分析化學習題課

1、L/O/G/O分析化學分析化學習題課習題課李歌李歌2021-12-311作業(yè)題 第一章第一章 定量分析概論定量分析概論1.3、1.4、1.5、1.9、1.10 第二章第二章 誤差與分析數(shù)據(jù)的處理誤差與分析數(shù)據(jù)的處理2.1、2.3、2.4、2.5、2.6、2.8、2.9 第三章第三章 酸堿平衡與酸堿滴定法酸堿平衡與酸堿滴定法3.3、3.7(1)(3)(5)、3.8(1)(3)、3.11、3.18、3.192第一章第一章 定量分析概論定量分析概論 一、定量分析概述一、定量分析概述 分析化學的任務與作用分析化學的任務與作用 定量分析過程定量分析過程 定量分析方法定量分析方法 二、滴定分析法概述二、滴

2、定分析法概述 滴定分析法對反應的要求和滴定方式滴定分析法對反應的要求和滴定方式 基準物質(zhì)和標準溶液基準物質(zhì)和標準溶液 滴定分析中的體積測量滴定分析中的體積測量 滴定分析的計算滴定分析的計算3第一章第一章 習題習題1.3欲配制 Na2C2O4溶液用于標定KMnO4（在酸性介質(zhì)中），已知C(1/5KMnO4)=0.10mol/L，若要使標定時兩種溶液消耗的體積相近，問應配制多大濃度（c）的Na2C2O4溶液？要配制100 mL 溶液，應稱取Na2C2O4多少克？：2MnO4- +5C2O42-+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O若：V(KMnO4)=V(Na2C2O4)42241152nKM

3、nOnNa C O4422411()52224cKMnOV KMnOcNa C OV Na C O（）3224224()()0.050 100 101340.67mc Na C OV M Na C Og422411()()0.10/52cKMnOCNa C OmolL224224111()()0.100.050/222c Na C OcNa C Omol L41.4 用KMnO4法間接測定石灰石中CaO的含量（見例1.6），若試樣中CaO含量約為40%，為使滴定時消耗0.020mol/L KMnO4溶液約30mL，問應稱取試樣多少克?： CaCO3 + 2H+ =Ca2+ + CO2 + H2

4、O Ca2+ + C2O4(2-) = CaC2O4 CaC2O4 + 2H+ = H2C2O4 + Ca2+ 2MnO4- + 5C2O4(2-) + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O 5 CaO2 KMnO4沉淀形稱量形51.5 某鐵廠化驗室常需要分析鐵礦中鐵的含量。若c(1/6K2Cr2O7)=0.1200mol/L，為避免計算，直接從所消耗的K2Cr2O7溶液的毫升數(shù)表示出鐵的含量（%），應當稱取鐵礦多少克？(Ar(Fe)=55.85)： 6Fe K2Cr2O7 6 Fe2+Cr2O72-+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O6Ce4+ + Fe2+ = Ce3

5、+ + Fe3+Ce4+ Ce3+ 得1e+6/4+2+4+471.9 酒石酸（H2C4H4O6)與甲酸（HCOOH)混合液10.00mL，用0.1000mol/LNaOH滴定至C4H4O62-與HCOO-,耗去15.00mL。另取10.00mL混合液，加入0.2000mol/LCe4+溶液30.00mL，在強酸性條件下，酒石酸和甲酸全部被氧化成CO2，剩余的Ce4+用0.1000mol/LFe2+回滴，耗去10.00mL。計算混合液中酒石酸和甲酸的濃度。1.10 移取KHC2O4H2C2O4溶液25.00mL,以0.1500mol/LNaOH溶液滴定至終點時消耗25.00mL?，F(xiàn)移取上述KH

6、C2O4H2C2O4溶液20.00mL，酸化后用0.04000 mol/LKMnO4溶液滴定至終點時需要多少毫升？解：解：KHC2O4 H2C2O4CO2KMnO4 Mn2+4+7+38本章小結(jié)本章小結(jié)(1) 根據(jù)題干熟練寫出反應方程式。根據(jù)題干熟練寫出反應方程式。(2) 再根據(jù)反應方程式寫出參與反應物質(zhì)的基本再根據(jù)反應方程式寫出參與反應物質(zhì)的基本單元。單元。9第二章第二章 誤差與分析數(shù)據(jù)處理誤差與分析數(shù)據(jù)處理 一、實驗誤差誤差的必然性誤差的必然性誤差產(chǎn)生的原因及減免的方法誤差產(chǎn)生的原因及減免的方法誤差的表示方法誤差的表示方法 二、有限數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理數(shù)據(jù)集中趨勢和分散程度的表示數(shù)據(jù)集中趨勢和分

7、散程度的表示置信度和置信區(qū)間置信度和置信區(qū)間顯著性檢驗顯著性檢驗異常值的取舍異常值的取舍 三、有效數(shù)字和計算規(guī)則有效數(shù)字的意義有效數(shù)字的意義有效數(shù)字保留原則有效數(shù)字保留原則有效數(shù)字的運算法則有效數(shù)字的運算法則10第二章第二章 習題習題2.1 測定某樣品中氮的質(zhì)量分數(shù)時，六次平行測定的結(jié)果是20.48%、20.55%、20.58%、20.60%、20.53%、20.50%。（1）計算這組數(shù)據(jù)的平均值、中位數(shù)、極差、平均偏差、標準差、相對標準差和平均值的標準差；（2）若此樣品是標準樣品，其中氮的質(zhì)量分數(shù)為20.45%，計算以上測定結(jié)果的絕對誤差和相對誤差。解解：（1） （2）12345620.48

8、%20.55%20.58%20.60%20.53%20.50%20.54%6xxxxxxxn20.53%20.55%20.54%2x123456222222220.60%20.48%0.12%0.06%0.01%0.04%0.06%0.01%0.04%0.037%6(0.06%)(0.01%)(0.04%)(0.06%)(0.01%)(0.04%)0.046%1610.046%100%0.22%20.54%iRdddddddnxxsnscvx0 .0 4 6 %0 .0 1 9 %6xssn20.54%20.45%0.09%0.09%100%100%0.44%20.45%aarExTEET11

9、2.3 根據(jù)以往經(jīng)驗, 用某一方法測定礦樣中錳的質(zhì)量分數(shù)時,標準偏差(即)是0.12%.現(xiàn)測得錳的質(zhì)量分數(shù)為9.56%,如果分析結(jié)果分別是根據(jù)一次,四次,九次測定得到的,計算各次結(jié)果平均值的置信區(qū)間(95%置信度).置信區(qū)間：（1）總體標準差時（2）總體標準差時( )sxtfnxun122.4 某分析人員提出了測定氯的方法.用此法分析某標準樣品(標準值為16.62%), 四次測定的平均值為16.72%, 標準差為0.08%。問此結(jié)果與標準值相比有無顯著差異(置信度為95%).解：解：總體均值的檢驗：（1）u檢驗法（已知）（2） t檢驗法（）0=xun計算0=xsn計 算t13解：解：兩組測量結(jié)

10、果的顯著性檢驗：（1）先用F檢驗法：比較兩組數(shù)據(jù)的方差s2，確定它們的精密度是否有顯著性差異。查表2-4, 若F計算F(f 大，f 小), 則兩組數(shù)據(jù)的精密度存在顯著性差異，否則不存在顯著性差異（2）t檢驗法22小大計算ssF2.5在不同溫度下對某試樣作分析,所得結(jié)果(%)如下: 10C: 96.5, 95.8, 97.1, 96.0. 37C: 94.2, 93.0, 95.0, 93.0, 94.5.試比較兩組結(jié)果是否有顯著差異(置信度為95%).142.6某人測定一溶液濃度(mol/L),獲得以下結(jié)果：0.2038, 0.2042, 0.2052, 0.2039第三個結(jié)果應否棄去？結(jié)果應

11、如何表示？測定了第五次，結(jié)果為0.2041，這時第三個結(jié)果可以棄去嗎(置信度為90%). ？解：解：異常值的檢驗步驟：（1）測定值按大小順序排列（2）計算測定值的極差R（3）計算可疑值與其相鄰值之差的絕對值d（4）Q計算Q表，可疑值為異常值，應舍棄，否則應保留=dR計 算Q152.8 下列各數(shù)含有的有效數(shù)字是幾位？ 0.0030; 6.0231023; 64.120; 4.8010-10; 998; 1000; 1.0103 ; pH=5.2時的H+。解解： 0.0030 二位 6.0231023 四位 64.120 五位 4.8010-10 三位 998 三位 1000 不確定 1.0103

12、 二位 pH=5.2時的H+ 一位凡是數(shù)字中間的凡是數(shù)字中間的“0”0”為有效數(shù)字；為有效數(shù)字；凡是小數(shù)結(jié)尾的凡是小數(shù)結(jié)尾的“0”0”為有效數(shù)字；為有效數(shù)字；凡以凡以“0”0”開頭的小數(shù)開頭的小數(shù)值，數(shù)字前的值，數(shù)字前的“0”0”不是不是有效數(shù)字。有效數(shù)字。162.9 按有效數(shù)字計算下列結(jié)果（1）213.64+4.4+0.3244；（2）（3）pH=12.20溶液的H+解解：要先修約后計算（1）213.64+4.4+0.3244=213.6+4.4+0.3=218.3（2）（3） pH=12.20 為兩位有效數(shù)字，因此換算成H+=6.310-13 mol/L0.0982 (20.00 14.3

13、9) 162.206/31001.4182 10000.0982 5.61 162.206/31001.4182 10000.098 5.61 162/31001.42 10002.09有效數(shù)字修約法則：（1）加減法：按小數(shù)點后位數(shù)最少的數(shù)保留（2）乘除法：按有效數(shù)字位數(shù)最少的數(shù)保留17本章小結(jié)本章小結(jié)(1) 掌握平均值、中位數(shù)、極差、平均偏差、標準差、掌握平均值、中位數(shù)、極差、平均偏差、標準差、相對標準差、平均值的標準差的計算。相對標準差、平均值的標準差的計算。(2) 掌握置信區(qū)間的求法。掌握置信區(qū)間的求法。(3) 掌握顯著性檢驗。掌握顯著性檢驗。(4) 掌握異常值的取舍。掌握異常值的取舍。

14、(5) 有效數(shù)字的保留原則。有效數(shù)字的保留原則。18第三章酸堿平衡與酸堿滴定法第三章酸堿平衡與酸堿滴定法 一、質(zhì)子理論 判斷酸堿判斷酸堿 解釋酸堿反應的實質(zhì)解釋酸堿反應的實質(zhì) 二、酸度、酸濃度和酸強度的概念 三、分布系數(shù) 四、質(zhì)子條件式 五、pH值計算 重點要求：最簡式重點要求：最簡式 （ 一元弱酸堿、兩性物質(zhì)、緩沖體系）一元弱酸堿、兩性物質(zhì)、緩沖體系） 六、緩沖溶液 緩沖容量 選擇原則 七、指示劑變色原理和范圍 八、滴定原理 曲線曲線 滴定突躍滴定突躍 sp點點pH值計算值計算 九、終點誤差 十、應用 混合堿混合堿19第三章第三章 習題習題3.3 某溶液中含有HAc, NaAc和Na2C2O

15、4,其濃度分別為0.80, 0.29和1.010-4mol/L。計算此溶液中C2O42-的平衡濃度。解：解： 最簡式最簡式H aabcKc20 211212111211HHAHHHHAHHHAH2-202-12222aaaaaaaaaaaaKKKKKcxKKKKcxKKKcx3.7 計算下列各溶液的p值：(1)0.10mol/LClCH2COOH(氯乙酸)；(3)0.010mol/氨基乙酸；(5)0.10mol/LNa2S;解：解：若cKa 20Kw Ka/c 2.510-3 若近似式24H 2aaacKKK2124 H 2aaaKKcK（3）0.010mol/氨基乙酸(甘氨酸 HA)氨基乙酸

16、既可以給出質(zhì)子，也可以接受質(zhì)子，是一個兩性物質(zhì)兩性物質(zhì)。122.359.78-2H AHAApKapKa 解：解：2(1)20awKcK 當21H 1aaKccK近 似 式1(2)20acK當120acK12H aaK K最簡式22(5)0.10mol/LNa2S（二元弱堿）解：解：6.9521.0811.0811.080.083121.081.08 21.0811122 1010.10 100.10 102010102.5 100.1410104 100.10OH 0.059mol/L22pH12.77bbbbbbbKc Kc KKwKcKKKc 可按一元弱堿處理用近似式計算：判斷判斷 則多

17、元堿便可則多元堿便可簡化為一元堿，可按一元堿進行處理。簡化為一元堿，可按一元堿進行處理。221OH bK233.8計算下列溶液的pH值： (1)50mL0.10mol/LH3PO4； (3)50mL0.10mol/LH3PO4+50mL0.10mol/LNaOH 解：解：pKa1=2.16 pKa2=7.21 pKa3=12.32(1) H3PO4 為三元酸三元酸7.2122.16122 1010.10 10Kac Ka按一元弱酸處理2.161.16312.16121112.162.16 22.1610102.5100.100.1010204H 210104100.100.023mol/L2p

18、H1.64Kacc KaKwKaKaKac (1)若 cKa 20Kw ，Ka/c 2.510-3 (2)若 cKa 20Kw ，Ka/c 2.510-32424 H 2aaaKKcK近似式H acK最簡式(3) 50mL0.10mol/LH3PO4+50mL0.10mol/LNaOH解：解：H3PO4+NaOH= NaH2PO4 NaH2PO4+NaOH=Na2HPO4 Na2HPO4+NaOH=Na3PO4產(chǎn)物為NaH2PO4的溶液是一個兩性物質(zhì),其濃度( H2PO4 )=0.05mol/L88231852310.056.2103.3110200.057.24206.9106.2100.0

19、5:H1.910m ol/L0.05116.910pH4.71cK aK wcK aK accK a采 用 近 似 式253.11 用0.1000mol/LNaOH溶液滴定0.1000mol/L甲酸溶液，化學計量點的pH值是多少？計算用酚酞作指示劑（PT為9.0）時的終點誤差。解：解：epspsppHpH0.770.77414pHpHpHPTpH9.08.230.77101010100.02%0.10001.7 10210ttEc K26pHpH1/2sp1010()ttEcK3.18 有一含Na2CO3與NaOH的混合物?，F(xiàn)稱取試樣0.5895g，溶于水中，用0.3000mol/LHCl滴定至酚酞變色時，用去HCl 24.08mL；加甲基橙后繼續(xù)用HCl滴定，又消耗HCl 12.02mL。試計算試樣中Na2CO3與NaOH的質(zhì)量分數(shù)。解：解：NaOH Na2CO3NaCl NaHCO3NaCl H2O+CO2V1V2PPMO312(HCl) (V