分析化学 习题.docx

分析化学 习题.docx

《分析化学 习题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《分析化学 习题.docx（69页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

分析化学习题

分析化学习题

《分析化学原理》问题与习题

第二章定量分析引论

IntroductiontoQuantitativeAnalysis

2-1误差的绝对值与绝对误差是否相同？

2-2常量滴定管的读数可以估计到±0.01ml，若要求滴定的相对误差小于0.1%，滴定剂体积应控制为多少？

分析天平可以称准至±0.1mg，若要求称量误差不大于0.1%，至少应称取多少试样？

2-3三位同学对相同的酸碱溶液作酸碱比较实验。

甲的相对平均偏差为0；乙为1.0‰；而丙为6.5‰。

如何比较他们的实验结果？

能否对他们实验结果的准确度发表意见？

2-4某一硫酸溶液的实际浓度是25.00ml中含5.000mmolH2SO4。

用25ml的移液管移取该H2SO4溶液三份，以标准NaOH溶液滴定，测得的H2SO4溶液浓度结果是0.1982mol/L、0.1980mol/L、0.1984mol/L。

你认为误差可能是由下列诸原因中的哪些所引起的？

⑴未作指示剂校准，⑵终点判断错误，⑶某次滴定中有溶液溅出，⑷移液管或滴定管体积未作校准，⑸读数时有视差，⑹浓度不准确，⑺溶液滴得较快，读数过早。

2-5试述减少系统误差和随机误差可采取的方法有哪些？

2-6试说明置信水平、置信区间的含义。

2-7求算线性校准函数的办法一般为哪两种？

2-8试述定量分析校准模式的类型？

各适用于什么情况？

2-9定量分析中常用的“工作曲线法”和“标准加入法”有何异同？

2-10评价分析方法的两个重要概念“灵敏度”和“检出限”有何异同？

2-11计算20.1⨯11.1，报告所得结果为223.11。

有人说“这个答案的有效数字太多了”。

这句话有何错误？

2-12下列数值各有几位有效数字？

0.038；45.080；5.6⨯10-4；5.60⨯10-4；6.042⨯1015；1000；999；200.00；1.0⨯1015；pH=5.6

2-13如果要使称量的相对标准偏差不超过0.2%，问：

在已知测量标准偏差分别为0.0001g、0.001g的分析天平上称样时各应称取样品多少克？

如果要求称样在0.8g以下时，应用哪种天平较为合适？

2-14固体氯化钠试样中氯的百分含量经六次测定，结果为60.11、60.45、60.38、60.24、60.28、60.29，计算：

（1）分析结果的平均值；

（2）个别测定值的平均偏差和相对平均偏差；

（3）个别测定值的标准偏差和相对标准偏差；

（4）如果试样为纯氯化钠，上述平均结果的绝对误差和相对误差分别为多少？

2-15测定某试样中硫的百分含量，结果为：

20.05、20.06、20.08、20.09，计算个别测定值的平均偏差和标准偏差。

2-16某学生测定HCl溶液的浓度时，获得结果为：

0.1141、0.1140、0.1148、0.1142mol/L。

问：

根据狄克逊检验法（α=0.05），第3个数据能否舍弃？

如果又测得了第5次的分析结果为0.1142，再问：

第3个数据能否舍弃？

2-17某试样中氯的百分含量经测定为30.44、30.52、30.60和30.12。

（1）根据格鲁布斯检验法，最后一个数据能否舍弃？

（2）结果的平均值为多少？

（3）平均值的95%置信区间为多少？

2-18请用正确的有效数字表示下列各式的答案。

（1）

（2）

（3）

（4）

第三章化学分析法导论

IntroductiontoChemicalAnalysis

3-1什么是活度？

Debye-

公式如何描述活度系数与离子强度的关系？

离子强度可以怎样计算？

3-2何为分布系数和分布曲线图？

3-3一个多元酸的各级累积稳定常数βi和各级离解常数Ka关系如何？

3-4质子条件（质子平衡式）与物料平衡式、电荷平衡式有何不同？

3-5什么是副反应系数？

酸效应系数和络合效应系数的意义如何？

什么是条件稳定常数？

如何利用副反应系数来得到条件稳定常数？

3-6用于滴定分析的化学反应必须符合哪些条件？

3-7何种物质才能作为基准物质？

3-8下列物质中哪些可能用于直接法配制标准溶液？

哪些只能用间接法配制？

HCl；H2SO4；KOH；KMnO4；K2Cr2O7；Na2S2O3⋅5H2O；ZnO；FeSO4

3-9若将基准物质硼砂（Na2B4O7⋅10H2O）长时间保存于内置变色硅胶（干燥剂）的干燥器中，再用它标定HCl溶液的浓度时，标定结果将会如何？

3-10解释滴定度的概念。

滴定度与物质的量浓度之间应如何进行换算？

3-11请说明如何配制下列溶液

（1）用2.170mol/LHCl溶液配制500.0ml0.1200mol/LHCl溶液；

（2）用浓NaOH溶液（密度1.525,50%）配制500ml0.10mol/LNaOH溶液；

（3）用固体NaOH配制500ml0.10mol/LNaOH溶液；

（4）用基准物质K2Cr2O7配制0.02000mol/LK2Cr2O7溶液500.0ml。

3-12取0.100mg/ml钼溶液2.50ml，于容量瓶中稀释至1000ml，计算Mo溶液的浓度（μg/ml）。

取此溶液2.50ml，再稀释至1000ml，计算Mo溶液的浓度（μg/L）。

3-13在500ml溶液中，含有9.21gK4Fe（CN）6。

计算该溶液的物质的量浓度，以及在以下反应中对Zn2+的滴定度

3Zn2++2[Fe（CN）6]4-+2K+==K2Zn3[Fe（CN）6]2

3-14计算下列各溶液的滴定度

（1）0.1502mol/LHCl溶液，用

和

表示（滴定时CO32-→CO2）；

（2）0.1048mol/LNaOH溶液，用

和

表示；

（3）0.02016mol/LKMnO4溶液，用

和

表示；（滴定时MnO4-→Mn2+，AsO33-→AsO43-，Fe2+→Fe3+，滴定前所有的铁都预先还原成二价）

（4）0.1139mol/LFeSO4溶液，用

和

表示。

（滴定时Fe2+→Fe3+，MnO4-→Mn2+，Cr2O72-→Cr3+）

3-15计算pH=8.00时，碳酸盐溶液中H2CO3、HCO3-和CO32-的分布系数。

若碳酸盐的总浓度为0.10mol/L，各组分的浓度为多少？

3-16H3AsO4的

~

分别为2.20，7.00，11.50。

计算说明pH=7.00时下列各存在形式的平衡浓度之间的关系：

（1）[H3AsO4]/[H2AsO4-]

（2）[H2AsO4-]/[HAsO42-]

（3）[HAsO42-]/[AsO43-]（4）[H3AsO4]/[AsO43-]

3-17在总浓度为1.0⨯10-2mol/L铜溶液中，已知游离氨的浓度为1.0⨯10-3mol/L。

计算Cu2+、Cu（NH3）32+的分布系数和平衡浓度。

3-18写出下列溶液的质子条件：

（1）H2SO3

（2）NaHSO3（3）Na2SO3（4）NH3

（5）NH4Cl（6）HAc+NH4Cl（7）HAc+NaAc（8）NH3+NH4Cl

（9）（NH4）2HPO4（10）NH4H2PO4

3-19已知EDTA作为六元酸的

=10-0.9、

=10-1.6、

=10-2.07、

=10-2.75、

=10-6.24、

=10-10.34，计算pH为4.5和5.5时EDTA的酸效应系数αY（H）和lgαY（H）。

该pH条件下，[Y]在EDTA总浓度中占百分之几？

3-20已知lgKZnY=16.5，lgKAlY=16.1，lgKFeY-=25.1，lgKFeY2-=14.3（即Fe2+与Y络合物），lgKCaY=10.7，计算

（1）pH=5.0时ZnY的KZnY'和lgKZnY'；

（2）pH=5.0、[Ca2+]=0.01mol/L时AlY的KAlY'和lgKAlY'；

（3）pH=3.0、[Fe2+]=0.01mol/L时，FeY-（三价铁）的KFeY'和lgKFeY'；

（4）pH=2.0、[Fe2+]=0.01mol/L时，FeY-（三价铁）的KFeY'和lgKFeY'。

3-21已知lgKZnY=16.5，pH=9.0时lgαY（H）=1.4,而锌氨络离子的各级稳定常数lgK1~lgK4分别为2.27、2.34、2.40、2.05，。

计算pH=9.0，[NH3]=0.10mol/L时ZnY的KZn'Y'和lgKZn'Y'。

3-22AgCl沉淀在pH=8.0、络合剂L的总浓度CL=0.10mol/L溶液中的溶解度。

已知HL的pKa=10，AgL2的lgβ1=3.0，lgβ2=7.0，AgCl的Ksp=10-9.74。

3-23配平下列反应式，并指出反应物中氧化剂和还原剂的物质的量是按几比几关系进行的。

（1）FeCl3+SO2+H2O−−FeCl2+HCl+H2SO4

（2）Na2S2O3+I2−−NaI+Na2S4O6

（3）Mn（NO3）2+K2S2O8+H2O−−KMnO4+K2SO4+H2SO4+HNO3

（4）KBrO3+KI+H2SO4−−I2+KBr+K2SO4+H2O

（5）Cr（NO3）3+NaBiO3+HNO3−−Na2Cr2O7+Bi（NO3）3+NaNO3+H2O

（6）I2+H2S−−HI+S↓

（7）NaClO+Na3AsO3−−NaCl+Na3AsO4

3-24如果希望标定时滴定剂的用量在25到30ml之间，下列基准物质的称出量应在什么范围？

滴定剂基准物质

（1）0.030mol/LHClO4Na2CO3（生成CO2）

（2）0.20mol/LNaOH苯甲酸C6H5COOH

（3）0.030mol/LBa（OH）2KH（IO3）2

（4）0.040mol/LH2SO4Na2B4O7·10H2O

3-25碘酸氢钾KH（IO3）2是一种基准物质，可以用来标定多种试剂溶液。

今取6.370g于容量瓶中配制成1000ml溶液，计算

（1）物质的量浓度

。

（2）作为酸时的基本单元为KH（IO3）2，物质的量浓度为多少？

（3）作为还原剂，反应产物为IO4-时，一般所选的基本单元是什么？

据此计算的物质的量浓度为多少？

（4）在6mol/LHCl溶液中作为氧化剂，反应产物为ICl（其中I是+1价状态）时，一般所选的基本单元是什么？

据此计算的物质的量浓度为多少？

（5）对KSCN的滴定度。

（2SCN-+3IO3-+3Cl-+4H+===2HCN+2SO42-+3ICl+H2O）

3-26称取含硫的有机物试样0.3000g，在氧气流中燃烧，使其中的硫全部转化为二氧化硫，并通入含有足量过氧化氢的溶液中吸收。

最后，以0.1000mol/LNaOH溶液滴定至恰好反应完全，消耗30.00ml。

计算试样中硫的百分含量。

3-27移取相同体积的钙溶液两份，一份用0.02000mol/LEDTA溶液滴定，耗去25.00ml。

另一份沉淀成CaC2O4，过滤，洗涤，溶于稀H2SO4中，用0.02000mol/LKMnO4溶液滴定，问需KMnO4溶液多少ml？

3-28某一元酸的摩尔质量为80.00。

用标准NaOH溶液滴定含此酸的试样1.6000g，如果试样中酸的百分含量X（%）正好是NaOH溶液浓度的50倍，问滴定时将耗去NaOH溶液多少体积？

3-29有不纯的石灰试样2.000g，用HCl溶液滴定以测定其中钙的百分含量。

如果滴定时所消耗HCl溶液体积的1/4正好与钙的百分含量X（%）相同，问HCl溶液的浓度为多少？

3-30某H2SO3溶液与KMnO4反应：

2MnO4-+5H2SO3=2Mn2++5SO42-+3H2O+4H+，需消耗KMnO420.00ml，反应生成的酸需用0.1000mol/LNaOH溶液20.00ml才能中和。

今移取20.00ml上述KMnO4溶液，问：

用0.2000mol/LFe2+溶液滴定至化学计量点时，需消耗多少毫升？

***

3-31对于下列催化反应R+M

P+Q通过测量反应物R的浓度变化，写出测定催化剂X浓度的积分形式的速率方程表达式，并讨论测定催化剂含量的三种具体方法。

3-32有两种性质十分相似的物质R、M，它们的一级反应都是生成P，若用动力学分析法同时分析未知R、M的浓度，应如何设计实验。

（提示：

两反应均生成P产物，可用P产物浓度的改变列出各自的速率方程。

混合物测定时，对于t时刻产物[P]是两个反应的加和。

）

第四章酸碱滴定法

Acid-BaseTitrations

4-1为什么滴定中所用标准酸溶液一般都以HCl等强酸而不用HAc等弱酸？

标准碱溶液以NaOH等强碱而不用氨水等弱碱？

为什么标准溶液的浓度通常采用0.02mol/L~0.2mol/L左右，而很少采用过浓或过稀的溶液？

4-2酸、碱溶液的浓度及弱酸或弱碱的离解常数对滴定反应的完全程度有何影响？

弱酸（或弱碱）的Kac（或Kbc）小至何值时就不能准确滴定？

为什么？

4-3“滴定时多加点指示剂可以使终点变色明显”；“指示剂选择得越恰当，终点时的变色就越明显；指示剂选择得越不恰当，终点时的变色就越不明显”。

这两句话是否正确？

说明理由。

4-4已知下列酸、碱和指示剂的常数，请回答以下问题：

酸pKa

碱pKb

指示剂

HB4.85

NOH8.70

I（酸）pKa=5

HC9.30

ROH3.80

II（碱）pKb=5

HD8.70

VOH3.70

III（酸）pKa=9

（1）下列哪一些滴定是可行的（假设浓度均为0.1mol/L）

（a）NaOH滴定HB（b）NaOH滴定HC（c）HCl滴定NOH（d）HCl滴定VOH

（e）HCl滴定D（f）HCl滴定B（g）NaOH滴定N+（h）NaOH滴定R+

（2）若在

（1）中判断可以进行滴定的话，则应如何从上表中选择合适的指示剂（一种或多种）？

4-5以HCl滴定Na2CO3，若在冷溶液中直接滴定到终点（Na2CO3→H2CO3），为什么应该用甲基橙作指示剂，而不采用甲基红？

如果在化学计量点来临前将溶液煮沸，冷却后继续滴定，为什么甲基红又成了非常合适的指示剂？

如果加入稍过量的HCl，煮沸除尽CO2后，再用NaOH回滴，为什么连酚酞也成为合适的指示剂了？

4-6为什么滴定Na2CO3到NaHCO3终点时，指示剂的变色总是不可能非常明显，滴定误差也可能会高于±0.5%?

4-7用蒸馏法测定铵盐中氨的百分含量时，为什么用已知量并且过量的HCl作吸收液，最后用NaOH滴定；而用H3BO3溶液作吸收液，最后却用HCl滴定？

为什么两种滴定中都用甲基红而不用酚酞作指示剂？

4-8某同学用标准HCl溶液来标定普通的NaOH溶液，采用甲基橙作指示剂（假设没有指示剂空白）。

然后他用此碱溶液去测定试样中邻苯二甲酸氢钾的含量，采用酚酞作指示剂。

他所得的结果将会偏高、偏低还是正确的？

说明原因。

4-9如果NaOH标准溶液在存放过程中吸收了CO2，再用来滴定强酸或弱酸时，各自对滴定的准确度将有何影响？

4-10用pH滴定的方法绘制0.1mol/LHCl溶液滴定0.1mol/LNaOH溶液的滴定曲线，如图所示。

解释为什么曲线呈这种形状。

4-11计算下列浓度HCl溶液的pH值：

（1）2.00⨯10-4mol/L

（2）1.00⨯10-5mol/L（3）2.00⨯10-7mol/L（4）1.00⨯10-8mol/L

4-12设有三种弱酸，pKa分别为3.00、5.00和7.00，计算这三种弱酸在浓度分别为0.100mol/L、0.0100mol/L和0.00100mol/L时溶液的[H+]。

4-13.计算下列溶液的pH值：

（1）0.10mol/LH3BO3

（2）0.040mol/LH2CO3（3）0.020mol/LH2C2O4（4）0.010mol/LNa2CO3

4-14HA的pKa=9.00，计算下列溶液的[H+]

（1）0.010mol/LNaA-1.0⨯10-3mol/LHA

（2）0.010mol/LNaA-1.0⨯10-4mol/LHA（3）0.010mol/LNaA

4-15计算下列溶液的pH值：

（1）0.050mol/L二氯乙酸铵溶液

（2）0.10mol/LNH4CN（3）2.0⨯10-3mol/LHCOONH4

（4）NaAc-H3BO3混合溶液，其中NaAc浓度为0.20mol/L、H3BO3浓度为0.050mol/L。

4-16已知某弱碱的相对分子质量为60.10，将该弱碱0.707g溶解制备成1000ml溶液，测得溶液的pH=11.40，求该弱碱的pKb值。

4-17考虑溶液中离子强度的影响，计算0.10mol/LNaH2PO4溶液的pH值。

如果忽略离子强度的影响，pH又为多少？

4-18用0.1000mol/LKOH溶液滴定20.00ml0.1000mol/LHCOOH溶液时，化学计量点和化学计量点前后各0.1%时的pH值为多少？

用溴酚蓝或中性红作指示剂是否合适？

4-19用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00ml0.1000mol/L弱碱盐（该弱碱的Kb=1.00⨯10-10），问化学计量点和化学计量点前后各0.1%时的pH值为多少？

并列举出四种合适的指示剂来。

4-20柠檬酸的

=7.4⨯10-4、

=1.7⨯10-5、

=4.0⨯10-7，用0.1000mol/LNaOH溶液滴定0.1000mol/L柠檬酸时，滴定可达到的化学计量点pH值为多少？

宜采用什么指示剂？

说明理由。

4-21下列滴定体系中，请选择合适的指示剂。

滴定体系

甲基黄

（2.9~4.0）

甲基红

（4.4~6.2）

酚红

（6.4~8.2）

酚酞

（8.0~9.8）

百里酚酞（9.4~10.6）

0.01mol/LNaOH滴定0.01mol/LHCl

0.1mol/LNaOH滴定0.1mol/LHCl（含有0.1mol/LNH4Cl）

0.1mol/LHCl滴定0.1mol/LNaOH（含有0.1mol/LNaAc）

0.1mol/LHCl滴定0.1mol/LNH3溶液

0.1mol/LNaOH滴定0.1mol/LH3PO4到HPO42-终点

0.1mol/LHCl滴定0.1mol/LNa3PO4到H2PO4-终点

4-22用0.1000mol/LNaOH滴定0.1000mol/LHCOOH时，如果滴定终点的pH分别为10.0和7.0，终点误差各为多少？

4-23用0.1000mol/LHCl滴定0.1000mol/L氨水时，如果滴定终点的pH为7.0和4.0，终点误差各为多少？

4-24称出0.3421g纯KHC2O4⋅H2C2O4⋅2H2O，溶解后以酚酞作指示剂用NaOH溶液滴定，耗去41.07ml。

计算NaOH溶液的浓度。

4-25测定小麦制品中蛋白质的百分含量时，可将其氮的百分含量乘以5.70算得。

某麦粉试样0.909g，用克氏法进行分析，生成的氨蒸馏到50.0ml0.0506mol/LHCl溶液中，需用7.46ml0.0491mol/LNaOH溶液去回滴。

计算麦粉中蛋白质的百分含量。

4-26用克氏法分析血清样品中的蛋白质（球蛋白和白蛋白混合物）时，以其氮的百分含量乘以换算因数6.25算得。

将一个2.00ml血清样品煮解后，氨被蒸馏至H3BO3溶液中，需要用15.0ml标准HCl溶液滴定。

而该HCl是以相同方法处理0.330g纯的（NH4）2SO4来标定的。

如果标定需HCl溶液33.3ml，那么，血清中蛋白质浓度是多少？

以100ml样品中含有多少g表示。

4-27用ICP光谱法测定，测得血样中磷酸盐总浓度为3.00⨯10-3mol/L。

如果血样的pH值是7.45，问血样中的H2PO4-和HPO42-浓度各为多少？

4-28有五份碱溶液，其组分可能是NaOH、Na2CO3或NaHCO3，也可能是NaOH+Na2CO3或NaHCO3+Na2CO3。

取25.00ml试液，用0.1200mol/LHCl溶液滴定，所耗酸的体积列于下表。

其中V1为酚酞终点，V2为溴甲酚绿终点。

问：

（1）各溶液的组分是什么？

（2）溶液中各组分的浓度是多少mg/ml？

（a）

（b）

（c）

（d）

（e）

V1，ml

22.42

15.67

29.64

16.12

0.00

V2，ml

22.44

42.13

36.42

32.23

33.33

4-29一系列溶液可能单独含HCl、H3PO4或NaH2PO4，也可能是HCl+H3PO4或H3PO4+NaH2PO4混合液。

下表是滴定25.00ml试液时所需0.1200mol/LNaOH溶液的体积，其中V1为溴甲酚绿终点，V2为百里酚酞终点。

问：

（1）各溶液的组分是什么？

（2）溶液中各组分的浓度是多少mg/ml？

（a）

（b）

（c）

（d）

（e）

V1（ml）

18.72

7.93

0.00

13.12

13.33

V2（ml）

23.60

7.95

16.77

35.19

26.65

4-30以无水乙醇为溶剂，用0.100mol/LC2H5ONa滴定50.0ml0.0500mol/LHClO4。

（1）计算加入0.00、12.5、24.9、25.0、25.1和30.0ml碱时，溶液的pH值（-lg[C2H5OH2+]）。

（假定在乙醇中HClO4和C2H5ONa都是完全离解的）。

（2）将

（1）中体积从24.9到25.1ml的pH变化同水作溶剂（碱为NaOH）时类似的pH变化作比较，哪一个∆pH大？

第五章络合滴定法

ComplexometricTitrations

5-1络合滴定剂EDTA具有哪些特点？

为什么不能用氨水滴定Cu2+？

5-2请讨