武漢大學(xué)第五版分析化學(xué)上冊(cè)課后答案.doc

第1章 分析化學(xué)概論2. 有0.0982mol/L的H2SO4溶液480mL,現(xiàn)欲使其濃度增至0.1000mol/L。問應(yīng)加入0.5000mol/L H2SO4的溶液多少毫升？解： ，4要求在滴定時(shí)消耗0.2mol/LNaOH溶液2530mL。問應(yīng)稱取基準(zhǔn)試劑鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4)多少克？如果改用做基準(zhǔn)物質(zhì)，又應(yīng)稱取多少克？解：應(yīng)稱取鄰苯二甲酸氫鉀1.01.2g應(yīng)稱取0.30.4g6含S有機(jī)試樣0.471g，在氧氣中燃燒，使S氧化為SO2，用預(yù)中和過的H2O2將SO2吸收，全部轉(zhuǎn)化為H2SO4，以0.108mol/LKOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)，消耗28.2mL。求試樣中S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：80.2500g不純CaCO3試樣中不含干擾測(cè)定的組分。加入25.00mL0.2600mol/LHCl溶解，煮沸除去CO2，用0.2450mol/LNaOH溶液反滴定過量酸，消耗6.50mL，計(jì)算試樣中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解： ，10不純Sb2S30.2513g，將其置于氧氣流中灼燒，產(chǎn)生的SO2通入FeCl3溶液中，使Fe3+還原至Fe2+，然后用0.02000mol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Fe2+，消耗溶液31.80mL。計(jì)算試樣中Sb2S3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。若以Sb計(jì)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)又為多少？解：12. 用純As2O3標(biāo)定KMnO4溶液的濃度。若0.211 2 g As2O3在酸性溶液中恰好與36.42 mL KMnO4反應(yīng)。求該KMnO4溶液的濃度。解： 故 14H2C2O4作為還原劑。可與KMnO4反應(yīng)如下：其兩個(gè)質(zhì)子也可被NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。分別計(jì)算0.100molL-1NaOH和0.100 molL-1 KMnO4溶液與500mg H2C2O4完全反應(yīng)所消耗的體積（mL）。解： 16. 含K2Cr2O7 5.442gL-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液。求其濃度以及對(duì)于Fe3O4（M=231.54gmol-1）的滴定度（mg/mL）。解： 18. 按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，化學(xué)試劑FeSO47H2O（M=278.04gmol-1）的含量：99.50100.5%為一級(jí)（G.R）；99.00%100.5%為二級(jí)（A.R）；98.00%101.0%為三級(jí)（C.P）。現(xiàn)以KMnO4法測(cè)定，稱取試樣1.012g，在酸性介質(zhì)中用0.02034 molL-1 KMnO4溶液滴定，至終點(diǎn)時(shí)消耗35.70mL。計(jì)算此產(chǎn)品中FeSO47H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并判斷此產(chǎn)品符合哪一級(jí)化學(xué)試劑標(biāo)準(zhǔn)。解： 故為一級(jí)化學(xué)試劑。20. CN-可用EDTA間接滴定法測(cè)定。已知一定量過量的Ni2+與CN-反應(yīng)生成Ni(CN)，過量的Ni2+以EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，Ni(CN)并不發(fā)生反應(yīng)。取12.7mL含CN-的試液，加入25.00mL含過量Ni2+的標(biāo)準(zhǔn)溶液以形成Ni(CN)，過量的Ni2+需與10.1mL 0.0130 molL-1 EDTA完全反應(yīng)。已知39.3mL 0.0130 molL-1 EDTA與上述Ni2+標(biāo)準(zhǔn)溶液30.0mL完全反應(yīng)。計(jì)算含CN-試液中CN-的物質(zhì)的量濃度。解： 第2章 分析試樣的采集與制備1某種物料，如各個(gè)采樣單元間標(biāo)準(zhǔn)偏差的估計(jì)值為0.61，允許的誤差為0.48，測(cè)定8次，置信水平選定為90%，則采樣單元數(shù)應(yīng)為多少?解：f=7 P=90% 查表可知t=1.902某物料取得8份試樣，經(jīng)分別處理后測(cè)得其中硫酸鈣量分別為81.65、81.48、81.34、81.40、80.98、81.08、81.17、81.24，求各個(gè)采樣單元間的標(biāo)準(zhǔn)偏差如果允許的誤差為0.20，置信水平選定為95，則在分析同樣的物料時(shí)，應(yīng)選取多少個(gè)采樣單元？解：f=7 P=85% 查表可知 t=2.36 4已知鉛鋅礦的K值為0.1，若礦石的最大顆粒直徑為30 mm，問最少應(yīng)采取試樣多少千克才有代表性?解：5采取錳礦試樣15 kg，經(jīng)粉碎后礦石的最大顆粒直徑為2 mm，設(shè)K值為0.3，問可縮分至多少克？解：設(shè)縮分n次，則， ， 解得，所以n=3 ，m =第3章 分析化學(xué)中的誤差與數(shù)據(jù)處理1根據(jù)有效數(shù)字運(yùn)算規(guī)則，計(jì)算下列算式：(1)19.469+1.537-0.0386+2.54 (2) 3.60.032320.592.12345(3) (4) pH=0.06，求H+=? 解：a. 原式=19.47+1.54-0.04+2.54=23.51 b. 原式=3.60.032212.1=5.1 c. 原式= d. H+=10-0.06=0.87( mol/L )3設(shè)某痕量組分按下式計(jì)算分析結(jié)果：，A為測(cè)量值，C為空白值，m為試樣質(zhì)量。已知sA=sC=0.1，sm=0.001，A=8.0，C=1.0，m=1.0，求sx。解： 且 故5. 反復(fù)稱量一個(gè)質(zhì)量為 1.0000g的物體，若標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.4mg，那么測(cè)得值為1.00001.0008g的概率為多少？ 解：由 故有 ，即 ， 查表得 P=47.73%7要使在置信度為95時(shí)平均值的置信區(qū)間不超過s，問至少應(yīng)平行測(cè)定幾次?解： 查表，得： 9. 測(cè)定黃鐵礦中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，六次測(cè)定結(jié)果分別為30.48%, 30.42%, 30.59%, 30.51%, 30.56%, 30.49%，計(jì)算置信水平95%時(shí)總體平均值的置信區(qū)間。解： =0.06% 置信度為95%時(shí)： 11.下列兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精密度有無顯著性差異(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解：a. 故 b. 故 所以 查表得2.22113用兩種不同分析方法對(duì)礦石中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行分析，得到兩組數(shù)據(jù)如下： s n 方法1 15.34 0.10 11 ， 方法2 15.43 0.12 11 a置信度為90時(shí)，兩組數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差是否存在顯著性差異? b在置信度分別為90，95及99時(shí)，兩組分析結(jié)果的平均值是否存在顯著性差異?解：(a)=0.00102，=0.00122 F=1.440.063 ，查表得：當(dāng)置信度為95%時(shí)，=2.090.063查表得：當(dāng)置信度為99%時(shí)，=2.840.063 ，所以兩組分析結(jié)果的平均值不存在顯著性差異。15實(shí)驗(yàn)室有兩瓶NaCl試劑，標(biāo)簽上未標(biāo)明出廠批號(hào)，為了判斷這兩瓶試劑含Cl-1的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是否有顯著性差異，某人用莫爾法對(duì)它們進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如下： A瓶 60.52，60.41，60.43，60.45 ，B瓶 60.15，60.15，60.05，60.08問置信度為90%時(shí)，兩瓶試劑含Cl-1的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是否有顯著性差異？解：用F檢驗(yàn)法：= =60.45%，= =2.310-3 ，=60.11%，=2.610-3F=1.13， 查表得F表=9.281.13 ，因此沒有差異。用t檢驗(yàn)法：S=5.010-4所以 t=9.6 ，而查表得t表=1.941.46,因此沒有顯著性差異。用t檢驗(yàn)法：S=4.010-3所以 t=2.8而查表得t表=2.45 10Kwc/Kb 100故使用最簡(jiǎn)式； OH- = = 5.2910-6 pH = 14 pOH = 8.72c. NH4+ Ka = 5.6 10-10 HCN Ka = 6.2. 10-10cKa 10Kw c 10 Ka 由近似公式可以得到：H+ = = = 5.8910-10pH = 10 0.77 = 9.23e. 氨基乙酸一端羧基顯酸性，一端氨基顯堿性，Ka1 = 4.510-3 , Ka2 = 2.5 10-10c/Ka2 100 且c 10 Ka1所以H+ = = = 1.06 10-6pH = 6-0.03 = 5.97g. 對(duì)于雙氧水而言，Ka = 1.8 10-12cKa 100所以可以計(jì)算氫離子濃度H+ = = = 1.67 10-7pH = 7 0.22 = 6.78i. 由于ClCH2COONa + HCl = ClCH2COOH + NaCl 所以原溶液可以看成0.050mol/L的ClCH2COOH和0.010mo/LHCl的混合溶液設(shè)有x mol/L的ClCH2COOH發(fā)生離解，則 ClCH2COOH ClCH2COO- + H+ 0.05-x x 0.01+x 所以有= Ka = 1.4 10-3解得x = 4.4 10-3mol/L那么H+ = 0.0144mol/L pH = -log H+ = 1.845某混合溶液含有0.10 molL-l HCl、2.010-4 molL-l NaHSO4和2.010-6 molL-l HAc。a計(jì)算此混合溶液的pH。b加入等體積0.10 molL-l NaOH溶液后，溶液的pH。解：a. HSO4- Ka2=1.010-2 HAc Ka=1.810-5 均為弱酸，且濃度遠(yuǎn)低于HCl的濃度，所以此體系中的HSO4-和HAc在計(jì)算pH值時(shí)刻忽略。故pH=1.00。 b.加入等體積0.1mol/LNaOH溶液，HCl被中和，體系變?yōu)镠SO4-和HAc的混酸體系， 忽略KW及KHAHA，H+ 2=（CHSO4-H+ ）解得H+ =9.9010-5 故pH=4.007已知Cr3+的一級(jí)水解反應(yīng)常數(shù)為10-3.8，若只考慮一級(jí)水解，則0.010 molL-l Cr(ClO4)3 的pH為多少? 此時(shí)溶液中Cr(OH)2+的分布分?jǐn)?shù)是多大?解：1） mol/L 故pH=2.93 2）9今用某弱酸HB及其鹽配制緩沖溶液，其中HB的濃度為0.25 molL-l。于100mL該緩沖溶液中加入200 mg NaOH(忽略溶液體積的變化)，所得溶液的pH為5.60。問原來所配制的緩沖溶液的pH為多少? (已知HB的) 解：（mol/L） 已知p Ka=5.30，pH=5.60 設(shè)原緩沖溶液中鹽的濃度為x mol/L，故 得x=0.35 則原緩沖溶液pH= 11配制氨基乙酸總濃度為0.10 molL-l的緩沖溶液(pH =2.0)100mL，需氨基乙酸多少克?還需加多少毫升1 molL-l酸或堿，所得溶液的緩沖容量為多大?解：設(shè)酸以HA表示，p Ka1=2.35 p Ka2=9.60 1)需HA質(zhì)量m=0.1010075.00.75（g） 2）因?yàn)榘被宜峒百|(zhì)子化氨基乙酸構(gòu)成緩沖溶液，設(shè)pH=2時(shí)，質(zhì)子化氨基乙酸濃度為xmol/L，則 即，解得x=0.079 生成0.079mol/L的質(zhì)子化氨基乙酸，需加酸為0.079100=7.9ml13計(jì)算下列標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH(考慮離子強(qiáng)度的影響)，并與標(biāo)準(zhǔn)值相比較。 a飽和酒石酸氫鉀(0.034 0 molL-l)； c0.010 0 molL-l 硼砂。解：a. p Ka1=3.04，p Ka24.37 I= （mol/L）， 查表得， 故，得 同理可得， 又 最簡(jiǎn)式 pH=3.56 c. c=0.0100 mol/L，p Ka1=4，p Ka2=9 查表 故 K=5.810-10 故pH=9.1816. 解： 已知一元弱酸的，問其等濃度的共軛堿的為多少？（已知：，且）解：據(jù)題意：19. 用滴定至。計(jì)算終點(diǎn)誤差。解：時(shí)22. 用滴定羥胺鹽酸鹽（）和的混合溶液。問化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)溶液的為多少？在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)有百分之幾的參加了反應(yīng)？解：(1) 已知時(shí)，產(chǎn)物為和(2) 時(shí)，參加反應(yīng)的百分?jǐn)?shù)為：25.稱取鋼樣，溶解后，將其中的磷沉淀為磷鉬酸銨。用溶解沉淀，過量的用返滴定至酚酞?jiǎng)偤猛噬娜?。?jì)算鋼中和的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：過量用于滴定磷鉬酸銨的含物質(zhì)的量為：28. 標(biāo)定甲醇鈉溶液時(shí)，稱取苯甲酸，消耗甲醇鈉溶液，求甲醇鈉的濃度。解：，令其濃度為第6章 絡(luò)合滴定法2.解：4.解：用氨水調(diào)解時(shí)： 故主要存在形式是，其濃度為 用氨水和NaOH調(diào)解時(shí)： 故主要存在形式是和，其濃度均為6解：8.解：PH=5.0時(shí)， 10.解：設(shè)Al3+濃度為0.010mol/L，則由Al(OH)3的Ksp計(jì)算可得Al3+發(fā)生水解時(shí)pH=3.7。要想在加入EDTA時(shí)，Al3+不發(fā)生水解，pH應(yīng)小于3.7。12.解：a. b.15. 解: 由Ksp ，測(cè)Th時(shí)pH3.2,測(cè)La時(shí)pH8.4，查酸效應(yīng)曲線（數(shù)據(jù)）可知，測(cè)Th時(shí) pH2較好，為消除La的干擾，宜選pH有AgI沉淀生成。第10章 吸光光度法2. 解：A=-lgT=Kbc 當(dāng)b=2cm時(shí),A=-log0.60=0.222; 當(dāng)b=1cm,A=0.222/2=0.111,lgT=-0.111T=0.77=77%;當(dāng)b=3cm，A=0.2223/2=0.333，lgT=-0.333T=0.46=46%4. 解：A=-lgT=-lg50.5%=0.297, c=25.510-6103/(50M)=8.1810-6mol/L K穩(wěn) =A/bc=0.297/(28.1810-6)=1.91104L/(mol.cm) s=M/=3.310-8ug/cm2 6.解：此為飽和法測(cè)定絡(luò)合物組成，以配位試劑Phen與Fe2+的濃度比R/M為橫坐標(biāo)，以吸光度A為縱坐標(biāo)作圖。圖中曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)不敏銳，所以運(yùn)用外推法得一交點(diǎn)，從交點(diǎn)向橫坐標(biāo)作垂線，對(duì)應(yīng)的R/M值就是絡(luò)合物的配比。由圖示可見，絡(luò)合物的組成為Fe（Phen）3，即M：R=1：38.解：A=0.700=-lgT1,T1=20%; 圖見上 A=1.00=-lgT2,T2=10%，T=10%; 以0.00100mol/L溶液為參比時(shí)，測(cè)得試樣的透射比為T2， 則20%/100%=10%/T2 T2=50%，試樣的吸光度為A=-lgT2=-lg0.50=0.301; 標(biāo)尺放大倍數(shù)n=100%/20%=510.解：Ti和V定容后的濃度分別為5.310-4mol/L和1.5710-3mol/L，設(shè)Ti和V絡(luò)合物在415nm和455nm的摩爾吸光系數(shù)分別為11，12，21，22。未知樣經(jīng)處理后的濃度為c（Ti），c（V）。根據(jù)郎-比爾定律可知： 0.435=115.310-4，11=8.2102L.mol-1.cm-1；0.246=125.310-4，12=4.6102L.mol-1.cm-1；0.510=211.5710-3，21=1.6102L.mol-1.cm-1；0.377=221.5710-3，22=2.4102L.mol-1.cm-1；11c（Ti）+21c（V）=0.645 且12c（Ti）+22c（V）=0.555 ，將數(shù)據(jù)代入后解得： c（Ti）=2.7110-3mol/L，c（V）=6.3010-3 mol/L12.解：A=-lgT=-lg0.42=0.376， c=A/b=0.376/（2.51032）=7.5210-5 mol/L 因此，1000mL中含有色物7.5210-5Mg。已知含量為0.001%，故1000/ （7.5210-5M）=100/0.0010，M=131.5g/mol14.解：設(shè)絡(luò)合物的解離度為，則=AmAX-A/ AmAX=0.390-0.320/0.390=0.179 K穩(wěn)=c（1-）/c（2c）2=（1-）/4c23=（1-0.179）/4（1.48 10-5）20.1793=1.631011 lgK穩(wěn)=11.2第11章 分析化學(xué)中常用的分離與富集方法1. 解：（1）由于剩余的Fe3+為0.01%，所以Fe3+=0.0020.0001=210-