分析课后作业答案

第四章12.测定某试样中铝的质量分数，其6次平行测定结果分别为：55.36%，55.45%，55.47%，55.46%，55.38%和55.40%。计算：平均值、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差、相对标准偏差和极差。解：平均值：55.42%x平均偏差：d=0.04%相对平均偏差：dr=100%0.07%dx20.05%100%0.09%155.47%55.36%0.11%diSSSrnxR相对标准偏差：标准偏差：极差：16．测定黄铁矿中硫的质量分数，6次测定结果分别为30.48%，30.42%，30.59%，30.52%，30.56%和30.49%，分别计算置信度为90%和95%时总体平均值的置信区间。解：30.51x20.06%1diSn,0.90,530.51%2.020.025%30.51%0.05%pfxSxtSxtn,0.95,530.51%2.570.025%30.51%0.06%pfxSxtSxtn18.9次测定某矿样中铁的质量分数，平均值为25.50%，s=0.5%，计算：（1）总体平均值的置信区间；（2）若上述数据为5次测定的结果，总体平均值的置信区间又是多少？比较结果可得出什么结论（P均为95%），并解释原因？解：（1）,0.95,80.5%28.50%2.3128.50%0.38%9pfxSxtSxtn（2）,0.95,40.5%28.50%2.7828.50%0.62%5pfxSxtSxtn在同样置信度下，置信区间大小与测定次数有关，测定次数多，置信区间小，结果更可靠。因为随机误差随测定次数增加而减小。25．用Q检验法判断下列数据中，有无可以舍去的数据？（P=90%）（1）24.26，24.50，24.73，24.63；（2）6.400，6.416，6.222，6.408.解：0.90,40.90,40.90,40.90,424.2624.5024.260.5124.7324.260.7620.266.2226.4006.2220.926.4166.222766.222QQQQQQQQ1可疑值保留2可疑值＝应该舍去第五章17．要加入多少毫升水到1.000L0.2000mol·L-1的HCl溶液里，才能使稀释后的HCl溶液对CaO的滴定度THCl/CaO=0.005000g/mL?解：稀释后HCl的浓度为CHCl=1311120.005000gmL10mLL0.1783molL56.08gmol设稀释需要加水VL111L0.20000molL(1L)0.1783molL0.122L=122mLVV21.称取分析纯试剂3MgCO1.850g溶解于过量的HCl溶液48.48mL中，待两者反应完全后，过量的HCl需3.83mLNaOH溶液返滴定。已知30.33mLNaOH溶液可以中和36.40mLHCl溶液。计算该HCl和NaOH溶液的浓度。解：设HCl、NaOH溶液的浓度分别为cHCl，cNaOHNaOHHCl1HClNaOH0.03033L0.03640L10.04848L(1.850g/84.32gmol)20.00383L(2)cccc（）cHCl＝1.000mol·L-1cNaOH＝1.200mol·L-125.在1.000gCaCO3试样中加入0.5100mol·L-1的HCl溶液50.00mL，待反应完全后，用0.4900mol·L-1NaOH标准溶液返滴定过量的HCl溶液，用去NaOH溶液25.00mL，求CaCO3的纯度？解：3HClNaOH-1-1-11[()()]21[0.5100molL0.05000L0.4900molL0.02500L]100.09gmol21.000g0.6631CaCOscVcVMm第六章酸碱滴定法4.写出下列酸碱组分的MBE、CBE和PBE（设定质子参考水准直接写出），浓度为c（mol/L）（2）NaNH4HPO4解：MBE：[phone]+[NH][NH][HPO]+[HPO]+[PO]+[HPO][Na]cccCBE：+++-2-3--42444[Na]+[NH]+[H]=[HPO]+2[HPO]+3[PO]+[OH]PBE：+-3--243434[HPO]+2[HPO]+[H]=[NH]+[PO]+[OH]（3）NH4H2PO4解：MBE：[phone][NH][NH][HPO]+[HPO]+[PO]+[HPO]ccCBE：++-2-3--42444[NH]+[H]=[HPO]+2[HPO]+3[PO]+[OH]PBE：+2-3--34344[HPO]+[H]=[NH]+[HPO]+2[PO]+[OH]18.计算下列各溶液的pH（3）0.10-1molLNH4Cl(6)1.0×10-4-1molLNaCN解：(3)Kb，NH3＝1.8×10-5Ka＝Kw/Kb＝5.6×10-10cKa＝0.10×5.6×10-10＝5.6×10-1120Kwc/Ka=0.10/(5.6×10-10)400+116-1[H]5.6107.510(molL)acKpH=5.12(6)Kb=Kw/Ka=1.0×10-14/7.2×10-10=1.4×10-5cKb20Kwc/Kb40025-14[OH]3.110(molL)2bbbKKcKpOH=4.51pH=9.4920.（1）250mgNa2C2O4溶解并稀释至500mL，计算pH＝4.00时该溶液中各种型体的浓度解：（1）Ka1＝5.9×10-2Ka2＝6.4×10-5[H+]=1.0×10-422423-1-13-123-136-1224112+124+2+1120.250mg3.7310molL134.00gmol0.500L[Na]27.4610molL[H][HCO]3.7310molL1.0103.710molL[H][H][H][HCO]3.73[H][H]NaCOaaaaaaacccKKKKcKKK3-13-12---3-1242242410molL0.612.310molL[CO]=-[HCO]-[HCO]=1.410molLc22．若配制pH=10.00，cNH3+cNH4+=1.0mol·L-1的NH3-NH4Cl缓冲溶液1.0L，问需要15mol·L-1氨水多少毫升？需要NH4Cl多少克？解：由33+34NHNHNHNHpHplg9.26lg1.0accKcc解得：cNH3=0.85mol·L-1cNH4+=0.15mol·L-1需要15mol·L-1氨水体积V=-1-10.85molL1.0L0.057L=57mL15molL需要NH4Cl的质量m=-1-10.15molL1.0L53gmol8.0g24.（1）在100mL由1.0mol·L-1HAc和1.0mol/LNaAc组成的缓冲溶液中，加入1.0mL6.0mol·L-1HCl溶液后，溶液的pH有何变化？（2）若在100mL由pH=5.00的HAc-NaAc缓冲溶液中加入1.0mL6.0mol·L-1NaOH溶液后，溶液的pH增大0.10pH单位，问此时缓冲溶液中HAc、NaAc的分析浓度各为多少？解：(1)HAc的Ka＝1.8×10-8pKa＝4.74加入酸之前：pH＝pKa+lg(cb/ca)=4.74+lg(1.0-1molL/1.0-1molL)=4.74加入酸之后：-1-13-131.0molL0.100L6.0molL1.010L'0.93molL10110Lbc-1-13-131.0molL0.100L6.0molL1.010L'1.05molL10110LacpH′＝pKa+lg(c′b/c′a)=4.74+lg(0.93-1molL/1.05-1molL)=4.69pH变化：∆pH=pH′-pH=4.69-4.74=-0.05(2)加入碱前pH=5.0--AcAcHAcHAcpHplg4.74lg5.00accKcc（1）加入碱后pH=5.10--'-1AcAc'-1HAcHAc100mL1.0mL6.0molLpHplg4.74lg5.10(2)100mL1.0mL6.0molLaccKcc解(1)(2)得：加入碱前缓冲溶液的组成：cAc-=0.72mol·L-1cHAc-=0.40mol·L-1加入碱后缓冲溶液的组成：c′Ac-=0.76mol·L-1c′HAc-=0.33mol·L-126.某一元弱酸HA试样1.250g用水溶解后稀释至50.00mL，可用41.20mL0.09000mol·L-1NaOH滴定至计量点。当加入8.24mLNaOH时，溶液的pH＝4.30。（1）求该弱酸的摩尔质量；（2）计算弱酸的解离常数Ka和计量点的pH；（3）选择何种指示剂?解：（1）1.250g/M=0.09000mol·L-1×0.04120L=0.003708M=337.11g·mol-1（2）计量点前HA-A-的缓冲溶液pH＝pKa+lgcb/ca4.30＝pKa+lg8.24/(41.2-8.24)pKa=4.9Ka＝1.3×10-5计量点时1456-10.0900041.201.010[OH](50.0041.20)1.3105.610molLAbCKpOH==5.25pH=14.00-5.25=8.75(3)酚酞作指示剂28.计算用0.1000mol·L-1的HCl溶液滴定20.00mL0.1mol·L-1的NH3溶液时，（1）计量点；（2）计量点前后±0.1%相对误差时溶液的pH；（3）选择哪种指示剂？解：（1）HCl+NH3=NH4Cl计量点时：cNH4+=0.05000mol·L-1Ka=5.6×10-10因为cKa20Kwc/Ka400+106-1[H]0.05005.6105.310molLacKpH=5.28（2）相对误差为-0.1%时34NHNH20.0019.98pHplg9.26lg6.2619.98acKc相对误差为+.1%时[H+]=33HClNH51HClNH()()5.0010molLcVcVVVpH=4.3（3）指示剂：甲基红（MR）或溴甲酚绿36．含有酸不容物的混合碱试样1.100g，水溶解后用甲基橙为指示剂。滴定至终点时用去HCl溶液（THCl/CaO=0.01400g/mL）31.40mL，同样质量的试样改用酚酞为指示剂，用上述HCl标准溶液滴定至终点时用去13.30mL。计算试样中不与酸反应的杂质质量分数。解：查表：MCaO=56.08g.mol-1MNa2CO3=106.0g.mol-1MNaHCO3=84.01g.mol-131HCl/CaOHClCaO2100.4993molLTcM因为V2=31.40mL-13.30mL=18.10V1=13.30mLV2V1所以含有Na2CO3和NaHCO32323331NaCONaCO21NaHCONaHCO63.99%()18.30%100%18.13%63.99%17.71%sscVMmcVVMm杂质39.某溶液可能含有H3PO4或NaH2PO4或Na2HPO4或它们不同比例的混合溶液。以酚酞为指示剂，用48.36mL1.000mol·L-1NaOH标准溶液滴定至终点，接着加入甲基橙，再用33.72mL1.000mol·L-1HCl溶液回滴定至甲基橙终点。问混合后该