定量化学概论习题.docx

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定量化学概论习题

定量分析化学概论习题

1．某矿石的最大颗粒直径为10mm，若k值为0.1kg·mm-2，问至少应采取多少试样才具代表性？

若将该试样破碎，缩分后全部通过10号筛，应缩分几次？

若要求最后获得的分析试样不超过100g，应使试样通过几号筛？

解：

（1）mQ≥kd2=0.1kg·mm-2×（10mm）2=10kg；

至少应采10kg试样才具代表性。

（2）10号筛筛孔直径d=2.00mm（见51页表1-1）；

最小取样量为：

kd2=0.1kg·mm-2×（2.00mm）2=0.4kg；

设：

缩分次数为n，10/2n≥0.4,解得n≤4；

所以应缩分4次。

（3）据mQ≥kd2，得d≤

=

=.1.0mm；

查51页表1-1得：

10号筛d=2.00mm，20号筛d=0.83mm；

所以应使试样通过20号筛，可满足其要求。

2．用氧化还原滴定法测得FeSO4·7H2O中铁的质量分数为20.01%，20.03%，20.04%，20.05%。

计算：

a.平均值；b.中位数；c.单次测量值的平均偏差；d.相对平均偏差；e.极差；f.相对极差。

解：

a.

=

=20.03%；

b.xM=（x2+x3）/2=（20.03%+20.04%）/2=20.04%；

c.

=

=0.012%；

d.Rd=

=

=0.06%；

e.R=xmax－xmin=20.05%－20.01%=0.04%；

f.

=

=0.2%

3．用沉淀滴定法测定纯NaCl中氯的质量分数，得到下列结果：

59.82%，60.06%，60.46%，59.86%，60.42%。

计算：

a.平均结果；b.平均结果的绝对误差；c.相对误差；d.中位数；e.平均偏差；f.相对平均偏差。

解：

a.

=60.09%；

b.Ea=

=60.09%－35.453/58.443=-0.57%；

c.Er=

=-0.94%；

d.xM=x3=60.06%；

e.

=0.21%；

f.Rd=

=0.35%

4．按照有效数字运算规则，计算下列算式：

a.213.64+4.402+0.3244；

b.

；

c.

；

d.pH=0.03，求H+浓度。

解：

a.213.64+4.402+0.3244=218.37；

b.

=0.5787；

c.

=2.8×10-8；

e.pH=0.03,[H+]=10-0.03=0.9mol.L-1

5．某试样中含MgO约30%，用重量法测定时，Fe3+产生共沉淀，设试液中的Fe3+有1%进入沉淀。

若要求测定结果的相对误差小于0.1%，求试样中Fe2O3允许的最高质量分数为多少？

解：

≤0.1%，解得：

≤3%

6．某含Cl-试样中含有0.10%Br-，用AgNO3进行滴定时，Br-与Cl-同时被滴定，若全部以Cl-计算，则结果为20.0%。

求称取试样为下列质量时，Cl-分析结果的绝对误差及相对误差：

a.0.1000g，b.0.5000g，c.1.0000g。

解：

Ea=x－xT=wBr×（ArCl/ArBr）

=0.10%×（35.453/79.904）

=0.044%；

Er=

=

=0.22%；

Ea和Er与称样量无关。

7．某试样中含有约5%的S，将S氧化为SO42-，然后沉淀为BaSO4。

若要求在一台灵敏度为0.1mg的天平上称量BaSO4的质量时可疑值不超过0.1%，问必须称取试样多少克？

解：

设：

称取试样的质量为mS克。

则：

≤0.1%，解得：

mS≥0.6；

所以：

必须称取大于0.6g的试样。

8．用标记为0.1000mol·L-1HCl标准溶液标定NaOH溶液，求得其浓度为0.1018mol·L-1，已知HCl溶液的真实浓度为0.0999mol·L-1，标定过程其它误差均较小，可以不计，求NaOH的真实浓度。

解：

设：

标记和标定过的HCl和NaOH溶液的浓度分别为cHCl和cNaOH；

HCl和NaOH溶液的真实浓度分别为coHCl和coNaOH。

据coNaOH×VNaOH=coHCl×VHCl，得coNaOH/coHCl=VHCl/VNaOH=cNaOH/cHCl，

解得：

coNaOH=0.0999×0.1018/0.1000=0.1017，

NaOH的真实浓度为0.1017mol.L-1。

9．称取纯金属锌0.3250g，溶于HCl后，稀释到250mL容量瓶中。

计算Zn2+溶液的浓度。

解：

，

10．有0.0982mol·L-1的H2SO4溶液480mL，现欲使其浓度增至0.1000mol·L-1。

问应加入0.5000mol·L-1的H2SO4溶液多少毫升？

解：

设：

应加入0.5000mol·L-1的H2SO4溶液V毫升。

1000×（480﹢V）﹦0.0982×480﹢0.5000×V，解得：

V=2.16mL。

11．在500mL溶液中，含有9.21gK4Fe（CN）6。

计算该溶液的浓度及在以下反应中对Zn2+的滴定度：

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

解：

=4.90g·L-1=4.90mg·mL-1

12．要求在滴定时消耗0.2mol·L-1NaOH溶液25~30mL。

问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）多少克？

如果改用H2C2O4·2H2O作基准物质，又应称取多少克？

解：

（1）

，

mmin=0.2×25×10-3×204.22=1.0g；

mmax=0.2×30×10-3×204.22=1.2g，

应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）1.0~1.2克。

（2）

，

mmin=1/2×0.2×25×10-3×126.07=0.3g；

mmax=1/2×0.2×30×10-3×126.07=0.4g，

应称取基准试剂H2C2O4·2H2O0.3~0.4克。

13．欲配制Na2C2O4溶液用于在酸性介质中标定0.02mol·L-1的KMnO4溶液，若要使标定时，两种溶液消耗的体积相近。

问应配制多大浓度的Na2C2O4溶液，配制100mL这种溶液应称取Na2C2O4多少克？

解：

标定反应式：

2MnO4-+5C2O42-+16H2O=2Mn2++10CO2+8H2O

14．含S有机试样0.471g，在氧气中燃烧，使S氧化为SO2，用预中和过的H2O2将SO2吸收，全部转化为H2SO4，以0.108mol·L-1KOH标准溶液滴定至化学计量点，消耗28.2mL。

求试样中S的质量分数。

解：

n（S）=n（SO2）=n（H2SO4）=1/2n（KOH）

=10.3%

15．将50.00mL0.1000mol·L-1Ca（NO3）2溶液加入到1.000g含NaF的试样溶液中，过滤、洗涤。

滤液及洗液中剩余的Ca2+用0.0500mol·L-1EDTA滴定，消耗24.20mL。

计算试样中NaF的质量分数。

解：

＝31.83%

16．0.2500g不纯CaCO3试样中不含干扰测定的组分。

加入25.00mL0.2600mol·L-1HCl溶解，煮沸除去CO2，用0.2450mol·L-1NaOH溶液返滴过量酸，消耗6.50mL。

计算试样中CaCO3的质量分数。

解：

＝98.24%

17．今有MgSO4·7H2O纯试剂一瓶，设不含其它杂质，但有部分失水变为MgSO4·6H2O，测定其中Mg含量后，全部按MgSO4·7H2O计算，得质量分数为100.96%。

试计算试剂中MgSO4·6H2O的质量分数。

解：

18．不纯Sb2S30.2513g，将其在氧气流中灼烧，产生的SO2通入FeCl3溶液中，使Fe3+还原至Fe2+，然后用0.02000mol·L-1KMnO4标准溶液滴定Fe2+，消耗KMnO4溶液31.80mL。

计算试样中Sb2S3的质量分数，若以Sb计，质量分数又为多少？

解：

＝71.64%

19．已知在酸性溶液中，Fe2+与KMnO4反应时，1.00mLKMnO4溶液相当于0.1117gFe，而1.00mLKHC2O4·H2C2O4溶液在酸性介质中恰好与0.20mL上述KMnO4溶液完全反应。

问需要多少毫升0.2000mol·L-1NaOH溶液才能与上述1.00mLKHC2O4·H2C2O4溶液完全中和？

解：

n（KMnO4）=1/5n（Fe2+）

n（KHC2O4·H2C2O4）=5/4n（KMnO4）

n（NaOH）=3n（KHC2O4·H2C2O4）

20．用纯As2O3标定KMnO4溶液的浓度。

若0.2112gAs2O3在酸性溶液中恰好与36.42mLKMnO4反应。

求该KMnO4溶液的浓度。

解：

21．测定氮肥中NH3的含量。

称取试样1.6160g，溶解后在250mL容量瓶中定容，移取25.00mL，加入过量NaOH溶液,将产生的NH3导入40.00mL

=0.1020mol·L-1的H2SO4标准溶液中吸收，剩余的H2SO4需17.00mL，c（NaOH）=0.09600mol·L-1NaOH溶液中和。

计算氮肥中NH3的质量分数。

解：

＝25.80%

22．称取大理石试样0.2303g，溶于酸中，调节酸度后加入过量（NH4）2C2O4溶液，使Ca2+沉淀为CaC2O4。

过滤、洗净，将沉淀溶于稀H2SO4中。

溶解后的溶液用

=0.2012mol·L-1KMnO4标准溶液滴定，消耗22.30mL，计算大理石中CaCO3的质量分数。

解：

，

=97.50%

定量分析化学概论思考题

1．为了探讨某江河地段底泥中工业污染物的聚集情况，某单位于不同地段采集足够量的原始平均试样，混匀后，取部分试样送交分析部门。

分析人员称取一定量试样，经处理后，用不同方法测定其中有害化学成分的含量。

试问这样做对不对？

为什么？

答：

采集的原始平均试样混匀后，取部分试样送交分析部门。

样品不具代表性。

采集的原始平均试样混匀后，还须研磨、过筛、缩分，才能使送交分析部门试样代表所采集样品的平均化学成分。

2．镍币中含有少量铜、银。

欲测定其中铜、银的含量，有人将镍币的表面擦洁后，直接用稀HNO3溶解部分镍币制备试液。

根据称量镍币在溶解前后的质量之差，确定试样的质量。

然后用不同的方法测定试液中铜、银的含量。

试问这样做对不对？

为什么？

答：

不对。

因为镍币表层和内层的铜和银含量不同。

只溶解表层部分镍币制备试液，测其含量，所得结果不能代表整个镍币中的铜和银含量。

3．怎样溶解下列试样：

锡青铜，高钨钢，纯铝，银币，玻璃（不测硅）。

答：

锡青铜：

用热H2SO4溶解；高钨钢：

用HNO3+HF溶解；纯铝：

用HCl溶解；银币：

用HNO3溶解；玻璃（不测硅）：

用HF溶解。

4．下列试样宜采用什么熔剂和坩埚进行熔融：

铬铁矿，金红石（TiO2），锡石（SnO2），陶瓷。

答：

参见：

中南矿冶学院分析化学教研室.分析化学手册.北京：

科学出版社，1982

铬铁矿：

用Na2O2熔剂，刚玉坩埚熔融；金红