分析课后作业答案doc.docx
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分析课后作业答案doc
第四章
12•测定某试样中铝的质量分数，其6次平行测定结果分别为：
55.36%,55.45%,55.47%,55.46%,55.38%和55.40%。
计算：
平均值、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差、相对标准偏差犁极差。
解：
平均值：
x=55.42%
平均偏差：
d-—0.04%相对平均偏差：
t/r=x100%=0.07%
兀
标准偏差：
5=j^L=o.O5%相对标准偏差：
Sr=£x100%=0.09%
Vn-\x
极差：
A=55.47%-55.36%=0.11%16.测定黄铁矿中硫的质量分数，6次测定结果分别为30.48%,30.42%,30.59%,30.52%,
30.56%和30.49%,分别计算置信度为90%和95%时总体平均值的置信区间。
解：
x=30.515=dl=0.06%
Vn-1
c
p=x±tp,S-=X±/0905石=30.51%±2.02X0.025%=30.51%±0.05%
p=x±tpfSx=x±/095S^=30.51%±2.57x0.025%=30.51%±0.06%'"V/7
18.9次测定某矿样中铁的质量分数，平均值为25.50%,s=0.5%,计算：
（1）总体平均值的置信区间；
（2）
若上述数据为5次测定的结果，总体平均值的置信区间又是多少？
比较结果可得岀什么结论（P均为95%）,并解释原因？
在同样置信度下，置信区间大小与测定次数有关，测定次数多，置信区间小，结果更可靠。
因为随机误差随测定次数增加而减小。
25.用Q检验法判断下列数据中，有无可以舍去的数据？
（P=90%）
（1）24.26,24.50,24.73,24.63；
（2）6.400,6.416,6.222,6.408.
解：
（1）
可疑值24.26
（2）
可疑值6.222
第五章
17.要加入多少毫升水到1.000L0.2000mol-L'1的HC1溶液里，才能使稀释后的HC1溶液对CaO的滴定度THci/cao=0.005000g/mL?
厶““一、丄2x0.005000g-mL_,x103mL•L_,AtT_,
解：
稀释后HC1的浓丿芟为CHCi=-n=0」783mol・lJ
56.08gmol
设稀释需耍加水VL
ILx0.20000mol•L_,=（IL+7）x0.1783molL'1r=0.122L=122mL
21•称取分析纯试剂MgCO31.850g溶解于过量的HCI溶液48.48mL中,待两者反应完全后，过量的HC1需3.83mLNaOH溶液返滴定。
已知30.33mLNaOH溶液可以中和36.40mLHC1溶液。
计算该HC1和NaOH溶液的浓度。
解：
设HCI、NaOH溶液的浓度分别为chci，%（）H
J0.03033L•cNa0H=0.03640L•cIIC）
（1）
^0.04848L-cIlcl=（1.850g/84.32g-mof1）x2+0.00383L-cNaOn
（2）
chci=1.000mol*L】
CNaOH=L200mol*L
25•在1.000gCaC03试样中加入0.5100molL-1的HCI溶液50.00mL,待反应完全后，用0.4900molL_1NaOH标准溶液返滴定过量的HC1溶液，用去NaOH溶液25.00mL,求CaCO3的纯度？
解：
1
；y[（c7）HC|—（c7）NaOH]xM迅
co-—
叫
-[0.51OOmolL1x0.05000L-0.4900molL1x0.02500L]xl00.09g・moF1
l.OOOg
0.6631
第六章酸碱滴定法
4•写出下列酸碱组分的MBE、CBE和PBE（设定质子参考水准直接写出），浓度为c（mol/L）
（2）NaNH4HPO4
解：
MBE：
[NH：
]+[NH』=c
[H2PO4]+[HPO：
]+[P0：
田比P04]=c
[Na+]=c
CBE：
[Na+]+[NH4+]+[H+]=[H2PO；]+2[HPO42']+3[PO43']4-[0H"]
PBE：
[H2PO4]+2[H3PO4田H]=口比田POj+QH]
（3）NH4H2PO4
解：
MBE：
[NH；]+[NH3]=c
[H2PO4]+[HPO：
]+[PO：
HH3PO4]=c
CBE:
[NH4+]+[H+]=[H2PO4]+2[HPO42-]+3[PO43-]+[OH]
PBE：
[H3PO4]+[H+]=[NH3]+[HPO42-]+2[PO/]+[OH']
1&计算下列各溶液的pH（3）0.10mol•E,NH4C1（6）1.0X10-4mol-L1NaCN
解：
（3）Kb，nh3=1.8X10°Ka=KJKb=5.6Xe\°
cKa=0.10X5.6X10i°=5.6X10」>20Kwc/Ka=0.10/（5.6X10“°）>400
pH=5.12
cKb>20Kwc/Kb<400
pOH=4.51pH=9.49
[H+]=7^7=V5.6xl0-11=7.5xlO~6（mol-L1）（6）Kb=Kw/Ka=1.0X1O-14/7.2X1O,o=1.4XIO'5
[OH_]=—Kb+J：
=3」x105（molL1）
20.
（1）250mgNa2C2O4溶解并稀释至500mL,计算pH=4・00时该溶液中各种型体的浓度
解:
（1）Kai=5・9Xl（y2Ka2=6・4X10乃[Hg.OXlO,
22•若配制pH=l0.00,cNn3+cNii4+=l.OmobL-1的NHs-NHqCl缓冲溶液1.0L,问需要15mol-L-1氨水多少毫升？
需要NHqCI多少克？
解：
由pH=pK“+lg±^=9.26+lg5山
°NH；10一CNH3
解得：
CNH3=0・85molL“CNH4=015molL，
需要NH4C1的质量加=0.15mol・L?
xl.0Lx53gmol‘=8.0g
24.
（1）在lOOmL由1.0mol-L_,HAc和l.OmoVLNaAc组成的缓冲溶液中，加入1.0mL6.0mol-L^HCl溶液后，溶液的pH有何变化？
（2）若在lOUmL由pH=5.00的HAc・NaAc缓冲溶液中加入1.0mL6.0mol-L^NaOH溶液后，溶液的pH增大O.lOpH单位，问此时缓冲溶液中HAc、NaAc的分析浓度各为多少？
解：
（1）HAc的Ka=1.8X10”pKa=4.74
加入酸之前:
pH=pKa+lg（Cb/ca）=4.74+lg（1.0mol-L'1/1.0mol-L1）=4.74
加入酸之后：
＜
1皿。
1"0.100L-6皿。
1•八1.0X10-J093罰上
101x10_3L
1.Omol•「x0」00L+6.0mol•L"x1.0x10心L
101x10-3L
pH=pKa+lg0b/c；）=4.74+lg（0.93mol-L1/1.05mol•L'1）=4.69
pH变化：
ApH=pH,-pH=4.69-4.74=-0.05
⑵加入碱前pH=5.0pH=pK“+lg—^=4.74+10—^=5.00
（1）
C，HAcC，HAc
加入碱后pH=5.10
c.c.x1OOmL+1.OmLx6.0mol-L1
pH=p©+览亠=4.74+lg'c=5.10
（2）
cHAccHAcxlOOmL一l.OmLx6.OmolL
解⑴
（2）得：
加入碱前缓冲溶液的组成：
eAc-=0.72molf1Cha产OdOmolU
加入碱后缓冲溶液的组成：
e\c-=0.76molf1c仏产0.33mol-L1
26.某一元弱酸HA试样1.250g用水溶解后稀释至SO.OOmL,可用41.20mL0.09000molL_,NaOH滴定至计量点。
当加入8.24mLNaOH时，溶液的pH=4・30。
（1）求该弱酸的摩尔质量；
（2）计算弱酸的解离常数K』和计量点的pH；（3）选择何种指示剂？
解：
（1）1・250g/M=0.09000mol-L'1X0.04120L=0.003708
M=337.llgmol-1
（2）计量点前HA・A-的缓冲溶液
pH=pKa+lgCb/ca
4.30=pKa+lg&24/（41.2-8.24）
pKa=4.9Ka=1.3X10-5
0.09000x41.20xl,0xlQ~14
（50.00+41.20）x1.3xl0'5
计量点时
[OH-]==
=5.6xlO^mol-L1
pOH==5.25
pH=14.00-5.25=8.75
（3）酚酥作指示剂
28•计算用O.lOOOmolL1的HC1溶液滴定20.00mL0.1mol-L1的NH3溶液时,
（1）计量点;
（2）计量点前后±0.1%相对误差时溶液的pH；（3）选择哪种指示剂？
解：
（1）HC1+NH3=NH4CI
计量点时：
cNH4+=0.05000molf1Ka=5.6XIO'10
因为cKa>20Kwc/Ka>400
[H+]=7^7=V0.0500x5.6x10~10=5.3x10_6mol-L'1
pH=5.28
c20f）f）—19oq
（2）相对课差为・0.1%时pH=pK“+lg』^=9.26+lg~~=6.26
务19.98
相对误差为+.1%时[H+]=""）hc厂（c?
）n比=5.00xlO-5molL'1
^hc.+丘
pH=4.3
（3）指示剂：
甲基红（MR）或澳甲酚绿
36.含有酸不容物的混合碱试样l.lOOg,水溶解后用甲基橙为指示剂。
滴定至终点时用去HCI溶液（THci/co=0・01400g/mL）31.40mL,同样质量的试样改用酚猷:
为指示剂，用上述HCI标准溶液滴定至终点时用去13.30mLo计算试样中不与酸反应的杂质质量分数。
解：
杳表：
A/cao=56.08gmol1M2x103x7cHC1=纠uUgo=o.4993mol・L_
Mco
V|=13.30mL
因为V2=31.40mL-13.30mL=18.10
eVM
"^^63.99%
❻则=叱-“必心=i&3o%tn
Q杂质=100%-18.13%-63.99%=17.71%39•某溶液可能含有H3PO4或NaH2PO4或N^HPOq或它们不同比例的混合溶液。
以酚酥为指示剂，用48.36mL1.000mol-L^NaOH标准溶液滴定至终点，接着加入甲基橙，再用33.72mL1.000mol-L'HCl溶液回滴定至甲基橙终点。
问混合后该溶液组成如何？
并求出各组分的物质的量（mmol）o
解：
酚瞅为指示剂VNaOH＞甲基橙指示剂的VHCI
说明混合溶液为H3PO4和NaH2PO4
nH3PO4=1000mol-L'1（48.36mL-33.72mL）=14.64mmol
nNaH2PO4=1.000mol-L_,（33.72mL-14.64mL）=19.08mmol
第七章络合滴定
14.在0.OlOmol儿池■溶液中:
加氟化鞍至溶液中游离F■的浓度为O.lOw^Z/Z.
可溶液中铝的主要型体是哪一种？
浓度为多少？
解:
査表：
陀人到輛05分别是：
6.13,11.15,11.50,17.75.19.37.19.84
Ca二0.OlOmol/L[F"]=0.10mol/L
5=5=
小1+以旷]+昼旷]'+/^・]3+角旷]“+屁旷]'+/^・]5
_1
=l+105D*10-lw+1011^*10-2OC，+1015^*10-3^+10r_5*10^+10^3_*10-5^+101^*10-600
=2.78*IO"15
耳=6=硝旷]=2.78*IO-1500*10513*l0“00=2.78*10-987
§込严场旷尸
2=5,=^AF-]4
3.=d,=^[F-f最大主要型体是AlF/・
6=%=荻[F丁
[AlF?
-]=^*C*=6一60*10%"Z
19一今有PH=5.5的某溶液，其中的CF,時和的浓度均为1.0*10-W/Z对于切7：
4与C/•的主反应，计算其弓值。
解：
査表PH=5.5时理①的=5.511呱即二8.7
6陆=1+K.0[A仗"]=1+1087*10*10_2=1+1067=1067
*=*池）+亦）-1=1057+10551-1=50.12*105+3.24*105
=53.36*105=5.34*105
所以為=5.34*106=10673
22•若溶液的pH=11.00,游离的CN一的浓度为1.0X10_2mol-L-1,计算HgY络合物的lgK；gY值。
已知Hg"—CN一络合物的逐级形成常数〜魄位分别：
1&00,16.70,3.83和2・98o
解：
查表pH=11.00时，临久蚀）=0.07JgaHg（OH）=15.9,lgA：
HgY=21.80Sg（CN）=l+0JCN-]+02〔CN寸+03〔CN-F+几[CN-]4
=14-1018OOx10-2+1O3470XIO-4+103853X10“+104,5,xlO'8
=1033.55
aHg=^Hg（CN）+aHg（OH）_1
=103355+10,59-l=103355
Ig^HgY=Ig^HgY一Ig«Y（H）-lg%
=21.80—0.07—33.55=—11.82
24•在pH=2.0时，用20.OOmLO.02000molL_1EDTA标准溶液滴定20.00mL2.0X10_2molL_,Fe3+。
问当EDTA加入19.98mL,20.OOmL,20.02mL和40.OOmL时,溶液中的pFe
（ni）如何变化?
解:
（1）当rEDTA=19.98mL
0.020mol・L‘x（20.00mL・19.98mL）
20.00mL+19.98mL
pFe=5.00
（2）当rEDTA=20.OOmL
lgA?
FcY=25.10,pH=2.0,lgcifY（H）=13.51
lgK；eY=Ig^FeY一览^丫仙=25.10-13.51=11.59
1,,
PFesp二亍（PCFe,sp+览《尸。
丫）
=y（2.00+11.59）
=6.80
⑶当Adta=20.02mL
=11.59-3.00=8.59
（4）
当rEDTA=40.OOmL
11.59
26•铅蓝黑R的酸解离常数Kal=10-73,Ka2=10-135,它与镁络合物的稳定常数KMgIil=1076。
⑴计算pH=10.0时的pMgt；
（2）以0.02000mol/LEDTA滴定2.OX10_2mol/LMg2+,计算终点误差；（3）与例7-6的结果相比，选择哪种指示剂更为合适？
解：
（1）pMgl=lg^Mgin-lgaIn（H）
=7.6-lg«In（H）
又弘（H）"+0f[H+]+0f[H+]
=1+1013'5x10-104-102°x10-20
=1035
pMgt=7.6-lg«In（H）=7.6-3.5=4.1
（2）査表:
lg/CMgY=8.7,pH=10.00,lgaY（H）=0.45,lgaMg（0H）=0
lgKjvfgY=lgKf^gY-lg^Y（H）
=8.7-0.45=8.25
pMgsp右（pc畑卩+临心刖）
=*（2.00+8.25）=5.12
ApMg=pMgep-pMgsp=4.1-5.12=1.02
=/=xlOO%=-0.8%
V10_20xl0825
⑶与例7-6结果比较，选用钻黑卩更合适，终点误差为0.1%
31••浓度均为2.0X10-2mol・1/的Th4\La'"混合溶液，欲用0.02000mol・LEDTA分别滴定，试问：
（1）有无可能分步滴定？
（2）若在pH=3.0时滴定Th匕能否直接准确滴定？
（3）滴定Th'后，是否有可能滴定La?
*?
讨论滴定适宜的酸度范围，已知La（0II）3的Kp=10f⑷滴定Lf*选用何种指示剂为宜?
解:
⑴lgKd=15.50lgK^y=23.2
AlgK=lg^ThY-lg^LaY=7.7>6
可以分步滴泄
（2）pH=3.0lgczY（H）=10.6
J=Gy（H）+旳3TTO'0'60+1O13-50-1
=10她
•gK“y=lgK^y一临仅y一】g^TIUOH）
=23.2-13.50-0=9.7>8可以直接准确滴泄⑶计算滴泄Lf-的最低pH
lg^Y（H）=lgC/,spKs・6=7.5.・.查表pH二4・5
计算滴定La并的最高pH
在pH=4.5-8.4之间可以准确滴定La?
+
⑷・・•在pH=6时：
PLasp冷（pcgp+lg心丫）
=*（2.0+15.5—4.65）=6.4
x・o为指示剂：
pLacp=pLat=5.6
・•・可以用x・o为指示剂
33•有一矿泉水试样250.0ml,其中K*用下述反应沉淀：
Kb+（C6H5）4B=KB（C6H5）4；
沉淀经过滤、洗涤后溶于一种有机溶剂中，然后加入过量的HgY2~t则发生如下反应：
4HgY2'+（C6H5）4B'+4比OH3BO3+4C6H5Hg卜+4HY，+OH
稀出的EDTA需29.64mL0.05580mol-L'1Mg?
+溶液滴定至终点，计算矿泉水中K?
的浓度，用mg・L"表示。
健._（°7儿82+x4xMk_00558Omol•Ux0.02964Lx0.25x39.1Og•mol"
0.2500
0.250L
64.68mg-L1
35•称取0.5000g铜锌镁合金，溶解后配成lOO.OmL试液。
移取25.00mL试液调制pH=6.0,用PAN作指示剂，用去37.30mL0.0500mol•I?
EDTA滴定C屮和Zn2+.另取25.00mL试液调制pH=10.0,加KCN掩蔽C屮和Zn2+JS,用4.10mL同浓度的EDTA滴定MgS然后再滴加甲醛解蔽Z十又用上述EDTA13.40mL滴定到终点。
计算试液中铜、锌、镁的质量分数。
4.1mLxlO_3L-mL_1x0.0500mol-L~lxM..lOO.OmL
X
0.5000g25.00mL
4」mLx10一3L•mLx0.0500mol•L"x24.3lg•mo「lOO.OmL
0.5000g25.00mL
=0.0399
13.40mLxl0^LmL」x0.0500mol・lJlOO.OmL
0.5000g%25.00mL
13.40mLxlO3L-mL1x0.0500molL1x65.39g-mol11OO.OmL
0.5000g25.00mL
=0.3505
^Cu=
（37.30二13.40）mLx1（T?
L•mLx0.0500mol17】xlOO.OmL
0.5000g%25.00mL
23.90mLxl03LmL1x0.0500mol-L~'x63.55g-mol!
lOO.OmL
■X1
0.5000g
25・00mL
=0.6075
第八章氧化还原滴定
17.计算pH=10.0,[NH4+]+[NH3J=0.2mol-L'1时Zn^/Zn电对的条件电位。
若cZn（n）=0.02mol-L1,体系的点位是多少？
解:
Zn2++e_=ZnEe=-0.763V
21•对于氧化还原反应BrO3+Br+6H*=3Br2+3H20
（1）求此反应的平衡常数；
（2）计算当溶液的pH=7.0,|BrO3]=0.1mol-L[Br]=O.7mol・L时，游离漠的平衡浓度。
解：
⑴]「〃（砰—可）=5x（1.52V-1.09V）
0.059V-0.059V
解：
Fe3++C=Fj+,Ef=0.73V
Sn4++2e~=Sn2\E/=0.07V
E异哥+Mf_0.73V+0.07Vx2“29V
SP
24.在0.10mol•L_1HC1介质中，用0.2000mol•L'1Fe3+滴定0.10mol•L_1Sn2+,试计算在化学计量点时的电位及其突跃范围。
在此滴定中选用什么指示剂，滴定终点与化学计量点是否一致？
已知在此条件下，Fe37Fe2电对的E0'=0.73K,Sw4+/Sw2+电对的0=0.077。
耳+佝
口_口八3x0.059V”“
E-o.1%-耳+~-16V
E"Ef-3XO°59V=0.73V少0。
590.55V
•••计量点与终点不一致
・•・突跃范围:
0.16V〜0.55V因为次甲基蓝V=0.36V又因为耳』hEsp
27.某KMnO4标准溶液的浓度为0.2012mol・L-1,求滴定度：
（1）Tkmg处•
（2）7\如04化03：
（3）TKMn（）4/FcS（）4.7H2（）
解：
（1）
32.准确称取软镒矿试样0.5261g,在酸性介质中加入0.7049拓N七CqO.加热至反应完
全。
过量的Na2C2O4用0.02160hio】/LKMii04滴定至终点，用去30.47mLo求软猛矿
MnO2的质量分数
解：
MnO2+H2C2O4+2H+=Mn2++2CO2f+2H2O
2MnO4'+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2f+8H2O
各物质之间
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