分析化学课后作业及详解

第一章不定量分析化学概论1.指出下列情况各引起什么误差，若是系统误差，应如何消除？（1）称量时试样吸收了空气中的水分（2）所用砝码被腐蚀（3）天平零点稍有变动（4）试样未经充分混匀（5）读取滴定管读数时，最后一位数字估计不准（6）蒸馏水或试剂中，含有微量被测定的离子（7）滴定时，操作者不小心从锥形瓶中溅失少量试剂2.某铁矿石中含铁39.16%，若甲分析结果为39.12%，39.15%，39.18%；乙分析结果为39.19%，39.24%，39.28%。试比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。3.如果要求分析结果达到0.2%或1%的准确度，问至少应用分析天平称取多少克试样？滴定时所用溶液体积至少要多少毫升？4.甲、乙二人同时分析一样品中的蛋白质含量，每次称取2.6g，进行两次平行测定，分析结果分别报告为甲：5.654%5.646%乙：5.7%5.6%试问哪一份报告合理？为什么？5.下列物质中哪些可以用直接法配制成标准溶液？哪些只能用间接法配制成标准溶液？FeSO4H2C2O4·2H2OKOHKMnO4K2Cr2O7KBrO3Na2S2O3·5H2OSnCl26.有一NaOH溶液，其浓度为0.5450mol·L－1，取该溶液100.0ml，需加水多少毫升才能配制成0.5000mol·L－1的溶液？7.计算0.2015mol·L－1HCl溶液对Ca(OH)2和NaOH的滴定度。8.称取基准物质草酸（H2C2O4·2H2O）0.5987溶解后，转入100ml容量瓶中定容，移取25.00ml标定NaOH标准溶液，用去NaOH溶液21.10ml。计算NaOH溶液的量浓度。9.标定0.20mol·L－1HCl溶液，试计算需要Na2CO3基准物质的质量范围。10.分析不纯CaCO3（其中不含干扰物质）。称取试样0.3000g，加入浓度为0.2500mol·L－1HCl溶液25.00ml，煮沸除去CO2，用浓度为0.2012mol·L－1的NaOH溶液返滴定过量的酸，消耗5.84ml，试计算试样中CaCO3的质量分数。11.用开氏法测定蛋白质的含氮量，称取粗蛋白试样1.658g，将试样中的氮转变为NH3并以25.00ml，0.2018mol·L－1的HCl标准溶液吸收，剩余的HCl以0.1600mol·L－1NaOH标准溶液返滴定，用去NaOH溶液9.15ml，计算此粗蛋白试样中氮的质量分数。12.怎样溶解下列试样锡青铜，高钨钢，纯铝，银币，玻璃（不测硅）13.常量滴定管的读数误差为±0.01mL，如果要求滴定的相对误差分别小于0.5%和0.05%，问滴定时至少消耗标准溶液的量是多少毫升（mL）？这些结果说明了什么问题？14.万分之一分析天平，可准确称至±0.0001g，如果分别称取试样30.0mg和10.0mg，相对误差是多少？滴定时消耗标准溶液的量至少多少毫升（mL）？15.求重铬酸钾标准溶液（1/6K2Cr2O7=0.1000mol/L）以K2CrO7及其Fe2+、FeO和Fe2O3表示的滴定度（g/mL）16.测定某废水中的COD，十次测定结果分别为50.0，49.2，51.2，48.9，50.5，49.7，51.2，48.8，49.7和49.5mgO2/L，问测定结果的相对平均偏差和相对标准偏差各多少？17.为标定硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2溶液的准确浓度，准确取5.00mol/L重铬酸钾标准溶液（1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L），用(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定消耗12.50，问该溶液的量浓度（(NH4)2Fe(SO4)2，mol/L）是多少？18.水中Ca2+为20.04ppm，令其比重=1.0，求其量浓度是多少（Ca2+，mol/L，nmol/L表示）？第一章不定量分析化学概念-------参考答案1.解：（1）系统（2）系统（3）偶然（4）过失（5）偶然（6）系统（7）过失2.解：甲：Er=－0.03%S=0.03%乙：Er=0.2%?S=0.04%甲的准确度和精密度比乙高。3.解：0.2%的准确度：m=V=1%的准确度：m=V=4.解：乙报告合理。因为有效数字是仪器能测到的数字，其中最后一位是不确定的数字，它反映了仪器的精度，根据题中所述每次称取2.6g进行测定，只有两位有效数字，故乙报告正确反映了仪器的精度是合理的。5.解：直接法：H2C2O4·2H2O，K2Cr2O7，KBrO3间接法：FeSO4，KOH，KMnO4，Na2S2O3·5H2O，SnCl26.解：V=加水109.0－100.0=9.0（ml）7.解：2HCl～Ca(OH)2HCl～NaOH8.解：cNaOH=9.解：当HCl体积为20ml时，当HCl体积为30ml时，Na2CO3的质量范围在0.21至0.32（g）之间10.解：11.解：第二章酸碱滴定法1.酸碱滴定中，指示剂选择的原则是什么？2.某酸碱指示剂的pK（HIn）=9，推算其变色范围。3.借助指示剂的变色确定终点，下列各物质能否用酸碱滴定法直接准确滴定？如果能，计算计量点时的pH值，并选择合适的指示剂。①0.10mol·L－1NaF,②0.10mol·L－1HCN,③0.10mol·L－1CH2ClCOOH。4.下列多元酸能否分步滴定？若能，有几个pH突跃，能滴至第几级？①0.10molL－1草酸，②0.10molL－1H2SO3,③0.10molL－1H2SO4。5.计算用0.10molL－1NaOH滴定0.10molL－1HCOOH溶液至计量点时，溶液的pH值，并选择合适的指示剂。6.某一元弱酸（HA）纯试样1.250g，溶于50.00ml水中，需41.20ml0.09000mol·L－1NaOH滴至终点。已知加入8.24mlNaOH时，溶液的pH=4.30，（1）求弱酸的摩尔质量M，（2）计算弱酸的电解常数Ka，（3）求计量点时的pH值，并选择合适的指示剂指示终点。7.以0.2000mol·L－1NaOH标准溶液滴定0.2000mol·L－1邻苯二甲酸氢钾溶液，近似计算滴定前及滴定剂加入至50%和100%时溶液的pH值。（已知Ka1=1.3×10－3Ka2=3.9×10－6）8.有一浓度为0.1000mol·L－1的三元酸，其pKa1=2,pKa2=6,pKa3=12，能否用NaOH标准溶液分步滴定？如能，能滴至第几级，并计算计量点时的pH值，选择合适的指示剂。9.用因保存不当失去部分结晶水的草酸（H2C2O4·2H2O）作基准物质来标定NaOH的浓度，问标定结果是偏高、偏低还是无影响。10.某标准NaOH溶液保存不当吸收了空气中的CO2，用此溶液来滴定HCl，分别以甲基橙和酚酞作指示剂，测得的结果是否一致？11.有工业硼砂1.000g，用0.1988mol·L－1HCl24.52ml恰好滴至终点，计算试样中Na2B4O7·10H2O,Na2B4O7和B的质量分数。（B4O72－+2H++5H2O=4H3BO3）12.称取纯碱试样（含NaHCO3及惰性杂质）1.000g溶于水后，以酚酞为指示剂滴至终点，需0.2500mol·L－1HCl20.40ml；再以甲基橙作指示剂继续以HCl滴定，到终点时消耗同浓度HCl28.46ml，求试样中Na2CO3和NaHCO3的质量分数。13.取含惰性杂质的混合碱（含NaOH,NaCO3,NaHCO3或它们的混合物）试样一份，溶解后，以酚酞为指示剂，滴至终点消耗标准酸液V1ml；另取相同质量的试样一份，溶解后以甲基橙为指示剂，用相同的标准溶液滴至终点，消耗酸液V2ml，（1）如果滴定中发现2V1=V2，则试样组成如何？（2）如果试样仅含等摩尔NaOH和Na2CO3，则V1与V2有何数量关系？14.称取含NaH2PO4和Na2HPO4及其他惰性杂质的试样1.000g，溶于适量水后，以百里酚酞作指示剂，用0.1000mol·L-1NaOH标准溶液滴至溶液刚好变蓝，消耗NaOH标准溶液20.00ml，而后加入溴甲酚绿指示剂，改用0.1000mol·L-1HCl标准溶液滴至终点时，消耗HCl溶液30.00ml，试计算：（1）W(NaH2PO4)，（2）W(Na2HPO4)，（3）该NaOH标准溶液在甲醛法中对氮的滴定度。15.称取粗铵盐1.000g，加过量NaOH溶液，加热逸出的氨吸收于56.00ml0.2500mol·L－1H2SO4中，过量的酸用0.5000mol·L－1NaOH回滴，用去碱21.56ml，计算试样中NH3的质量分数。16.蛋白质试样0.2320g经克氏法处理后，加浓碱蒸馏，用过量硼酸吸收蒸出的氨，然后用0.1200mol·L－1HCl21.00ml滴至终点，计算试样中氮的质量分数。17.含有H3PO4和H2SO4的混合液50.00ml两份，用0.1000mol·L－1NaOH滴定。第一份用甲基橙作指示剂，需26.15mlNaOH到达终点；第二份用酚酞作指示剂需36.03mlNaOH到达终点，计算试样中两种酸的浓度。18.称取土样1.000g溶解后，将其中的磷沉淀为磷钼酸铵，用20.00ml0.1000mol·L－1NaOH溶解沉淀，过量的NaOH用0.2000mol·L－1HNO37.50ml滴至酚酞终点，计算土样中w(P)、w(P2O5)。已知：H3PO4+12MoO42－+2NH4++22H+=(NH4)2HPO4·12MoO3·H2O+11H2O(NH4)2HPO4·12MoO3·H2O+24OH－=12MoO42－+HPO42－+2NH4++13H2O第二章酸碱滴定------------参考答案1.解：指示剂的变色范围应全部或部分落在突跃范围之内。2.解：变色范围pH=pKHIn±1=9±1即为8～10范围之内。3.解：①KHF=3.53×10－4cKF-=（1.0×10-14）/(0.10×3.53×10－4)＜10－8即NaF不能被强酸直接滴定②KHCN=4.93×10－10cKHCN=0.10×4.93×10－10＜10－8即HCN不能被强碱直接滴定③KCH2ClCOOH=1.4×10－3cKCH2ClCOOH=0.10×1.4×10－3＞10－8可被强碱直接滴定=,pOH=6.23,pH=7.77,中性红为指示剂4.解：①H2C2O4Ka1=5.90×10－2Ka2=6.40×10－5cKa1＞10－8cKa2＞10－8Ka1/Ka2＜104只能滴定到第二终点，有一个pH突跃。②H2SO3Ka1=1.54×10－2Ka2=1.02×10－7cKa1＞10－8cKa2＜10－8有一个突跃，一级电离的H+可被准确滴定。③H2SO4可视为二元强酸，只有一个突跃，只能滴定到第二终点5.解：pOH=5.77pH=8.23酚酞指示剂6.解：①②依题意形成缓冲溶液。pH=4.30=pKa－lgpKa=4.90Ka=1.3×10－5③pOH=5.24pH=8.76酚酞指示剂7.解：滴定前：pH=4.1850%：pH=pKa2－lg1=5.41100%：=4.80pH=9.2酚酞指示剂8.解：cKa1=0.1000×10－2＞10－82.第一级：pH=4.67甲基橙指示剂cKa2=0.05000×10－6＞10－8＞104第二级：pH=8.8酚酞或百里酚蓝指示剂。∵cKa3=0.033×10－12＜10－8∴三元酸第一、二级电离的H+可被准确滴定，亦可分步滴定，而第三级电离的H+不能直接滴定。9.解：偏低10.解：吸收了CO2气体的标准NaOH溶液，用甲基橙和酚酞作指示剂测定HCl溶液，其结果不一致。11.解：w(硼砂)=w(Na2B4O7)=w(B)=12.解：w(Na2CO3)=w(NaHCO3)=13.解：（1）Na2CO3(2)3V1=2V214.解：w(NaH2PO4)=w(Na2HPO4)=15.解：w(NH3)=16.解：w(N)=17.解：c(H3PO4)=36.03－26.15=9.88c(H2SO4)=18.解：P%=P2O5%=第三章络合滴定1.pH＝4.0时，能否用ED