发生穿滤；（3) 试剂中含有少量被测组分；（4) 滴定管读数时，最后一位估计不准；（5) 天平砝码锈蚀；（6) 天平零点稍有偏移；（7) 双臂天平臂长不等；（8) 容量仪器未经校正；（9) 指示剂的变色点于化学计量点不一致；（10) 溶液溅失。

解：(1) 过失重做(2) 过失重做(3) 系统更换试剂(4) 随机培训(5) 系统更换砝码(6) 系统校准(7) 系统校准(8) 系统校准(9) 系统(10) 过失重做2.某人对某铁矿石标准样品中铁的含量分别进行了两次测定，数据如下：①57.21%，58.35%，59.18%②58.08%，58.16%，58.29%对这两组数据分别计算平均值、相对平均偏差、标准偏差及相对误差，并对这两组数据进行评价（若样品的准确值为58.27%）应该取那组数据为好解：（1）x=（..）/3=58.25%d= ∑|di|/3=0.66s=（∑（x i-x）2/（n-1））0.5=1.4Er=（58.25%-58.27%）/58.27%=-3.43×10-4（2）x=（..）/3=58.18d= ∑|di|/3=0.08s=（∑（x i-x）2/（n-1））0.5=0.15Er=-1.54×10-3选择第二组，数据精密度高3.某人对一盐酸溶液的浓度进行标定，测定结果其浓度（c/mol·L-1）为0.1135，0.1109，0.1142，0.1137，0.1145在以上测定结果中有无应舍弃的离群值（置信度P= 95%）。

4.某年级学生用碘量法测定某铜合金中的铜含量（%），得到的120个分析结果基本符合正态分布N(59.11，0.36)求分析结果出现在区间（58.39，59.70）内的概率答案：0.9268）解：μ=59.11，σ=0.36（58.39，59.70）=（μ-2σ，μ+1.64σ）|μ|=2，s=0.4773|μ|=1.64，s=0.4495P=0.4773+0.4495=0.92685.某工厂实验室对电镀车间镀镍电解液进行常年分析，发现在生产正常的情况下，电解液中的含量（g/L）符合正态分布N(220，11)求测定值落在区间（231，242）的概率答案：0.4773-0.3413=0.1360）解：μ=220，σ=11（231，242）=（μ+σ，μ+2σ）|μ|=1，s=0.3413|μ|=2，s=0.4773P=0.4773-0.3413=0.13606.测定某样品的含氮量，六次平行测定的结果是20.48%、20.55%、20.58%、20.80%、20.53%、20.50%1) 问是否存在应舍去的异常值（置信度为95%）；（2) 计算这组数据的平均值、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差、变异系数；（3) 若此样品是标准样品，其含氮量为20.45%，计算以上测定结果的绝对误差和相对误差；（4) 分别求置信度为90%和95%时的置信区间并进行比较；（5) 问此次测定是否存在系统误差（置信度为95%）。

解：（1）20.48%，20.50%，20.53%，20.55%，20.58%，20.80% （20.50%，20.48%）/（20.80%-20.48%）=0.0625（20.80%，20.58%）/（20.80%-20.48%）=0.6875>0.64 舍（2）x=（）/5=20.53%平均偏差=（）/5=0.03%相对平均偏差=0.036/20.53×100%=0.15%（3）绝对误差=20.53%-20.45%=0.08%相对误差=0.08%/20.53%=0.39%（4）p=90%t0.1，4=2.1320.53%±2.13×0.04%/50.5即20.53%±0.04%p=95%t0.05，4=2.7820.53%±2.78×0.04%/50.5即20.53%±0.05%（5）假设不存在σ=0.36，μ0.05=59.11t=（20.53%-20.45%）/0.04%×50.5=4.47>μ0.05存在7.在生产正常时，某钢铁厂的钢水平均含碳量（%）为4.55某一工作日对某炉钢水进行了5次测定，测定值分别为4.28，4.40，4.42，4.35，4.37请问该炉钢水的含碳量是否正常（置信度P= 95%）？8.某厂生产一种铍青铜，铍的标准含量为2.00%，某日工厂实验室对一批产品进行抽样检验，测得铍的含量为1.96%，2.20%，2.04%，2.15%，2.12%。

问这批产品铍的含量是否合格（置信度P= 95%）？解：假设合格σ=0.05，t0.5= 2.78x=（）/5=2.09%S x=0.095%t计=（x-μ）n0.5/S x=（2.09%-2.00%）50.5/0.095%=2.12<2.78合格第5章1.标定0.10mol/LHCl，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达到0.1%的准确度？若改用硼砂（Na2B4O7?10H2O）为基准物结果又如何？（注：称量误差至少为±0.0002克）解：(1) 用Na2CO3标定HCl的反应式为：2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2+H2O= (C HCl V HCl)/2按要求最多应该称取m Na2CO3= 0.10×0.025×106/2 = 0.13(g)其准确度为：E R = (±0.0002/0.13) ×100% = ±0.2% > 0.1%所以用Na2CO3基准物标定HCl不能达到要求的准确度2) 用Na2B4O7? 10H2O标定HCl的反应式为：Na2B4O7? 10H2O+2HCl=4H3BO3+2NaCl+5H2O按要求最多应该称取m硼酸= (C HCl V HCl)/2= 0.10×0.025×381.4/2 = 0.48 (g)其准确度为：E R = (±0.0002/0.48) ×100% = ±0.04% < 0.1%所以用Na2B4O7? 10H2O基准物标定HCl能达到要求的准确度。

结论：用Na2CO3基准物标定HCl溶液的主要缺点就是Na2CO3的摩尔质量较小（106g/mol），因此称量误差较大；用Na2B4O7? 10H2O基准物的主要优点就是Na2B4O7? 10H2O的摩尔质量较大（381.4g/mol），称量误差小，且稳定，易制得纯品2.基准物硼砂Na2B4O7? 10H2O应在何条件下保存？若将Na2B4O7? 10H2O基准物保存于干燥器中，用以标定HCl溶液的浓度时，结果是偏低还是偏高？写出标定HCl溶液浓度的计算公式3.基准物H2C2O4? 2H2O应在何条件下保存？若将H2C2O4? 2H2O基准物长期保存于干燥器中，用以标定NaOH溶液的浓度时，结果是偏低还是偏高？写出标定NaOH溶液浓度的计算公式定量化学分析简明教程第一章思考题8有修改）4.某磷酸溶液c（H3PO4）=0.050mol/L，求pH=5.0时该溶液中的H3PO4、H2PO4-、H2PO42-和PO43-的浓度各为多少？解：K a1 = 6.9×10-3, K a2 = 6.2×10-8, K a3 = 4.8×10-13, 水溶液中H 3PO 4各型体的分布分数为：43PO Hδ-42PO Hδ=-24HPOδ-43POδpH = 5.0, 即[H +] = 10-5 mol/L, 代入公式得：43PO H δ= 1.4×10-3 42PO Hδ= 0.994HPO δ= 6.2×10-34PO δ= 3.0×10-10所以，[H 3PO 4] = c 43PO H δ= 7.0×10-5 mol/L [H 2PO 4-] = c 42PO H δ= 0.050 mol/L [HPO 42-] = c 4HPO δ= 3.05×10-4mol/L [PO 43-] = c 4PO δ= 1.5×10-11mol/L5. 酒石酸氢钾是微溶化合物，欲用酒石酸（H 2A ）沉淀K +，需控制在什么酸度范围下进行。

6. 写出下列物质水溶液的质子平衡式Na 2CO 3、NaH 2PO 4、NaAc 、HAc 、NH 4Cl 、HCl+HAc 、NH 3、HCl 、NH 3+NaOH 解: (1) Na 2CO 3 [OH -] = [H +]+ [HCO 3-]+ 2[H 2CO 3](2) NaH 2PO 4 [OH -] + [HPO42-] + 2[PO43-] = [H 3PO 4] + [H +] (3) NaAc [OH -] = [HAc] + [H +] (4) Hac [Ac -] + [OH -] = [H +](5) NH4Cl [NH3] + [OH-] = [H+](6) HCl + HAc [Ac-] + [OH-] = [H+] - c HCl(7) NH3[OH-] = [H+] + [NH4+](8) HCl [H+] – c HCl = [OH-](9) NH3 + NaOH [OH-] – c NaOH = [H+] + [NH4+]7.计算下列水溶液的pH值（1）0.10mol/L的H3PO4；（2）0.10mol/L的NH3；（3）0.10mol/L的H3PO4和0.10mol/NaOH等体积混合后的溶液；（4）0.20mol/L氨水和0.20mol/LNaOH等体积混合后的溶液。

解：（1）查表知：K a1=10-2.16，。