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文檔簡介
1、第二章 誤差和分析數(shù)據(jù)處理1指出下列各種誤差是系統(tǒng)誤差還是偶然誤差?如果是系統(tǒng)誤差,請區(qū)別方法誤差、儀器和試劑誤差或操作誤差,并給出它們的減免辦法。 (1)砝碼受腐蝕;(2)天平的兩臂不等長;(3)容量瓶與移液管未經(jīng)校準;(4)在重量分析中,試樣的非被測組分被共沉淀;(5)試劑含被測組分;(6)試樣在稱量過程中吸濕;(7)化學計量點不在指示劑的變色范圍內(nèi);(8)讀取滴定管讀數(shù)時,最后一位數(shù)字估計不準;(9)在分光光度法測定中,波長指示器所示波長與實際波長不符。(10)在HPLC測定中,待測組分峰與相鄰雜質(zhì)峰部分重疊。答:(1)系統(tǒng)誤差;校準砝碼。(2)系統(tǒng)誤差;校準儀器。(3)系統(tǒng)誤差;校準儀
2、器。(4)系統(tǒng)誤差;控制條件扣除共沉淀。(5)系統(tǒng)誤差;扣除試劑空白或?qū)⒃噭┻M一步提純。(6)系統(tǒng)誤差;在110左右干燥后稱重。(7)系統(tǒng)誤差;重新選擇指示劑。(8)偶然誤差;最后一位是估計值,因而估計不準產(chǎn)生偶然誤差。(9)系統(tǒng)誤差;校準儀器。(10)系統(tǒng)誤差;重新選擇分析條件。2表示樣本精密度的統(tǒng)計量有哪些? 與平均偏差相比,標準偏差能更好地表示一組數(shù)據(jù)的離散程度,為什么?3說明誤差與偏差、準確度與精密度的區(qū)別和聯(lián)系。4什么叫誤差傳遞?為什么在測量過程中要盡量避免大誤差環(huán)節(jié)?5何謂t分布?它與正態(tài)分布有何關(guān)系?6在進行有限量實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計檢驗時,如何正確選擇置信水平?7為什么統(tǒng)計檢驗的正確
3、順序是:先進行可疑數(shù)據(jù)的取舍,再進行F檢驗,在F檢驗通過后,才能進行t檢驗?8說明雙側(cè)檢驗與單側(cè)檢驗的區(qū)別,什么情況用前者或后者?9何謂線性回歸?相關(guān)系數(shù)的意義是什么?10進行下述運算,并給出適當位數(shù)的有效數(shù)字。(1) (2) (3) (4) (5)(6) pH = 2.10 , 求H+ = ? (2.54×10-3;2.98×106;4.02;53.0;3.144;7.9×10-3mol/L)11兩人測定同一標準試樣,各得一組數(shù)據(jù)的偏差如下:(1)0.30.20.40.20.10.40.00.30.20.3(2)0.10.10.60.20.10.20.50.20
4、.30.1 求兩組數(shù)據(jù)的平均偏差和標準偏差; 為什么兩組數(shù)據(jù)計算出的平均偏差相等,而標準偏差不等? 哪組數(shù)據(jù)的精密度高? (0.24,0.24,Sl0.28,S20.31。) 解: 因為標準偏差能突出大偏差。第一組數(shù)據(jù)的精密度高12一位氣相色譜工作新手,要確定自己注射樣品的精密度。同一樣品注射了10次,每次0.5µl,量得色譜峰高分別為:142.1、147.0、146.2、145.2、143.8、146.2、147.3、150.3、145.9及151.8mm。求標準偏差與相對標準偏差,并作出結(jié)論(有經(jīng)驗的色譜工作者,很容易達到RSD1%)。 解:d1=142.1-146.6 = -4
5、.5 d2=147.0-146.6= 0.4d3=146.2-146.6= -0.4 d4=145.2-146.6= -1.4d5=143.8-146.6= -2.8 d6=146.2-146.6= -0.4d7=147.3-146.6= 0.7 d8=150.3-146.6= 3.7d9=145.9-146.6= -0.7 d10=151.8-146.6= 5.213測定碳的相對原子質(zhì)量所得數(shù)據(jù):12.0080、12.0095、12.0099、12.0101、12.0102、12.0106、12.0111、12.0113、12.0118及12.0120。求算:平均值;標準偏差;平均值的標準偏
6、差;平均值在99%置信水平的置信限。 解:14某HCl溶液濃度為(3.6±0.2)×10-3mol/L,按偶然誤差傳遞規(guī)則計算溶液的pH。解:pH=-lgH+=-lg(3.6±0.2)×10-3=2.44±0.025由于,SR=2.44×(±0.056)= ±0.14所以pH=2.44 ±0.1415用重量法測定試樣中Fe含量時,六次測定結(jié)果的平均值為46.20%;用滴定分析法四次測定結(jié)果的平均值為46.02%;兩者的標準偏差都是0.08%。這兩種方法所得的結(jié)果是否存在顯著性差別? 解:t0.05,8=2
7、.306,存在顯著性差別。16在用氯丁二烯氯化生產(chǎn)二氯丁二烯時,產(chǎn)品中總有少量的三氯丁二烯雜質(zhì)存在。分析表明,雜質(zhì)的平均含量為1.60%。改變反應條件進行試生產(chǎn),每5小時取樣一次,共取六次,測定雜質(zhì)含量分別為:1.46%、1.62%、1.37%、1.71%、1.52%及1.40%。問改變反應條件后,產(chǎn)品中雜質(zhì)含量與改變前相比,有明顯差別嗎(0.05時)?解:t0.05,5=2.571無顯著性差別。17用化學法與高效液相色譜法(HPLC)測定同一復方乙酰水楊酸(APC)片劑中乙酰水楊酸的含量,測得的標示量含量如下:HPLC(3次進樣的均值):97.2%、98.1%、99.9%、99.3%、97.
8、2%及98.1%;化學法:97.8%、97.7%、98.1%、96.7%及97.3%。 問:兩種方法分析結(jié)果的精密度與平均值是否存在顯著性差別?在該項分析中HPLC法可否替代化學法? 解:18用基準Na2CO3標定HCl標準溶液濃度,共測定5次,獲得如下結(jié)果:0.1019、0.1027、0.1021、0.1020、0.1018(mol/L)。用Grubbs檢驗法決定對可以數(shù)據(jù)0.1027 mol/L的取舍;求出平均值、標準偏差、相對標準偏差。解:n=5;S=3.54×10-4 mol/L;RSD=0.35%G0.05,5=1.71,G< G0.05,5,保留。19用HPLC分析
9、某中藥復方制劑中綠原酸的含量,共測定6次,其平均值2.74%,Sx0.56%。試求置信水平分別為95%和99%時平均值的置信區(qū)間。解:20用巰基乙酸法進行亞鐵離子的分光光度法測定。在波長605nm測定試樣溶液的吸光度(A),所得數(shù)據(jù)如下:x(µg Fe/100m1): 0 10 20 30 40 50y(Alg I0/I): 0.009 0.035 0.061 0.083 0.109 0.133試求:吸光度濃度(A-c)的回歸方程式;相關(guān)系數(shù);A=0.050時,試樣溶液中亞鐵離子的濃度。 答:y0.0100.00247cA=0.050時,0.0500.0100.00247c,c16.
10、2µg/100m1第四章 酸堿滴定法1下列各酸,哪些能用NaOH溶液直接滴定或分步滴定? 哪些不能?如能直接滴定,各應采用什么指示劑?(1)甲酸(HCOOH) Ka1.8×10-4(2)硼酸 (H3BO3) Ka15.4×10-10 (3)琥珀酸(H2C4H4O4) Ka16.9×10-5 , Ka22.5×10-6 (4)檸檬酸(H3C6H5O7) Ka17.2×10-4 , Ka21.7×10-5 ,Ka34.1×10-7 (5)順丁烯二酸 Ka11.5×10-2 , Ka28.5×10-7
11、 (6)鄰苯二甲酸 Ka11.3×10-3 , Ka23.1×10-6 答:(1)cKa10-8,可以直接滴定,酚酞。(2)cKa 10-8,不能直接滴定??捎酶视突蚋事洞嫉榷嘣寂cH3BO3配位增加酸的強度。(3)cKa110-8,cKa210-8,但Ka1 /cKa2 104,不能分步滴定,一個突躍,酚酞。(4)cKa110-8,cKa210-8,cKa310-8,cKa1 / cKa2 104,cKa2 / cKa3 104,不能分步滴定。(5)cKa110-8,cKa210-8,cKa1 / cKa2 104,能分步滴定,二個突躍,先用甲基橙,再用酚酞。(6)cKa
12、110-8,cKa210-8,cKa1 / cKa2 104,不能分步滴定,一個突躍,酚酞。2NaOH標準溶液吸收了空氣中的CO2,當用于滴定(1)強酸(2)弱酸時,對滴定的準確度各有何影響?答:(1)滴定強酸時:若用甲基橙:CO32- H2CO3 ,消耗2molH+,無影響。若用酚酞:堿性變色,CO32- HCO3-,消耗1molH+,結(jié)果偏低。(2)滴定弱酸時:計量點pH7,只能用酚酞,結(jié)果偏低。3標定HCl溶液時,若采用(1)部分風化的Na2B4O710H2O;(2)部分吸濕的Na2CO3;(3)在110烘過的Na2CO3,則標定所得的濃度偏低、偏高,還是準確?為什么?答:(1)偏低;(
13、2)偏高;(3)偏高。4為什么用鹽酸可滴定硼砂而不能直接滴定醋酸鈉?又為什么用氫氧化鈉可滴定醋酸而不能直接滴定硼酸?解:(1)Na2B4O710H2O可看成是H3BO3和NaH2BO3按1:1組成的,則B4O72-+5H2O=2H2BO3-+2H3BO3H2BO3-的,由于cKb10-8,故可用HCl標準溶液滴定。而NaAc的,由于cKb10-8,故不能用HCl標準溶液直接滴定。(2)同上,因為HAc的Ka=1.7×10-5,cKa10-8,所以可用NaOH滴定;而硼酸H3BO3的實際形式為HBO2H2O,Ka=5.4×10-10,cKa10-8,故不能用NaOH標準溶液直
14、接滴定。5酸堿指示劑的變色原理是什么?什么是變色范圍?選擇指示劑的原則是什么?6試用酸堿質(zhì)子理論解釋水分對非水溶液滴定酸或堿的影響。答:水分對非水溶液滴定酸或堿有影響。因為水既可以接受質(zhì)子,又可給出質(zhì)子,從質(zhì)子理論的觀點看來,水既是酸性雜質(zhì),又是堿性雜質(zhì)。所以在非水滴定中,無論滴定的物質(zhì)是酸還是堿,水均消耗較多的標準溶液。7在下列何種溶劑中,醋酸、苯甲酸、鹽酸及高氯酸的酸強度都相同?(1)純水;(2)濃硫酸;(3)液氨;(4)甲基異丁酮8用非水酸堿滴定法測定下列樣品,應選擇何種溶劑、指示劑、標準溶液?醋酸鈉;苯甲酸;磺胺嘧啶;枸櫞酸鈉;苯酚解:顯酸性的:、 顯堿性的:、溶劑指示劑標準溶液酸性二
15、甲基甲酰胺百里酚藍NaOCH3堿性HAc結(jié)晶紫HClO49下列溶劑中何者為質(zhì)子溶劑?何者為無質(zhì)子溶劑?若為質(zhì)子溶劑,是酸性溶劑還是堿性溶劑?若為無質(zhì)子溶劑,是偶極親質(zhì)子溶劑還是惰性溶劑?(1)冰醋酸;(2)二氧六環(huán);(3)乙二胺;(4)甲基異丁酮;(5)苯;(6)水;(7)乙醚;(8)異丙醇;(9)丙酮;(10)丁胺。10若要對苯酚、HAc、水楊酸、HClO4進行區(qū)分滴定,應選用何種溶劑、滴定劑?答:以甲基異丁酮(pKs>30)為溶劑,以氫氧化四丁胺為滴定劑。11試設(shè)計測定下列混合物中各組分的方法,寫出滴定原理、指示劑、操作步驟及計算公式。(1)HCl和H3PO4;(2)HCl和硼酸;(
16、3)HCl和NH4Cl; (4)HCl和HAc;(5)Na3PO4和NaOH;(6)Na3PO4和Na2HPO4;(7)NaHSO4和NaH2PO4;(8)NH3H2O和NH4Cl答:(1)HCl和H3PO4;均可滴定。先用甲基橙,變色時V1(HClH2O,H3PO4H2PO4-)再用酚酞,變色時V2(H2PO4-HPO42-)(2)HCl和硼酸;H3BO3的Ka=7.3×10-10,不能用NaOH滴定,而加入甘油后可用NaOH直接滴定。所以,可先用NaOH標準溶液滴定HCl,以甲基橙為指示劑,由紅變黃,記下體積,可求出HCl的含量;再將適量的甘油加入后搖勻,加入酚酞指示劑,用NaO
17、H標準溶液滴定至粉紅色,記下體積即可測定硼酸的含量。(3)HCl和NH4Cl;NH4+的pKa9.25,不能用NaOH滴定,用NaOH標準溶液滴定HCl完全后,溶液NH4+NaCl(pH5.2),甲基紅。再用NH4Cl與甲醛反應釋放H+,酚酞,用NaOH滴定。(4)HCl和HAc;用NaOH標準溶液,甲基黃為指示劑,滴至NaClHAc,求HCl;用NaOH標準溶液,酚酞為指示劑,滴至NaClNaAc,求HAc。(5)Na3PO4和NaOH;方法1:用HCl標準溶液,百里酚酞為指示劑滴定至無色,滴至Na2HPO4NaCl,V1;用HCl標準溶液,甲基橙為指示劑滴定至橙色,生成的Na2HPO4Na
18、H2PO4,V2。Na3PO4V2,NaOHV1-V2方法2:甲基橙為指示劑,用HCl溶液滴定至溶液由黃變橙,所用HCl溶液的體積V1。消耗HCl的物質(zhì)的量等于2n(Na3PO4)+ n(NaOH)。另一份待測液,百里酚酞指示劑,用HCl溶液滴定至藍色忽然變淺,所用HCl溶液的體積V2。消耗HCl的物質(zhì)的量等于n(Na3PO4)+ n(NaOH)。通過以上兩組實驗數(shù)據(jù)即可求出各組分含量。(6)Na3PO4和Na2HPO4;用HCl標準溶液,酚酞為指示劑,滴至Na2HPO4,V1;用HCl標準溶液,甲基橙為指示劑,滴至NaH2PO4,V2。Na3PO4V1,Na2HPO4V2-V1(7)NaHS
19、O4和NaH2PO4;取混合液一份,以甲基橙為指示劑,用NaOH滴定至黃色。僅有NaHSO4被滴定,設(shè)消耗NaOH體積為V1。以V1計算NaHSO4的含量。 在上溶液中加入百里酚酞作指示劑,用NaOH滴定至淺藍色,設(shè)消耗NaOH體積為V2。以V2計算Na2HPO4的含量。(8)NH3H2O和NH4Cl;NH3H2O為弱堿,cKb10-8,可用HCl標準溶液滴定,甲基紅。用甲醛法測NH4Cl。12有一堿液,可能含有NaOH,Na2CO3,或NaHCO3,也可能是其中兩者的混合物。今用鹽酸溶液滴定,以酚酞為指示劑,消耗HCl體積為V1;后用甲基橙指示劑,繼續(xù)用HCl溶液滴定,又消耗HCl體積為V2
20、。當出現(xiàn)下列情況時,溶液各由哪些物質(zhì)組成?(1)V1V2,V20;(2)V2V1,V10;(3)V1=V2;(4)V1=0, V20;(5)V10,V2=0,(1)NaOH+Na2CO3(2)Na2CO3+NaHCO3(3)Na2CO3(4)NaHCO3(5)NaOH13計算下列溶液pH0.10mol/LNaH2PO4;0.05mol/LK2HPO4;0.05mol/L醋酸0.05mol/L醋酸鈉;0.1mol/L醋酸鈉;0.05mol/L鄰苯二甲酸氫鉀;0.20mol/LH3PO4;0.10mol/LNH4CN;0.10mol/LH3BO3;0.05mol/LNH4NO3解: HPO4-為兩
21、性物質(zhì),cKa3=0.05×4.8×10-13=2.4×10-14<20Kw,, c>20Ka2,又因c+ Ka2c,用近似式計算 緩沖溶液 Ka1=6.9×10-3,Ka2=6.2×10-8,Ka3=4.8×10-13,可忽略H3PO4第二級解離,cKa120Kw,c/ Ka1=0.2/6.9×10-3<500,則采用近似式計算: 14當下列溶液各加水稀釋10倍時,其pH值有何變化?計算變化前后的pH值。(1)0.1mol/L HCl;(2)0.1mol/L NaOH;(3)0.1mol/L HAc;(4
22、)0.1mol/L NH3H2O0.1mol/L NH4Cl(1.00,2.00;13.00,12.00;2.88,3.38;9.25,9.25)15用下列數(shù)據(jù)近似地計算弱酸或弱堿的離解常數(shù):(1)某一元弱酸摩爾質(zhì)量為122.1,稱取1.04g,配成100ml水溶液,其pH為2.64,計算弱酸的pKa。(2)某一元弱堿的共軛酸水溶液,濃度為0.10mol/L,其pH為3.48,計算該弱堿的Kb值。解:(1)c=0.0852mol/L (2) 16用NaOH液(0.20mol/L)滴定一氯乙酸(0.20mol/L)至甲基橙變黃(pH4.4)時,還有百分之幾的一氯乙酸未被滴定?解:計算滴定誤差即:
23、還有2.76的一氯乙酸未反應17計算用NaOH液(0.10mol/L)滴定HCOOH(0.10mol/L)到化學計量點時溶液的pH,并說明應選擇何種指示劑?解: 用酚酞做指示劑18取苯甲酸溶液25.00ml,用NaOH溶液(0.1000mol/L)滴定誤選甲基紅作指示劑,當?shù)味▌┘拥?0.70ml時達到終點,溶液的pH為6.20。計算:滴定終點誤差;計量點的pH;苯甲酸溶液的濃度。解: 由滴定誤差可知:計量點時應消耗VNaOH=20.91ml,即:n=2.09mmol19取某一元弱酸(HA)純品1.250g,制成50ml水溶液。用NaOH溶液(0.0900mol/L)滴定至化學計量點,消耗41
24、.20ml。在滴定過程中,當?shù)味▌┘拥?.24ml時,溶液的pH值為4.30。計算(1)HA的摩爾質(zhì)量;(2)HA的Ka值;(3)化學計量點的pH值。解:(1) Mr337.1 (2) (3)20NaAc溶液(0.10mol/L)30ml稀釋至70ml,用HCl溶液(0.10mol/L)滴定,計算化學計量點時的pH和超過計量點2滴(0.1ml)時的pH,這一滴定可行嗎?解:計量點時: 過量又滴HCl時: 此時 不能準確滴定21以HCl溶液(0.01000mol/L)滴定NaOH溶液(0.01000mol/L)20.00ml,甲基橙為指示劑,滴定到pH4.0為終點;用酚酞為指示劑,滴定到pH8.
25、0為終點,分別計算滴定終點誤差,并指出用哪種指示劑較為合適。解:同理,用酚酞指示劑誤差小22用0.1000mol/LNaOH滴定0.1000mol/LHAc20.00ml,以酚酞為指示劑,終點pH9.20。計算化學計量點的pH;分別用林邦公式和式(4-10)計算終點誤差,并比較結(jié)果。解: pH=9.20時, 23在0.2815g含CaCO3及中性雜質(zhì)的石灰石里加入HCl溶液(0.1175mol/L)20.00ml,滴定過量的酸用去5.60mlNaOH溶液,1mlNaOH溶液相當于0.975mlHCl,計算石灰石的純度及CO2的百分質(zhì)量分數(shù)。解:VHCl(剩余)5.6×0.9755.4
26、6mlVHCl(反應)205.4614.54mlnCaCO3=0.5×14.54×10-3×0.1175=8.54×10-4mol24Na2CO3液(0.1mol/L)20ml兩份,用HCl液(0.2mol/L)滴定,分別用甲基橙和酚酞為指示劑,問變色時所用鹽酸的體積各為多少?解:2HCl Na2CO3用甲基橙指示劑:用酚酞指示劑:Na2CO3 NaHCO3 H2CO3 V1 酚酞 V2 甲基橙V1+V2=VV1=V2V1=10ml25已知試樣可能含有Na3PO4,Na2HPO4,NaH2PO4或它們的混合物,以及不與酸作用的物質(zhì)。稱取試樣2.000g,
27、溶解后用甲基橙作指示劑,以HCl溶液(0.5000mol/L)滴定時消耗32.00ml,同樣質(zhì)量的試樣,當用酚酞作指示劑時消耗HCl溶液12.00ml。求試樣的組成及各組分的百分質(zhì)量分數(shù)。解: Na3PO4 V=12ml 酚酞 Na2HPO4 NaHPO4 V=12ml V=8ml 甲基橙 NaH2PO4 NaH2PO4 NaH2PO4 H3PO4 H3PO4 H3PO426粗銨鹽1.000g加過量NaOH溶液,產(chǎn)生的氨經(jīng)蒸餾吸收在50.00ml(0.5000mol/L)的鹽酸中,過量的鹽酸用NaOH溶液(0.5000mol/L)回滴,消耗1.56ml,計算試樣中NH3的百分質(zhì)量分數(shù)。解:nH
28、Cl(總)50×0.5×10-3=0.025molnHCl(反應)0.025-0.78×10-324.22×10-3molnHCl(余)0.5×1.56×10-3=0.78×10-3molm=24.22×10-3×17=0.412gw=41.2%27假定在無水乙醇中HClO4、C2H5ONa都完全離解。(1)以無水乙醇為溶劑,用C2H5ONa(0.100mol/L)滴定50.00ml HClO4(0.050mol/L),計算當加入0.00、12.5、24.9、25.0、25.0和30.0ml堿溶液時溶液的
29、pH(lgC2H5OH2+)。(2)將(1)中體積從24.9到25.1的pH變化(pH)同水作溶劑、NaOH作溶劑時的情況作比較,并解釋其原因。解:(1)HClO4C2H5ONa0.00ml:H+=0.05mol/L,pH*=-lgC2H5OH2+=-lg0.05=1.3012.5ml:24.9ml:25.0ml:C2H5OH2+=C2H5O-,30.0ml: pH*=19.1-2.1=17(2)在乙醇中,pH*=15.3-3.9 =11.4;在水中pH=10.2-3.9 =6.3因為乙醇的pKs較水大,所以在乙醇中滴定突躍較大。28配制高氯酸冰醋酸溶液(0.05000mol/L)1000ml
30、,需用70HClO4 4.2ml,所用的冰醋酸含量為99.8,相對密度1.05,應加含量為98,相對密度1.087的醋酐多少毫升,才能完全除去其中的水分?解:除去HClO4中的水所需酸酐:除去冰醋酸中的水所需酸酐:V=V1+V2=11.73+11.17=22.90(ml)29已知水的離子積常數(shù)Ks=10-14(即Kw=Ks=10-14),乙醇的離子積常數(shù)Ks=10-19.1,求:(1)純水的pH和乙醇的pC2H5OH2。(2)0.0100mol/LHClO4的水溶液和乙醇溶液的pH、p C2H5OH2及pOH、pC2H5O(假設(shè)HClO4全部離解)。解:(1)純水 pH=7.00 乙醇 (2)
31、水溶液:H+=0.01mol/L pH=2.00 乙醇液:C2H5OH2+=0.01mol/L pC2H5OH2+=2.00 pC2H5O-=19.10-2.00=17.1030高氯酸冰醋酸溶液在24時標定的濃度為0.1086mol/L,試計算此溶液在30的濃度。解:HAc系數(shù):1.1×10-3/31-萘酸及1-羥基-萘酸的固體混合物試樣0.1402g,溶于約50ml甲基異丁酮中,用0.1790mol/L氫氧化四丁基銨的無水異丙醇溶液進行電位滴定。所得滴定曲線上有兩個明顯的終點,第一個在加入滴定劑3.58ml處,第二個再加入滴定劑5.19ml處。求-萘酸及1羥基-萘酸在固體試樣中的百
32、分質(zhì)量分數(shù)。解:-萘酸:C11H8O2 M1=1721-羥基-萘酸: C11H8O3 M2=188第一次滴定總量,第二次僅滴定1-羥基-萘酸 由、解得:m1=0.0607g m2=0.0542g 32忽略離子對的形成不計,求下列各溶劑所成10-3(mol/L)強酸溶液與10-3(mol/L)強堿溶液之間所包括的有用pH范圍。通過計算,對這些溶劑的區(qū)分能力能得到什么啟示?甲醇(pKs=16.7);液氨(pKs=37.7,-50);甲酸(pKs=6.2)。解:SH2+=10-3mol/L pH*=3S-=10-3mol/L pOH*=3 pH*= pKs-pOH*=16.7-3=13.7313.7
33、 10.7個pH*單位SH2+=10-3mol/L pH*=3S-=10-3mol/L pOH*=3 pH*= pKs-pOH*=37.7-3=34.7334.7 31.7個pH*單位(mol/L) pH*=2.84(mol/L)pOH*=2.84 pH*= pKs-pOH*=6.2-2.84=3.362.843.36 0.52個pH*單位33精密稱取鹽酸麻黃堿0.1550g,加冰醋酸10ml與醋酸汞4ml溶解后,加結(jié)晶紫指示劑1滴,用HClO4(0.0996/L)滴定消耗8.06ml,空白溶液消耗0.08ml,計算鹽酸麻黃堿的百分含量。()解:34硫酸阿托品的含量測定:精密稱定0.5438g
34、,冰醋酸與醋酐各10ml,溶解后,加結(jié)晶紫指示劑1滴,用高氯酸(0.1000mol/L)滴定至純藍色時消耗8.12ml,空白溶液消耗0.02ml,已知,計算硫酸阿托品的百分含量。解:第五章 配位滴定法1氨羧配位劑與金屬離子配合物的特點是什么?2何謂配合物的穩(wěn)定常數(shù)、離解常數(shù)和累積穩(wěn)定常數(shù)?它們之間的關(guān)系是什么?3何謂副反應系數(shù)?何謂條件穩(wěn)定常數(shù)?它們之間有何關(guān)系?4影響配位滴定突躍范圍的因素是什么?5金屬指示劑的作用原理是什么?它應具備哪些條件?6何謂指示劑的封閉現(xiàn)象?怎樣消除封閉?7EDTA滴定單一離子時,如何確定最高酸度和最低酸度?8在有共存離子時,如何控制合適的酸度范圍以提高選擇性?若控
35、制酸度仍不能達到目的,還能采取什么措施?9配位滴定中常用的掩蔽方法有哪些?各適用于哪些情況?10配位滴定中常用的滴定方式有哪些?各適用于哪些情況?11在0.050mol/L的Al3+溶液中,加入NaF固體,使溶液中游離F-濃度為0.10mol/L,計算鋁的副反應系數(shù)。這時溶液中Al3+、AlF2+、AlF2+、AlF3、AlF4-、AlF52-、AlF63-各為多少?解:12稱取0.2513g純CaCO3,溶解后,用容量瓶配成250ml溶液。吸取25.00ml,在pH>12時,用鈣指示劑指示終點,用EDTA標準溶液滴定,用去24.90ml,試計算EDTA溶液的濃度。解:13待測溶液含2&
36、#215;10-2mol/L的Zn2+和2×10-3mol/L的Ca2+,能否在不加掩蔽劑的情況下,只用控制酸度的方法選擇滴定Zn2+?為防止生成Zn(OH)2沉淀,最低酸度為多少?這時可選用何種指示劑?解:查表5-2得:pH=4.0已知KspZn(OH)2=1.2×10-17pH=6.4指示劑:XO14用0.020mol/LEDTA滴定濃度均為0.020mol/L的Cd2+、Hg2+混合溶液中的Cd2+,當pH為6時,試問:若加入KI掩蔽其中的Hg2+,使終點時的游離濃度為10-2mol/L,能否完全掩蔽?此時是多大?若以二甲酚橙為指示劑,在此條件下,終點誤差是多少?已完
37、全掩蔽,無共存離子效應查P485附表6-3得: 15在pH為5的醋酸-醋酸鈉緩沖溶液中用EDTA法測定2.0×10-3mol/L的Pb2+,用二甲酚橙為指示劑,已知溶液中HAc=0.10mol/L,Ac-=0.20mol/L,試計算滴定終點誤差TE%。Pb(Ac)2的,。解:pH5.0時,查得:,pPbt=7.0,lgKPbY=18.30達到sp時: 16取100ml水樣,用氨性緩沖溶液調(diào)節(jié)至pH10,以EBT為指示劑,用EDTA標準溶液(0.008826mol/L)滴定至終點,共消耗12.58ml,計算水的總硬度(即含CaCO3mg/L)。如果將上述水樣再取100ml,用NaOH調(diào)
38、節(jié)pH=12.5,加入鈣指示劑,用上述EDTA標準液滴定至終點,消耗10.11ml,試分別求出水樣中Ca2+和Mg2+的量。解:Ca2+、Mg2+總量以CaCO3計:mCaCO3=n×m=1.11×10-2gn=0.008826×10.11×10-3=8.923×10-5moln=0.008826×2.47×10-3=2.18×10-5mol17稱取葡萄糖酸鈣試樣0.5500g,溶解后,在pH=10的氨性緩沖溶液中用EDTA滴定(EBT為指示劑),滴定消耗濃度為0.04985mol/L的EDTA標準溶液24.50m
39、l,試計算葡萄糖酸鈣的含量。(分子式C12H22O14Ca·H2O)解:M=448g/moln=0.04985×24.50×10-3=1.22×10-3molm=n·M=0.5472g第六章 氧化還原滴定法10計算在1mol/LHCl溶液中,用Fe3+液滴定Sn2+液的化學計量點的電位和電位突躍范圍,指示終點可選用哪種氧化還原指示劑?(已知,)解:突躍范圍:在此范圍內(nèi),選亞甲藍指示劑11計算K2Cr2O7標準溶液滴定Fe2+反應的平衡常數(shù)(25);若化學計量點時,要使反應定量進行(),所需溶液的pH為多少?(,)解:K=1056.8計量點時,;
40、,H+=1.5×10-2mol/L,則pH=1.8212用KIO3標定Na2S2O3溶液時,稱取0.3507g基準KIO3,用水溶解并稀釋至100.0ml,取出25.00ml,加入H2SO4及KI溶液,用待標定的Na2S2O3溶液滴定至終點時,用去24.50ml,求Na2S2O3溶液的濃度?()解:I2 + S2O32-2I- + S4O62-IO3- 3I2 6 S2O32- 故13今有膽礬試樣(含CuSO4·5H2O)0.5180g,用碘量法測定,滴定至終點時消耗Na2S2O3標準溶液18.58ml。Na2S2O3溶液用K2Cr2O7標定時,41.22ml該Na2S2O
41、3溶液相當于0.2121g。K2Cr2O7。求試樣中CuSO4·5H2O的含量。(,)解:I2 + S2O32-2I- + S4O62-K2Cr2O7 3I2 6 Na2S2O3故2Cu2+ + 4I-2CuI + I2I2 + S2O32-2I- + S4O62-2CuSO4·5H2O 2 Cu2+ I2 2Na2S2O3故14精密稱取鹽酸小檗堿(C20H18ClNO4·2H2O)0.2740g,置燒杯中,加沸水150ml使溶解,放冷,移置250ml量瓶中,加入K2Cr2O7滴定液(0.01667mol/L)50.00ml,加水稀釋至刻度,振搖5min,用干燥濾
42、紙濾過,精密量取續(xù)濾液100ml,置250ml碘瓶中,加過量KI和HCl溶液(12)10ml,密封,搖勻,在暗處放置10min后,用Na2S2O3滴定液(0.1002mol/L)滴定至終點,用去11.26ml,按干燥品計算鹽酸小檗堿的含量。已知每1ml重鉻酸鉀滴定液(0.01667mol/L)相當于12.39mg的C20H18ClNO4。解:K2Cr2O7 3I2 6 Na2S2O3故15稱取苯酚試樣0.7380g,置500ml量瓶中,加水適量使溶解并稀釋至刻度;移取25.00ml于碘瓶中,加溴液(KBrO3+KBr)30.00ml及適量鹽酸、碘化鉀試液,待反應完全后,用Na2S2O3滴定液(
43、0.1123mol/L)滴定至終點時用去19.02ml。另取溴液30.00ml作空白試驗,用去上述Na2S2O3滴定液39.80ml。計算試樣中苯酚的含量。()解:C6H5OH KBrO3 3Br2 3I2 6 S2O32-16測定血液中的Ca2+,常將Ca2+沉淀為CaC2O4溶于硫酸中,再用KMnO4標準溶液滴定。今將5.00ml血液稀釋至25.00ml,精密量取此溶液10ml,經(jīng)上述處理后,用KMnO4滴定液(0.001700mol/L)滴定至終點時用去1.20ml,求100ml血樣中Ca2+的毫克數(shù)。()解:反應如下: 2MnO4- + 5 C2O42- +16H+ 2Mn2+ + 1
44、0CO2 + 8H2O 2MnO4- 5 C2O42- 5Ca2+故第七章 沉淀滴定法和重量分析法12稱取NaCl基準試劑0.1173g,溶解后加入30.00 ml AgNO3標準溶液,過量的 Ag+需要3.20ml NH4SCN標準溶液滴定至終點。已知20.00ml AgNO3標準溶液與21.00ml NH4SCN標準溶液能完全作用,計算AgNO3和NH4SCN溶液的濃度各為多少?解:過量的 13用0.100mol/L的AgNO3標準溶液滴定KBr試液。終點時溶液中CrO42-=5.0×10-3mol/L。假設(shè)終點時溶液總體積為200ml,問溶液中還剩余下Br-多少毫克?(,)解:
45、14有純LiCl和BaBr2的混合物試樣0.7000g,加45.15ml 0.2017mol/LAgNO3標準溶液處理,過量的AgNO3以鐵銨礬為指示劑,用25.00ml0.1000mol/LNH4SCN溶液回滴。計算試樣中BaBr2的含量。(,) 解: 設(shè)混合物中BaBr2為xg,LiCl為(0.7000-x)g15稱取0.1510g純的NaCl,溶于20ml水中,加AgNO3溶液30.00ml,以Fe3+作為指示劑,用NH4SCN溶液滴定過量銀離子,用去4.04ml。事先測得AgNO3溶液與NH4SCN溶液的體積比為1.040。求AgNO3溶液的物質(zhì)的量的濃度。()解:16吸取含氯乙醇(C
46、2H4ClOH)及HCl的試液2.00ml于錐形瓶中,加入NaOH,加熱使有機氯轉(zhuǎn)化為無機Cl-。在此酸性溶液中加入30.05ml 0.1038mol/L的AgNO3標準溶液。過量AgNO3耗用9.30ml 0.1055mol/L的NH4SCN溶液。另取2.00ml試液測定其中無機氯(HCl)時,加入30.00ml上述AgNO3溶液,回滴時需19.20ml上述NH4SCN溶液。計算此氯乙醇試液中的總氯量(以Cl表示)、無機氯(以Cl-表示)和氯乙醇(C2H4ClOH)的含量(試液的相對密度=1.033)。(,)解:17計算下列各組的換算因數(shù)。 稱量形式 被測組分(1) Al2O3 Al (2)
47、 BaSO4 (NH4)2Fe(SO4)26H2O (3) Fe2O3 Fe3O4 (4) BaSO4 SO3,S ,(5) PbCrO4 Cr2O3 (6) (NH4)3PO412MoO3 Ca3(PO4)2,P2O5 ,180.5000g磷礦試樣,經(jīng)溶解、氧化等化學處理后,其中PO43-被沉淀為MgNH4PO4·6H2O,高溫灼燒成Mg2P2O7,其質(zhì)量為0.2018g。計算:(1)礦樣中P2O5的百分含量;(2)MgNH4PO4·6H2O沉淀的質(zhì)量(g)。解:19計算下列難溶化合物的溶解度。(1)PbSO4在0.1mol/L HNO3中。(H2SO4的)(2)BaSO
48、4在pH 10的0.020mol/L EDTA溶液中。(已知,lgKBaY=7.86,lgY(H)=0.45)解:(1) (2)設(shè)BaSO4溶解度為S,則Ba2+ = S,SO42- = S由于BaY2-有較大的條件常數(shù),且BaSO4溶解度較大。因此,消耗于配位Ba2+的EDTA量不可忽略:Y = 0.020-S根據(jù)Ba2+ SO42- = Ksp有S = 6.23×10-3(mol/L)20今有pH3.0的溶液,含有0.010mol/L EDTA和0.010mol/L HF及0.010mol/L CaCl2。問:(1)EDTA對沉淀的配位效應是否可以忽略?(2)能否生成CaF2沉淀
49、?解:(1)pH = 3.0時,EDTA對CaF2沉淀的生成無影響。 (2) Ca2+F-2 = 0.01×(3.98×10-4)2 = 3.98×10-10 Ksp 有CaF2沉淀生成。21于100ml含有0.1000g Ba2+的溶液中,加入50ml 0.010mol/L H2SO4溶液。問溶液中還剩留多少克的Ba2+?如沉淀用100mL純水或100mL 0.010mol/L H2SO4洗滌,假設(shè)洗滌時達到了溶解平衡,問各損失BaSO4多少毫克?解:混合后 故剩余Ba2+量為:(4.85×10-33.3×10-3)×150
50、5;137.33 = 31.9(mg)100ml水洗滌時,將損失BaSO4為:100mlH2SO4洗滌時,將損失BaSO4為:H2SO4 H+ HSO4- 0.01 0.01 0.01(mol/L)HSO4- SO42- H+ 0.01H+ H+ H+0.01解得H+ = 0.41×10-2mol/L溶液中總H+為0.01+0.41×10-2 = 1.41×10-2mol/L設(shè)洗滌時溶解度為S,則由Ksp關(guān)系得:得S = 2.65×10-8 (mol/L)即將損失的BaSO4為:2.65×10-8×100×233.4 = 6
51、.2×10-4(mg)22稱取0.3675g BaCl22H2O試樣,將鋇沉淀為BaSO4,需用0.5mol/L H2SO4溶液體積多少ml?解:根據(jù) 若加入過量50的沉淀劑,應加入H2SO4的體積為:3 + (1+50%) = 4.5(ml)23計算pH2.0時,CaC2O4的溶解損失量,設(shè)溶液總體積為500ml。(已知;H2C2O4的=1.23;=4.19;) 解:溶解損失量 m = 10-3.24×500×128.10 = 36.9(mg)24稱取風干的石膏試樣1.2023g,經(jīng)烘干后得吸附水分0.0208g,再經(jīng)灼燒又得結(jié)晶水0.2424g,計算分析試樣換
52、算成干燥物質(zhì)時的CaSO42H2O百分含量。解:設(shè)試樣中CaSO42H2O的質(zhì)量為xg,則 x = 1.159(g)第八章 電位法及永停滴定法11計算下列電池電動勢,并標明電極的正負。(1)ZnZnSO4(0.100mol/L)AgNO3(0.010mol/L)Ag(已知=0.762V, = + 0.80V ) (2)PbPbSO4(固),K2SO4(0.200mol/L) Pb(NO3)2(0.100mol/L)Pb(已知 =-0.126V, Ksp(PbSO4)=2.0×10-8 ) 解:(1) 電池電動勢為: (2)電池電動勢為:12.將pH玻璃電極與飽和甘汞電極浸入pH=6.86的標準緩沖溶液中,測得電動勢為0.352V,測定另一未知溶液時,測得電動勢為0.29
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