分析化學(xué)思考題和習(xí)題參考解答匯總

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(qǐng)區(qū)別方法誤差、儀器和試劑誤差或操作誤差，并給出它們的減免方法。答：砝碼受腐蝕：系統(tǒng)誤差(儀器誤差)；更換砝碼。天平的兩臂不等長：系統(tǒng)誤差(儀器誤差)；校正儀器。容量瓶與移液管未經(jīng)校準(zhǔn)：系統(tǒng)誤差(儀器誤差)；校正儀器。在重量分析中，試樣的非被測(cè)組分被共沉淀：系統(tǒng)誤差(方法誤差)；修正方法，嚴(yán)格沉淀?xiàng)l件。試劑含被測(cè)組分：系統(tǒng)誤差(試劑誤差)；做空白實(shí)驗(yàn)。試樣在稱量過程中吸潮：系統(tǒng)誤差(操作誤差)；嚴(yán)格按操作規(guī)程操作?；瘜W(xué)計(jì)量點(diǎn)不在指示劑的變色范圍內(nèi)：系統(tǒng)誤差(方法誤差)；另選指示劑。讀取滴定管讀數(shù)時(shí)，最后一位

2、數(shù)字估計(jì)不準(zhǔn)：偶然誤差；嚴(yán)格按操作規(guī)程操作，增加測(cè)定次數(shù)。在分光光度法測(cè)定中，波長指示器所示波長與實(shí)際波長不符：系統(tǒng)誤差(儀器誤差)；校正儀器。在HPLC測(cè)定中，待測(cè)組分峰與相鄰雜質(zhì)峰部分重疊系統(tǒng)誤差(方法誤差)；改進(jìn)分析方法11、兩人測(cè)定同一標(biāo)準(zhǔn)試樣，各得一組數(shù)據(jù)的偏差如下：(1)0.3-0.2-0.40.20.10.40.0-0.30.2-0.3(2)0.10.1-0.60.2-0.1-0.20.5-0.20.30.1 求兩組數(shù)據(jù)的平均偏差和標(biāo)準(zhǔn)偏差； 為什么兩組數(shù)據(jù)計(jì)算出的平均偏差相等，而標(biāo)準(zhǔn)偏差不等； 哪組數(shù)據(jù)的精密度高？解： 標(biāo)準(zhǔn)偏差能突出大偏差。第一組數(shù)據(jù)精密度高。13、測(cè)定碳的相

3、對(duì)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(biāo)準(zhǔn)偏差；平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差；平均值在99%置信水平的置信限。解：15、解：(本題不作要求)16、在用氯丁二烯氯化生產(chǎn)二氯丁二烯時(shí)，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(yīng)條件進(jìn)行試生產(chǎn)，取樣測(cè)定，共取6次，測(cè)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(yīng)條件后，產(chǎn)品中雜質(zhì)百分含量與改變前相比，有明顯差別嗎？(

4、=0.05時(shí))解： 查表2-2，t5，0.05=2.571，t計(jì)算 < t臨界值 。 所以，改變反應(yīng)條件后，雜志含量與改變前無明顯差別。17.解：HPLC數(shù)據(jù) ：97.2，98.1，99.9，99.3，97.2，98.1%（6次） 化學(xué)法數(shù)據(jù)：97.8，97.7，98.1，96.797.3（5次） 用F檢驗(yàn)兩種方法結(jié)果的精密度是否存在顯著差別用t檢驗(yàn)平均值是否有顯著性差別說明兩種方法的平均值沒有顯著差別。在該項(xiàng)分析中，HPLC法可以代替化學(xué)法。18、解：19、解：第三章 滴定分析法概論7、解：不可直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)： NaOH，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定 HCl，不是固體，難得到純凈物 H2SO

5、4，不是固體 KMnO4，難制得純度高的純凈物 Na2S2O3，難制得純凈物，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定9、(1)讀數(shù)偏大，結(jié)果(HCl)濃度偏低 (2)0.1248 > 0.1238，結(jié)果偏高 (3)HCl濃度比真實(shí)濃度低，需要消耗更多的HCl，結(jié)果偏低 (4)相同質(zhì)量的碳酸氫鈉比碳酸鈉消耗的鹽酸少，導(dǎo)致消耗鹽酸體積減小，鹽酸濃度測(cè)定值偏高10、寫出下列各體系的質(zhì)子條件式。解：(1)NH4H2PO4：H+H3PO4=OH-+HPO42-+2PO43-(2)H2SO4(C1)+HCOOH(C2)：H+=OH-+HSO4-+2SO42-+HCOO-(3)NaOH(C1)+NH3(C2)：H+C1+NH

6、4+=OH-(4)HAc(C1)+NaAc(C2)：H+=OH-+Ac-C2(5)HCN(C1)+NaOH(C2)：H+C2=OH-+CN-11、寫出H3AsO4MgBr2水溶液的電荷平衡式。解： OH-+H2AsO4-+2HAsO42-=H+ 2Mg2+=OH-+Br-12、寫出c mol/L Zn2Fe(CN)6水溶液的質(zhì)量平衡式。解：cZn2+=2c Zn2Fe(CN)6=2cFe(CN)64-+Fe(CN)53-+Fe(CN)42-+Fe(CN)3-+Fe(CN)2+Fe(CN)+Fe2+=c6Fe(CN)64-+5Fe(CN)53-+4Fe(CN)42-+3Fe(CN)3-+2Fe(

7、CN)2+Fe(CN)+ CN-+HCN=6c15、欲使滴定時(shí)消耗0.1mol/LHCl溶液2025mL，問應(yīng)取基準(zhǔn)試劑Na2CO3多少克？此時(shí)稱量誤差能否小于0.1%？解：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2CO3V=20mL時(shí)：V=25mL時(shí)：差減稱量法兩次稱量，誤差為±0.2mg。稱量誤差不能小于0.1。16、已知1mL某HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液中含氯化氫0.004374g/mL，試計(jì)算：該HCl溶液對(duì)NaOH的滴定度該HCl溶液對(duì)CaO的滴定度。解：HCl+NaOH=NaCl+H2O2HCl+CaO=CaCl2+H2O17、解： CaCO3 2HCl 18、二元弱酸H2A，已知pH

8、=1.92時(shí)，H2A=HA-；pH=6.22時(shí)，HA-=A2-。計(jì)算：H2A的pKa1和pKa2HA-溶液的pH。解：pKa1=1.92，pKa2=6.22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(yīng)采用什么指示劑？(1) 甲酸(HCOOH) Ka=1.8×10-4答：cKa10-8，可以直接滴定?？梢圆捎梅犹甘緞?2) 硼酸(H3BO3) Ka1=5.4×10-10答：cKa110-8，不可以直接滴定。(3) 琥珀酸(H2C4H4O4) Ka1=6.9×10-5，Ka2=2.5×10-6答：cK

9、a110-8，cKa210-8，但Ka1/Ka2105。不能分步滴定，但可以直接一次性滴定。(4) 檸檬酸(H3C6H5O7) Ka1=7.2×10-4，Ka2=1.7×10-5，Ka3=4.1×10-7答：cKa110-8，cKa210-8，cKa310-8但Ka1/Ka2105，Ka2/Ka3105。不能分步滴定，但可以直接一次性滴定。(5) 順丁烯二酸 Ka1=1.5×10-2，Ka2=8.5×10-7答：cKa110-8，cKa210-8，且Ka1/Ka2104?？梢苑植降味?。*若要求誤差<0.3%，則不能準(zhǔn)確分步滴定(6) 鄰苯

10、二甲酸 Ka1=1.3×10-3，Ka2=3.1×10-6答：CKa110-8，CKa210-8，但Ka1/Ka2104。不能分步滴定，但可以直接一次性滴定。2、解：NaOH吸收CO2，將部分轉(zhuǎn)化為Na2CO3。 滴定強(qiáng)酸，可以完全反應(yīng)。對(duì)結(jié)果基本無影響。滴定弱酸，NaOH能中和弱酸，Na2CO3不能中和弱酸，需要消耗更多的標(biāo)準(zhǔn)溶液，將帶來正誤差(分析結(jié)果偏高)。3、解：部分風(fēng)化的硼砂晶體，相當(dāng)于摩爾質(zhì)量變小，對(duì)一定質(zhì)量的基準(zhǔn)物質(zhì)，風(fēng)化后需要消耗更多的HCl溶液，標(biāo)定所得濃度偏低。部分吸濕的Na2CO3，相當(dāng)于摩爾質(zhì)量變大，對(duì)一定質(zhì)量的基準(zhǔn)物質(zhì)，吸濕后需要消耗更少的HCl溶

11、液，標(biāo)定所得濃度偏高。在110烘干過的Na2CO3，分析結(jié)果準(zhǔn)確。7、在下列何種溶劑中，醋酸、苯甲酸、鹽酸及高氯酸的酸強(qiáng)度都相同？純水；濃硫酸；液氨；甲基異丁酮答：液氨(堿性溶劑是酸的均化性溶劑)9、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？冰醋酸；二氧六環(huán)；乙二胺；甲基異丁酮；苯；水；乙醚；異丙醇；丙酮；丁胺答：質(zhì)子溶劑：；其中，酸性溶劑：；堿性溶劑：無質(zhì)子溶劑：；其中，偶極親質(zhì)子溶劑：；惰性溶劑：10、答：溶劑用甲基異丁酮，滴定劑用氫氧化四丁基胺。12、有一堿液，可能是NaOH、Na2CO3、NaHCO3

12、或其中兩者的混合物。今用鹽酸滴定，以酚酞為指示劑時(shí)消耗HCl的體積為V1，加入甲基橙，繼續(xù)用鹽酸滴定又消耗HCl的體積為V2。當(dāng)出現(xiàn)下列情況時(shí)，溶液各由哪些物質(zhì)組成？V1V20；V2V10；V1=V2；V1=0，V20；V10，V2=0答：NaOH+Na2CO3； Na2CO3+NaHCO3；Na2CO3； NaHCO3； NaOH。13、解：0.10mol/L NaH2PO4 兩性物質(zhì)溶液，用最簡公式計(jì)算 注：此時(shí)公式中的Ka1和Ka2對(duì)應(yīng)于磷酸的第一和第二步離解。0.10mol/L Na2HPO4 兩性物質(zhì)溶液，用最簡公式計(jì)算注：此時(shí)公式中的Ka1和Ka2對(duì)應(yīng)于磷酸的第二和第三步離解。0.

13、05mol/L HAc和0.05mol/L NaAc混合溶液緩沖溶液，用緩沖溶液公式計(jì)算0.1mol/L NaAc溶液 堿性溶液，按一元弱堿公式計(jì)算0.10mol/L 鄰苯二甲酸氫鉀 兩性物質(zhì)溶液，用最簡公式計(jì)算0.20mol/L H3PO4 三元酸，按一元弱酸計(jì)算第一步離解0.10mol/L NH4CN，兩性物質(zhì)溶液，用最簡公式計(jì)算0.10mol/L H3BO3，一元弱酸溶液，用最簡公式計(jì)算0.05mol/L NH4NO3，一元弱酸溶液，用最簡公式計(jì)算15、解：(1) 16、用NaOH(0.20mol/L)滴定一氯乙酸(0.20mol/L)至甲基橙變黃(pH=4.4)時(shí)，還有百分之幾的一氯乙

14、酸未被滴定？解：一氯乙酸的Ka=1.3×10-3，pH=4.4時(shí)， 即有2.76%的一氯乙酸未被滴定。17、計(jì)算用NaOH(0.10mol/L)滴定HCOOH(0.10mol/L)到化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)溶液的pH，并說明應(yīng)選擇何種指示劑？解：計(jì)量點(diǎn)時(shí)溶液組成為0.05mol/L的HCOONa溶液。pHsp=14pOH=8.22，可選酚酞為指示劑。18、解：計(jì)算終點(diǎn)誤差 cep =0.1000×20.70/(25.00+20.70)=0.0453(mol/L) 計(jì)量點(diǎn)的pH 計(jì)量點(diǎn)時(shí)，完全生成苯甲酸鈉， 苯甲酸溶液的濃度19、解：HA的摩爾質(zhì)量 20、解：化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，完全生成HAc

15、，需消耗HCl 30mL. 21、以HCl(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(diǎn)；酚酞為指示劑，滴定到pH8.0為終點(diǎn)。分別計(jì)算滴定終點(diǎn)誤差，并指出用哪種指示劑較為合適。解：酚酞作指示劑較為合適。23、解：CaCO32HClCaCl2H2OCO2 HCl過量 5.60×0.9755.46mL 與CaCO3反應(yīng)消耗HCl 20.005.4614.54(mL) 石灰石樣品中n(CaCO3)=(14.54×0.1175)/2000=0.0008542(mol) 石灰石樣品中m(CaCO3)=0

16、.0008542×100.1=0.0855(g) 石灰石的純度0.0855/0.2815=30.37% 如果以CO2表示，m(CO2)=0.0008542×44.01=0.0376(g)CO2的百分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：0.0376/0.2815=13.35%25、解：酚酞做指示劑，消耗鹽酸12.00mL，說明試樣中有Na3PO4。 Na3PO4 HCl = Na2HPO4 NaCl 26、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(jì)算試樣中NH

17、3的百分質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：29、已知水的離子積常數(shù)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、pC2H5OH2及pOH、pC2H5O。(設(shè)HClO4全部離解)解：(1) (2)因HClO4全部離解，故水溶液中：pH=-lg0.0100=2.00，pOH=14.00-2.00=12.00乙醇溶液中：pC2H5OH2=-lg0.0100=2.00，pC2H5O=19.10-2.00=17.1031.解：33.解：34.解：第六章 配位滴定法11、在0.050mol/L的Al3+溶液

18、中，加入NaF固體，使溶液中游離F-濃度為0.10mol/L，計(jì)算鋁的副反應(yīng)系數(shù)Al(F)。這時(shí)溶液中Al3+、AlF2+、AlF2+、AlF3、AlF4-、AlF52-、AlF63-各為多少？解：=3.51×1014Al3+=cAl/Al(F)=0.050/3.51×1014=1.42×10-16 (mol/L)AlF2+=Al3+1F-=1.42×10-16×106.1×0.10=1.79×10-11 (mol/L)AlF2+=Al3+2F-2=1.42×10-16×1011.15×10-2

19、=2.01×10-7 (mol/L)AlF3= Al3+3F-3=1.42×10-16×1015.0×10-3=1.42×10-4 (mol/L)AlF4-=Al3+4F-4=1.42×10-16×1017.7×10-4=7.12×10-3 (mol/L)AlF52-=Al3+5F-5=1.42×10-16×1019.4×10-5=3.57×10-2 (mol/L)AlF63-=Al3+6F-6=1.42×10-16×1019.7×10

20、-6=7.12×10-3 (mol/L)12、解： Ca2+ Y4- = CaY2- 13、待測(cè)溶液含2×10-2mol/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(shí)可選用何種指示劑？解：lgcK= 6.815，可用控制酸度的方法選擇滴定Zn2+?？蛇x二甲酚橙作指示劑。14、用0.020mol/LEDTA滴定濃度均為0.020mol/L的Cd2+、Hg2+混合溶液中的Cd2+，當(dāng)pH為6時(shí)，試問：若加入KI掩蔽其中的Hg2+，使終點(diǎn)時(shí)游離I-離子的濃

21、度為10-2mol/L，能否完全掩蔽？此時(shí)lgKCdY是多大？若以二甲酚橙為指示劑，終點(diǎn)誤差是多少？解：Hg2+sp0.01/4.04×1021=2.47×10-24mol/L。可以完全掩蔽。pH=6時(shí)，Y(H)=104.65，Y=Y(H)+Y(Hg)-1=104.65lgKCdY=lgKCdY-lgY=16.40-4.65=11.75以二甲酚橙為指示劑，pH=6時(shí)，pCdep=5.5。pCd=5.5-6.88=-1.3815、解：查附表6-3得，pH=5時(shí)，XO測(cè)定Pb終點(diǎn)pM=7.0 *注意：不是pM 16、取100mL水樣，用氨性緩沖溶液調(diào)節(jié)至pH=10，以EBT為指

22、示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.008826 mol/L)滴定至終點(diǎn)，共消耗12.58mL，計(jì)算水的總硬度。如果將上述水樣再取100mL，用NaOH調(diào)節(jié)pH=12.5，加入鈣指示劑，用上述EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗10.11mL，試分別求出水樣中Ca2+和Mg2+的量。解：第6章 氧化還原滴定法7、計(jì)算KI濃度為1mol/L時(shí)，Cu2+/Cu+電對(duì)的條件電極電位(忽略離子強(qiáng)度的影響)。解：Cu2+e=Cu+ j=0.159VKI濃度為1mol/L時(shí)，Cu2+/Cu+電對(duì)的條件電極電位為：8、解： 10、計(jì)算在1mol/LHCl溶液中用Fe3+溶液滴定Sn2+溶液的化學(xué)計(jì)量點(diǎn)電位及電位突躍范

23、圍，在此滴定中應(yīng)選用何種氧化還原指示劑？(已知jFe3+/ Fe2+=0.70V，jSn4+/ Sn2+=0.14V)解：計(jì)量點(diǎn)電位電位突躍范圍即：應(yīng)選亞甲藍(lán)指示劑(理論變色點(diǎn)0.36V)。10、解：K2Cr2O7 3I2 6Na2S2O3 11、解： 5KHC2O4 2KMnO412、稱取紅丹(Pb3O4)試樣0.2500g，用鹽酸溶解后轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中，取20.00mL加入0.5000mol/LK2Cr2O725.00mL，使其析出PbCrO4，定量過濾沉淀，洗滌溶解后，加入KI和淀粉溶液，以0.1000mol/LNa2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)，用去Na2S2O3溶液6.00mL，求

24、試樣中Pb3O4的百分質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：Pb3O43PbCrO49I-(9/2)I29Na2S2O313、解： 6FeO 6Fe3+ K2Cr2O7 14、精密稱取漂白粉試樣2.702g加水溶解，加過量KI，用H2SO4(1mol/L)酸化。析出的I2立即用0.1208mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，用去34.38mL達(dá)終點(diǎn)，計(jì)算試樣中有效氯的含量。解：Cl(1/2)ClO-(1/2)I2S2O32-15、解： 1C2O42- (2/5)KMnO4 CaCaC2O4(2/5)KMnO4設(shè)血液中鈣濃度為c mol/L，有：16、解：滴定反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量關(guān)系為1：1。估算標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗量：應(yīng)一次性加入約16mL*如果藥品標(biāo)示量較小，應(yīng)適當(dāng)減少加入量，以免過量。17、解：第八章 沉淀滴定法和重量分析法2、下列試樣NH4Cl、BaCl2、KSCN、Na2CO3+NaCl、NaBr、KI，如果用銀量法測(cè)定其含量，用何種指示劑確定終點(diǎn)的方法為佳？為什么？答：NH4Cl：鐵銨礬指示劑法。強(qiáng)酸性條件下NH4+不干擾測(cè)定BaCl2：吸附指示劑法或鐵銨礬指示劑法。鉻酸鉀法Ba2+干擾終