分析化学习题与解答

1分析化学习题与解答第1章分析化学概论2.有0.0982mol/L的H2SO4溶液480mL,现欲使其浓度增至0.1000mol/L。问应加入0.5000mol/LH2SO4的溶液多少毫升？解：4．要求在滴定时消耗0.2mol/LNaOH溶液25~30mL。问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)多少克？如果改用做基准物质，又应称取多少克？解：应称取邻苯二甲酸氢钾1.0~1.2g2应称取0.3~0.4g6．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/LKOH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：8．0.2500g不纯CaCO3试样中不含干扰测定的组分。加入25.00mL0.2600mol/LHCl溶解，煮沸除去CO2，用0.2450mol/LNaOH溶液反滴定过量酸，消耗6.50mL，计算试样中CaCO3的质量分数。解：310．不纯Sb2S30.2513g，将其置于氧气流中灼烧，产生的SO2通入FeCl3溶液中，使Fe3+还原至Fe2+，然后用0.02000mol/LKMnO4标准溶液滴定Fe2+，消耗溶液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：12.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：故14．H2C2O4作为还原剂。可与KMnO4反应如下：其两个质子也可被NaOH标准溶液滴定。分别计算0.100mol·L-1NaOH和0.100mol·L-1KMnO4溶液与500mgH2C2O4完全反应所消耗的体积（mL）。4解：16.含K2Cr2O75.442g·L-1的标准溶液。求其浓度以及对于Fe3O4（M=231.54g·mol-1）的滴定度（mg/mL）。解：18.按国家标准规定，化学试剂FeSO4·7H2O（M=278.04g·mol-1）的含量：99.50~100.5%为一级（G.R）；99.00%~100.5%为二级（A.R）；98.00%~101.0%为三级（C.P）。现以KMnO4法测定，称取试样1.012g，在酸性介质中用0.020345mol·L-1KMnO4溶液滴定，至终点时消耗35.70mL。计算此产品中FeSO4·7H2O的质量分数，并判断此产品符合哪一级化学试剂标准。解：故为一级化学试剂。20.CN-可用EDTA间接滴定法测定。已知一定量过量的Ni2+与CN-反应生成Ni(CN)，过量的Ni2+以EDTA标准溶液滴定，Ni(CN)并不发生反应。取12.7mL含CN-的试液，加入25.00mL含过量Ni2+的标准溶液以形成Ni(CN)，过量的Ni2+需与10.1mL0.0130mol·L-1EDTA完全反应。已知39.3mL0.0130mol·L-1EDTA与上述Ni2+标准溶液30.0mL完全反应。计算含CN-试液中CN-的物质的量浓度。解：6第2章分析试样的采集与制备1．某种物料，如各个采样单元间标准偏差的估计值为0.61％，允许的误差为0.48％，测定8次，置信水平选定为90%，则采样单元数应为多少?解：f=7P=90%查表可知t=1.902．某物料取得8份试样，经分别处理后测得其中硫酸钙量分别为81.65％、81.48％、81.34％、81.40％、80.98％、81.08％、81.17％、81.24％，求各个采样单元间的标准偏差．如果允许的误差为0.20％，置信水平选定为95％，则在分析同样的物料时，应选取多少个采样单元？解：f=7P=85%查表可知t=2.364．已知铅锌矿的K值为0.1，若矿石的最大颗粒直径为30mm，问最少应采取试样多少千克才有代表性?解：75．采取锰矿试样15kg，经粉碎后矿石的最大颗粒直径为2mm，设K值为0.3，问可缩分至多少克？解：设缩分n次，则解得，所以n=3m=第3章分析化学中的误差与数据处理1．根据有效数字运算规则，计算下列算式：(1)19.469+1.537-0.0386+2.54(2)3.60.032320.592.12345(3)(4)pH=0.06，求[H+]=?解：a.原式=19.47+1.54-0.04+2.54=23.518b.原式=3.6×0.032×21×2.1=5.1c.原式=d.[H+]=10-0.06=0.87(mol/L)3．设某痕量组分按下式计算分析结果：，A为测量值，C为空白值，m为试样质量。已知sA=sC=0.1，sm=0.001，A=8.0，C=1.0，m=1.0，求sx。解：且故5.反复称量一个质量为1.0000g的物体，若标准偏差为0.4mg，那么测得值为1.00001.0008g的概率为多少？解：由故有即9查表得P=47.73%7．要使在置信度为95％时平均值的置信区间不超过±s，问至少应平行测定几次?解：查表，得：9.测定黄铁矿中硫的质量分数，六次测定结果分别为30.48%,30.42%,30.59%,30.51%,30.56%,30.49%，计算置信水平95%时总体平均值的置信区间。解：=0.06%置信度为95%时：1011.下列两组实验数据的精密度有无显著性差异(置信度90％)?A：9.56，9.49，9.62，9.51，9.58，9.63B：9.33，9.51，9.49，9.51，9.56，9.40解：a.故b.故所以查表得2.22113．用两种不同分析方法对矿石中铁的质量分数进行分析，得到两组数据如下：sn方法115.34％0.10％11方法215.43％0.12％11a．置信度为90％时，两组数据的标准偏差是否存在显著性差异?b．在置信度分别为90％，95％及99％时，两组分析结果的平均值是否存在显著性差异?解：(a)=0.00102，=0.0012211F==1.44F表=2.97所以两组数据的标准偏差无显著性差异。(b)由=得，=0.01，=0.012s===0.0332=3.32%t===0.063查表得：当置信度为90%时，=1.720.063查表得：当置信度为95%时，=2.090.063查表得：当置信度为99%时，=2.840.063所以两组分析结果的平均值不存在显著性差异。15．实验室有两瓶NaCl试剂，标签上未标明出厂批号，为了判断这两瓶试剂含Cl-1的质量分数是否有显著性差异，某人用莫尔法对它们进行测定，结果如下：A瓶60.52％，60.41％，60.43％，60.45％B瓶60.15％，60.15％，60.05％，60.08％问置信度为90%时，两瓶试剂含Cl-1的质量分数是否有显著性差异？解：用F检验法：12==60.45%，==2.310-3==60.11%，==2.610-3F==1.13，查表得F表=9.281.13因此没有差异。用t检验法：S==5.010-4所以t==9.6而查表得t表=1.949.6所以存在显著性差异。17．为提高光度法测定微量Pd的灵敏度，改用一种新的显色剂。设同一溶液，用原显色剂及新显色剂各测定4次，所得吸光度分别为0.128，0.132，0.125，0.124及0.129，0.137，0.135，0.139。判断新显色剂测定Pd的灵敏度是否有显著提高?(置信度95％)解：用F检验法：==0.127，，==1.310-5==0.135,==1.910-513F==1.46查表得F表=9.281.46,因此没有显著性差异。用t检验法：S==4.010-3所以t==2.8而查表得t表=2.452.8所以存在显著性差异。21．某荧光物质的含量()及其荧光相对强度(y)的关系如下：含量/g0.02.04.06.08.010.012.0荧光相对强度y2.15.09.012.617.321.024.7a．列出一元线性回归方程b．求出相关系数并评价y与x间的相关关系。解：由题意可得，=6.0，=13.1，=216.2，14=112.0，=418.28，所以b===1.93，=13.1-1.936.0=1.52所以一元回归方程为：y=1.52+1.93x（b）因为=0.9987比较接近于1，所以y与x的线性关系很好。第4章分析质量的控制与保证[16]解：平均值=0.256mg/L标准偏差s=0.020mg/L标准物质标准值μ=0.250mg/L控制限3s=（0.2560.060）mg/L警戒限2s=（0.2560.040）mg/L15绘制分析数据的质控图如下图。还原糖分析的质量控制图第5章酸碱平衡和酸碱滴定法1．写出下列溶液的质子条件式。a．c1mol·L-lNH3+c2mol·L-lNH4Cl；c．c1mol·L-l)H3PO4+c2mol·L-lHCOOH；解：a.对于共轭体系，由于构成了缓冲溶液，所以可以将其视为由强酸（HCl和弱碱（NH3）反应而来，所以参考水准选为HCl,NH3和H2O质子条件式为：[H+]+[NH4+]=[Cl-]+[OH-]或[H+]+[NH4+]=c2+[OH-]c.直接取参考水平：H3PO4,HCOOH,H2O质子条件式：[H+]=[H2PO4-]+2[HPO42-]+3[PO43-]+[HCOO-]+[OH-]163．计算下列各溶液的pH。a．0.050mol·L-lNaAc；c．0.10mol·L-lNH4CN；e．0.050mol·L-l氨基乙酸；g．0.010mol·L-lH2O2液；i．0.060mol·L-lHCI和0.050mol·L-l氯乙酸钠(ClCH2COONa)混合溶液。解：a.对于醋酸而言，Kb=Kw/Ka=5.610-10应为cKb=5.610-10510-2=2.810-1110Kwc/Kb100故使用最简式；[OH-]==5.2910-6pH=14–pOH=8.72c.NH4+Ka’=5.610-10HCNKa=6.2.10-10cKa’10Kwc10Ka由近似公式可以得到：[H+]===5.8910-10pH=10–0.77=9.2317e.氨基乙酸一端羧基显酸性，一端氨基显碱性，Ka1=4.510-3,Ka2=2.510-10c/Ka2100且c10Ka1所以[H+]===1.0610-6pH=6-0.03=5.97g.对于双氧水而言，Ka=1.810-12cKa10Kwc/Ka100所以可以计算氢离子浓度[H+]===1.6710-7pH=7–0.22=6.78i.由于ClCH2COONa+HCl=ClCH2COOH+NaCl所以原溶液可以看成0.050mol/L的ClCH2COOH和0.010mo/LHCl的混合溶液设有xmol/L的ClCH2COOH发生离解，则ClCH2COOHClCH2COO-+H+0.05-xx0.01+x所以有=Ka=1.410-3解得x=4.410-3mol/L那么[H+]=0.0144mol/LpH=-log[H+]=1.84185．某混合溶液含有0.10mol·L-lHCl、2.0×10-4mol·L-lNaHSO4和2.0×10-6mol·L-lHAc。a．计算此混合溶液的pH。b．加入等体积0.10mol·L-lNaOH溶液后，溶液的pH。解：a.HSO4-Ka2=1.0×10-2HAcKa=1.8×10-5均为弱酸，且浓度远低于HCl的浓度，所以此体系中的HSO4-和HAc在计算pH值时刻忽略。故pH=1.00。b.加入等体积0.1mol/LNaOH溶液，HCl被中和，体系变为HSO4-和HAc的混酸体系，忽略KW及KHA[HA]，[H+]2=（CHSO4--[H+]）解得[H+]=9.90×10-5故pH=4.007．已知Cr3+的一级水解反应常数为10-3.8，若只考虑一级水解，则0.010mol·L-lCr(ClO4)3的pH为多少?此时溶液中Cr(OH)2+的分布分数是多大?解：1）mol/L故pH=2.93192）9．