分析化学第五版课后习题答案doc.docx
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分析化学第五版课后习题答案doc
第1章分析化学概论
2.有0.0982mol/L的昧0」溶液480mL,现欲使其浓度增至0.1000mol/Lo问应加入0.5000mol/L相0」的溶液多少毫升？
解.cW1+mV2=c（v1+V2）
O.O982mt>//Lx0.480L+0.5000m<7//LxV2=0.1OQOmol/Lx（0.480L+V2）,V2=2.16mL
4.要求在滴定时•消耗0.2mol/LNa0H溶液25、30叽。
问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾（KHGH0）多少克？
如
果改用"2。
4叫0做基准物质，又应称取多少克？
解：
nNctOH:
、KH5。
］=1：
1
mx—n{M=cV{M
=0.2mol/Lx0.025Lx204.22g/mol=1.Og
=n^M=cV^MAm
=Q.2mol/Lx0.030Lx204.22g/mol=1.2g
应称取邻苯二甲酸氢钾1.（fl.2g
n^tOH:
%的.2&。
=2：
1
m.=n.M=—cV.M112
二?
x0.2mol/Lx0.025Lx126.07g/mol=0.3g
m2=n2M=~cV2M
=!
x0.2mol/Lx0.030Lx126.07g/mol=0.4g
HCO-2HO〜
应称取22420.30.4g
6.含S有机试样0.471g,在氧气中燃烧，使S氧化为S02,用预中和过的氏。
2将S02吸收,全部转化为昭0“以0.108mol/LK0H标准溶液滴定至化学计量点，消耗28.2m"求试样中S的质量分数。
解.SS0H2SO42KOH
nM5八~w=x100%
%
-xO.lOSmvl/Lx0.0282Lx32.066g/mol
=2x100%
0.471g
=10.3%
8.0.2500g不纯CMO3试样中不含干扰测定的组分。
加入25.OOmLO.2600mol/LHCl溶解，煮沸除去C02,用
0.2450mol/LNa0H溶液反滴定过量酸，消耗6.50mL,计算试样'|«CaC03的质量分数。
解CaCO,2HCI
NaOHHCl
W-（cV-cV）M
w=―xlOO%=xlOO%
-（0.2600mo//LxO.O25L一0.2450”况/Lx0.0065L）xIOO.O9g/mol
=2xl00%
0.2500g
=98.24%
10.不纯Sb2S30.2513g,将其置于氧气流中灼烧,产生的S（）2通入FeCL溶液中，使Fe"还原至Fe",然后用0.02000mol/LKMn04标准溶液滴定Fe。
消耗溶液31.80mLo计算试样中Sb^的质量分数。
若以Sb计，质量分数又为多少？
S"2Sb3S06Fe2+-KMnO4
解：
一5
〃=-cV=-x0.0200血o//Lx0.03180L=0.00053so/
s雄66
%=2/zS7q=2x0.00053m。
/=0.00106mol
0.00053〃?
。
/x339.68g/mo/〔
w=xl00%=71.64%
恤0.2513g
0.00106mo/xl21.76g/m。
/“八”…“
%=xl00%=51.36%
“0.2513g
12.用纯As©标定KMnO,溶液的浓度。
若0.2112gAS2O3在酸性溶液中恰好与36.42mLKMnO」反应。
求该
KNnO」溶液的浓度。
解.•5As2O3IOASO34MnO4故
4m
cVKM11O4
=-x—X1000
5M
4
-x0.2112x1000
cK.hlO==0.02345。
",/L）
kmm36.42x197.8
14.H2C2O4作为还原剂。
可与KMnOi反应如下：
5HOC,O4+2MnO；+6H+=1OCO.T+2Mn2++8H,O
ZZ44LL
其两个质子也可被NaOH标准溶液滴定。
分别计算0.lOOmol・L'NaOH和0.100mol-L,KMnO4溶液与500mg
【成0完全反应所消耗的体积（mL）0
500
nHCO==_1000=5.553xIO*"引）
为C2O4
"a90.035
解：
•.・H2C2O42NaOH
〃已睥=2/如rn—2x5.553x10一’=11.106x10"3（/?
7/;/）
Ngti02^2^4'7
0.100
Vg==1«您工=0.110）=111（泓）
NaOH
-KMnO,
22
flKMnoA~TnH1c2oA=广5.553x10'=2.221x103（mol）
nKMno42.221x10”moori\mt\Vkmr=7—-=一（[心一=0.0222（乙）=22.2（mL）
CKMnOAIUU
16.
解:
含技皿5.442g-U1的标准溶液。
求其浓度以及对于Fe/）」（M=231.54g•moF1）的滴定度（mg/mL）o5.442
29：
18_=0（）]850（〃引/乙）
CK2Cr2O1y
T"KgxMp展4X2=0.01850x231.54x2=8.567（mg/mL）
按国家标准规定，化学试剂FeS04-7H20（J^278.04g•mol1）的含量：
99.50~100.5%为一级（G.R）；
18.
99.00%~100.5%为二级（A.R）；98.00%~101.0%为三级（C.P）。
现以KMnO4法测定,称取试样1.012g,在酸性介质中用0.02034mol•L1KMnO4溶液滴定,至终点时消耗35.70mLo计算此产品中FeSO4•7H20的质量分数，
解:
并判断此产品符合哪一级化学试剂标准。
-5Fe2+MnO；
3570
如冲叫。
=5〃帅=5x扁x0.02034=3.631xl0*g。
_mFeS0^1H20_nFeSO^H2OFeSO4^7H2O
^FeSO^lH^O='
mm
3.63lxl0-3x278.04
=99.76%
故为一级化学试剂。
1.012
20.
CN可用EDTA间接滴定法测定。
巳知一定量过量的N*与CN反应生成Ni（CN）4,过量的Ni》以EDTA标准
溶液滴定，Ni（CN）；并不发生反应。
取12.7mL含CN的试液，加入25.OOmL含过量Nf'的标准溶液以形成
Ni（CN）4,过量的Ni?
'需与10.ImL0.0130mol•L*EDTA完全反应。
已知I39.3mL0.0130mol•L1EDTA与
上述Ni”标准溶液30.OmL完全反应。
计算含CN试液中CN的物质的量浓度。
解：
vNi2+EDTA
393
-^xO.0130
c”=产=警色=皿布—=001703（L）
1000
=°・°1703x端=4.2575x10-4（*/）
llEDTA
=CEDTAX^EDTA
=0.0130=1.313x10—4（mol）
1000
fi=4（〃；2.-喝」）=1.1778x10一'（mol）
GV
%N-V
CAT
1.1778x10一3
—z-^==0.0927（moZ/L）
1」•/
1000
第2章分析试样的采集与制备
1.某种物料，如各个采样单元间标准偏差的估计值为0.61%,允许的误差为0.48%，测定8次，置信水平选定为90%,则采样单元数应为多少？
解：
f=7P=90%查表可知t=l.90
1.90x0.61/
n=（—）■=（）•=5.8a6
E0.48
2.某物料取得8份试样，经分别处理后测得其中硫峻钙量分别为81.65%、81.48%、81.34%、81.40%、80.98%、81.08%、81.17%、81.24%,求各个采样单元间的标准偏差.如果允许的误差为0.20%,置信水平选定为95%,则在分析同样的物料时，应选取多少个采样单元？
解：
f=7P=85%查表可知t=2.36
A（y236x0.13、。
。
n=（―）-=（）*■=2.4a3
E0.20
4.已知铅锌矿的《值为0.1,若矿石的最大颗粒直径为30nini,问最少应采取试样多少千克才有代表性？
解：
e>/：
6/2=0.1x302=90（^）
5.采取镒矿试样15kg,经粉碎后矿石的最大颗粒直径为2mm,设K值为0.3,问可缩分至多少克?
解：
Q>Kd2=0.3x22=i.2（kg）
设缩分n次，则2
In15+hIn—>In1.2
2
15x（L）3=1.875（kg）
命牟得3.6,所以n=3,m=2
第3章分析化学中的误差与数据处理
1.根据有效数字运算规则，计算下列算式：
（1）19.469+1.537-0.0386+2.54
45.00x（24.00-1.32）x0.1245
（3）1.0000x1000
解：
a.原式二19.47+1.54-0.04+2.54=23.51
45.00x22.68x0.1245八
—0.1271
C.原式二1.000x1000
（2）3.60.032320.592.12345
（4）pH=0.06,求[旺?
b.原式二3.6X0.032X21X2.1=5.1
d.[H+]=10006=0.87（mol/L）
A-C
y=
3.设某痕量组分按下式计算分析结果：
〃，刀为测量值，。
为空白值，〃，为试样质量。
己知
Sa二SL0.1,&=0.001,A=8.0,。
1.0,/7F1.0,求
927
K二s（A-c）|
解：
尸（A-C）2in2
s\+5-5；o.i-+o.i-o.oor.__mi
—~+土=+——=4.09x10^
（A-C）2m2（8.0-1.0）21.02
_8.0-1.0_
HA=]0=7,°故s」=74.09xlO^xV.O2=0.14
5.反复称量一个质量为1.0000g的物体，若标准偏差为0.4mg,那么测得值为1.00001.0008g的概率为多少？
解：
由"="=1.0000g
1.0000-1.00001.0008-1.0000
<11<
故有0.00040.0004,即07.
解:
日=&毛=*•
查表，得:
f=5时」=2.57,故
t2.57
Vny/6
=1.049>1
f=6时,f=2.45,故
2.45
=0.926<1
要使在置信度为95%时平均值的置信区间不超过土s,问至少应平行测定几次？
故至少应平行测定5次
9.测定黄铁矿中硫的质量分数，六次测定结果分别为30.48%,30.42%,30.59%,30.51%,30.56%,30.49%,计算置信水平95%时总体平均值的置信区间。
1v30.48%+30.42%+30.59%+30.51%+30.56%+30.49%“”
x=~2^xi==30.51%
解：
〃日6
6_
£（人1）2
/=!
〃T=0.06%
—c006%
nnss=2.57ai=x±t=30.51%±2.57x—=30.51%±0.06%
置信度为95%时:
yjnv6
11.下列两组实骑数据的精密度有无显著性差异（置信度90%）?
A：
9.56,9.49,9.62,9.51,9.58,9.63,B：
9.33,9.51,9.49,9.51,9.56,9.40
_16
工=—=9.57
解：
a.〃〜
6_
E（^-a92
故$2=32.6x101
曰=5.71%
n-1
_16
x=—Vx.=9.47
b.n心
6_
E（^-a-）2
旦=8.51%
故52=72.4xl0~4
所以
5^_72.4xlQ-4
5^"32.6X10-4
=2.221
查表得尸表=5.。
5>2.221
n-1
13.用两种不同分析方法对矿石中铁的质量分数进行分析，得到两组数据如下:
'sn
方法115.34%0.10%11,方法215.43%0.12%11
a.置信度为90%时，两组数据的标准偏差是否存在显著性差异？
b.在置信度分别为90%,95%及99%时H两组分析结果的平均值是否存在显著性差异？
§
o2
解：
（a）s「二0.001（）2,00122=1.44oZd；X°：
（b）由'=10得，二0.01,-二0.012
^01+0.012
V11+11-2=0.0332二3.32%
*-烈1In.nT115.34-15.431"1x11
.t=s+n2=3.32'11+11=0.063
查表得：
当置信度为90%时，‘。
」。
，2。
=1.72>0.063,查表得：
当置信度为95%时，^,2（）=2,09>0.063
查表得：
当置信度为99%时，‘。
。
"。
=2.84>0.063,所以两组分析结果的平均值不存在显著性差异。
15.实验室有两瓶NaCl试剂，标签上未标明出厂批号，为了判断这两瓶试剂含C「的质量分数是否有显著性差异，某人用莫尔法对•它们进行测定，口b结果如下：
A瓶60.52%,60.41%,60.43%,60.45%,B瓶60.15%,60.15%,60.05%,60.08%问置信度为90%时，两瓶试剂含C11的质量分数是否有显著性差异？
解：
用F检验法：
_>2£*_9a
Xa=—二60.45%,七二—=2.3x103,施二〒二60.11%,'"wr=2.6x103
=1.13,查表得F表=9.28>L13,因此没有差异。
用t检验法：
切:
+Z盂
S二V小+〃8-2=5.OX104
IXa—XbI/nAllB
所以t=s4〃a+〃b=9.6，而查表得t表=1.94<9.6,所以存在显著性差异。
17.为提高光度法测定微量Pd的灵敏度，改用一种新的显色剂。
设同一溶液，用原显色剂及新显色剂各测定4次，所得吸光度分别为0.128,0.132,0.125,0.124及0.129,0.137,0.135,0.139。
判断新显色剂测定Pd的灵敏度是否有显著提高？
（置信度95%）
解：
用F检验法：
_2豚
Xa=—二0.127,，以二FT=1.3X105
Xb=〃=0.135,
2
SB
2
，查表得F表=9.28>1.46,因此没有显著性差异。
F=脂=1.46
用t检验法:
小+5-2=4.0X10
\Xa—Xb\/iv\nn
所以t=s\nA+HB=2.8
而查表得t广2.45<2.8
所以存在显著性差异。
21.某荧光物质的含量（）及其荧光相对强度的关系如下：
含量/g0.02.04.06.08.010.012.0
荧光相对强度y2.15.09.012.617.321.024.7
a.列出一无线性回归方程
b.求出相关系数并评价y与x间的相关关系。
解：
由题意可得，x=6.0,）'=13.1,
7__
心=216.2,
7_,
）2£（危）2
1=1=112.0,0=418.28,
7__
Zs-g；-W
i=\
7Z
£（危）22162
所以b=/=1=112.0=1.93,
a=y~bx=13.1-1.93>6.0=1.52
所以一元回归方程为：
y二1.52+1.93x
比较接近于1,所以y与x的线性关系很好。
第4章分析质量的控制与保证
[16]解：
平均值工二0.256mg/L
标准偏差5=0.020mg/L
标准物质标准值〃=0.250mg/L
控制限X±3尸（0.256±0.060）mg/L
警戒限x±2s=（0.256±0.040）mg/L绘制分析数据的质控图如下图。
上控制限上警告限上辅助线中心线
下辅助线下警告限下控制限
测定次序
还原糖分析的质量控制图
第5章酸碱平衡和酸碱滴定法
1.写出下列溶液的质子条件式。
a.&mol•L-1NH3+C2mol•L1NH4C1；
c.%mol•L-1）H3PO4+&mol•L1HCOOH；
解：
a.对于共辗体系，由于构成了缓冲溶液，所以可以将其视为由强酸（HC1和弱碱（NH3）反应而来，所以参考
水准选为HC1,N4和艮0
质子条件式为：
[H‘]+[NH门=[C1]+[0H]
或[H+]+[NHJ]=c2+[0H]
c.直接取参考水平:
H3P04,HCOOH,H20
质子条件式:
[H+]=[皿]+2[HPO?
]+3[P0?
]+[HCOO]+[OH]
3.计算下列各溶液的pH。
a.0.050mol•L1NaAc；
c.0.10mol•L-1NH4CN；
e.0.050mol•『氨基乙峻；
g.0.010mol•LH2O2液;
i.0.060mol-L1HCT和0.050mol•L'氯乙酸钠（CICILCOONa）混合溶液。
解：
a.对于醋酸而言，KlKw/K“=5.6x1010
应为cK,=5.6x10,ox5x102=2.8x10H>10Ku.
c/Kb>100
故使用最简式；
[OH]=a/5.6x1O-,oxO.O5=2gx106
pH=14-pOH=8.72
c.NH；K「=5.6x1010
HCNK“=6.2.x1010
cK；>IO、c>10K.t
由近似公式可以得到：
[If]=VKaKa'=V6.2x5.6x1020=5.89、1010
pH=10-0.77=9.23
e.氨基乙酸一•端竣基显酸性，一•端氨基显碱性，K.（1=4.5x103,Ka2=2.5x1010
c/K112>100且c>10K.u
所以[【门二』=V4.2x2.5xl013二]°6x106
pH=6-0.03=5.97
g.对于双氧水而言，K,.=1.8x1012
cK,.<10Kwc/K（1>100
所以可以计算氢离子浓度
[H‘]=y/cKa+Kw=71.8xlO-,4+lxlO-14=1.67x10-
pH=7-0.22=6.78
i.由于ClCH2C00Na+HC1二C1CH2COOII+NaCl
所以原溶液可以看成0.050mol/L的C1CH2COOH和0.OlOmo/LHCl的混合溶液设有xmol/L的C1CH2COOH发生离解，则
C1CH.C00HC1CH2COO+H'
0.05-xx0.01+x
（0.01+x）x
所以有°・。
5-工=1.4x103
解得x=4.4x103mol/L
那么[1门=0.0144mol/LpH=-log[H+]=1.84
5.某混合溶液含有0.10mol•L1HCK2.OX104mol•L1NaHSO4和2.OX106mol•L1HAc。
a.计算此混合溶液的pHo
b.加入等体积0.10mol-L1NaOH溶液后，溶液的pH。
解：
a.HSO；Ka2=1.0X10-2HAcK=1.8X105
均为弱峻,且浓度远低于HC1的浓度，所以此体系中的HSO4和HAc在计算pH值时刻忽略。
故pH=l.00。
b.加入等体积0.Imol/LNaOII溶液，IIC1被中和,体系变为HSO4和IIAc的混酸体系,
W]=+匕+
忽略K,及KMHA],
[H*]2=^（g-[H门）
解得[H‘]=9.90X105故pH=4.00
7.己知C」的一级水解反应常数为10",若只考虑一•级水解,则0.010mol-L1Cr（C104）3的pH为多少？
此时溶液中Cr（0H）2,的分布分数是多大？
解：
1）虬七=10*X*=10-5.8J。
j
£=10斯[w+]=-K，+=1.182x10-3
2mol/L
故pH=2.93
5Ka-IQ'38-012
2）bS）'=Ka+[H+]10-3-8+10-2.93,
9.今用某弱酸HB及其盐配制缓冲溶液，其中HB的浓度为0.25mol・L。
于lOOmL该缓冲溶液中加入200mgNaOH（忽略溶液体积的变化），所得溶液的pH为5.60。
问原来所配制的缓冲溶液的pH为多少？
（已知HB的奴=5.0x10*
a）
CNaOH=2（）（）=0.05
解：
岫40x100（mol/L）
已知pKa=5.30,pH=5.60
=小…八|0.05+x
5.60=5.30+1g
设原缓冲溶液中盐的浓度为Xmol/L,故0.25-1
得x=0.35
035
530+也二^=544
则原缓冲溶液pH=0.25
11.配制氨基乙峻总浓度为0.lOmol・L'的缓冲溶液（pH=2.0）lOOmL,需氨基乙峻多少克?
还需加多少毫升1mol•L酸或碱，所得溶液的缓冲容量为多大？
解：
设酸以HA表示,pKal=2.35pKil2=9.60
1）需HA质量m=0.10X100X75.OX1°3=0.75（g）
2）因为氨基乙酸及质子化氨基乙酸构成缓冲溶液，设pH=2时，质子化氨基乙峻浓度为xmol/L,则由+3]
pH=pK/lg-mcha-\_HJ
0.1-"「H+一
2.00=
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