分析化学课后习题详解.docx
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分析化学课后习题详解
分析化学(第五版)课后习题答案
第二章误差及分析数据的统计处理
3.某矿石中钨的质量分数(%)测定结果为:
20.39,20.41,20.43。
计算标准偏差s及置信度为95%时的置信区间。
答:
分析结果的平均值
=20.41%
=0.02%
n=3,置信度为95%时,t=4.303,有
μ=
=(20.41
0.05)%
7.有一标样,其标准值为0.123%,今用一新方法测定,得四次数据如下(%):
0.112,0.118,0.115和0.119,判断新方法是否存在系统误差。
(置信度选95%)
答:
=0.116%,s=0.003%
n=6,置信度为95%时,t=3.182,有
t计算=
=
=4.667>t
新方法存在系统误差,结果偏低。
11.按有效数字运算规则,计算下列各式:
(1)2.187×0.854+9.6×10-5-0.0326×0.00814;
(2)51.38/(8.709×0.09460);
(3)
;
(4)
解:
(1)1.868;
(2)62.36;(3)705.2;(4)1.7×10-5。
第三章滴定分析
3.7.计算下列溶液滴定度,以g·mL-1表示:
(1)以0.2015mol·L-1HCl溶液,用来测定Na2CO3,NH3
(2)以0.1896mol·L-1NaOH溶液,用来测定HNO3,CH3COOH
解:
(1)根据反应式
Na2CO3+2HCl=H2CO3+NaCl
NH3·H2O+HCl=H2O+NH4Cl
可以得到关系式
nNa2CO3=
,
,
所以
=
=0.01068g/mL
=
=0.003432g/mL
(2)根据NaOH与HNO3的反应可知nNaOH=nHNO3
根据NaOH与CH3COOH的反应可知nNaOH=nCH3COOH
所以
=
=0.01195g/mL;
=
=0.01138g/mL
3.8.计算0.01135mol·L-1HCl溶液对CaO的滴定度。
解:
根据CaO和HCl的反应可知
nCaO=
nHCl
所以TCaO/HCl=
=0.0003183g/mL
3.9.已知高锰酸钾溶液浓度为
,求此高锰酸钾溶液的浓度及它对铁的滴定度。
解:
用KMnO4滴定法测定CaCO3是通过间接滴定法完成的,包括以下主要反应:
Ca2++C2O42-→CaC2O4↓
CaC2O4+2H+→H2C2O4+Ca2+
5C2O42-+2KMnO4+16H+→Mn2++10CO2+8H2O+2K+
所以nKMnO4=
nCaCO3
cKMnO4=
×
=0.02000mol/L
KMnO4滴定法测定铁的基本反应是
KMnO4+5Fe2++8H+→Mn2++5Fe3++4H2O+K+
所以nFe=5nKMnO4
=
=0.005585g/mL
3.11.滴定0.1560g草酸的试样,用去0.1011mol·L-1NaOH22.60mL.求草酸试样中H2C2O4·2H2O的质量分数。
解:
根据草酸和NaOH的反应可知
nH2C2O4·2H2O=
'
所以
=
=92.32%
3.12.分析不纯CaCO3(其中不含干扰物质)时,称取试样0.3000g,加入浓度为0.2500mol·L-1的HCl标准溶液25.00mL。
煮沸除去CO2,用浓度为0.2012mol·L-1的NaOH溶液返滴过量酸,消耗了5.84mL。
计算试样中CaCO3的质量分数。
解:
本题为返滴定法,先加入过量的HCl标准溶液,将CaCO3中的CO2除去后,再用NaOH标准溶液返滴剩余的HCl,由此计算CaCO3的质量分数。
因为nCaCO3=
nHCl
=84.66%
第四章酸碱滴定法
习题4-1
4.6()计算浓度为0.12mol·L-1的下列物质水溶液的pH(括号内为pKa)。
(1)苯酚(9.95);
(2)苯酚钠
4.8计算下列溶液的pH:
(1)0.1mol·L-1NaH2PO4;
4.9一溶液含1.28g·L-1苯甲酸和3.65gl·L-1苯甲酸钠,求其pH值。
习题4-3
4.15称取混合碱试样0.9476g,加酚酞指示剂,用0.2785mol·L—1HCI溶液滴定至终点,计耗去酸溶液34.12mL,再加甲基橙指示剂,滴定至终点,又耗去酸23.66mL。
求试样中各组分的质量分数。
4.16称取混合碱试样0.6524g,以酚酞为指示剂,用0.1992mol·L-1HCI标准溶液滴定至终点,用去酸溶液21.76mL。
再加甲基橙指示剂,滴定至终点,又耗去酸溶液27.15mL。
求试样中各组分的质量分数。
4.28有一纯的(100%)未知有机酸400mg,用0.09996mol·L-1NaOH溶液滴定,滴定曲线表明该酸为一元酸,加入32.80mLNaOH溶液时到达终点。
当加入16.40mLNaOH溶液时,pH为4.20。
根据上述数据求:
(1)酸的pKa;
(2)酸的相对分子质量;(3)如酸只含C、H、O,写出符合逻辑的经验式(本题中MC=12、MH=1、MO=16)。
第五章沉淀滴定法
5.16 将30.00mLAgNO3溶液作用于0.1357gNaCl,过量的银离子需用2.50mlNH4SCN滴定至终点。
预先知道滴定20.00mLAgNO3溶液需要19.85mlNH4SCN溶液。
试计算
(1)AgNO3溶液的浓度;
(2)NH4SCN溶液的浓度。
5.18将0.1159mol·L-1AgNO3溶液30.00mL加入含有氯化物试样0.2255g的溶液中,然后用3.16mL0.1033mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量的AgNO3。
计算试样中氯的质量分数。
5.19仅含有纯NaCl及纯KCl的试样0.1325g,用0.1032mol·L-1AgNO3标准溶液滴定,用去AgNO3溶液21.84mL.试求试样中NaCl及KCl的质量分数。
第六章配位滴定法
5.2pH=5时,锌和EDTA配合物的条件稳定常数是多少?
假设Zn2+和EDTA的浓度皆为10-2mol·L-1(不考虑羟基配位等副反应)。
pH=5时,能否用EDTA标准溶液滴定Zn2+?
5.3假设Mg2+和EDTA的浓度皆为10-2mol·L-1,在pH=6时,镁与EDTA配合物的条件稳定常数是多少(不考虑羟基配位等副反应)?
并说明在此pH条件下能否用EDTA标准溶液滴定Mg2+。
如不能滴定,求其允许的最小pH。
5.5计算用0.0200mol·L-1EDTA标准溶液滴定同浓度的Cu2+离子溶液时的适宜酸度范围。
5.10分析含铜、锌、镁合金时,称取0.5000g试样,溶解后用容量瓶配成100mL试液。
吸取25.00mL,调至pH=6,用PAN作指示剂,用0.05000mol·L-1EDTA标准溶液滴定铜和锌,用去37.30mL。
另外又吸取25.00mL试液,调至pH=10,加KCN以掩蔽铜和锌,用同浓度EDTA溶液滴定Mg2+,用取4.10mL,然后再滴加甲醛以解蔽锌,又用同浓度EDTA溶液滴定,用去13.40mL。
计算试样中铜、锌、镁的质量分数。
5.11称取含Fe2O3和Al2O3试样0.2015g,溶解后,在pH=2.0时以磺基水杨酸为指示剂,加热至50℃左右,以0.02008mol·L-1的EDTA滴定至红色消失,消耗EDTA15.20mL。
然后加入上述EDTA标准溶液25.00mL,加热煮沸,调节pH=4.5,以PAN为指示剂,趁热用0.02112mol·L-1Cu2+标准溶液返滴定,用去8.16mL。
计算试样中Fe2O3和Al2O3的质量分数。
第七章氧化还原滴定法
6.1计算在H2SO4介质中,H+浓度分别为1mol·L-1和0.1mol·L-1的溶液中VO2+/VO2+电对的条件电极电位。
(忽略离子强度的影响,已知jq=1.00V)
6.2根据jqHg22+/Hg和Hg2Cl2的溶度积计算jqHg2Cl2/Hg。
如果溶液中Cl-浓度为0.010mol·L-1,Hg2Cl2/Hg电对的电位为多少?
6.5计算pH=10.0,cNH3=0.1mol.L-1的溶液中Zn2+/Zn电对的条件电极电位(忽略离子强度的影响)。
已知锌氨配离子的各级累积稳定常数为:
lgb1=2.27,lgb2=4.61,lgb3=7.01,lgb4=9.067;NH4+的离解常数为Ka=10-9.25。
6.7称取软锰矿试样0.5000g,在酸性溶液中将试样与0.6700g纯Na2C2O4充分反应,最后以0.02000mol·L-1KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4,至终点时消耗30.00mL。
计算试样中MnO2的质量分数。
6.10称取含KI之试样1.000g溶于水。
加10mL0.05000mol·L-1KIO3溶液处理,反应后煮沸驱尽所生成的I2,冷却后,加入过量KI溶液与剩余的KIO3反应。
析出I2的需用21.14mL0.1008mol·L-1Na2S2O3溶液滴定。
计算试样中KI的质量分数。
6.11将1.000g钢样中的铬氧化成Cr2O72-,加入25.00mL0.1000mol·L-1FeSO4标准溶液,然后用0.0180mol·L-1KMnO4标准溶液7.00mL回滴剩余的FeSO
4溶液。
计算钢样中铬的质量分数。
6.17分析某一种不纯的硫化钠,已知其中除含Na2S·9H2O外,还含Na2S2O3·5H2O有,取此试样10.00g配称500mL溶液。
(1)测定Na2S·9H2O和Na2S2O3·5H2O的总量时,取试样溶液25.00mL,加入装有mol.L-150mL0.05250mol·L-1I2溶液及酸的碘量瓶中,用0.1010mol·L-1Na2S2O3溶液滴定多余的I2,计用去16.91mL。
(2)测定Na2S2O3·5H2O的含量时,取50mL试样溶液,用ZnCO3悬浮液沉淀除去其中的Na2S后,取滤液的一半,用0.05000mol·L-1I2溶液滴定其中Na2S2O3的计用去5.65mL。
由上述实验结果计算原试样中Na2S·9H2O及Na2S2O3·5H2O的质量分数,并写出其主要反应。
第八章重量分析法
8.6计算下列换算因数:
(1) 从Mg2P2O7的质量计算MgSO4·7H2O的质量;
(2) 从(NH4)3PO4·12MoO3的质量计算P和P2O5的质量;
(3) 从Cu(C2H3O2)2·3Cu(AsO2)2的质量计算As2O3和CuO的质量;
(4) 从丁二酮肟镍Ni(C4H8N2O2)2的质量计算Ni的质量;
(5) 从8-羟基喹啉铝(C9H6NO)3Al的质量计算Al2O3的质量。
8.2当下列电池中的溶液是pH=4.00的缓冲溶液时,在25℃测得电池的电动势为0.209V:
当缓冲溶液用未知溶液代替时,测得电池电动势如下:
①0.312V;②0.088V;③-0.017V。
试计算每一种溶液的pH值。
解根据公式
8.15以SCE作正极,氟离子选择性电极作负极,放入1.00×10-3mol·L-1的氟离子溶液中,测得E=-0.159V。
换用含氟离子试液,测得E=-0.212V。
计算试液中氟离子浓度。
8.18将钙离子选择性电极和SCE置于100mLCa2+试液中,测得电位为0.415V0。
加入2mL浓度为0.218mol·L-1Ca2+标准溶液后,测得电位为0.430V。
计算Ca2+的浓度。
第十章吸光光度法
9.10.088mgFe3+.用硫氰酸盐显色后,在容量瓶中用水稀释到50mL,用1cm比色皿,在波长480nm处测得A=0.740。
求吸收系数α及κ。
9.2 用双硫腙光度法测定Pb2+,Pb2+的浓度为0.08mg/50mL,用2cm比色皿在520nm下测得T=53%,求κ。
9.4 取钢试样1.0g,溶解于酸中,将其中锰氧化成高锰酸盐,准确配制成250mL,测得其吸光度为1.00×10–3mol·L-1KMnO4溶液的吸光度的1.5倍。
计算钢中锰的百分含量。
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