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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。分析化学习题与解答-分析化学习题与解答第1章分析化学概论2.有0.0982mol/L的H2SO4溶液480mL,现欲使其浓度增至0.1000mol/L。问应加入0.5000mol/LH2SO4的溶液多少毫升？解：4要求在滴定时消耗0.2mol/LNaOH溶液2530mL。问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)多少克？如果改用做基准物质，又应称取多少克？解：应称取邻苯二甲酸氢钾1.01.2g应称取0.30.4g6含S有机试样0.471g，在氧气中燃烧，使S氧化为SO2，用预中和过的H2O2将S
2、O2吸收，全部转化为H2SO4，以0.108mol/LKOH标准溶液滴定至化学计量点，消耗28.2mL。求试样中S的质量分数。解：80.2500g不纯CaCO3试样中不含干扰测定的组分。加入25.00mL0.2600mol/LHCl溶解，煮沸除去CO2，用0.2450mol/LNaOH溶液反滴定过量酸，消耗6.50mL，计算试样中CaCO3的质量分数。解：10不纯Sb2S30.2513g，将其置于氧气流中灼烧，产生的SO2通入FeCl3溶液中，使Fe3+还原至Fe2+，然后用0.02000mol/LKMnO4标准溶液滴定Fe2+，消耗溶液31.80mL。计算试样中Sb2S3的质量分数。若以Sb
3、计，质量分数又为多少？解：12.用纯As2O3标定KMnO4溶液的浓度。若0.2112gAs2O3在酸性溶液中恰好与36.42mLKMnO4反应。求该KMnO4溶液的浓度。解：故14H2C2O4作为还原剂。可与KMnO4反应如下：其两个质子也可被NaOH标准溶液滴定。分别计算0.100molL-1NaOH和0.100molL-1KMnO4溶液与500mgH2C2O4完全反应所消耗的体积（mL）。解：16.含K2Cr2O75.442gL-1的标准溶液。求其浓度以及对于Fe3O4（M=231.54gmol-1）的滴定度（mg/mL）。解：18.按国家标准规定，化学试剂FeSO47H2O（M=278
4、.04gmol-1）的含量：99.50100.5%为一级（G.R）；99.00%100.5%为二级（A.R）；98.00%101.0%为三级（C.P）。现以KMnO4法测定，称取试样1.012g，在酸性介质中用0.02034molL-1KMnO4溶液滴定，至终点时消耗35.70mL。计算此产品中FeSO47H2O的质量分数，并判断此产品符合哪一级化学试剂标准。解：故为一级化学试剂。20.CN-可用EDTA间接滴定法测定。已知一定量过量的Ni2+与CN-反应生成Ni(CN)，过量的Ni2+以EDTA标准溶液滴定，Ni(CN)并不发生反应。取12.7mL含CN-的试液，加入25.00mL含过量Ni
5、2+的标准溶液以形成Ni(CN)，过量的Ni2+需与10.1mL0.0130molL-1EDTA完全反应。已知39.3mL0.0130molL-1EDTA与上述Ni2+标准溶液30.0mL完全反应。计算含CN-试液中CN-的物质的量浓度。解：第2章分析试样的采集与制备1某种物料，如各个采样单元间标准偏差的估计值为0.61，允许的误差为0.48，测定8次，置信水平选定为90%，则采样单元数应为多少?解：f=7P=90%查表可知t=1.902某物料取得8份试样，经分别处理后测得其中硫酸钙量分别为81.65、81.48、81.34、81.40、80.98、81.08、81.17、81.24，求各个采
6、样单元间的标准偏差如果允许的误差为0.20，置信水平选定为95，则在分析同样的物料时，应选取多少个采样单元？解：f=7P=85%查表可知t=2.364已知铅锌矿的K值为0.1，若矿石的最大颗粒直径为30mm，问最少应采取试样多少千克才有代表性?解：5采取锰矿试样15kg，经粉碎后矿石的最大颗粒直径为2mm，设K值为0.3，问可缩分至多少克？解：设缩分n次，则解得，所以n=3m=第3章分析化学中的误差与数据处理1根据有效数字运算规则，计算下列算式：(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
7、式=19.47+1.54-0.04+2.54=23.51b.原式=3.60.032212.1=5.1c.原式=d.H+=10-0.06=0.87(mol/L)3设某痕量组分按下式计算分析结果：，A为测量值，C为空白值，m为试样质量。已知sA=sC=0.1，sm=0.001，A=8.0，C=1.0，m=1.0，求sx。解：且故5.反复称量一个质量为1.0000g的物体，若标准偏差为0.4mg，那么测得值为1.00001.0008g的概率为多少？解：由故有即查表得P=47.73%7要使在置信度为95时平均值的置信区间不超过s，问至少应平行测定几次?解：查表，得：9.测定黄铁矿中硫的质量分数，六次测
8、定结果分别为30.48%,30.42%,30.59%,30.51%,30.56%,30.49%，计算置信水平95%时总体平均值的置信区间。解：=0.06%置信度为95%时：11.下列两组实验数据的精密度有无显著性差异(置信度90)?A：9.56，9.49，9.62，9.51，9.58，9.63B：9.33，9.51，9.49，9.51，9.56，9.40解：a.故b.故所以查表得2.22113用两种不同分析方法对矿石中铁的质量分数进行分析，得到两组数据如下：sn方法115.340.1011方法215.430.1211a置信度为90时，两组数据的标准偏差是否存在显著性差异?b在置信度分别为90，
9、95及99时，两组分析结果的平均值是否存在显著性差异?解：(a)=0.00102，=0.00122F=1.440.063查表得：当置信度为95%时，=2.090.063查表得：当置信度为99%时，=2.840.063所以两组分析结果的平均值不存在显著性差异。15实验室有两瓶NaCl试剂，标签上未标明出厂批号，为了判断这两瓶试剂含Cl-1的质量分数是否有显著性差异，某人用莫尔法对它们进行测定，结果如下：A瓶60.52，60.41，60.43，60.45B瓶60.15，60.15，60.05，60.08问置信度为90%时，两瓶试剂含Cl-1的质量分数是否有显著性差异？解：用F检验法：=60.45%
10、，=2.310-3=60.11%，=2.610-3F=1.13，查表得F表=9.281.13因此没有差异。用t检验法：S=5.010-4所以t=9.6而查表得t表=1.941.46,因此没有显著性差异。用t检验法：S=4.010-3所以t=2.8而查表得t表=2.4510Kwc/Kb100故使用最简式；OH-=5.2910-6pH=14pOH=8.72c.NH4+Ka=5.610-10HCNKa=6.2.10-10cKa10Kwc10Ka由近似公式可以得到：H+=5.8910-10pH=100.77=9.23e.氨基乙酸一端羧基显酸性，一端氨基显碱性，Ka1=4.510-3,Ka2=2.510
11、-10c/Ka2100且c10Ka1所以H+=1.0610-6pH=6-0.03=5.97g.对于双氧水而言，Ka=1.810-12cKa100所以可以计算氢离子浓度H+=1.6710-7pH=70.22=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的混合溶液设有xmol/L的ClCH2COOH发生离解，则ClCH2COOHClCH2COO-+H+0.05-xx0.01+x所以有=Ka=1.410-3解得x=4.410-3mol/L那么H+=0.0144mol/LpH=-logH+
12、=1.845某混合溶液含有0.10molL-lHCl、2.010-4molL-lNaHSO4和2.010-6molL-lHAc。a计算此混合溶液的pH。b加入等体积0.10molL-lNaOH溶液后，溶液的pH。解：a.HSO4-Ka2=1.010-2HAcKa=1.810-5均为弱酸，且浓度远低于HCl的浓度，所以此体系中的HSO4-和HAc在计算pH值时刻忽略。故pH=1.00。b.加入等体积0.1mol/LNaOH溶液，HCl被中和，体系变为HSO4-和HAc的混酸体系，忽略KW及KHAHA，H+2=（CHSO4-H+）解得H+=9.9010-5故pH=4.007已知Cr3+的一级水解反
13、应常数为10-3.8，若只考虑一级水解，则0.010molL-lCr(ClO4)3的pH为多少?此时溶液中Cr(OH)2+的分布分数是多大?解：1）mol/L故pH=2.932）9今用某弱酸HB及其盐配制缓冲溶液，其中HB的浓度为0.25molL-l。于100mL该缓冲溶液中加入200mgNaOH(忽略溶液体积的变化)，所得溶液的pH为5.60。问原来所配制的缓冲溶液的pH为多少?(已知HB的)解：（mol/L）已知pKa=5.30，pH=5.60设原缓冲溶液中盐的浓度为xmol/L，故得x=0.35则原缓冲溶液pH=11配制氨基乙酸总浓度为0.10molL-l的缓冲溶液(pH=2.0)100
14、mL，需氨基乙酸多少克?还需加多少毫升1molL-l酸或碱，所得溶液的缓冲容量为多大?解：设酸以HA表示，pKa1=2.35pKa2=9.601)需HA质量m=0.1010075.00.75（g）2）因为氨基乙酸及质子化氨基乙酸构成缓冲溶液，设pH=2时，质子化氨基乙酸浓度为xmol/L，则即，解得x=0.079生成0.079mol/L的质子化氨基乙酸，需加酸为0.079100=7.9ml13计算下列标准缓冲溶液的pH(考虑离子强度的影响)，并与标准值相比较。a饱和酒石酸氢钾(0.0340molL-l)；c0.0100molL-l硼砂。解：a.pKa1=3.04，pKa24.37I=（mol/
15、L），查表得，故，得同理可得，又最简式pH=3.56c.c=0.0100mol/L，pKa1=4，pKa2=9查表故K=5.810-10故pH=9.1816.解：已知一元弱酸的，问其等浓度的共轭碱的为多少？（已知：，且）解：据题意：19.用滴定至。计算终点误差。解：时22.用滴定羟胺盐酸盐（）和的混合溶液。问化学计量点时溶液的为多少？在化学计量点有百分之几的参加了反应？解：(1)已知时，产物为和(2)时，参加反应的百分数为：25.称取钢样，溶解后，将其中的磷沉淀为磷钼酸铵。用溶解沉淀，过量的用返滴定至酚酞刚好褪色，耗去。计算钢中和的质量分数。解：过量用于滴定磷钼酸铵的含物质的量为：28.标定甲
16、醇钠溶液时，称取苯甲酸，消耗甲醇钠溶液，求甲醇钠的浓度。解：，令其浓度为第7章氧化还原滴定法1.解：查表得：lgK(NH3)=9.46E=EZn2+/Zn+0.0592lgZn2+/2=-0.763+0.0592lg(Zn(NH3)42+/K(NH3)4)/2=-1.04V3.解：EHg22+/Hg=EHg22+/Hg+0.5*0.0592lgHg2+=0.793+0.5*0.0592lg(Ksp/Cl-2)EHg22+/Hg=0.793+0.0295lgKsp=0.265VEHg22+/Hg=0.265+0.5*0.0592lg(1/Cl-2)=0.383V5.解：EMnO4-/Mn2+=E
17、MnO4-/Mn2+0.059*lg（MnO4-/Mn2+）/5当还原一半时：MnO4-=Mn2+故EMnO4-/Mn2+=EMnO4-/Mn2+=1.45VCr2O72-=0.005mol/LCr3+=2*0.05=0.10mol/LECr2O72-/Cr3+=ECr2O72-/Cr3+0.059/6*lg（Cr2O72-/Cr3+）=1.01V7.解：Cu+2AgCu22AglgK（0.80-0.337）*2/0.05915.69K1015.69Cu2/Ag2表明达到平衡时Ag几乎被还原,因此=Ag/2=0.05/2=0.025mol/LAg=(Cu2/K)0.5=2.3*10-9mol/
18、L9.解：2S2O32-+I-3=3I-+S4O62-(a)当滴定系数为0.50时，I3-=0.0500(20.00-10.00)/(20.00+10.00)=0.01667mol/LI-=0.500*2*10.00/(20.00+10.00)+1*20.00/30.00=0.700mol/L故由Nernst方程得：E=EI3-/I-0.059/2*lg0.01667/0.700=0.506V(b)当滴定分数为1.00时，由不对称的氧化还原反应得：EI-3/I-=0.545+0.0295lgI-3/I-3(1)ES4O62/-S2O32-=0.080+0.0295lgS4O62-/S2O322
19、(2)(1)*4+(2)*2得：6Esp=2.34+0.059lgI-32S4O62-/I-6S2O32-2由于此时S4O62-=2I-3，计算得S4O62-=0.025mol/LI-=0.55mol/L,代入上式Esp=0.39=0.059/6*lgS4O62-/4I-6=0.384V(c)当滴定分数为1.5,E=ES4O62/-S2O32-=0.80+0.0295lgS4O62-/S2O322此时S4O62-=0.1000*20.00/100=0.0200mol/LS2O32-=0.100*10.00/50.00=0.0200mol/L故E=0.800+0.0295lg0.200/(0.2
20、00)2=1.30V11解：Ce4+Fe2+=Ce3+Fe3+终点时CCe3+=0.05000mol/l,Fe2+=0.05000mol/l.所以CCe4=CCe3+*10(0.94-1.44)/0.059=1.7*10-10mol/lCFe2+=CFe3+*10(0.94-0.68)/0.059=2.0*10-6mol/l得Et=(1.7*10-10-2.0*10-6)/(0.0500+2.0*10-6)*100%=-0.004%13解：Ce4+Fe2+=Ce3+Fe2+在H2SO4介质中，终点时Eep=0.48V,Esp=(1.48+0.68)/2=1.06V,E=1.44-0.68=0.
21、76V,E=0.84-1.06=-0.22Et=(10-0.22/0.059-100.22/0.059)/100.76/2*0.059*100%=-0.19%在H2SO4+H3PO4介质中，Fe3+=1+103.5*0.5=5*102.5=103.2,Fe2+=1+0.5*102.3=102.0EFe3+/Fe2+=0.68+0.059lgFe3+=0.61VEsp=(1.44+0.617)/2=1.03VE=0.84-1.03=-0.19VE=0.83V,由林邦误差公式:Et=(10-0.19/0.059-100.19/0.059)/100.83/2*0.059*100%=0.015%15.
22、解：5VO2+MnO4-+6H2O=5VO3-+Mn2+12H+4Mn2+MnO4-+8H+=5Mn3+4H2O5VMnO4-,4Mn4Mn2+MnO4-(V)=5*0.02000*2.50*50.49/1.000*1000*100%=1.27%(Mn)=(4*0.02000*4.00-0.02000*2.50)*54.94/(1.00*1000)*100%=1.48%17.解：PbO2+H2C2O2+2H+=Pb2+2CO2+2H2O,PbO+2H+=Pb2+H2O,2MnO4-+5C2O42-+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O5PbO25PbO5C2O42-2MnO4-,设试样中Pb
23、O2为x克，PbO为y克。则20*0.25=0.04*10.00*5/2+2*1000x/M(PbO2)+1000y/M(PbO)0.04000*30.00=2*1000x/5M(PbO2)+2*1000y/5M(PbO)解得x=0.2392g,y=0.4464g故(PbO2)=0.2392/1.234*100%=19.38%,(PbO)=0.4464/1.234*100%=36.17%.19.解：由化学反应：IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O,I2+S2O32-=2I-+S4O62-得1KIO35I-3I26Na2S2O3cKI*25.00=5*(10.00*0.05000-21.1
24、4*0.1008*1/6),得cKI=0.02896mol/L21.解：由3NO2+H2O=2HNO3+NO,及氮守恒得3NH4+3NH33NO22HNO32NaOH,(NH3)=0.0100*20.00+3*M(NH3)/(1.000*1000*2)*100%=0.51%23.解：由此歧化反应的电子守恒得：3/2Mn2+MnO4-(Mn)=(0.03358*0.03488)*3/2*M(Mn)/0.5165*100%=18.49%25.解：由氧化还原反应电子守恒得：6Fe2+Cr2O72-，mCr=2*M(Cr)(0.500/MFe(NH4)(SO4)26H2O-6*0.00389*0.01829)/6=1.486*10-2V=m,V=Shh=6.80*10-528.解：故31.解：由关系式得：34.解：a、sul的分子结构式为b、c、d、由关系式和得：故该试样为不合格产品。37.解：由关系式得：-