北京大学分析化学教材习题思考题答案word.doc
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分析化学习题与部分思考题参考答案
第1章绪论
1.130.0mL0.150mol·L-1的HCl溶液和20.0mL0.150mol·L-1的Ba（OH）2溶液相混合，所得溶液是酸性、中性、还是碱性？
计算过量反应物的浓度。
答案：
1.2称取纯金属锌0.3250g，溶于HCl后，稀释到250mL容量瓶中，计算c（Zn2+）。
答案：
1.3欲配制Na2C2O4溶液用于标定KMnO4溶液（在酸性介质中），已知，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（c）的Na2C2O4溶液？
要配制100mL溶液，应称取Na2C2O4多少克？
答案：
若：
则：
1.4用KMnO4法间接测定石灰石中CaO的含量（见例1.6），若试样中CaO含量约为40%，为使滴定时消耗0.020mol·L-1KMnO4溶液约30mL，问应称取试样多少克？
答案：
1.5某铁厂化验室常需要分析铁矿中铁的含量。
若，为避免计算，直接从所消耗的K2Cr2O7溶液的毫升数表示出铁的含量（%），应当称取铁矿多少克？
答案：
1.6称取Na2HPO4·12H2O试剂0.8835g，以甲基橙为指示剂，用0.1012mol·L-1HCl滴定至H2PO-4，消耗HCl溶液27.30mL。
计算样品中Na2HPO4·12H2O的质量分数，并解释所得结果。
（HCl浓度、终点确定以及仪器均无问题）
答案：
结果偏高，是由于Na2HPO4·12H2O失去部分结晶水。
1.7称取含铝试样0.2018g，溶解后加入0.02081mol·L-1EDTA标准溶液30.00mL。
调节酸度并加热使Al3+定量络合，过量的EDTA用0.02035mol·L-1Zn2+标准溶液返滴，消耗Zn2+溶液6.50mL。
计算试样中Al2O3的质量分数。
（Al3+、Zn2+与EDTA反应的化学计量比均为1∶1）
答案：
1.8称取分析纯CaCO30.1750g溶于过量的40.00mLHCl溶液中，反应完全后滴定过量的HCl消耗3.05mLNaOH溶液。
已知20.00mL该NaOH溶液相当于22.06mLHCl溶液，计算此HCl和NaOH溶液的浓度。
答案：
基本单元：
，HCl，NaOH
根据等物质的量规则：
即：
解得：
1.9酒石酸（H2C4H4O6）与甲酸（HCOOH）混合液10.00mL，用0.1000mol·L-1NaOH滴定至C4H4O2-6与HCOO-，耗去15.00mL。
另取10.00mL混合液，加入0.2000mol·L-1Ce（Ⅳ）溶液30.00mL，在强酸性条件下，酒石酸和甲酸全部被氧化成CO2，剩余的Ce（Ⅳ）用0.1000mol·L-1Fe（Ⅱ）回滴，耗去10.00mL。
计算混合液中酒石酸和甲酸的浓度。
（Ce（Ⅳ）的还原产物为Ce（Ⅲ））
答案：
酸碱反应中的基本单元：
，HCOOH，NaOH
氧化还原反应中的基本单元：
，，，Fe+2
根据等物质的量规则：
即：
解得：
1.10移取KHC2O4·H2C2O4溶液25.00mL，以0.1500mol·L-1NaOH溶液滴定至终点时消耗25.00mL。
现移取上述KHC2O4·H2C2O4溶液20.00mL，酸化后用0.04000mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点时需要多少毫升？
答案：
酸碱反应中：
氧化还原反应中：
第2章习题参考答案
2.1测定某样品中氮的质量分数时，六次平行测定的结果是20.48%、20.55%、20.58%、20.60%、20.53%、20.50%。
（1）计算这组数据的平均值、中位数、平均偏差、标准差、变异系数和平均值的标准差；（20.54%,20.54%,0.12%,0.037%,0.046%,0.22%,0.019%）
（2）若此样品是标准样品，其中氮的质量分数为20.45%，计算以上测定结果的绝对误差和相对误差。
（+0.09%,0.44%）
2.2测定试样中CaO的质量分数时，得到如下结果：
35.65%、35.69%、35.72%、35.60%。
问：
（1）统计处理后的分析结果应如何表示？
（2）比较95%和90%置信度下总体平均值的置信区间。
答案：
（1）结果表示为：
n=4，，s=0.052%
（2），则，
μ的95%置信区间为：
，则，
同理：
μ的90%置信区间为：
（35.60%，35.72%）
2.3根据以往经验，用某一方法测定矿样中锰的质量分数时，标准偏差（即s）是0.12%。
现测得锰的质量分数为9.56%，如果分析结果分别是根据一次、四次、九次测定得到的，计算各次结果平均值的置信区间（95%置信度）。
答案：
已知s=0.12%，，，a=0.05，μ0.05=1.96
μ的95%置信区间：
n=1，（9.56%-1.96×0.12%，9.56%+1.96×0.12%）=（9.32%，9.80%）
同理：
n=4，（9.44%，9.68%）
n=9，（9.48%，9.64%）
2.4某分析人员提出了测定氯的新方法。
用此法分析某标准样品（标准值为16.62%），四次测定的平均值为16.72%，标准差为0.08%。
问此结果与标准值相比有无显著差异（置信度为95%）。
答案：
已知：
n=4，，s=0.08%
假设：
μ=μ0=16.62%
t表=t0.05（3）=3.18>t计算
说明测定结果与标准值无显著差异。
2.5在不同温度下对某试样作分析，所得结果（%）如下：
10℃：
96.5，95.8，97.1，96.0
37℃：
94.2，93.0，95.0，93.0，94.5
试比较两组结果是否有显著差异（置信度为95%）。
答案：
10℃：
n1=4，，s1=0.6%
37℃：
n2=5，，s2=0.9%
（1）用F检验法检验s1=s2是否成立（a=0.10）
假设s1=s2
∴s1与s2无显著差异。
（2）用t检验法检验μ1是否等于μ2
假设μ1=μ2
t计算>t表=t0.10（7）=1.90，
∴μ1与μ2有显著差异。
2.6某人测定一溶液浓度（mol·L-1），获得以下结果：
0.2038、0.2042、0.2052、0.2039。
第三个结果应否弃去？
结果应如何表示？
测定了第五次，结果为0.2041，这时第三个结果可以弃去吗？
（置信度为90%）
答案：
∴0.2052应保留。
测定结果可用中位数表示：
若进行第五次测定，
∴0.2052应弃去。
2.7标定0.1mol·L-1HCl，欲消耗HCl溶液25mL左右，应称取Na2CO3基准物多少克？
从称量误差考虑能否优于0.1%？
若改用硼砂（Na2B4O7·10H2O）为基准物，结果又如何？
答案：
2.8下列各数含有的有效数字是几位？
0.0030（2位）；6.023×1023（4位）；64.120（5位）；4.80×10-10（3位）；
998（3位）；1000（不明确）；1.0×103（2位）；pH=5.2时的[H+]（1位）。
2.9按有效数字计算下列结果：
（1）213.64+4.4+0.32442；（218.3）
（2）；（2.10）
（3）pH=12.20溶液的[H+]。
（6.3×10-13）
2.10某人用络合滴定返滴定法测定试样中铝的质量分数。
称取试样0.2000g，加入0.02002mol·L-1EDTA溶液25.00mL，返滴定时消耗了0.02012mol·L-1Zn2+溶液23.12mL。
请计算试样中铝的质量分数。
此处有效数字有几位？
如何才能提高测定的准确度。
答案：
=0.477%
滴定中Al3+净消耗EDTA还不到2mL，故有效数字应为三位。
标准溶液的浓度已经较稀，所以提高测定准确度的有效方法是增加样品量。
第3章习题与部分思考题参考答案
3.1从手册中查出下列各酸的酸度常数pKa，分别计算它们的Ka及与其相应的共轭碱的Kb值。
（1）H3PO4；
（2）H2C2O4；（3）苯甲酸；（4）NH+4；（5）Ph-NH3+。
H3PO4
H2C2O4
苯甲酸
NH+4
Ph-NH+3
1
2
3
1
2
pKa
2.16
7.21
12.32
1.25
4.29
4.21
9.25
4.62
Ka
6.9×10-3
6.2×10-8
4.8×10-13
5.6×10-2
5.1×10-5
6.2×10-5
5.6×10-10
2.4×10-5
Kb
2.1×10-2
1.6×10-7
1.4×10-12
1.9×10-10
1.8×10-13
1.6×10-10
1.8×10-5
4.2×10-10
3.2
（1）计算pH=5.0时，H3PO4的摩尔分数x3、x2、x1、x0。
（2）假定H3PO4各种形式总浓度是0.050mol·L-1，问此时H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-的浓度各为多少？
答案：
（1）
（2）c=0.050mol·L-1
3.3某溶液中含有HAc、NaAc和Na2C2O4，其浓度分别为0.80、0.29和1.0×10-4mol·L-1。
计算此溶液中C2O42-的平衡浓度。
答案：
溶液的酸度由HAc-Ac-所决定
3.4三个烧杯中分别盛有100mL0.30mol·L-1的HAc溶液。
如欲分别将其pH调整至4.50、5.00及5.50，问应分别加入2.0mol·L-1的NaOH溶液多少毫升？
答案：
，可算得x0
pH
4.50
5.00
5.50
x0
0.35
0.63
0.85
V（NaOH）
5.3
9.5
12.8
3.5已知NH+4的pKa=9.25。
计算I=0.10时，NH+4的pKMa和pKCa。
答案：
I=0.1时，查附录表一，，
3.6写出下列物质水溶液的质子条件：
（1）NH3；
（2）NH4Cl；（3）Na2CO3；（4）KH2PO4；（5）NaAc+H3BO3。
答案：
（1）NH3 [NH4+]+[H+]=[OH-]
（2）NH4Cl [H+]=[NH3]+[OH-]
（3）Na2CO3 [H+]+[HCO-3]+2[H2CO3]=[OH-]
（4）KH2PO4 [H+]+[H3PO4]=[HPO42-]+2[PO43-]+[OH-]
（5）NaAc+H3BO3 [H+]+[HAc]=[H2BO3-]+[OH-]
3.7计算下列各溶液的pH：
（1）0.10mol·L-1ClCH2COOH（氯乙酸）；
（2）0.10mol·L-1六次甲基四胺（CH2）6N4；
（3）0.010mol·L-1氨基乙酸；
（4）氨基乙酸溶液等电点（即NH3+CH2COOH和NH2CH2COO-两种离子的浓度相等时）；
（5）0.10mol·L-1Na2S;
（6）0.10mol·L-1H2SO4。
答案：
（1）0.10mol·L-1ClCH2COOH，
∴应用近似式：
解一元二方程：
pH=1.96
（2）0.10mol·L-1（CH2）6N4 pKb=8.87
∴可用最简式
pH=pKw-pOH=14.00-4.94=9
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