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文檔簡介
./分析化學學習指導習題匯編壯化學工程學院應用化學系20XX9月Ⅰ習題第一章、緒論例題解析自測習題一、判斷題1、分析化學是表征與測量的一門科學〔√2、儀器分析方法具有靈敏度高、分析速度快等特點,因此在任何測定時可以取代化學分析法〔×3、化學分析法主要用于常量分析〔√4、例行分析是指一般化驗室日常生產中的分析,又叫常規(guī)分析<√>5、分析化學是一門獲得物質信息,并詮釋這些信息的科學〔√二、選擇題1、試樣用量為0.1~10mg的分析稱為〔C〔A常量分析〔B半微量分析〔C微量分析〔D痕量分析2、試樣用量大于0.1g的分析稱為〔A〔A常量分析〔B半微量分析〔C微量分析〔D痕量分析三、填空題1、以物質的化學反應為基礎的分析方法稱為化學分析法。化學分析法歷史悠久,是分析化學的基礎,所以又稱經典化學分析法,主要有滴定分析和重量分析等。2、以物質的物理和物理化學性質為基礎的分析方法稱為物理和物理化學分析法分析法。由于這類方法都需要較特殊的儀器,故一般又稱為儀器分析。四、計算題五、問答題1、何謂化學分析和儀器分析?2、化學分析和儀器分析有何不同?3、分析化學的任務都有哪些?4、分析化學分為那幾類?第二章、誤差和分析數(shù)據(jù)處理例題解析例1、用沉淀滴定法測得Ba2Cl·2H2O中的Ba的質量分數(shù)為0.5617.計算絕對誤差和相對誤差.解:純Ba2Cl·2H2O中的Ba的質量分數(shù)為:wBa=MBa/MBa2Cl·2H2O〔換算因子=<137.33g/mol>/<244.24g/·mol>=0.5623Ea=0.5617-0.5623=-0.0006;Er=-〔0.0006/0.5623×100%=-0.1%例2、用丁二酮肟重量法測定鋼鐵中Ni的百分含量,得到下列結果:10.48,10.37,10.47,10.43,10.40,計算分析的平均偏差,相對平均偏差,標準偏差和變動系數(shù)。解:|d|10.480.0510.370.0610.470.0410.430.0010.400.03平均10.43和:0.18平均偏差d平均=0.18/5=0.036<%>相對平均偏差=<d平均/X平均>×100%=<0.036/10.43>×100%=0.35%。例3、測定某硅酸鹽試樣中二氧化硅的質量分數(shù)〔%,5次平行測定結果為:37.40;37.20;37.30;37.50;37.30.計算平均值,平均偏差,相對平均偏差,標準偏差和相對標準偏差.解:例4、用標準方法平行測定鋼樣中磷的質量分數(shù)4次,其平均值為0.087%.設系統(tǒng)誤差已消除,且=0.002%.〔1計算平均值的標準偏差;〔2求該鋼樣中磷含量的置信區(qū)間.置信度為0.95.解:〔1〔2已知P=0.95時,u=±1.96,根據(jù):=X平均±u平均=0.087%±1.96×0.001%=0.087%±0.002%.例5、對燒結礦試樣進行了150次全鐵含量的分析,其結果符合正態(tài)分布N〔0.4695,0.00202。求大于0.4735的測定值可能出現(xiàn)的次數(shù)。解:查表:p=0.4773,故在150次測定于0.4773的測定值出現(xiàn)的概率為:0.5000-0.4773=0.0227;因此可能出現(xiàn)的次數(shù)為:150×0.0227=3〔次。例6、標定HCl溶液濃度,先標定3次,結果是:0.2001mol/L;0.2005mol/L;0.2009mol/L.后來又標定2次,結果是:0.2004mol/L;0.2006mol/L.試分別由3次和5次標定的計算結果計算總體平均值的置信區(qū)間.p=0.96.解:標定3次時:x平均=2005mol/L;s=0.0004mol/L,查表tp,f=4.30,故=<x平均±tp,f>s/=<0.2005±<4.30×0.004>/=<0.2005mol/L±0.0010>mol/L;標定5次時:x平均=2005mol/L;s=0.0003mol/L,查表tp,f=2.78,故=<x平均±tp,f>s/=<0.2005±<2.78×0.003>/=<0.2005mol/L±0.0004>mol/L;例7、測定某試樣中二氧化硅的質量分數(shù)得s=0.05%,若測定的精密度保持不變,欲使置信區(qū)間的置信限tp,f·s平均=±0.05%,問至少對試樣平行測定多少次?解:x平均-=±tp,f·s/=±0.05%已知s=0.05%,故t/=0.05/0.05=1查表3-2可知:當f=n-1=5時,t0.95,5=2.57,此時,2.57/=1,即至少應當平行測定6次,才能滿足題中的要求.例8、測定水中砷的含量,3次結果分別為1mg/L,2mg/L,9mg/L.問可疑數(shù)據(jù)"9"應否舍去<P=0.90>?解:根據(jù)式Q=<9-2>/<9-1>=0.88,查表3-3得:Q0.90,3=0.94,因Q<Q0.90,3,故9mg/L這一數(shù)據(jù)不應舍去.例9、6次標定NaOH的濃度,結果:0.1050mol/L;0.1042mol/L;0.1086mol/L;0.1063mol/L;0.1051mol/L;0.1064mol/L.用格魯布斯法判斷0.1086mol/L這個數(shù)據(jù)是否應該舍去<P=0.95>?解:6次測定值遞增的順序:0.1042mol/L;0.1050mol/L;0.1051mol/L;0.1063mol/L;0.1064mol/L.;0.1086mol/L,x平均=0.1059mol/L,s=0.0016mol/L;G=<0.1086-0.1059>/0.0016=1.69;查表3-4得G0.95,6=1.82,G<Gp,n;故0.1086mol/L這個數(shù)據(jù)不能舍去.例10、用某新方法測定分析純NaCl中氯的質量分數(shù),10次測定結果的平均值X平均=60.68%,平均值的標準偏差sx平均=0.014%,已知試樣中氯的真實值T為60.66%,試以P=0.95的置信度判斷這種新方法是否準確可靠?解:根據(jù)式:得:t=<60.68-60.66>/0.014=1.43;查表3-2得t0.95,9=2.26,由于:t<t0.95,9,說明X平均與T之間未發(fā)現(xiàn)有顯著性差異,新方法是準確可靠的.例11、測定堿灰中的總堿量<以wNa2O>表示,5次測定結果分別為:40.10%,40.11%,40.12%,40.12%,和40.20%.<1>用格魯布斯法檢驗40.20%是否應該舍去?<2>報告經統(tǒng)計處理后的分析結果;<3>用的置信區(qū)間表示分析結果<p=0.95>.解:<1>經計算:X平均=40.13%,S=0.04%,對40.20%進行檢驗,計算G值:G=<Xs-X平均>/s=<40.20-40.13>/0.04=1.75查表:G0.95,5=1.67,因為G>G0.95,5,故以0.95的置信度舍去40.20%這一數(shù)值;<2>舍去40.20%后,測定結果為X平均=40.11%,S=0.01%,n=4.<3>查表t0.95,3=3.18,即:=40.10%±<3.18×0.01%>/√4=40.11%±0.02%所以,在經過4次測定,以0.95的置信度認為,堿灰的總堿量<以氧化鈉的質量分數(shù)表示>在40.09~40.13%之間。自測習題一、判斷題1、下述有關隨機誤差的正態(tài)分布曲線的論述中,錯誤的是〔C〔A橫坐標x值等于總體平均值μ時,曲線出現(xiàn)極大值;〔B曲線與橫坐標間所夾面積的總和代表所有測量值出現(xiàn)的概率,其值為1;〔C縱坐標y值代表概率,它與標準偏差σ成正比,σ越小,測量值越分散,曲線越平坦;〔D分布曲線以x=μ點作縱坐標為其對稱軸呈鏡面對稱,說明正負誤差出現(xiàn)的概率相等。2、在無限多次測量中,關于標準偏差σ與平均偏差δ之間的關系式,正確的是〔B〔Aσ<δ;〔B4σ=3δ;〔Cσ=0.8δ;〔D3σ=4δ。3、下述有關n次測定結果的平均值的標準偏差與單次測量結果的標準偏差之間關系式中正確的是〔A〔A;〔B;〔C;〔D>sx。4、下列有關置信區(qū)間的定義中,正確的是〔B〔A以真值為中心的某一區(qū)間包括測定結果的平均值的幾率;〔B在一定置信度時,以測量值的平均值為中心的包括總體平均值的圍;〔C真值落在某一可靠區(qū)間的幾率;〔D在一定置信度時,以真值為中心的可靠圍。5、某試樣含氯的質量分數(shù)的平均值的置信區(qū)間為36.45%±0.10%〔置信度為90%,對此結果理解正確的是〔D〔A有90%的測定結果落在36.35%~36.55%圍;〔B總體平均值μ落在此區(qū)間的概率為90%;〔C若再作一次測定,落在此區(qū)間的概率為90%;〔D在此區(qū)間,包括總體平均值μ的把握為90%。6、下列有關隨機誤差論述不正確的是〔C〔A隨機誤差在分析中是不可避免的;〔B隨機誤差出現(xiàn)正誤差和負誤差的機會均等;〔C隨機誤差具有單向性;〔D隨機誤差是由一些不確定的偶然因素造成的。二、選擇題1、在下列情況下,那一種引起的是隨機誤差〔B〔A試劑中含有微量被測組分;〔B天平的零點有微小的變動;〔C容量瓶和移液管不配套;〔D滴定時不慎從錐形瓶中濺出了一滴溶液。2、在下列情況下,那一種引起的是系統(tǒng)誤差〔A〔A試劑中含有微量被測組分;〔B天平的零點有微小的變動;〔C稱量時試樣吸收了空氣中的水分;〔D滴定時不慎從錐形瓶中濺出了一滴溶液。3、當置信度為0.95時,測得Al2O3的μ的置信區(qū)間為〔35.21±0.10%,其意義是〔D〔A在測定的數(shù)據(jù)中有95%在此區(qū)間;〔B若再進行測定,將有95的%的數(shù)據(jù)在此區(qū)間;〔C總體平均值μ落入此區(qū)間的概率為0.95;〔D在此區(qū)間包含μ值的概率為0.95。4、衡量樣本平均值離散程度時,應采用的是〔A〔A標準偏差;〔B相對標準偏差;〔C極差;〔D平均值的標準偏差。5、下列數(shù)據(jù)中包含了3位有效數(shù)據(jù)的是〔ABD〔A0.0330;〔BpKa=4.745〔C8.7×10-5;〔D0.0401;〔E10.030。6、下列數(shù)據(jù)中包含了2位有效數(shù)據(jù)的是〔B,C,D〔A0.0330;〔BpH=10.00〔C8.7×10-5;〔D0.040;〔E10.030;7、下列四種表述中正確的是〔A〔A絕對誤差是測定值與真值之差;〔B偏差是測定值與平均值之差;〔C在消除系統(tǒng)誤差的前提下,誤差為0;〔D總體平均值就是真值。8、下面四個數(shù)據(jù)中含有非有效數(shù)據(jù)數(shù)字的是〔A〔A1800;〔B0.2418;〔C25.00;〔D1.000。9、測定試樣中CaO的質量分數(shù),稱取試樣0.908g,滴定耗去EDTA標準溶液20.50毫升,以下結果表示正確的是〔C〔A10%;〔B10.1%;〔C10.08%;〔D10.077%。10、在下列四種表述中,說明系統(tǒng)誤差小的是〔A〔A空白試劑的結果可以忽略不記;〔B用標準試樣做對照試驗,結果沒有顯著差異;〔C平行測定的標準偏差小;〔D幾次測定的結果都十分接近。11、下列四種表述中正確的是〔B〔A絕對誤差是測定值與平均值之差;<B>絕對偏差是各單次測定值與平均值之差;<C>在消除系統(tǒng)誤差的前提下,誤差為0;<D>總體平均值就是真值。12、下面四個數(shù)據(jù)中有效數(shù)據(jù)數(shù)字模糊的是〔B〔A0.2081〔B2800〔C25.00〔D1.00013、在下列四種情況引起的誤差中,屬于偶然誤差的是〔C〔A砝碼腐蝕;〔B所用試劑不純;〔C天平零點有微小的變動;〔D天平兩臂不等長。14、以下各項措施中,可以消除分析測試中系統(tǒng)誤差的是〔A〔A進行儀器校正;〔B增加測定次數(shù);〔C增加稱樣量;〔D提高分析人員水平。15、某試樣中含有約5%的硫,將其氧化為硫酸根,然后沉淀為硫酸鋇,若要求在一臺感量為0.1㎎的天平上稱量Ba2SO4的質量的相對誤差不超過0.1%,至少應稱取試樣的質量為〔A〔A0.27g;〔B1.54g;〔C0.55g;〔D15g16、某學生分析礦石中銅的質量分數(shù)時,得到如下結果:2.50%,2.53%,2.55%,用法則估計再測一次所得結果不應棄去的界限是〔A〔A2.53%±0.07%;〔B2.51%~2.55%;〔C2.53%±0.017%;〔D2.463%~2.597%;17、設天平稱量時的標準偏差s=0.10㎎,稱取試樣時的標準偏差sm為〔B〔A0.10㎎;〔B0.14㎎;〔C0.20㎎;〔D0.05㎎。18、從精密度好就可以斷定分析結果可靠的前提是〔B〔A隨機誤差??;〔B系統(tǒng)誤差?。弧睠平均偏差??;〔D相對偏差小。三、填空題1、誤差的大小是衡量準確度高低的標志,誤差分為絕對誤差,ER=x—T相對誤差Er=ER/T×100%;2、偏差通常用來量度精密度高低,偏差分為絕對偏差di=xi-X〔i=1,2…;平均偏差eq\o<\s\up6<->,\s\do2<d>>=1/n∑1di1等。3、容量分析中實驗用的儀器是分析天平和50毫升滴定管,某學生將稱樣和滴定的數(shù)據(jù)記為0.25g和24.1mL,正確的記錄應為0.2500g,和24.10mL。4、容量分析中實驗用的儀器是分析天平和50毫升滴定管,某學生將稱樣和滴定的數(shù)據(jù)記為0.215g和24mL,正確的記錄應為0.2150g和24.00mL。5、分析天平的絕對誤差為0.1mg,若要求由稱量引起的相對誤差不大于0.1%,最少應稱取試樣0.2000g。6、在定量分析中誤差主要由系統(tǒng)誤差和隨機誤差構成,其中系統(tǒng)誤差的特點是具有單向性,、重現(xiàn)性和可測性。7、在定量分析中誤差主要由系統(tǒng)誤差和隨機誤差構成,其中隨機誤差的特點是具有大小和正負都難以預測〔或不可測性,、不可被校正和服從統(tǒng)計規(guī)律〔或正態(tài)分布;。8、總體標準偏差是當測量次數(shù)為無限多次時,各測量值對總體平均值的偏離。計算時,對單次測量偏差加以平方的好處為避免單次測量偏差相加時正負抵消和突出大偏差。9、樣本標準偏差在計算式的分母中引入n-1,它被稱為自由度。它通常指獨立偏差的個數(shù)。當測量次數(shù)非常多時,自由度與測量次數(shù)的區(qū)別可以忽略不計。10、正態(tài)分布曲線的最高點體現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中趨勢;曲線以x=μ的一條直線為對稱軸說明正誤差與負誤差出現(xiàn)的概率相等。11、有限次測量結果的偶然誤差的分步遵循t分布。當測量次數(shù)趨近無限多次時,偶然誤差的分步趨向正態(tài)分布。其規(guī)律為正負誤差出現(xiàn)的概率相等,小誤差出現(xiàn)概率大;大誤差出現(xiàn)的概率小。12、決定正態(tài)分布曲線形狀的兩個基本參數(shù)為總體平均值μ和總體標準偏差σ。它們分別反映了測量的集中趨勢和分散程度。13、同一組測量值的標準偏差比平均偏差值大;平均值的標準偏差比單次測量的標準偏差小。14、置信區(qū)間的定義應當是:在一定置信度下,以平均值x為中心,包括總體平均值μ圍。四、計算題1、某藥廠生產鐵劑,要求每克藥劑中含鐵48.00㎎。對一批藥品測定5次,結果為:47.44,48.15,47.90,47.93和48.03〔㎎·g-1。問這批產品含鐵量是否合格〔p=0.95?〔教材74頁26題解:;;查表:所以:鐵含量合格:47.55~48.33〔㎎·g-1之間。2、根據(jù)有效數(shù)據(jù)的運算規(guī)則進行計算〔教材74頁28題:解:〔1、7.9936÷0.9967-5.02=3.00;〔2、0.0325×5.103×60.06÷139.8=0.0712;〔3、〔1.267×4.17+1.7×10-4-〔0.0021764×0.0121=5.34〔4、pH=1.05,[H+]=8.9×10-2。3、用電為滴定法測定鐵精礦中鐵的質量分數(shù)〔%,6次測定結果如下:60.72,60.81,60.70,60.78,60.56,60.84?!?用格魯布斯法檢驗有無舍去的測定值〔p=0.95;〔2已知此標準試樣中鐵的真實含量為60.75%,問上述測定方法是否準確可靠〔p=0.95?解:〔1;s=0.10;所以G5=1.67;G6=1.82;而p=0.95,n=6時,Gp,n=1.82.所以無應舍去的測定值?!?;t<t0.95,5;準確可靠。4、某試樣中鋁含量的質量分數(shù)測定值為1.62%,1.60%,1.30%,1.22%,計算平均偏差及其標準偏差。解:;故:5、已知某試樣中含鈷的標準值為1.75%,標準偏差σ=0.10%,設測量時無系統(tǒng)誤差,求分析結果落在1.75%±0.15%圍的概率。解:;查正態(tài)分布概率積分表,μ=1.5時,概率為0.4554。分析結果落在1.75%±0.15%圍的概率應為2×0.4554=86.6%。6、對某分析試樣中鐵含量進行了130次分析,分析結果符合正態(tài)分布N〔55.20%,0.20%,求分析結果大于55.60%可能出現(xiàn)的次數(shù)。解:已知:μ=55.20%;σ=0.20%;x=55.60%,故:;查概率積分表,表值為0.4773,整個正態(tài)分布曲線右側的概率為0.5000,結果大于55.60%之概率應為0.5000-0.4773=0.0227??偟姆治龃螖?shù)為130次,因此130×2.27%≈3〔次7、要使在置信度為95%時,平均值的置信區(qū)間不超過±s,問至少應平行測定幾次?解:由:;即:,按此題意要求查tσ,f值表:n=6時,tσ,f=t0.05,5=2.57,t2=6.6;t2>n,不符合要求。n=7時,tσ,f=t0.05,6=2.36,t2=6.0;t2<n,符合要求。故至少應當平行測定7次。8、用一種快速的方法測定鋼鐵中的硫含量,某標準試樣中含硫0.123%,用該方法測定4次結果為:0.112%,0.118%,0.115%,0.119%。判斷在置信度為95%時,新方法是否存在系統(tǒng)誤差?若置信度為99%呢?解:4次測定結果平均值及標準偏差為:。已知:μ=0.123%;故:。查tσ,f值表:置信度為95%時,f=3時,t0.05,3=3.18,t>t0.05,3,有顯著性差異,新方法存在著系統(tǒng)誤差;當置信度99%時,查tσ,f值表:t0.01,3=5.84,t<t0.01,3,沒有顯著性差異,新方法不存在著系統(tǒng)誤差。五、名詞解釋1、有效數(shù)字及其運算規(guī)則。答:有效數(shù)字是由全部準確數(shù)字和最后一位不確定數(shù)字組成。有效數(shù)字運算規(guī)則:根據(jù)分析儀器和分析方法的準確度正確讀出和紀錄測定值,且只保留一位不確定數(shù)字;在計算結果之前,先根據(jù)運算方法確定做保留的位數(shù),然后按照數(shù)字修約規(guī)則對各測定值先修約,后計算。2、準確度和精密度的分別。答:真值是試樣中某組分客觀存在的真實含量,測定值x與真值T接近的程度稱為準確度。測定值與真值越接近,其誤差越小,測定結果的準確度越高,因此誤差的大小是衡量準確度高低的標志:ER=x-T〔絕對誤差和Er=〔ER/T×100%〔相對誤差。一組平行測定結果相互接近的程度稱為精密度,它反應了測定的再現(xiàn)性,精密度的高低通常用用偏差來量度:絕對偏差[di=xi--x〔i=1,2,…]和相對偏差。3、、誤差和準確度。答:真值是試樣中某組分客觀存在的真實含量〔T,測定值〔X與T相接近的程度稱為準確度;誤差為測定值和真值之間的差值〔Ea=X-T,是衡量準確度高低的標志。4、偏差和精密度。一組平行測定結果相互接近的程度稱為精密度,它反映了測定值的再現(xiàn)性。偏差—個別測得值與平均值之差,用來度量隨機誤差的大小。第三章、定性分析〔略第四章、滴定分析概論例題解析例1、已知濃鹽酸的密度為1.19g/mL,其中HCl的含量為37%,計算:<1>每升濃鹽酸中所含HCl的物質的量和濃鹽酸的濃度.<2>欲配制濃度為0.10mol/L的稀鹽酸500mL,需取上述濃鹽酸多少毫升?解:<1>已知MHCl=36.46g·mol-1;所以:nHCL=<m/M>HCL=<1.19g/mL×1000mL×0.37>/36.46g/mol=12mol;則:CHCl=<n/V>HCl=12mol/LVHCl=<0.10mol/L×500mL>÷12mol/L=4.2mL.例2、現(xiàn)有0.00982mol/L硫酸溶液1000mL,欲使其濃度增至0.1000mol/L,問需加入多少毫升0.2000mol/L的硫酸溶液?解:設需加入0.2000mol/L的硫酸溶液為V<mL>,根據(jù)溶液增濃前后物質的量相等的原理,則:0.2000mol·L-1×V+0.00982mol·L-1×1000mL=<1000mL+V>×0.1000mol·L-1,所以:V=18.00mL.例3在稀硫酸溶液中,用0.02012mol/L的高錳酸鉀溶液滴定某草酸鈉溶液,如欲兩者消耗的體積相等,則草酸鈉溶液的濃度為多少?若需配制該溶液100.0mL.應稱取草酸鈉多少克?解:已知M草酸鈉=134.00g·mol-1,標定反應為:5C2O42-+2MnO4-+16H2O=10CO2↑+2Mn2++8H20因此:n草酸鈉=<5/2>n高錳酸鉀所以:<CV>草酸鈉=<5/2><CV>高錳酸鉀依題意:<V>草酸鈉=<V>高錳酸鉀則:C草酸鈉=<5/2>C高錳酸鉀=2.5×0.02012mol/L=0.05030mol/L若配制0.05030mol·L草酸鈉100.0mL,應稱取草酸鈉的質量為:m草酸鈉=<CVM>草酸鈉=0.6740g.例4-4用Na2B407·10H2O標定HCl溶液的濃度,稱取0.4806g基準物質Na2B407·10H2O,滴定至終點時消耗HCl25.20mL,計算HCl的濃度.解:已知M硼砂=381.42g·mol-1,滴定反應為:Na2B407+2HCl+5H2O=4H3BO3+2NaCl即n硼砂=〔1/2n鹽酸所以:<m/M>硼砂=<1/2〔CV鹽酸C鹽酸=<0.4806g×2>÷<25.20mL/1000mL×381.42g/mol>=0.1000mol·L-1。例5、要求在滴定時用去0.20mol·L-1NaOH溶液20~25mL,問應稱取試劑鄰苯二甲酸氫鉀〔KHP多少克?如果改用草酸〔H2C2O4·2H2解:已知MKHP=204.22g/mol;M草=126.07g/molV=20mL時:mKHP=0.20mol/L×20×10-3L×204.22g/mol=0.80g同理:V=25mL時:mKHP=0.20mol/L×25×10-3L×204.22g/mol=1.0g若草酸時:V=20mL時:m草酸=1/2×0.20mol/L×20×10-3L×126.07g/mol=0.26gV=25mL時:m草酸=1/2×0.20mol/L×25×10-3L×126.07g/mol=0.32g故采用KHP時,稱量0.80g~1.0g;草酸時,稱量0.26g~0.32g。例6要加多少毫升純水到1.000×103mL的0.2500mol·L-1HCl溶液中,才能使稀釋后的HCl標準溶液對CaCO3的滴定度THCl/CaCO3=0.01001g·mL-1。解:已知MCaCO3=100.09g/mol。HCl與CaCO3的反應為:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑所以:C鹽酸=[〔1.000×103×THCl/CaCO3/MNa2CO3]×2=0.2000mol/L;設稀釋時加入的純水為V<mL>,依題意:0.2500mol/L×1.000×103mL=0.20000mol/L×〔1.000×103+V;V=250.0mL。例7、K2Cr2O7標準溶液TK2Cr2O7/鐵<Ⅱ>=0.01117g/mL,測定0.5000g含鐵試樣時,用去該標準溶液24.64mL,計算TK2Cr2O7/三氧化二鐵和試樣中三氧化二鐵的質量分數(shù).解:已知M鐵=55.85g/mol;M三氧化二鐵=159.69g/mol,滴定反應為:6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O;因為三氧化二鐵相當于2Fe,所以:TK2Cr2O7/三氧化二鐵=TK2Cr2O7/鐵<Ⅱ>·<M三氧化二鐵/2MFe>=0.01597g/L所以:wA=<mA/ms>=<0.01597g/L×24,64mL>/0.5000g=0.7870例8、應在·L-1NaOH溶液中加入多少毫升0.5000mol·L-1NaOH溶液,才能使最后得到的溶液濃度為0.2000mol·L-1NaOH?〔教材85頁10題解:設,需加入VmL,所以:500.0mL×0.08000mol/L+0.5000mol/L×VmL=〔500.0mL+VmL×0.2000mol/L;40.00+0.5000V=100.0+0.2000V;0.5000V-0.2000V=100.0-40.00;0.3000V=60.00;V=200.0mL。自測習題一、判斷題1、下列情況將對分析結果產生何種影響:A:正誤差;B:負誤差;C:無影響D:結果混亂?!步滩?5頁6題〔1標定HCl溶液濃度時,使用的基準試劑NaCO3中含有少量NaHCO3:〔A〔2用遞減法稱量試樣時,第一次讀數(shù)使用了磨損的砝碼:〔C〔3加熱使基準物質溶解后,溶液末冷卻即轉移至容量瓶中并稀釋至刻度,搖勻,馬上進行標定:〔A〔4配制標準溶液時,末將容量瓶的溶液搖勻:〔D〔5用移液管移取樣品時,事先末用待移取的溶液潤洗移液管:〔B〔6稱量時,承接樣品的錐形瓶潮濕:〔C二、選擇題1、欲配制草酸鈉標準溶液以標定0.04000mol·L-1的KMnO4溶液,如果使標定時兩種溶液消耗的體積基本相等,則草酸鈉應配制的濃度為〔D〔A0.1000mol·L-1;〔B0.04000mol·L-1;〔C0.05000mol·L-1;〔D0.08000mol·L-1。2、下述情況中,使分析結果產生負誤差的是〔B〔A以鹽酸標準溶液滴定某堿樣,所用滴定管末洗凈,滴定時壁掛有液珠;〔B測定H2C2O4·2H2〔C用于標定標準溶液的基準物質在稱量時吸潮了;〔D滴定時速度過快,并在到達終點時立即讀取滴定管讀數(shù)。3、今有0.400mol·L-1的HCl溶液1升,欲將其配制成濃度為0.500mol·L-1溶液需加入1.00mol·L-1的HCl溶液多少毫升〔A〔A200.0mL;〔B400.0mL;〔C100.0mL;〔D300.0mL。4、在1L0.2000mol·L-1的HCl溶液中,需加入多少毫升水,才能使稀釋后的HCl溶液對CaO的滴定度THCl/CaO=0.005000g·mL-1〔C〔A60.80mL;〔B182.40mL;〔C121.60mL;〔D243.20mL。5、用同一KMnO4標準溶液分別滴定體積相等的FeSO4和H2C2O4溶液,耗用的標準溶液體積相等,則FeSO4和H2C2O〔A2C〔FeSO4=C〔H2C2O4;〔BC〔FeSO4=2C〔H2C2O4;〔CC〔FeSO4=C〔H2C2〔D5C〔FeSO4=C〔H2C2O46、以下試劑能作為基準物質的是〔D〔A優(yōu)級純的NaOH;〔B光譜純的Co2O3;〔C100℃7、將置于普通干燥器中保存的Na2B4O7·10H2O作為基準物質用于標定HCl溶液的濃度,則HCl溶液的濃度將〔B〔A偏高;〔B偏低;〔C無影響;〔D不能確定。8、NaOH標準溶液因保存不當吸收了CO2,若以此溶液滴定H3PO4至第二個計量點,則H3PO4的分析結果會〔A〔A偏高;〔B偏低;〔C無影響;〔D不能確定。9、稱取純As2O30.1978g,溶解后在酸性介質中用KMnO4溶液滴定至計量點時,耗去40.00毫升,則KMnO4溶液的濃度為〔A〔A0.02000mol·L-1;〔B0.01500mol·L-1;〔C0.03000mol·L-1;〔D0.04000mol·L-1。10、稱取鐵礦石試樣0.4000g,以K2Cr2O7標準溶液測定鐵的含量,若使滴定時所消耗的K2Cr2O7標準溶液的體積〔以毫升為單位恰好等于等于鐵的質量分數(shù)以百分數(shù)表示的數(shù)值,則K2Cr2O7標準溶液對鐵的滴定度應配制為〔C〔A0.008000g<Fe>/mL;〔B0.006000g<Fe>/mL;〔C0.004000g<Fe>/mL;〔D0.002000g<Fe>/Ml。三、填空題1、在定量分析過程通常包括取樣;試樣分解;待測組分測定;結果計算等主要步驟。2、用沉淀滴定法測定NaCl中氯的質量分數(shù),得到下列結果:0.5982,0.6006,0.6046,0.5986,0.6024。測定平均結果為0.6009;平均結果的絕對誤差為5.7×10-3;相對誤差為-0.94%;中位值為0.6006;平均偏差為2.1×10-3;相對平均偏差為0.35%。3、標定HCl溶液濃度時,可用Na2CO3或硼砂〔Na2B4O7·10H2O為基準物質,若Na2CO3吸水,則測定結果偏高;若硼砂結晶水部分失去,則測定結果偏低,若兩者保存得當,不存在上述問題,則選硼砂作為基準物質更好,原因為硼砂摩爾質量大,稱量時相對誤差小。4、常用于標定HCl溶液濃度的基準物質有Na2CO3和硼砂〔Na2B4O7·10H2O;常用于標定NaOH溶液的基準物質有有H2C2O4·2H2O和鄰苯二甲酸氫鉀〔KHC8H4O45、KMnO4標準溶液作為氧化劑,在不同介質中可被還原至不同價態(tài),在酸性介質中還原時,單元為KMnO4/5;在中性介質中還原時其基本單元應取KMnO4/3;在強堿性介質中還原,其基本單元為KMnO4;在有焦磷酸鹽〔或氟離子存在時,酸性介質中還原,其基本單元應取KMnO4/4。6、KH<IO3>2作為酸,其基本單元為KH<IO3>2;作為氧化劑用于標定Na2S2O3溶液時,其基本單元為KH<IO3>2/12;作為還原劑,反應產物為IO4-時,其基本單元為KH<IO3>2/4。7、用酸堿滴定法測定Na2B4O7·10H2O,B,B2O3和NaBO2·4H2O四種物質,它們均按反應式:B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3進行反應,被測物與H+間的物質的量之比分別為1:2;2:1;1:1;2:1。9、欲測定Pb3O4含量,將Pb2+沉淀為PbCrO4,濾出沉淀后將其溶解于酸,加入過量的KI,以Na2S2O3標準溶液滴定生成I2,則Pb3O4與Na2S2O3的物質的量之比為1:9。定分析對滴定反應的要①被測物質與標準溶液之間的反應按照一定的化學劑量關系進行②在化學計量時,反應定量完成99.9%③反應速度快;④有簡便可行的方法確定終點。10已知K2Cr2O7標準溶液濃度為0.1000mol·L-1,該溶液對Fe的滴定度為0.03351g/ml?!惨阎篗Fe=55.85g·mol四、計算題1、稱取分析純試劑K2Cr2O714.709g,配制成500.0mL的溶液,試計算K2Cr2O7溶液的物質的量的濃度?如果配制成1000mL的溶液,物質的量的濃度又是多少?〔MK2Cr2O7=294.18g解:m/MK2Cr2O7×1000Ml=CK2Cr2O7×500.0mL;CK2Cr2O7=〔14.709/294.11×1000÷500.0=0.1000mol·L-1;CK2Cr2O7=〔14.709/294.11×1000÷1000.0=0.05000mol·L-1;2、欲配制CKMnO4≈0.020mol·L-1的溶液5.0×102mL,需稱取KMnO4多少克?如何配制?〔教材85頁9題解:已知mKMnO4=158.03g·mol-1;依據(jù)公式可得:所以:配制:略。3、稱取分析純試劑K2Cr2O714.709g〔1K2Cr2O7/溶液物質的量的濃度;〔2K2Cr2O7溶液對Fe和Fe2O3的滴定度?!步滩?6頁16題解:〔1已知:mK2Cr2O7=209.18g·mol-1;所以:〔2已知mFe=55.85g·mol-1;mFe2O3=159.69g·mol-1;所以:;五、名詞解釋1、標定答:以基準物質為準,通過滴定的方法,將一未知溶液的濃度準確求得的過程叫標定。2、基準物質?答:符合下列要求的化學試劑稱為基準物質,即:1、該物質的實際組成與其化學式完全符合;2、純度符合AR級〔99.9%以上;3、試劑應當相當穩(wěn)定;4、實際的摩爾質量較大。3、化學計量點?答:在適宜的反應條件下,用標準溶液,由滴定管加入到被測溶液中去,直到兩者按照一定的化學反應方程式表示的計量關系完全反應為止,這時我們稱該化學反應達到了化學計量點。4、滴定反應所應具備的條件?!?被測物質與標準溶液之間的反應按照一定的化學計量關系進行;〔2在化學計量點時,反應的完全程度應達到99.9%以上;〔3反應速度要快;〔4要有簡便可行的確定終點的方法;5、滴定與滴定分析答:先將試樣制備成溶液置于容器中〔或錐形瓶、三角瓶,在適宜的反應條件下,再將另外一種已知準確濃度的試劑溶液〔標準溶液由滴定管滴加到被測物質溶液中去,直到兩者按照一定的化學反應方程式所表示的計量關系完全反應為止,這時稱反應到達化學計量點〔計量點,sp這一操作過程稱為滴定。然后根據(jù)滴定反應的化學計量關系、標準溶液的濃度和體積用量,計算出被測組分的含量,這種定量分析的方法稱為滴定分析。6、標準溶液。答:標準溶液是已知準確濃度的溶液〔通常用4位有效數(shù)字表示,它是定量分析中進行定量計算的依據(jù)之一。7、滴定終點。答:反應物按照一定的化學反應方程式所表示的計量關系完全反應為止,這時稱反應到達化學計量點—化學計量點;一般說來,在滴定反應中由于在化學計量點時試液的外觀并無明顯的變化,因此還需加入適當?shù)闹甘緞?使滴定進行至指示劑顏色發(fā)生突變而,此時稱為滴定終點。第五章、酸堿滴定法例題解析例1寫出NaNH4HPO4溶液的PBE解:由于與質子轉移反應有關的起始酸堿組分為NH4+,HPO42-,H2O,因此它們就是質子參考水準.溶液中得失質子的反應可圖示如下:與質子參考水準HPO42-比較,H2PO4-和H3PO4分別是它得到1mol和2mol質子后的產物;而PO43-是HPO42-失去1mol質子后的產物;H3O+和OH-分別是得到或失去1mol質子后的產物.然后將得質子產物寫在等式的左邊,失質子產物寫在等式的右邊,根據(jù)得失質子的量相等的原則,PBE為:[H+]+[H2PO4-]+2[H3PO4]=[OH-]+[PO43-]+[NH3]或:[H+]=[OH-]+[PO43-]+[NH3]-[H2PO4-]-2[H3PO4]例2計算pH=5時,C=0.10mol·L-1,計算HAc和Ac-的分布系數(shù)和平衡濃度。解:已知:Ka=1.8×10-5;δAc-=1-0.36=0.64,所以:[HAc]=δHAc×CHAc=0.36×0.10mol·L-1=0.036mol·L-1[Ac-]=δAc-×CHAc=0.64×0.10mol·L-1=0.064mol·L-1例3計算pH=5時,0.1Omol·L-1草酸溶液中C2O42-的濃度。解:-1和1.00×l0-7mol.L-1HCl溶液的pH值.解:-1≥10-6mol.L-1;用最簡式:[H+-1,pH=1.30;而1.00×l0-7mol.L-1<10-6mol.L-1;所以用精確式:[H+]2一1×10-7[H+]一1.00×1O-14=O[H+]=1.6×l0-7mol.L-1,pH=6.80計算結果表明,其pH=6.80,而不是7.例5:計算0.10mol.L-1HF溶液的pH,已知Ka=7.2×10-4.解:因為CKa>20Kw;但C/Ka<400時,所以采用[H+]=[-Ka+<Ka2一4CKa>1/2]/2=8.2×10-3〔mol.L-1故:pH=2.09例6:在20毫升0.10mol.L-1HAc溶液中加入等體積相同濃度的NaOH溶液,攪拌均勻后,計算pH,較未加入NaOH之前,溶液的pH值增大了多少?已知Ka=1.8×10-5.解:HAc溶液和NaOH溶液按化學計量關系完全反應,達到平衡時為NaAc溶液,此時Ac-的Kb=Kw/Ka=1.0××10-14/1.8×105=5.6×10-10;由于CKb>20Kw;C/Kb>400,故用最簡式:[OH-]=<CKb>1/2=5.3×10–6;所以:pOH=5.28,即:pH=14.00-5.28=8.72;對于0.10mol.L-1HAc溶液,因CKa>20Kw;C/Ka>400,使用最簡式計算:[H+]=<CKa>1/2=1.3×10-3mol.L-1;故:pH=2.89;所以,加入等體積相同濃度的NaOH溶液后,pH增大了8.72-2.89=5.83個單位.-1H3PO4溶液中H+及各型體的濃度,已知Ka1=7.2×10-3.Ka2=6.3×10-8.Ka3=4.4×10-13.解:因為√CKa1>40Ka2;Ka2>>Ka3;且CKa1>20Kw;因此磷酸的第二,三級解離被忽略,所以可以按一元弱酸來處理,但C/Ka<400時,所以采用近似式計算:[H+]=[-Ka1+<Ka12一4CKa1>1/2]/2=2.4×10-2mol.L-1;所以:[H2PO4-]≈2.4×10-2mol.L-1[HPO42-]≈[H2PO4-]Ka2/[H+]=6.3×10-8.mol.L-1;[PO43-]≈Ka2·Ka3/[H+]=1.2×10-18.mol.L-1;例8:計算1.0×10-2mol.L-1Na2HPO4溶液的pH值.已知:Ka2=6.3×10-8.Ka3=4.4×10-13.解:因為CKa3<20Kw;但C>><20>Ka2;因此采用近似式計算:所以pH=9.52.例9:計算0.10mol.L-1氨基乙酸溶液的pH值,已知:Ka1=4.5×10-3.Ka2=2.5×10-10.解:因為CKa2>20Kw;C>20Ka1;故采用最簡式計算:所以:pH=6.00例10:計算0.lOOmol.L-1NH4NO3-0.2OOmol.L-1NH3,緩沖溶液的pH值。解:已知Kb=1.80×10-5,[NH+4]=0.100mol.L-1,[NH3]=0.200mol.L-1,例11:0.300mol.L-1吡啶和0.100mol.L-1HCl等體積相混合,是否緩沖溶液?計算溶液的pH值。解:吡啶為有機弱堿,與HCl作用,生成吡啶鹽酸鹽,生成的吡啶鹽的摩爾數(shù)和加入的HCl的摩爾數(shù)相等,但兩溶液以等體積相混合后,濃度減小一半,為0.100/2=0.05mol.L-1;另外,未作用的吡啶濃度為〔0.300-0.100/2=0.100mol.L-1。由此可見,溶液中同時大量存在吡啶及吡啶鹽,所以是緩沖溶液。已知吡啶的Kb=l.7×10-6,用最簡式計算得到:例12:在25mL0.10mol·L-1H3PO4中加入多少毫升0.10mol·L-1NaOH溶液,即可以得到pH=7.00的緩沖溶液?已知:H3PO4的pKa2=7.20.解:加入的NaOH和H3PO4反應生成磷酸二氫鈉和磷酸氫二鈉,磷酸二氫鈉和磷酸氫二鈉構成緩沖溶液.所以:因此,加入的NaOH的量除了將H3PO4全部中和H2PO4-成外,還應過量,將部分H2PO4-進一步反應生成HPO42-,設應加入NaOH25.0mL+V,則:CHPO42-=CNaOH〔過量=<0.10mol·L-1×V>/〔25.0mL+VCH2PO4-=CH3PO4-CNaOH〔過量=<0.10mol·L-1×25.0mL-0.10mol·L-1×V>/〔25.0mL+V.因此:解之得:V=9.6mL,所以,共應加入NaOH為25.0mL+9.6mL=34.6mL.例13:已知某試樣中可能含有磷酸鈉或磷酸氫二鈉,磷酸二氫鈉,或這些物質的混合物,同時還有惰性雜質.稱取該試樣2.000g,溶解后采用甲基橙為指示劑,以0.5000mol/L的HCl標準溶液滴定,用去32.00mL,而用酚酞指示劑,同樣質量試樣的溶液,只需上述HCl標準溶液12.00mL即滴定至終點,問試樣由何種成分組成?各組分含量又是多少?解:滴定過程見圖解.只有圖上相鄰的兩種組分才可能同時存在于溶液中.本題中V1=12.00mL,V2=32.00mL-12.00mL=20.00mL,且V2>V1,故試樣中只有Na3PO4和Na2HPO4.于是:它們的質量分數(shù)為:wNa3PO4=〔0.5000mol/L×12.00×10-3L×163.94g/mol÷2.000gwNa2HPO4=[0.5000mol/L×〔32.00×10-3L-12.00×10-3L×141.96g2.000g=0.2839.例14:怎樣配制1.0L,pH=10.00,β=0.20的緩沖溶液?解:根據(jù)題意設條件,由標準緩沖溶液表知道可選pKa=9.26的NH3—NH4Cl緩沖溶液。并根據(jù)β=2.3cδHAδA-得:又:則:;因此配制1.0L該緩沖溶液需要:NH4Cl0.68mol·L-1×1.0L×0.15=0.10mol,約5.4g;NH30.68mol·L-1×1.0L×0.85=0.58mol,38mL含NH3為29%的溶液。自測習題一、判斷題1、0.30mol·L-1HCl溶液入H2S至飽和,溶液中c〔S2-=Ka2⊙〔H2Smol·L-1〔×2、濃度相等的酸與堿反應后,溶液呈中性〔×3、0.30mol·L-1的某一有機弱酸的鈉鹽溶液,其pH值為10.0,該弱酸的解離度為0.10%〔√4、純水加熱到100℃,KW⊙=5.8×10-13,所以溶液呈酸性〔5、下列酸堿溶液濃度均為0.1000mol·L-1,能否采用同等濃度的滴定劑直接準確滴定?若能直接滴定,應選擇什么標準溶液和指示劑?〔教材148頁8題〔1HF〔Ka=7.2×10-4<CKa≥10-8,可以,NaOH標準溶液,酚酞作指示劑〔pHsp=8.07>;〔2KHP〔Ka=3.9×10-6<CKa≥10-8,可以,NaOH標準溶液,甲基橙作指示劑〔pHsp=3.50>;〔3NH3+CH2COONa〔Ka2=2.5×10-10;Kb1=4.76×10-5<CKb1≥10-8,可以,HCl標準溶液,甲基橙作指示劑〔pHsp=2.67>;〔4NaHS〔Ka2=1.2×10-15;Kb2=1.75×10-7〔作為酸不可以,作為堿,CKb2=1.75×10-8≥10-8,可以,HCl標準溶液,甲基橙作指示劑〔pHsp=3.89>;〔5NaHCO3〔Kb2=0.96×10-8;〔作為酸不可以,作為堿,CKb2=0.096×10-8<10-8,不可以,但是如果誤差允許∣Er∣≤0.3%,勉強可以,HCl標準溶液,甲基橙作指示劑〔pHsp=3.89>;〔6〔CH26N4〔Kb=1.4×10-9;<CKb1=1.4×10-10<10-8,不可以;〔7〔CH26N4Cl〔Kb=1.4×10-9;<〔6的共軛酸,CKa=7.1×10-8≥10-8,可以,NaOH標準溶液,酚酞作指示劑;〔8CH3NH2〔Ka=4.2×10-4<CKb≥10-8,可以,HCl標準溶液,甲基橙作指示劑〔pHsp=3.38>;6、一試液可能是NaOH、Na2CO3、NaHCO30mol·L-1的HCl標準溶液,以酚酞為指示劑可滴定至終點。判斷下列情況下,繼以甲基橙為指示劑滴定至終點,還需要加入多少毫升HCl標準溶液,第三種情況的試液的組成如何?〔教材149頁15題〔1試樣中所NaOH與Na2CO3含物質的量比為3:1〔15:5,需5mL;〔2原固體試樣中所含的NaHCO3和NaOH物質的量比為2:1〔40:20,需40mL;〔3加入甲基橙后滴加半滴HCl標準溶液,試液即呈終點顏色〔需≈0mL,只含NaOH;二、選擇題1、下列計算式中描述酸堿滴定法中指示劑變色圍的是〔C。〔ApH=Pka;〔BpH=〔kaC-1/2;〔CpH=Pka±1;〔DpH=〔ka1+ka2-1/2;2、使用[OH-]=〔CKb-1/2的條件是〔B?!睞CKb>20Kw;C/Kb<400;〔BCKb>20Kw;C/Kb>400;〔CCKb<20Kw;C/Kb<400;〔DCKb<20Kw;C/Kb>400;3、影響強酸滴定弱堿滴定曲線突躍圍的主要因素是〔A?!睞Kb和Ca、Cb;〔BCa和Cb;〔CKb和Ca;〔DKb和Cb;4、酸堿滴定法選擇指示劑時可以不考慮的因素是〔D?!睞指示劑突躍的圍;〔B指示劑的變色圍;〔C指示劑的顏色變化;〔D指示劑相對分子質量的大??;〔E滴定方向?!步滩?48頁17題5、使用[H+]=〔Cka-1/2的條件是〔B?!睞CKa>20Kw;C/Ka<400;〔BCKa>20Kw;C/Ka>400;〔CCKa<20Kw;C/Ka<400;〔DCKa<20Kw;C/Ka>400;6、影響強堿滴定弱酸滴定曲線突躍圍的主要因素是〔A?!睞Ka和Ca、Cb;〔BCa和Cb;〔CKa和Ca;〔DKa和Cb;7、滴定比較弱的酸時,欲提高準確度,擬采用下面方法,其中正確的是〔D〔A用返滴定法,加入過量的NaOH標準溶液,用HCl標準溶液返滴定;〔B增加試樣量;〔C降低NaOH標準溶液的濃度;〔D選擇合適的混合指示劑;8、滴定比較弱的堿時,欲提高準確度,擬采用下面方法,其中正確的是〔D〔A用返滴定法,加入過量的HCl標準溶液,用NaOH標準溶液返滴定;〔B增加試樣量;〔C降低HCl標準溶液的濃度;〔D選擇合適的混合指示劑;9、測定試樣中的混合堿的質量分數(shù),假如以酚酞為指示劑時消耗的HCl的標準溶液體積與用甲基橙為指示劑時消耗的HCl的標準溶液體積比為1:2,混合堿試樣中含有的組分是〔C〔ANa2CO3和NaOH;〔BNaOH;〔CNaHCO3和Na2CO3;〔DNa2CO3;10、強堿滴定弱酸〔Ka⊙=1.0×10-5宜選用的指示劑為〔B〔A甲基橙;〔B酚酞;〔C甲基紅;〔D鉻黑T;11、酸堿滴定法選擇指示劑時可以不考慮的因素是〔D?!睞pH突躍的圍;〔B指示劑的變色圍;〔C指示劑的顏色變化;〔D指示劑相對分子結構。12、下列屬于共軛酸堿對的是〔C〔AH2C03和CO32-;〔BH2S和S2-;〔CNH4+和NH3;〔DH3O+和OH-13、要配制pH=4.0的緩沖溶液,應選用〔B〔ANaH2PO4—Na2HPO4<pKa1⊙=2.12,pKa2⊙=7.20>;〔BHCOOH—HCOONa〔pKa⊙=3.74;〔CHAC—NaAC〔pKa⊙=4.74;〔DNaHCO3—Na2CO3〔pKa1⊙=6.38,pKa2⊙=10.25。14、要配制pH=3.0的緩沖溶液,應選用〔AC〔A鄰苯二甲酸氫鉀<pKa1⊙=2.95,pKa2⊙=5.41>;〔BHCOOH—HCOONa〔pKa⊙=3.74;〔CCH2ClCOOH〔pKa⊙=2.86;〔DNH3+CH2COOH〔pKa⊙=2.35,15、要配制pH=4.0的緩沖溶液,應選用〔AB〔A鄰苯二甲酸氫鉀<pKa1⊙=2.95,pKa2⊙=5.41>;〔BHCOOH—HCOONa〔pKa⊙=3.74;〔CCH2ClCOOH〔pKa⊙=2.86;〔DNH3+CH2COOH〔pKa⊙=2.35,〔以上2題為教材148頁7題16、用0.1000mol·L-1NaOH標準溶液滴定25.00mL某一H2SO4和HCOOH溶液,若消耗的NaOH體積相同,則這兩種溶液中H2SO4和HCOOH濃度之間的關系〔D〔AC〔H2SO4=C〔HCOOH;〔B4C〔H2SO4=C〔HCOOH;〔CC〔H2SO4=2C〔HCOOH;〔D2C〔H2SO4=C〔HCOOH;17、用NaOH標準溶液滴定同濃度的HAC,若兩者濃度均增大10倍,以下敘述滴定曲線pH突躍大小正確的是〔B〔A化學計量點前后0.1%的pH均增大;〔B化學計量點前0.1%的pH不變,化學計量點后0.1%的pH增大;〔C化學計量點前0.1%的pH減小,化學計量點后0.1%的pH增大;〔D化學計量點前后0.1%的pH均減小。18、用NaOH標準溶液滴定同濃度的HCl,若兩者濃度均增大10倍,以下敘述滴定曲線pH突躍大小正確的是〔A〔A化學計量點前0.1%的pH減小,化學計量點后0.1%的pH增大;〔B化學計量點前后0.1%的pH均增大;〔C化學計量點前后0.1%的pH均減小?!睤化學計量點前0.1%的pH不變,化學計量點后0.1%的pH增大。19、以0.1000mol·L-1NaOH標準溶液滴定25.00mL0.1000mol·L-1HCl和2.0×10-4mol·L-1鹽酸羥胺<pKb=8.00混合溶液,則滴定至化學計量點的pH值是〔A〔A5.00;〔B6.00;〔C5.50;〔D5.20。三、填空題1、在采用指示劑判斷終點時,直接準確〔1Er1≤0.1%滴定某一元酸時的可行性判據(jù)為CspKa≥10-8。2、影響一元強堿滴定一元弱酸滴定曲線突躍圍的主要因素是Ka和C。3、在酸堿滴定中,在△pH=±0.2,[Et]=≤0.1%的要求下,直接滴定一元弱酸〔堿的可行性判據(jù)是㏒CspKa〔Kb≥10-8;。4、若用0.1000mol·L-1同樣濃度的強酸滴定強堿,則化學計量點時的pH為7;若滴定誤差為±0.1%,則滴定的pH突躍圍為4.3到9.7。5、在弱酸溶液中加入水,弱酸的解離度變大,pH變大;在NH4Cl溶液中,加入HAC,則此鹽的水解度變小,pH變??;6、0.3000mol·L-1的H2A<pKa1⊙=2,pKa2⊙=4>溶液,以0.3000mol·L-1NaOH標準溶液滴定,將出現(xiàn)一個滴定突躍,化學計量點時產物為A-,這時溶液的pH值為8.57、用0.20mol·L-1NaOH標準溶液滴定0.1000mol·L-1HCl和0.1000mol·L-1H3PO4的混合溶液時,在滴定曲線上,可以出現(xiàn)2個突躍圍。8、用0.20mol·L-1NaOH標準溶液滴定0.1000mol·L-1H2SO4和0.1000mol·L-1H3PO4的混合溶液時,在滴定曲線上,可以出現(xiàn)2個突躍圍。9、用0.20mol·L-1NaOH標準溶液滴定0.1000mol·L-1酒石酸溶液時,在滴定曲線上,可以出現(xiàn)1個突躍圍?!瞤Ka1⊙=3.04,pKa2⊙=4.3710、用0.20mol·L-1HCl標準溶液滴定0.1000mol·L-1NaOH和0.1000mol·L-1Na3PO4的混合溶液時,在滴定曲線上,可以出現(xiàn)2個突躍圍。11、用0.20mol·L-1NaOH標準溶液滴定0.1000mol·L-1HCl和0.2000mol·L-1HAC〔pKa⊙=4.74的混合溶液時,在滴定曲線上,可以出現(xiàn)2個突躍圍。12、用吸收了CO2標準NaOH溶液測定工業(yè)HAC含量時,會使分析結果偏高;如以甲基橙為指示劑,用此標準NaOH溶液測定工業(yè)HCl的含量時,對分析結果無影響。13、當用強堿滴定強酸時,若堿和酸的濃度均增大10倍,則化學計量點前0.1%的pH值減小1,化學計量點的pH值不變,化學計量點后0.1%的pH值增大1。14、用基準試劑硼砂〔Na2B4O7·10H2O標定HCl溶液的濃度時,滴定反應為2H++B4O72-+5H2O=4H3BO3,化學計量點時計算H+的公式是,選擇甲基紅為指示劑。15、對于緩沖溶液,影響緩沖容量〔β大小的主要因素是酸及其共軛堿的總濃度和共軛酸堿組分濃度的比值。16、為了滴定下列混合酸〔堿,各選擇一種合適的指示劑:〔1用0.1000mol·L-1NaOH標準溶液滴定0.1000mol·L-1HCl和0.1000mol·L-1NH4Cl混合溶液中的HCl時,選擇甲基紅為指示劑?!?用0.1000mol·L-1NaOH標準溶液滴定0.1000mol·L-1H2SO4和0.1000mol·L-1HAC混合溶液中的H2SO4時,選擇甲基橙為指示劑?!?用0.1000mol·L-1HCl標準溶液滴定0.1000mol·L-1NaOH和0.1000mol·L-1NaAC混合溶液中的NaOH時,選擇酚酞為指示劑?!?用0.1000mol·L-1HCl標準溶液滴定0.1000mol·L-1Na2CO3和0.1000mol·L-1NaAC混合溶液中的Na2CO3時,選擇酚酞為指示劑。17、用0.1000mol·L-1HCl標準溶液滴定0.1000mol·L-1NaOH的pH突躍圍為9.7~4.3,若HCl和NaOH的濃度均減小10倍,則pH突躍圍為8.7~5.3。18、用0.1000mol·L-1HCl標準溶液滴定0.1000mol·L-1NH3·H2O〔pKb⊙=4.74的pH突躍圍為6.3~4.3,若用同樣濃度的HCl滴定同濃度的某堿〔pKb⊙=3.74,則pH突躍圍為7.3~4.3。四、計算題1、稱取Na2CO3及NaOH的混合試樣0.5895克,用0.3000mol/L的HCl標準溶液滴定至酚酞變色時,用去HCl標準溶液24.08毫升;加入甲基橙指示劑后繼續(xù)用HCl標準溶液滴定,又消耗了HCl標準溶液12.02毫升,計算該試樣中Na2CO3及NaOH的含量?!睲Na2CO3=106.0g/mol;MNaOH=40.00g/mol。解:NaCO3%={[〔2×0.3000×106.0/2000]/0.5895}×100=64.84〔%;NaOH%={[0.3000×〔24.08-12.02×40.00/1000]/0.5895}×100=24.55〔%。2、稱取Na2CO3及NaHCO3的混合試樣0.3010克,用0.1060mol/L的HCl標準溶液滴定至酚酞變色時,用去HCl標準溶液20.10毫升;加入甲基橙指示劑后繼續(xù)用HCl標準溶液滴定,共消耗了HCl標準溶液47.70毫升,計算該試樣中Na2CO3及NaHCO3的含量?!睲Na2CO3=106.0g/mol;MNaHCO3=84.01g/mol。解:NaHCO3%={[0.1060×〔〔47.70-2×20.10×84.01/1000]/0.3010}×100=22.19%;Na2CO3%={[0.1060×2×20.10]×106.0/2000}}/0.3010}×100=75.03%;3、稱取3.000克磷酸鹽試樣溶解后,用甲基紅作指示劑,以14.10mL0.5000mol·L-1·L-1的NaOH溶液滴定至終點?!?試樣的組成如何?〔2計算試樣中P2O5的質量分數(shù)?!睲Na3PO4=163.94g/mol;MNa2HPO4=141.96g/mol;MNaH2PO4=119.98g/mol;MP2O5=142.0g/mol?!步滩?51頁40題解:〔1見磷酸鹽滴定示意圖,藍線為本題滴定示意:所以V1為磷酸二氫鈉消耗體積;V2位磷酸氫二鈉消耗的體積,樣品為NaH2PO4和Na2HPO4;所以:n〔Na2HPO4=14.10mL×10-3×0.5000mol·L-1=7.050×10-3mol·L-1;n〔NaH2PO4=5.00mL×10-3×0.6000mol·L-1=3.000×10-3mol·L-1;n〔P2O5=〔n〔Na2HPO4+n〔NaH2PO4/2=5.025×10-3mol·L-1;P2O5〔%=[〔5.025×10-3mol·L-1×142.0g/mol/3.000g]×100=23.98〔%4、有一草酸試樣〔H2C2O4·2H2O,欲測其純度,現(xiàn)取試樣0.1964g,以0.1058mol/LNaOH標準溶液滴定,以酚酞為指示劑,至化學計量點時消耗NaOH溶液25.87mL,求草酸的純度.已知MH2C2O4·2H2O=[解]:MH2C2O4·2H2O=126.1g5、用0.1625g無水Na2CO3標定HCl溶液,以甲基橙為指示劑,化學計量點時消耗HCL溶液25.18mL,求HCl的濃度.[解]:MNa2CO3=106.0g/mol;所以:6、用濃度為0.1125mol·L-1的NaOH標準溶液滴定25.00mLH2S04溶液,以酚酞為指示劑,化學計量點用去NaOH標準溶液23.40mL,求H2S04的濃度。[解]:滴定反應為:H2S04+2NaOH=Na2SO4+2H2O;即:n硫酸=〔1/2n氫氧化鈉,所以:7、20.0g六次甲基四胺加12mol·L-1的HCl溶液4.0mL,最后配制成100mL溶液,其pH值為多少〔教材149頁21題?解:〔CH26N4+H+=〔CH26N4H+;所以:;;8、若配制pH=10.00,CNH3+CNH4+=1.0mol·L-1的NH3—NH4Cl緩沖溶液1.0L,問需要15mol·L-1的氨水多少毫升?需要NH4Cl多少克?〔教材149頁22題解:已知:pH=10.00,CH+=10-10mol·L-1;CNH3+CNH4+=1.0mol·L-1的;Ka=5.6×10-10;所以:;;;可得:;;;可得:9、欲配制100mL氨基乙酸緩沖溶液,其總濃度C=0.10mol·L-1,pH=2.00,需氨基乙酸多少克?還需加多少毫升1.0mol·L-1的酸或堿?已知氨基乙酸的摩爾質量M=75.07g·mol-1?!步滩?50頁23題解法1:需氨基乙酸的量:;已知pKa1=2.35;pH=2.00的緩沖溶液由+NH3CH2COO-+H+=+NH3CH2COOH組成。所以必須向溶液中加入強酸以維持上述的共軛酸堿的緩沖體系的存在,加入鹽酸后形成氨基乙酸鹽酸鹽。根據(jù)題意,設pH=2.00氨基乙酸鹽的濃度為Cx,氨基乙酸的濃度為Co=0.100-Cx;既有:;所以:;因此:;;氨基乙酸為加入強酸后形成,10-2mol·L-1H+又需要一定的強酸維持,所以需要加入的1.0mol·L-1的強酸HCl的體積為:V=0.01×100+0.069×100=7.9<mL>.解法2:〔需氨基乙酸的量見1由分布系數(shù)求出氨基乙酸鹽H2B+的濃度:;已知:[H+]=10-2mol·L-1;Ka1=4.5×10-3;所以:[HB]=0.069mol·L-1;同理:V=0.01×100+0.069×100=7.9<mL>.解法3:〔需氨基乙酸的量見1需加入的1.0mol·L-1HCl量也可以由氨基乙酸和鹽酸的混合體系的質子條件式直接求得:[H+]+[H2B+]=[B-]+[OH-]+CHCl;由于:pH=2.00,[B-]、[OH-]項可以忽略,故:;因此:VHCl=7.9Ml。10、計算下列標準緩沖溶液的pH制〔考慮離子強度的影響〔教材150頁25題,僅參考〔10.034mol·L-1飽和酒石酸氫鉀溶液;解:為二元酸及其鹽:H2B;Ka1=9.1×10-4;Ka2=4.3×10-5;KHB的離子強度為:;根據(jù)德拜—尤格爾公式:;故:;所以:pH=-lgаH+=3.56?!?0.010mol·L-1硼砂溶液。解:在水溶液中:Na2B4O7+5H2O=Na++2H2BO3-+2H3BO3;0.0102×0.0102×0.010〔mol·L-1;故:;根據(jù)德拜—尤格爾公式:;所以:γH2BO3-=0.869;;。11、干燥的純NaOH和NaHCO3按2:1的質量比混合后溶于水,并用鹽酸標準溶液滴定。使用酚酞作指示劑時用去鹽酸體積V1,繼用甲基橙作指示劑,又用去鹽酸體積V2。求V1/V2〔3位有效數(shù)字?!步滩?51頁38題解:mNaOH:mNaHCO3=2:1;;溶解后:NaOH+NaHCO3→Na2CO3+H2O;故:0.05-0.012=0.0380.012;所以溶液中只有NaOH和Na2CO3;因此:。12、稱取Na2CO3及NaHCO3的混合試樣0.6850克,溶于適量水中,用0.2000mol/L的HCl標準溶液滴定至甲基橙變色時,用去HCl標準溶液50.00毫升;該用酚酞指示劑,用上述HCl標準溶液滴定至終點時,需要消耗了HCl標準溶液多少毫升?〔MNa2CO3=106.0g/mol;MNaHCO3=84.01g解:設混合試樣中NaHCO3為x〔g,Na2CO3為y〔g,則:解上面〔1、〔2聯(lián)立方程,得:x=m〔NaHCO3=0.4200g;y=m〔Na2CO3=0.2650g;以酚酞為指示劑的滴定反應:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl;所以HCl用量V〔HCl根據(jù)滴定反應可得:;V〔HCl=12.5mL。13、將2.0mmolNaHCO3和3.0mmolNaOH的混合并溶于適量水中?!?先以酚酞為指示劑,用0.1000mol·L-1的HCl標準溶液滴定至終點時,消耗HCl標準溶液多少毫升?〔2繼以甲基橙為指示劑后,繼續(xù)用0.1000mol·L-1的HCl標準溶液滴定至終點時,又消耗了HCl標準溶液多少毫升?!睲Na2CO3=106.0g/mol;MNaOH=40.00g/mol。解:混合后化學反應為:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O;2.0mmol2.0mmol2.0mmol可知溶液中剩余n〔NaOH=3.0-2.
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