第一章_定量分析化学概论__分析化学_武汉大学第四版_参考答案

第一章定量分析化学概论习题1．某矿石的最大颗粒直径为10mm，若k值为0.1kg·mm-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100g，应使试样通过几号筛？解：（1）mQ≥kd2=0.1kg·mm-2×(10mm)2=10kg；至少应采10kg试样才具代表性。（2）10号筛筛孔直径d=2.00mm（见51页表1-1）；最小取样量为：kd2=0.1kg·mm-2×(2.00mm)2=0.4kg；设：缩分次数为n，10/2n≥0.4,解得n≤4；所以应缩分4次。（3）据mQ≥kd2，得d≤kmQ=1.0101003=.1.0mm；查51页表1-1得：10号筛d=2.00mm，20号筛d=0.83mm；所以应使试样通过20号筛，可满足其要求。2．用氧化还原滴定法测得FeSO4·7H2O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。解：a.n1iixn1x=4%05.20%04.20%03.20%01.20=20.03%；b.xM=(x2+x3)/2=(20.03%+20.04%)/2=20.04%；c.n1iixxn1d=4%02.0%01.0%00.0%02.0=0.012%；d.Rd=%100xd=%100%03.20%012.0=0.06%；e.R=xmax－xmin=20.05%－20.01%=0.04%；f.%100xR=%100%03.20%04.0=0.2%3．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。解：a.n1iixn1x=60.09%；b.Ea=NaClClTMMxxx=60.09%－35.453/58.443=-0.57%；c.Er=%100xETa=-0.94%；d.xM=x3=60.06%；e.n1iixxn1d=0.21%；f.Rd=%100xd=0.35%4．按照有效数字运算规则，计算下列算式：a.213.64+4.402+0.3244；b.10000000.147.246)52.100.25(1000.0；c.585103.31011.6105.1；d.pH=0.03，求H+浓度。解：a.213.64+4.402+0.3244=218.37；b.10000000.147.246)52.100.25(1000.01000000.147.24648.231000.0=0.5787；c.585103.31011.6105.1=2.8×10-8；e.pH=0.03,[H+]=10-0.03=0.9mol.L-15．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？解：SSOFemwmwMgO%132≤0.1%，解得：32OFew≤3%6．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.0.1000g，b.0.5000g，c.1.0000g。解：Ea=x－xT=wBr×(ArCl/ArBr)=0.10%×(35.453/79.904)=0.044%；Er=%100xETa=%100%044.0%0.20%044.0=0.22%；Ea和Er与称样量无关。7．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0.1mg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？解：设：称取试样的质量为mS克。则：SBaSOS3BaSOBaSOTaMM%5m101.02mmxE444≤0.1%，解得：mS≥0.6；所以：必须称取大于0.6g的试样。8．用标记为0.1000mol·L-1HCl标准溶液标定NaOH溶液，求得其浓度为0.1018mol·L-1，已知HCl溶液的真实浓度为0.0999mol·L-1，标定过程其它误差均较小，可以不计，求NaOH的真实浓度。解：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coNaOH×VNaOH=coHCl×VHCl，得coNaOH/coHCl=VHCl/VNaOH=cNaOH/cHCl，解得：coNaOH=0.0999×0.1018/0.1000=0.1017，NaOH的真实浓度为0.1017mol.L-1。9．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。解：1ZnZnZnLmol01988.02500.039.653250.0VMmc2，10．有0.0982mol·L-1的H2SO4溶液480mL，现欲使其浓度增至0.1000mol·L-1。问应加入0.5000mol·L-1的H2SO4溶液多少毫升？解：设：应加入0.5000mol·L-1的H2SO4溶液V毫升。1000×(480﹢V)﹦0.0982×480﹢0.5000×V，解得：V=2.16mL。11．在500mL溶液中，含有9.21gK4Fe(CN)6。计算该溶液的浓度及在以下反应中对Zn2+的滴定度：3Zn2++2[Fe(CN)6]4-+2K+=K2Zn3[Fe(CN)6]2。解：646464642642)CN(FeK)CN(FeKFe(CN)K)CN(FeKZn)CN(FeK/ZnV)Zn(ArMm23VmT5000.039.6535.36821.923=4.90g·L-1=4.90mg·mL-112．要求在滴定时消耗0.2mol·L-1NaOH溶液25~30mL。问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)多少克？如果改用H2C2O4·2H2O作基准物质，又应称取多少克？解：（1）448448OHKHCNaOHNaOHOHKHCMVcm，mmin=0.2×25×10-3×204.22=1.0g；mmax=0.2×30×10-3×204.22=1.2g，应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)1.0~1.2克。（2）OH2OCHNaOHNaOHOH2OCH24222422MVc21m，mmin=1/2×0.2×25×10-3×126.07=0.3g；mmax=1/2×0.2×30×10-3×126.07=0.4g，应称取基准试剂H2C2O4·2H2O0.3~0.4克。13．欲配制Na2C2O4溶液用于在酸性介质中标定0.02mol·L-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100mL这种溶液应称取Na2C2O4多少克？解：标定反应式：2MnO4-+5C2O42-+16H2O=2Mn2++10CO2+8H2O1KMnOOCNaKMnOKMnOOCNaLmol05.0c25VVc25c442244422g7.067.000.1341.005.0MVcm422OCNa14．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·L-1KOH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：n(S)=n(SO2)=n(H2SO4)=1/2n(KOH)%100m)S(ArVc21wSKOHKOHS%100471.0066.32102.28108.0213=10.3%15．将50.00mL0.1000mol·L-1Ca(NO3)2溶液加入到1.000g含NaF的试样溶液中，过滤、洗涤。滤液及洗液中剩余的Ca2+用0.0500mol·L-1EDTA滴定，消耗24.20mL。计算试样中NaF的质量分数。解：%100mM10)VcVc(2wSNaF3EDTAEDTACaCaNaF22%100000.199.4110)20.2405000.000.501000.0(23＝31.83%16．0.2500g不纯CaCO3试样中不含干扰测定的组分。加入25.00mL0.2600mol·L-1HCl溶解，煮沸除去CO2，用0.2450mol·L-1NaOH溶液返滴过量酸，消耗6.50mL。计算试样中CaCO3的质量分数。解：%100mM10)VcVc(21wSCaCO3NaOHNaOHHClHClCaCO33%100250.009.10010)50.62450.000.252600.0(213＝98.24%17．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，得质量分数为100.96%。试计算试剂中MgSO4·6H2O的质量分数。解：%96.0%100%96.100MMwOH6MgSOOHOH6MgSO24224%17.12w0096.045.22802.18wO6HMgSOOH6MgSO2424，解得：18．不纯Sb2S30.2513g，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0.02000mol·L-1KMnO4标准溶液滴定Fe2+，消耗KMnO4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：滴定432KMnO2Fe2O32Fe6SO3SSb)n(KMnO65)Sn(Sb432%100mMVc65wSSSbKMnOKMnOSSb324432%1002513.068.3391080.312000.0653＝71.64%%36.5168.33976.1212%64.71MAr(Sb)2ww3232SSbSSbSb19．已知在酸性溶液中，Fe2+与KMnO4反应时，1.00mLKMnO4溶液相当于0.1117gFe，而1.00mLKHC2O4·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1.00mLKHC2O4·H2C2O4溶液完全中和？解：n(KMnO4)=1/5n(Fe2+)n(KHC2O4·H2C2O4)=5/4n(KMnO4)n(NaOH)=3n(KHC2O4·H2C2O4)13KMnOKMnOKMnO/FeKMnOLmol4000.0845.55101117.051VAr(Fe)VT51c44441OCHOKHCKMnOKMnOOCHOKHCLmol1000.000.120.0400.045VVc45c422424442242mL50.12000.000.11000.03cVc3VNaOHOCHOKHCOCHOKHCNaOH422424224220．用纯As2O3标定KMnO4溶液的浓度。若0.2112gAs2O3在酸性溶液中恰好与36.42mLKMnO4反应。求该KMnO4溶液的浓度。解：13KMnOOAsOAsKMnOLmol02345.01042.3684.1972112.054VMm