定量分析简明教程答案.docx
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定量分析简明教程答案
第一章定量分析的误差和数据处理
1-2下列情况,将造成哪类误差如何改进
(1)天平两臂不等长,属于系统误差。
可对天平进行校正或者更换天平。
(2)测定天然水硬度时,所用蒸馏水中含Ca2+。
属于系统误差。
可更换蒸馏水,或作空白试验,扣除蒸馏水中Ca2+对测定的影响。
1-3填空
(1)若只作两次平行测定,则精密度应用相对相差表示。
(2)对照试验的目的是检验测定中有无系统误差,空白试验的目的是判断测定中的系统误差是否因试剂、蒸馏水不纯等所致。
(3)F检验的目的是检验两组测定结果的精密度有无显著性差异。
(4)为检验测定结果与标准值间是否存在显著性差异,应用t检验。
(5)对一样品做六次平行测定,已知d1~d6分别为0、+、、、+,则d6为。
(提示:
一组平行测定,各单次测定结果偏差的代数和为0)
1-4解:
上述计算说明为减小滴定管的体积误差,应适当增大取液的体积。
1-5解:
纯FeSO4·7H2O试剂中w(Fe)的理论值是:
di分别为:
%,%,%,%
6解:
1-7解:
用Q值检验法:
应保留
用4
检验法:
%应保留
1-8解:
解法1
S=%
有系统误差
解法2
因为%不在平均值置信区间内
有系统误差
1-9解:
S1=%S2=%
S1和S2间无显著性差异
两组数据平均值有显著性差异,有系统误差,即温度对测定结果有影响。
1-10解:
%为可疑值
解法1:
Q检验法:
%应舍
解法2:
4d检验法:
%应舍
1-11解:
(1)用返滴定法测定某组分含量,测定结果按下式计算:
计算结果应以三位有效数字报出。
(2)已知pH=,c(H+)=10-5(pH=为两位有效数字)
(3)已知c(H+)=10-3molL-1,pH=
《定量分析简明教程》第二章习题答案
2-2
(6)答:
分析纯NaCl试剂若不作任何处理就用以标定AgNO3溶液的浓度,结果会偏高,原因是NaCl易吸湿,使用前应在500~600C条件下干燥。
如不作上述处理,则NaCl因吸湿,称取的NaCl含有水分,标定时消耗AgNO3体积偏小,标定结果则偏高。
H2C2O42H2O长期保存于干燥器中,标定NaOH浓度时,标定结果会偏低。
因H2C2O42H2O试剂较稳定,一般温度下不会风化,只需室温下干燥即可。
若将H2C2O42H2O长期保存于干燥器中,则会失去结晶水,标定时消耗NaOH体积偏大,标定结果则偏低。
2-3
(1)H2C2O42H2O和KHC2O4H2C2O42H2O两种物质分别和NaOH作用时,-△n(H2C2O42H2O):
-△n(NaOH)=1:
2;
-△n(NaOH):
-△n(KHC2O4H2C2O42H2O)=3:
1。
(2)测定明矾中的钾时,先将钾沉淀为KB(C6H5)4,滤出的沉淀溶解于标准EDTA—Hg()溶液中,在以已知浓度的Zn2+标准溶液滴定释放出来的EDTA:
KB(C6H5)4+4HgY2-+3H2O+5H+=4Hg(C6H5)++4H2Y2-+H3BO3+K+
H2Y2-+Zn2+=ZnY2-+2H+
K+与Zn2+的物质的量之比为1:
4。
2-4解:
m(NaOH)=c(NaOH)v(NaOH)M(NaOH)=·L-140g·mol-1=2g
c(H2SO4稀)v(SO4稀)=c(H2SO4浓)V(H2SO4浓)
L-1=L-1V(H2SO4浓)
V(H2SO4浓)=
2-5解:
2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2
-△n(Na2CO3)=-(1/2)△n(HCl)
2-6解:
2-7解:
(反应式略)
-△n(NaOH)=-△n(KHC8H4O4)
m(KHC8H4O4)=c(NaOH)v(NaOH)M(KHC8H4O4)=
L-1mol-1=
-△n(H2C2O42H2O)=-(1/2)△n(NaOH)
m(H2C2O42H2O)=(1/2)L-1126gmol-1=
2-8解:
滴定反应:
Na2B4O710H2O+2HCl=4H3BO3+2NaCl+5H2O
-△n(Na2B4O710H2O)=-(1/2)△n(HCl)
-△n(B)=-2△n(HCl)
2-9解:
CO32-+2H+=CO2+H2O
-△n(CO32-)=-(1/2)△n(HCl)
-△n(BaCO3)+{-△n(Na2CO3)}=-(1/2)△n(HCl)
解w(BaCO3)=%w(Na2CO3)=%
2-10解:
Al3++H2Y2-=AlY-+2H+
-△n(Al3+)=-△n(EDTA)-△n(Al2O3)=-(1/2)△n(EDTA)
Zn2++H2Y2-=ZnY2-+2H+
-△n(Zn2+)=-△n(EDTA)
2-11解:
ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O
-△n(ClO3-)=-(1/6)△n(Fe2+)-△n[Ca(ClO3)2]=-(1/12)△n(Fe2+)
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
n(Fe2+)=6n(Cr2O72-)
2-12解:
Ca2++C2O42-=CaC2O4
CaC2O4+2H+=H2C2O4+Ca2+
5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O
-△n(CaO)=-△n(Ca)=-(5/2)△n(MnO4-)
《定量分析简明教程》第三章习题答案
3-1EDTA在水溶液中是六元弱酸(H6Y2+),其pKa1~pKa6分别为、、、、、、则Y4-的pKb3为:
pKb3=pKw-pKa4=14-=
3-2解:
x(HAc)=1-=
c(Ac-)=·L-1=mol·L-1
c(HAc)=·L-1=mol·L-1
3-3
(1)H3PO4的PBE:
c(H+)=c(H2PO4-)+2c([HPO42-]+3c([PO43-]+c(OH-)
(2)Na2HPO4的PBE:
c(H+)+c(H2PO4-)+2c([H3PO4]=c([PO43-]+c(OH-)
(3)Na2S的PBE:
c(OH-)=c(HS-)+2c(H2S)+c(H+)
(4)NH4H2PO4的PBE:
c(H+)=c(NH3)+2c(PO43-)+c(HPO42-)+c(OH-)-c(H3PO4)
(5)Na2C2O4的PBE:
c(OH-)=c(HC2O4-)+2c(H2C2O4)+c(H+)
(6)NH4Ac的PBE:
c(H+)+c(HAc)=c(NH3)+c(OH-)
(7)HCl+HAc的PBE:
c(H+)=c(OH-)+c(HCl)+c(Ac-)
(8)NaOH+NH3的PBE:
c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)+c(NaOH)
3-4解:
一元弱酸HA与HB混合溶液的PBE:
c(H+)=c(A-)+c(B-)+c(OH-)
(1)将有关平衡关系式代入质子等衡式中得到计算c(H+)的精确式:
(1)由PBE:
c(H+)=c(A-)+c(B-)+c(OH-),若忽略c(OH-),则:
c(H+)=c(A-)+c(B-),计算c(H+)的近似公式为:
(2)再若{c(HA)/c}/KHa,{c(HB)/c}/KHB均较大,则ceq(HA)c0(HA),ceq(HB)c0(HB),计算[H+]的近似公式为:
3-5计算下列溶液的pH值:
(1),c(H3PO4)=L-1
因为Ka1/Ka2>10,(c/c)/Ka2>,只考虑H3PO4的第一步解离
又因为(c/c)Ka1>,(c/c)/Ka1=29<,用近似式计算:
pH=
(3)c(Na3PO4)=L-1
Na3PO4Kb1=10-2,Kb2=10-7,Kb3=10-12
因为Kb1/Kb2>10,(c/c)/Kb2>,只考虑Na3PO4的第一步解离
又因为(c/c)Kb1>10-,(c/c)/Kb1<,用近似式计算:
pOH=,pH=
(4)c(NH4CN)=L-1
NH4CN为两性物质,其酸常数pKa(NH4+)=,其共轭酸的酸常数pKa(HCN)=
用最简式计算:
pH=
3-6答:
若用弱酸弱碱作标准溶液,则滴定反应的反应完全程度小,pH突跃范围小,滴定的终点误差大。
标准溶液的浓度大约为L-1左右,若浓度太稀,则pH突跃范围小,滴定的终点误差大。
3-7下列说法哪些正确:
(1)用同一NaOH滴定相同浓度和体积的不同的弱一元酸,则Ka较大的弱一元酸:
b.突跃范围大;c.计量点pH较低。
(2)酸碱滴定中选择指示剂时可不考虑的因素是:
f.指示剂的结构
(3)用同一NaOH滴定同浓度的HA和H2A(至第一计量点),若Ka(HA)=Ka1(H2A),则:
b.HA突跃较大
3-8解:
(1)Kb(NaCN)=Kw/Ka(HCN)=10-5
因为(c/c)Kb>10-8
能用HCl标准溶液准确滴定NaCN
滴定反应:
HCl+NaCN=HCN+NaCl
化学计量点时c(HCN)=L-1
pH=
选择甲基红指示剂
(2))Kb(NaAc)=Kw/Ka(HAc)=10-10
因为(c/c)Kb<10-8
不能用HCl标准溶液直接滴定NaAc。
也不能用返滴定法测定。
(3)Ka(HCOOH)=10-4
因为(c/c)Ka>10-8
能用NaOH标准溶液直接滴定HCOOH
化学计量点时c(HCOONa)=L-1
pOH=pH=
选酚酞指示剂
3-9解
(1)用NaOH标准溶液滴定c(HCl)=L-1,c(NH4Cl)=L-1的混合溶液,因Ka(NH4+)10-9,达第一化学计量点有突跃,可测强酸的分量。
此时溶液中c(NH4Cl)=molL-1/2=L-1
pH=
因为Ka(NH4+)<10-7
不能用NaOH滴定,即不能测总酸量。
(2)用NaOH标准溶液滴定c(HCl)=L-1,c(HAc)=L-1的混合溶液至第一化学计量点无突跃,故不能测强酸的分量。
因为Ka(HAc)>10-7,滴定至第二化学计量点有突跃,即可测总酸量。
此时溶液中c(NaAc)=molL-1/3=L-1
pOH=,pH=
(3)用HCl标准溶液滴定c(NaOH)=L-1,c(KCN)=L-1的混合溶液至第一化学计量点无突跃,故不能测强碱的分量。
因为Kb(KCN)>10-7,滴定至第二化学计量点有突跃,即可测总碱量。
此时溶液中c(HCN)=molL-1/3=L-1
pH=
3-10解:
(1)因为Ka1>10-7,Ka1/Ka2.<105
不能分步滴定
因为(c/c)Ka2>10-8
可以滴定至第二终点
滴定终点产物为酒石酸钠,c(Na2C4H4O6)=3molL-1
pH(计)=
可选酚酞作指示剂
(2)因为Ka1>10-7,Ka1/Ka2<105;Ka2>10-7,Ka2/Ka3<105
不能分步滴定至第一,第二终点
因为(c/c)Ka3>10-8
可以滴定至第三终点
滴定终点产物为柠檬酸钠,c(Na3OHC6H4O6)=4molL-1
pH(计)=
可选酚酞作指示剂
(3)Na3PO4为三元碱
因为Kb1>10-7,Kb1/Kb2>105;Kb2>10-7,Kb2/Kb3>105
可分别滴定至第一,第二终点
因为(c/c)Kb3<10-8
不能滴定至第三终点
滴定至第一终点时生成Na2HPO4
若用最简式计算pH(计):
pH=(1/2)(pKa2+pKa3)=(1/2)+=
可选酚酞作指示剂
滴定至第二终点时生成NaH2PO4
若用最简式计算pH(计):
pH=(1/2)(pKa1+pKa2)=(1/2)+=
可选甲基红作指示剂
(4)焦磷酸H4P2O7
因为Ka1>10-7,Ka1/Ka2<105
不能分步滴定至第一终点
因为Ka2>10-7,Ka2/Ka3>104
能分步滴定至第二终点
因为Ka3>10-7,Ka3/Ka4<105
不能分步滴定至第三终点
因为cKa4<10-8
不能滴定至第四终点
滴定达第二终点时生成H2P2O72-
pH(计)=(1/2)(pKa2+pKa3)=(1/2)+=
可选甲基红或甲基橙作指示剂
3-11答:
(1)用将NaHCO3加热至270—300C的方法制备Na2CO3基准物时,若温度超过300C,部分Na2CO3分解为Na2O,用其标定HCl时,标定结果将偏低。
(2)用Na2C2O4作基准物标定HCl时,是将准确称取的Na2C2O4灼烧为Na2CO3后,再HCl滴定至甲基橙终点。
若灼烧时部分Na2CO3分解为Na2O,对标定结果无影响。
(3)以H2C2O42H2O为基准物标定NaOH时,若所用基准物已部分风化,标定结果将偏低。
(4)c(NaOH)=L-1的氢氧化钠标准溶液,因保存不当,吸收了CO2,当用它测定HCl浓度,滴定至甲基橙变色时,则对测定结果无大影响。
用它测定HAc浓度时,应选酚酞作指示剂,则会使测定结果偏高。
3-12解:
滴定反应:
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
3-13解:
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
所以,吸收CO2后,NaOH的实际浓度和Na2CO3的浓度分别为:
若以酚酞为指示剂,用HCl标准溶液滴定此溶液,发生的反应为:
HCl+NaOH=NaCl+H2O
HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl
过程中消耗HCl的物质的量=L+L)=
故据此计算得NaOH的浓度c’’(NaOH)=/=L
3-14答:
滴定反应:
4NH4++6HCHO=(CH2)6N4H++3H++6H2O
(CH2)6N4H++3H++4OH-=(CH2)6N4+4H2O
3-15解:
3-16解:
滴定反应:
H3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2O
3-17解:
(1)样品为Na2CO3
(2)样品为Na2CO3和NaHCO3
(3)样品为NaOH和Na2CO3
3-18解:
1,NaOH+HCl=NaCl+H2O
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
2,Na2CO3+BaCl2=BaCO3+2NaCl
NaOH+HCl=NaCl+H2O
《定量分析简明教程》第四章习题答案
4-1填空:
(1)莫尔法使用的指示剂是K2CrO4,其作用原理是分步沉淀。
(2)法扬司法测Cl-离子时,若选曙红为指示剂,将使测定结果偏低。
(3)在pH=4,时用莫尔法测Cl-离子。
测定结果偏高。
(4)用佛尔哈德法测Cl-离子时,未加硝基苯测定结果偏低。
4-2简答:
(1)如何用莫尔法测NaCl、Na2CO3混合物中的Cl-
答:
用HNO3中和Na2CO3,再调pH=——后,再用莫尔法测定。
(2)如何测定KI中的I-
答:
可采用佛尔哈德法中返滴定方式进行测定。
(3)如何测定NaCl、Na2HPO4混合物中的Cl-
答:
可采用佛尔哈德法测定。
一般不用莫尔法测定,原因是有PO43-离子干扰测定。
(4)糊精或淀粉是胶体保护剂,防止AgX凝聚后表面积减小而降低对指示剂的吸附能力。
4-3解:
4-4解:
4-5解:
4-6解:
解得:
M(KIOX)=214.0gmol-1
M(K)+M(I)+M(O)X=M(KIOX)
39.098gmol-1+126.9gmol-1+16.00gmol-1X=214.0gmol-1
解:
X=3
即:
该盐的化学式是KIO3
思考题:
1,利用莫尔法测定Cl-时,在化学计量点附近指示剂K2CrO4的浓度通常控制为多少测定Br-时,其浓度若依然如此,是否可以
2,能否以K2CrO4为指示剂,用NaCl标准溶液滴定Ag+为什么
3,用c(NH4SCN)=L的硫氰酸铵标准溶液滴定c(AgNO3)=L的硝酸银溶液。
已知Ksp(AgSCN)=×10-12,Kf(FeSCN2+)=200。
(1),计算在化学计量点时c(Ag+)和c(SCN-)
(2),计算终点误差为%及+%时的c(Ag+)和c(SCN-)
(3),实验证明,为能观察到红色,c(FeSCN2+)的最低浓度为×10-6mol/L。
计算:
若控制在滴定终点时溶液中c(Fe3+)=L,此时c(SCN-)为几何能否保证终点误差在%~+%以内
《定量分析简明教程》第五章习题答案
5-8答:
(1)白云石是一种碳酸盐岩石,主要成分为碳酸钙和碳酸镁,其比例约为11。
采用配位滴定法测定白云石中钙镁含量,是将试样经盐酸溶解后,调节pH=10,用EDTA滴定Ca2+,Mg2+总量,原因是:
pH=10时,由于lgKf(CaY)-lgKf(MgY)<6,Mg2+的干扰严重,lgKf(CaY)<8,故第一化学计量点附近无明显pCa突跃,但lgY(H)=,lgKf(MgY)=故可测钙镁含量。
(2)若另取一份试液,调节pH>12,可用EDTA单独滴定Ca2+,原因是:
此时形成Mg(OH)2沉淀,Mg2+被掩蔽,故可单独滴定Ca2+。
(3)若另取一份试液,调节pH=8,用EDTA滴定,Ca2+,Mg2+均不能被准确测定。
原因是:
pH=8时,由于Mg2+的干扰,使得lgKf(CaY)<8,不能分步滴定Ca2+,且lgKf(MgY)<8,,故Ca2+,Mg2+均不能被准确测定。
5-9
(1)
5-10下列有关酸效应的叙述正确的是:
(2)
(1)酸效应系数愈大,配合物稳定性愈大;
(2)酸效应系数愈小,配合物稳定性愈大;
(3)pH值愈高,酸效应系数愈大;
(4)酸效应系数愈大,配位滴定的pM突跃范围愈大。
5-11EDTA是乙二胺四乙酸简称,它的与金属离子形成螯合物时,螯合比一般为11。
5-12计算EDTA二钠盐水溶液pH值的近似公式是pH=(1/2)(pKa4+pKa5)(=。
(EDTA相当于六元酸)
5-13PAR在溶液中存在下列平衡,它与金属离子形成的配合物颜色显红色:
HIn-pK=H++In—
使用该指示剂的pH范围是pH<。
5-14解:
pNi计=(1/2)(lgKf(NiY)+pc计)=(1/2)(lgKf(NiY)-lgY(H)+pc计)
=(1/2)=
5-15解:
查表:
pH=时lgY(H)=;pH=时lgY(H)=,lgKf(MgY)=
pH=时lgKf(MgY)=不能准确滴定,
pH=时lgKf(MgY)=能准确滴定。
5-16解:
查表:
lgKf(FeY2-)=lgKf(FeY-)=
lgY(H)==,查表:
pH约为,即滴定Fe2+的最低pH约为;
lgY(H)==,查表:
pH约为,即滴定Fe3+的最低pH约为;
5-17解:
最高酸度:
lgY(H)=lgKf(MnY)-8==,查表:
pH约为;
最低酸度:
5-18解:
5-19解:
5-20解:
5-21解:
-Δn(Fe2O3)=-(1/2)Δn(EDTA)
-Δn(Al2O3)=-(1/2)Δn(EDTA)
5-22解:
Δn(P2O5)=(1/2)Δn(EDTA)
5-23答:
Ca2+水样Mg2+加三乙醇胺Ca2+加NaOHMg(OH)2加钙红指示剂
Fe3+掩蔽Fe3+Mg2+沉淀Mg2+Ca2+pH=12+CaY
5-24答:
查表pH=lgY(H)=,lgKf(AlY)=
lgKf(AlY)=不能直接滴定Al3+,因为Al3+与EDTA的配位反应速度慢,在滴定酸度下水解,且对二甲酚橙指示剂有封闭作用。
所以采用返滴定法测定,即在酸性试液中加入过量EDTA标准溶液,调pH,加热煮沸,冷却后调pH5~6,用Zn2+标准溶液返滴过量EDTA。
第六章
6-1
(1)在硫酸—磷酸介质中,用c(
K2Cr2O7)=L-1K2Cr2O7溶液滴定c(Fe2+)=L-1FeSO4溶液,其计量点电位为,对此滴定最适宜的指示剂为:
二苯胺磺酸钠。
A,邻二氮菲亚铁(=)B,二苯胺磺酸钠(=)
C,二苯胺(=)D,亚甲基蓝(=)
(2)A
(3)C
(4)D
(5)B
6-2
(1)一氧化还原指示剂,=,电极反应为Ox+2e-=Red,则其理论变色范围为
伏。
(2)在L-1H2SO4介质中,(Fe3+/Fe2+)=,(I2/2I-)=。
则反应2Fe2++2I-=2Fe3++I2的条件平衡常数为104。
(3)已知在c(H2SO4)=4molL-1H2SO4溶液中,(VO2+/VO2+)=。
若[VO2+]=molL-1,[VO2+]=molL-1,则(VO2+/VO2+)=伏。
电极反应:
VO2++e+2H+=VO2++H2O
(4)K2Cr2O7,置换滴定,加快反应速率、I2生I3-以增大其在水中的溶解度并防I2的挥发,淀粉
6—3解:
2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2+8H2O
6-12解:
Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O
I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
n(S2O32-)=6n(Cr2O72-)
6-13解:
m(K2Cr2O7)=c(K2Cr2O7)V(K2Cr2O7)M(K2Cr2O7)
=L-1mol-1=
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
n(Fe2+)=6n(Cr2O72-)
V(Fe2+)=
6-14解:
Ca2++C2O42-=CaC2O4
CaC2O4+2H+=H2C2O4+Ca2+