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1、第二章：误差及分析数据的统计处理思 考 题1 .正确理解准确度和精密度，误差和偏差的概念。答：准确度是测定平均值与真值接近的程度，常用误差大小来表示，误差越小，准确度越高。精密度是指在确定条件下，将测试方法实施多次，所得结果之间的一致程度。精密度的大小常用偏差来表示。误差是指测定值与真值之差，其大小可用绝对误差和相对误差来表示。偏差是指个别测定结果与几次测定结果的平均值之间的差别，其大小可用绝对偏差和相对偏差表示，也可以用标准偏差表示。2.下 列情况分别引起什么误差？如果是系统误差，应如何消除？（1）祛码被腐蚀；（2）天平两臂不等长；（3）容量瓶和吸管不配套；（4）重量分析中杂质被共沉淀；（5
2、）天平称量时最后一位读数估计不准；（6）以含量为99%的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱溶液。答：（1）引起系统误差，校正秩码；（2）引起系统误差，校正仪器；（3）引起系统误差，校正仪器；（4）引起系统误差，做对照试验；（5）引起偶然误差；（6）引起系统误差，做对照试验或提纯试剂。3 .用标准偏差和算术平均偏差表示结果，哪一种更合理？答：用标准偏差表示更合理。因为将单次测定值的偏差平方后，能将较大的偏差显著地表现出来。4.如何减少偶然误差？如何减少系统误差？答：在一定测定次数范围内，适当增加测定次数，可以减少偶然误差。针对系统误差产生的原因不同，可采用选择标准方法、进行试剂的提纯和使用校正值等办法
3、加以消除。如选择一种标准方法与所采用的方法作对照试验或选择与试样组成接近的标准试样做对照试验，找出校正值加以校正。对试剂或实验用水是否带入被测成分，或所含杂质是否有干扰，可通过空白试验扣除空白值加以校正。5.某铁矿石中含铁39.16%,若甲分析得结果为39.12%,39.15%和39.18%,乙分析得39.19%,39.24%和39.28%。试比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。解：计算结果如下表所示XE=x-uds甲39.15-0.010.020.03乙39.24+0.080.030.05由绝对误差E可以看出，甲的准确度高，由平均偏差和标准偏差s可以看出，甲的精密度比乙高。所以甲的测定结
4、果比乙好。6.甲、乙两人同时分析一矿物中的含硫量。每次取样3.5 g,分析结果分别报告为甲：0.042%,0.041%乙：0.04199%,0.04201%.哪一份报告是合理的？为什么？答：甲的报告是合理的。因为取样时称量结果为2位有效数字，结果最多保留2位有效数字。甲的分析结果是2位有效数字，正确地反映了测量的精确程度；乙的分析结果保留了4位有效数字，人为地夸大了测量的精确程度，不合理。第 二 章 习 题1.已知分析天平能称准至 0.1 m g,要使试样的称量误差不大于0.1%,则至少要称取试样多少克？解：设至少称取试样m克，由称量所引起的最大误差为0.2mg,则0.2 x 1 0 3 xl
5、OO%W0.1%m20.2gm答：至少要称取试样0.2g。2 .某试样经分析测得含镒质量分数(%)为：41.24,41.27,41.23,41.26。求分析结果的平均偏差、标准偏差和变异系数。解：x=(41.24+4127丁1.23+4126)%二包.25%各次测量偏差分别是dF-0.01%d2=+0.02%d3=-0.02%dp+O.01%t町/=i _ /0.01+0.02+0.02+0.01 八-(-4-)%=0.015%sV(0.01)2+(0.02)2+(0.02)2+(0.01)241%=0.018%c n ni QCV=f X 100%=4725 X 100%=0.044%3.某
6、矿石中鸨的质量分数()测定结果为：20.39,20.41,20.43。计算标准偏差s及置信度为95%时的置信区间。解:20.39+20.41+20.433%=20.41%/(0.02)2+(0.02)2S=N-口-%=0.02%查表知，置信度为95%,n=3时，t=4.303.”“，4.303x0.02.p=(20,41+)%=(20.41 0.05)%4 .水中C含量，经 6 次测定，求得其平均值为35.2 mg L，s=0.7 mg L,计算置信度为 90%时平均值的置信区间。解：查表得，置信度为90%,n=6时，t=2.015/.口 =二*4-is=(35.2,2.015 x0.7)mg
7、/,L=(35.2 0八.6八)m g/L”5 .用 Q 检验法，判断下列数据中，有无舍去？置信度选为90%。(1)24.26,24.50,24.73,24.63；(2)6.400,6.416,6.222,6.408；(3)31.50,31.68,31.54,31.82.解：(1)将数据按升序排列：24.26,24.50,24.63,24.73可疑值为24.26_ 2一 _ 24.50-24.26Q x-X|=24.73-24.26=0-51查表得：n=4 时，QO.9O=O.76 Q imQo.9O故 6.222应舍去(3)将数据按升序排列：31.50,31.54,31.68,31.82一
8、上、，31.82-31.68 八，-可疑值为 31.82 Q ii=x-xt=31.82-31.50=。44 Q H JK 1 =s=-0J3 5 6 9查表2-3,置信度选95%,n=6时，G 表=1.82G计算G表，故 8.69%应予保留。(2)用 Q 值检验法Q计算8.69-8.52 八 _=-=8.69-8.32=0-4 6查表 2 4 n=6 时，QO.9O=O.56 Q 计算 VQ 表故 8.69%应予保留。两种判断方法所得结论一致。(3)x=(-8.44+8.32+8.45+8.52+8.69+8.38)%=8.47%6-,0.03+0.15+0.02+0.05+0.22+0.0
9、9、d=(-;-)%=0.09%/(0.03)2+(0.15)2+(0.02)2+(0.05)2+(0.22)2+(0.09)2 0/s=y=o.i 3%(4)查表 2-2,置信度为 90%,n=6 时，t=2.015_ 2.015x0.13因此(8.4 7 -76-)=8.470.11)%同理，对于置信度为9 9%,可得4.032x0.13U=(8.47+-元-)%=(8.47+0.21)%7 .有一标样，其标准值为0.123%,今用一新方法测定，得四次数据如下()：0.112,0.118,0.115和 0.119,判断新方法是否存在系统误差。(置信度选95%)解：使用计算器的统计功能求得：
10、X=0.116%s=0.0032%t=查表 2-2 得，*0.9 5,n=4)=3,1 8 t 计 算t 表说明新方法存在系统误差，结果偏低。8 .用两种不同方法测得数据如下：方法 I：n,=6 x i=71.26%Si=0.13%方法 II:na=9 X2=71.38%S2=0.11%判断两种方法间有无显著性差异？S 攵(Q 13)2解：F计算=寻=(0 1 1)2 =140 查表25,F 值为3.69F计算V F表 说明两组的方差无显著性差异进一步用t 公式计算：t=/(T)S/+5 2-1*2 2S 合 一 Y i+町 一2I(6-l)x(0.13)2+(9-l)x(0.11)2V 6+
11、92%=0.1 2%|71.26-71.381 百t=0.12 V 6+9=L9查表 2-2,f=n i+n 2-2 =6+9-2=1 3 ,置信度 9 5%,t&-2.2 0t i l s t&故两种方法间无显著性差异9 .用两种方法测定钢样中碳的质量分数（）：方法 I ：数据为 4.0 8,4.0 3,3.9 4,3.9 0,3.9 6,3.9 9方法 H：数据为 3.9 8,3.9 2,3.9 0,3.9 7,3.9 4判断两种方法的精密度是否有显著差别。解：使用计算器的统计功能S n O.0 6 5%Sn=0.0 3 3%S 大 2 (0.0 6 5)2F=(0.0 3 3)2 =3.
12、88查表 2-5,F 值为 6.2 6 Ft i 3溶液，应取这种浓硝酸多少毫升？n 1.42x70%1.42x70%解：C=歹=MHNOiV0-3=63.01x10-3=16 mol/L(2)设应取浓硝酸 x m L,贝 ij 0.25x l000=16x x=16mL答:HNC3浓度为16 moi/L,应取这种浓硝酸16mL.2.已 知 浓 硫 酸 的 相 对 密 度 为 1.8 4,其 中 H2so4 含 量 约 为 9 6%。如 欲 配 制 1L0.20mol I/H2soi溶液，应取这种浓硫酸多少毫升？解：设应取这种浓硫酸VmL,根据稀释前后所含H2sO4的质量相等，则1.84Vx9
13、6%=1x0.20 x98.08 VwllmL3.有一 NaOH溶液,其浓度为0.5450mol-L1,取该溶液100.0mL,需加水多少毫升方能配成0.5000mol L 的溶液?解:设需加水 x mL,则 0.5450 x 100.0=0.5000 x(100.0+x)X0.5450 x100.00.5000-100.0=9.00 m L4.欲配制 0.2500 mol L HCl 溶液,现有 0.2120 mol-L HC1 溶液 1000mL,应加入1.121mol-L HCl溶液多少毫升？解：设应加入1.121mol-L lHCl溶液x mL,则0.2500(1000+x)=0.21
14、20X1000+1.121x(1.121-0.2500)x=(0.2500-0.2120)X 1000 x=43.63mL5.中和下列酸溶液，需要多少毫升0.2150molLNaOH溶液？(1)22.53 m L 0.1250 mol L HSO 溶 液(2)20.52 mL 0.2040 mol-L HCl 溶液解：(1)2Na0H+H0i=Na2soi+2HQ nNaO H=2n$042cH2soM12so4 2x22.53x0.125()VM O“=CNa0H=0.2150=26.20 m L(2)NaOH+HC 1=NaC 1+H20 nN ao n =ng,则CHCVHCI 0.20
15、40X205.2%=CNaOH=0.2150=19.47 m L6.假如有一邻苯二甲酸氢钾试样，其中邻苯二甲酸氧钾含量 约 为 90%,余为不与碱作用的杂质，今用酸碱滴定法测定其含量。若采用浓度为L000 mol L 的 NaOH标准溶液滴定之，欲控制滴定时碱溶液体积在25mL左右，贝 IJ：（1）需称取上述试样多少克？（2）以浓度为0.0100 mol-L1的碱溶液代替1.000 mol-L1的碱溶液滴定,重复上述计算。（3）通过上述（1）（2）计算结果，说明为什么在滴定分析中常采用的滴定剂浓度为0.10.2 mol,L解：滴定反应为 KHCSH4O4+NaOH=NaKCxH4O4+H2On
16、N aO H =贝ll mKHCiH4O4=C NaOHNaOH M KHC8Hg机KHC8H404 C N a。/NaOH M KHC8H 4O 4m 试 样=90%=90%,1.000 x25x10 3x204.2（1）S CNa0H=l.000 mol L 时 m 试样=90%,0.0100 x25x10-3x204.2（2）当 CNaOH=0-0100 mol L 时 m 试样=90%=0.057g（3）上述计算结果说明，在滴定分析中，如果滴定剂浓度过高（如 lm o lL D,消耗试样量较多，浪费药品。如果滴定剂浓度过低（如 0.01mol），则称样量较小，会使相对误差增大。所以通常
17、采用的滴定剂浓度为0.10.2 mol-L1.7.计算下列溶液滴定度，以 g mU表示：（1）以 0.2015 mol L*HC1 溶液，用来测定 Na2C03,NH3（2）以 0.1896 mol L NaOH 溶液,用来测定 H N O3,CH：SCOO H解：（1）化学反应为Na03+2HCl=2NaCl+H0s NH3+HC1=NH,C1根据 TA/B=f CBMAX 10-3 则有TNQC。Ha=QCHCIMNa*。/10-3=x0-2015X 105.99X10=0.01068g/mLTNH、IHCI=cn aMNHi X 10=0.2015X17.03X10=0.003432g/
18、mL（2）化学反应为 HNO3+NaOH=NaNO3+H2OCH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2OTHNO,/NaOH 4地 科/x 10-M.1896x63.01 x 10-3=0.01195g/mLTCH.COOH/NaO H =cNa0HMCH3C00H x 10-3=0.1896x60.04x 10-3=0.01138g/mL8.计 算 0.01135 mol L HCl溶液对CaO的滴定度。解：HCl 与 CaO 的反应 CaO+2HC1=CaCl2+H 2OTC H O/H C I CHc i MC aoxI O _3=i x O.0 1 1 3 5 x 5 6.0 8
19、 x 1 0-3=0.0 0 0 3 1 8 3 g/m L9.已知高镒酸钾溶液浓度为 C a C Oy/K Mn O4=O.O O 5 O O 5 g 辽 T ,求此高锯酸钾溶液的浓度及它对铁的滴定度。解：(1)C a C O,柿Q ca2+C a C20 i .一 型-健.一稀%四 _ 5 c 2。产+2 M n O J+1 6 H +=2 M n2+1 0 C 02+8 H20因为 I m o l C a C O a 相当于 I m o l C2042所以 n C a C Oi-nc2o42 二三 几KM gT ca C Oy l K Mn O4=2-。用.内 C a C Oy X 2T
20、 c C()3/K Mn O4 2 x 0.0 0 5 0 0 5 x 1()3CKMOO I=5.3*1 0-3 =5 x 1 0 0.0 9 -0.0 2 0 0 0 m o l/L(2)K M n O i 与 F e?+的反应为 5 F e2*+M n O,+8 H =5 F e；，+M n2 t+4 H20则 T F e/KM必=5 C K MC)4 MF e XTQ-3=5X0 0 2 0 0 0 X 5 5.8 4 5 X 1 0 3=0.0 0 5 5 8 4 g/m L1 0 .将 3 0.0 m L 0.1 5 0 m o l L 1 H C 1 溶液和 2 0.O m L
21、O.1 5 0 m o l /B a(O H)2 溶液相混合,所得溶液是酸性，中性，还是碱性？计算过量反应物的浓度。解：B a(0 H)2+2 H C l=B a C L+2 H20 则。“)2=3 。已知 nl l cF 3 0.0 X 0.1 5 0 X 1 0 3 Ba(OH)2=20.0X0.150X10-3显然，混 合 液 中nBa(OH)2 2nHC l即 B a (0 H)2 过量，所得溶液呈碱性。(OH)2-；nn ci _ 0.1 5 0 x 2 0.0X10-3-1X0.150X30.0X10-3C Ba(OH)2=V 总 (2 0.0+3 0.0)x 1 0-3=0.0
22、1 5 0 m o L/L1 1 .滴 定 0.1 5 6 0 g 草 酸 的 试 样,用 去 0.1 0 1 1 m o l -L N a O H 2 2.6 0 m L.求草酸试样中H2C204 2 H20的质量分数。解：滴定反应为+2 N a 0 l l =N a O +2 H20 nll2c2o4=4 皿。V t/H2C2O4-2/2O 叱2。臼20/C Na OlI Na OH 加 2。2。4 20.1 0 1 1 x 2 2.6 0 x 1 0%2 6.0 72 x 0.1 5 6 0=92.32%1 2.分析不纯CaCOa（其中不含干扰物质）时，称取试样0.3 0 0 0 g,加
23、入浓度为0.2500mol L 1的HC1标准溶液25.00mL。煮沸除去C02,用浓度为0.2012 mol L 的NaOH溶液返滴过量酸，消耗了 5.84mL。计算试样中CaC。,的质量分数。解：主要反应为 CaC03+21IC 1=CaC 12+H2O+CO2 cacoy HCIHCl+NaOH=NaCl+H2O n,t a=nNaOH与CaCOs作用的HC1的物质的量应为加入的HC1的总的物质的量减去与NaOH作用的HC1的物质的量，则有nC aC O i=-2nH C I=%(CHCVHC I N aO H 丫N aO H )mCaCOi t。HCBH CC仙。/NoOH)M CaC
24、O?w-=-叫,ms_ (0.2500X25.00-0.2012X5.84)X10-3X100.09 2x0.3000=0-8466=84.66%1 3.在500mL溶液中，含 有9.2 1克KFe(CN)6。计算该溶液的浓度及在以下反应中对Zn 2+的滴定度：3Zn 2+2 Fe(CN)6/+2K+=KzZm Fe(CN)6J 2解：,除女仁心广而 二368.34x500 x10-3=0.0 5 0 0 1 m o l/L由化学反应式，得:T K&Fe(CN)6=5 C KaFe(CN)W 10=2 X 0.05001 X 65.39 X 10=0.004905g/mL1 4.相对密度为1.
25、0 1的含3.00%的HzO?溶 液2.50m L,与C”5KM呐=。200 mol L1的KMnO,溶液完全作用，需此浓度的KMnO,溶液多少毫升？己知滴定反应为5H2O2+2MnO4+6H=2Mn2-+502+8H2O解：分别选a KMnO,和4 H202作基本单元达化学计量点时，两反应物的物质的量相等，即 l/5KMnOKMnO4=fH20217 _ 为202 _ 1.01 X2.50 X 3.0()%KMn04-&,0尽”04-2 _ x 0.200=0 0223L=22.3mL第四章思考题思考题411 .质子理论和电离理论的最主要不同点是什么？答：质子理论和电离理论对酸碱的定义不同；
26、电离理论只适用于水溶液，不适用于非水溶液，而质子理论适用于水溶液和非水溶液。2 .写出下列酸的共舸碱:H 2 P 0八N H j,H P O42,H C O I，H2O,苯酚。答：H P O42；N H3,P O 4 ,C O32,O H ,C 6 H 5。-3 .写出下列碱的共舸酸:H2P O4,H C 2 O 4,H P O42,H C O；,H2O,C 2 H 5 O H。答：H 3 P o4，H 2 c 2 O 4,H 2 P H 2 c o3，H30+,C 2 H 5 0 H 2+4 .从下列物质中，找出共钝酸碱对：H O A c,N H j,F,(C H2)6N4H+,H 2 P
27、o，C N；O A c ,H C O f,H 3 P o4，(C H 2)6N4,N H3,H C N,H F,C O/答：H O A c-O A c-,N H4+-N H3,F-H F,(C H2)6 N4H+-(C H2)6N 4,H 2 P o4-H3P O4,C N-H C N,H C O3-C O3-5.上题的各种共辆酸和共轿碱中，哪个是最强的酸？哪个是最强的碱?试按强弱顺序把它们排列起来。答：H 3 P o4 H F H O A c (C H2)6N4H+H 2 P o4-H C N N H4+H C O383”N H3 C N-(C H2)6N4 O A c F6 .写出下列物质
28、在水溶液中的质子条件：(1)N H3 H20;(2)N a H C O3:(3)N a 2 c o3。答：N H3 H20 (H+)+(N H 4+)=(O H )N a H C O j(H+)+(H2C O3)=(C 03)+(O H-)N a 2 c O 3 (H C C V)+(H+)+2 H 2 c o3 =(O H)7.写出下列物质在水溶液中的质子条件：(1)N H4H C O3；(2)(N H4)2H P O 4；(3)N H 4 H 2 P o4。答：N H 4 H C O 3 H+H 2 C O3=N H3+C O32-+O H-(N H4)2H P O4 H+H2P O4-+
29、2 H3P O 4 =N H3+P O 43-+O H-N H 4 H 2 P O 4 H+H3P O4=N H3+2 P O 43 +O H-+H P O?7 .欲 配 制p H为3左右的缓冲溶液，应选下列何种酸及其共物碱(括号内为pK a)：H O A c(4.7 4),甲酸(3.7 4),一氯乙酸(2.8 6),二氯乙酸(1.3 0),苯酚(9.9 5)。答：由pH七p L可知，应选C2H C 1 C O O H-C2H C lC O O S B H j i J p H为3左右的缓冲溶液。8 .下列各种溶液p H是=7,7还是7,为什么？N H 4 N O 3,NH4OAC,N a 2
30、s o4，处于大气中的 H 2 O。答：N H 4 N O 3 溶液 pH 7,N H j pK a=1 0,2 6 是弱酸；N H Q A c 溶液 pH=7,pKa(N H4+)pKb(O A c );N a2S O4溶液pH=7 ,pt(N a+户p W S C V)；处于大气中的比0的pH 0.7 1 0 x 0.0 1=7.1 Ox 1 0-3m o l-Lc(A2)=0.1 4 5 x 0.0 1=1.4 5 x l(y 3 m o i.L4.4 分别计算 H2 cC)3(p Ka i=6.3 8,p Ka 2=1 0.2 5)在 p H=7.1 0,8.3 2 及 9.5 0 时
31、，H2C O3,H C O 1 0/CH,.-=,0.15x10-9.26=9 0 3 x 10-6m o/-L p H=8.964.6计算浓度为0.12 mol-L1的卜列物质水溶液的pH(括号内为p r)。(1)苯酚(9.95)；(2)丙烯酸(4.25)；(3)毗混的硝酸盐(C5 HSNHN()3)(5.2 3)。解：苯酚(9.95)c,K“=0.12 X1 O-”5I O K.%“=1 0 5,-./+=J o.l2 x 10-9.95=3.67 X 10-6 机0/,Z-1p H =5 4 4(2)丙烯酸(4.2 5)0 K“=0.12 x 10心 103%广然1。5.+=,0.12x
32、 IO =2.60 x 1 Of mo 匚ipH=2.58(3)毗噬的硝酸盐(C5 H5 NHNO3)(5.2 3).-ca=0.12xl0-52310/C,v%广储105/./+=7 0.1 2X1023=8.4 x IQ4 mol-UpH=3.084.7计算浓度为0.1 2 m o l -L-1的下列物质水溶液的p H(p K：见上题)。苯酚钠；(2)丙烯酸钠；(3)毗咤。解：(1)苯酚钠储=1045 c-Kb=0.12x 10-4。5 10降%广靛105o/T=10.12x10-4=3.27 X10一 3 加。/.广pH=1.52(2)丙烯酸钠K,M IO c /=0.12 x 10-9
33、75)10.洒=储105：.pH-=A/0.12X10-9-75=4.62 x 10-6wo7-GpH=8.66(3)毗嚏降=1 0%7 7=0.12 X1(T&7710KW%=器 侬o/T =Vo.l2xlO-8-77=1.43x IO-mol-UpH=9.154.8 计算下列溶液的 p H:(l)0.1 m o l L“Na H2 Po 4；(2)0.0 5 m o l L K2HPO4 .解：(l)O.l m o l L“Na H2 P。4；CK2=0.1X10-7210KW yK a=-=13.16)10+=JK,.K“,=J 1 0-7 2 O x 0-2.1 2 =2.19 X 1
34、0-5 w o/-r pH=4.66(2)0.0 5 m o l L“K2 Hp O4 c K-0.05 x W=2.2 x lO*ioKw/广 告 粤 10.回 =g-c +K“=1 1 0-x0X)5+1 0-2 0 x l(),0w.r lL J c 0.05 IO-7-20pH=9.704.9计算下列水溶液的p H(括号内为p Ka)o(l)0.1 0 m o l L1 乳酸和 O.l Om o l L1 乳酸钠(3.7 6)；(2)0.0 1 m o l -L-1邻硝基酚和0.0 1 2 m o l L 邻硝基酚的钠盐(7.2 1)(3)0.1 2 m o l L1氯化三乙基胺和0.
35、0 1 m o l L1三乙基胺(7.9 0)；(4)0.0 7 m o l -L-1 氯化 基胺和 0.0 6 m o l L“丁基胺(1 0.7 1)。解：O.l Om o l L 乳酸和 O.l Om o l L 乳酸钠(3.7 6)5=K“M =10-3,6x=10-3-76mo7-L_10.10p H=3.7 6由于 Ca (OIT)-旧)，且 分(OH)-(H J所以最简式计算是合理的(2)0.0 1 m o l L-1邻硝基酚和0.0 1 2 m o l L 邻硝基酚的钠盐(7.2 1)+=储 =10力1 x JL2L=10-7.29 阳.匚IL 1 与 0.012p H=7.2
36、 9由于 C a (O HI -(H+),且 C b (0 H1 -(H)所以最简式计算是合理的 0.1 2 m o l -L-1氯化三乙基胺和0.0 1 m o l L 1三乙基胺(7.9 0)H+=K“&=IO19。0.1x2-0.01=1 0-682 加。/./p H=6.8 2由于 C a (O H)-(H),且 C b (O H)-H)所以最简式计算是合理的(4)0.07mol-L-1 氯化丁基胺和 0.06mol-L-1 丁基胺(10.71)+=储 =0 3 1x Z =10*l()64w o/-r10.06pH=10.64由于 C a(O f f)(I T),且 C b(O H)
37、(H+)所以最简式计算是合理的4.10 一溶液含1.28g L 苯甲酸和3.65g L 苯甲酸钠，求其pH。解：C(苯甲酸)=-=0.01048加。八厂122.12c(苯甲酸钠)=当 =0.02533a。/r1144.1 +=必 上=10一4210.010480.02533M IO-加 0/.11pH=3.59由于 C a(O H)-(1)，且 C b(O H)-(H*)所以最简式计算是合理的4.1 1 下列三种缓冲溶液的pH 各为多少?如分别加入1mL 6 m ol。匚匕口溶液，它们的pH 各变为多少？(D100mL1.0mol L HOAc 和 l.Omomol L“NaOAc 溶液;(2
38、)100mL0.050mol-L HOAC 和 l.Omol L NaOAc 溶液；(3)100mL 0.050mol L HOAc 和 l.Omol L NaOAc 溶液。这些计算结果说明了什么问题？解：(1)lOOmLl.Omol L HOAc 和 l.Omo mol-LqNaOAc 溶液/f+=10-474 x=10-474L 1.0pH =4.74力 口 入 1 辽6.0?。/z Ha1 0 0 x 1-1 x 6 e g /山、100 x1+1x6,c(Ac)=-=0.93 c(HAc)=-=1.05101 1011 0-4.7 4 1 2 2 =10-4.690.93pH =4.6
39、9(2)100mL 0.050mol L?HO Ac 和 l.Omol LNaOAc 溶液”=1()7 7 4 x=1 0-6 0 41.0p H=6.0 4力 口 入1祉6.0加。/Z C 7c(A c-)100X1-1X6=0.9 3H+=IOS1 0 1x0 J 0 9 =10_5 6 80.9 3c(HA c)1 0 0 x 0.0 5 +1 x 6 _ ,-=0.1 0 91 0 1p H=5.6 8(3)100mL0.050mol-L HOAc 和 l.Omol L NaOAc 溶液 +=10-4 74 x ”L 10-474L 1 0.0 7p H=4.7 4加入c(A c)1
40、0 0 x 0.0 7-1 x 6 11 0 111 0 1c(HA c)1 0 0 x 0.0 7 +1 x 6 1 31 0 11 0 1 =10-4 74X 臂=1()3631 0 1p H -3.6 3计算结果说明篇a 越大且二者的比值趋向1 时,溶液的pH值变化小,溶液的缓冲性能好4.1 2 当下列溶液各加水稀释十倍时，其 pH有何变化?计算变化前后的pH。(1)0.10 mol L HCI；(2)0.10mol L NaOH；(3)0.10 mol L HOAc；(4)0.10 mol LNH3 H20+0.10mol LNHL解:(1)(H+)=0.10mol-L 1稀 释 后(
41、H+)=0.010mol L 1(2)(OH)=0.10moIL 1稀 释 后(OH)=0.010molL-1(3)pH=1.00pH=2.00pOH=1.000 pH=13.0pOH=2.00 pH=12.00;cK“=0.1 0 x 1 0-4 7 4 “O K”0.1 0)1 0 5 +=,0.l O x l O-i =1.3 4 x 1 0 m o l 匚 pH=2.8 7稀释后 c-Ka=0.0 1 x 1 0-4 7 4 0储,%=泮1 0 577+=A/O.OIXIO_474=4.24 x 1 O f moj.pH =3.37(4)+=K“&=1 0-9 2 6 x 里=1 0田
42、2 6 mol.Z-1pH=9.26稀释后LH+1=1 0-9 2 6 X =1 0-9-2 60.0 1pH=9.264.1 3 将具有下述pH 的各组强电解质溶液，以等体积混合，所得溶液的pH 各为多少?(l)pH 1.00+pH 2.00；(2)pH1.00+pH5.00；pH 13.00+pH 1.00；(4)pH 14.00+pH 1.00；(5)pH 5.00+pH 9.00o解：5-+1。一”=0.0 5 5L 1 2V丽=1.2 6(2).J O +lO=oo5L 2VpH =1.30(3)pH=13.00(H+)=10-13(OH)=10-1pH=1.00(H+)=10“H+
43、OH-思0 pH=7.00(4)pH=14.00(OH)=1.0pH=1.00(H l=10*MJ.0 x r-0.1 x K=0 4 5L 2VpH =1 3.6 5 pH=5.00(H+)=l(y5pH=9.00(H+)=10-9(OH)=10-5H+OH-H20 pH=7.004.1 4 欲配制pH=10.0的缓冲溶液1 L。用了 16.0mol-L-1氨水420mL,需加NH4C 1多少克?解：设需加NH4cl机克c(N%)1 6.0 x 0.4 2 0 -=6.7 21.0m加=65.4g4.15 欲 配 制 500 mLpH=5.0的缓冲溶液，用了 6 mol LHOAC 34 m
44、 L,需加NaOAc 3H2O 多少克？解：设需加NaOAc,31420/?;克6 x 0.0 3 4I。-=1 0-4 7 4 *_ _。工。一m1 3 6.0 80.5 0加=202.1g4.1 6 需配制pH=5.2的溶液，应 在 1 L 0.01 mol L 苯甲酸中加人多少克苯甲酸钠？解：需加苯甲酸钠m 克1 0-，2 =1 0-4。21m1 4 4 am=14.2g4.1 7 需要pH=4.1的缓冲溶液,分别以HOAc I -NaOAc和苯甲酸+苯甲酸钠(HB+NaB)配制。试求NaOAc/HOAc和NaB/H B,若两种缓冲溶液的酸的浓度都为0.1 mol L1,哪种缓冲溶液更好
45、?解释之。解：H Ac-Na Ac0一4/=1 0-4 7 4 x f(9 c)=0 2 3c(NaAc)c(NaAc)HB-NaBc(HB)c(NaB)=0.7 8用HB NaB好,因为%f l,容量大。4.1 8 将一弱碱0.950g溶解成100mL溶液，其 pH 为 11.0,已知该弱碱的相对分子质量为1 2 5,求弱碱的p氏。解：0.9 5 0c.-25=0.0 7 6/M。/-LTb 0.1 0pH=11.0 0-=1 0-3 q比较大.J O-=JKX 0.0 7 6%=1.3 2 x 1 0-5%=4.8 8习题4-24.1 用 O.OlOOOmol LHNC3 溶液滴定 20.
46、00mL0.01000 mol L NaOH 溶液时，化学计量点时pH 为多少?化学计量点附近的滴定突跃为多少?应选用何种指示剂指示终点？解：HNO3+NaOH f NaNO3+H2O化学计量点的pH=7.00计量点前NaOH剩余0 1 时pH-=0.0 1 0 0 0 x 0.0 22 0.0 0 +1 9.9 8=5.00 x10-6pH=8.70计量点后，HNC)3过量0Q2mL1=0.0 1 0 0 0 x 0.0 22 0.0 0 +2 0.0 2=5.0 x10-6pH=5.30滴定突跃为8.70-5.30,选中性红为指示剂4.2 某弱酸的pKa=9.21,现有其共舸碱NaA溶液2
47、0.00 mL浓度为0.1000 mol L”,当用 0.1000mol-L HCI溶液滴定时，化学计量点的pH 为多少?化学计量点附近的滴定突跃为多少?应选用何种指示剂指示终点？解：计量点时 HC1+NaA f NaCl+HAc(HA)=0.05000mol-L-%=2O 05 c-Ara=0.05000 xl0-921 10Kw4.”+=j 0.05 0000 x K T =5 5 5 x 10”pH=5.26计量点前NaOH剩余0.1%时c,(A)=0-.-0-2-x-0-.-1-0-0-0-=5c.A0A0 x 110A _5 5 c(TH A)=-1-9-.-9-8-X-0-.-1-
48、0-0-0=0A.0A5C0A20.00+19.98 20.00+19.98 4+=IO-0.05 05.00 x10-5=6.16 x 10pH=6.21计量点后，HC1过量0.02mL H+=0.02x 0.100020.00+20.02=5.00 x10-5pH=4.30滴定突跃为6.21-4.30,选甲基红为指示剂。4.3 如 以 0.2000mol-L NaOH标准溶液滴定0.2000mol-L-1邻苯二甲酸氢钾溶液，化学计量点时的pH 为多少?化学计量点附近滴定突跃为多少?应选用何种指示剂指示终点？解：计量点时产物为邻苯二甲酸钾钠c（邻苯二甲酸钾钠尸0.1 OOOmolL-)1 0
49、 5 c-Kht=0.10000 xl0-86410(?/-=VO.lOOOOxlO-8 64=0 1()4,且 以 210已 符合分别滴定条件，故，第二化学计量点附近也有pH 突跃，应选酚酸为指示剂。%3=10小，太小，不能满足准确，滴定条件，故，第三化学计量点附近无pH 突跃，既不能滴至酸的质子全部被中和。习题4 34.1标定H C I 溶液时，以甲基橙为指示剂，用 N a 2 c为基准物，称取N a 2c o 3 0.6 13 5 g,用去 HCI 溶液24.96 mL,求 HCI 溶液的浓度。解：反应方程式N a 2c o 3+2HC1-2N a Cl +C O2+H2OHC1)=n(
50、N a2C O3)0-61 3 5X 24.96 X 10-3 x c(HCl)105.99 2c(HCl)=0.46 38mo l L 14.2 以硼砂为基准物，用甲基红指示终点，标定HC1溶液。称取硼砂0.985 4g。用去HCI溶液23.7 6 mL,求 HCI 溶液的浓度。解：反应方程式N a2B407-10H20+2HC1-4HaB03+10H20+2N a Cl；n(HC I)=(N a2B407*10H20)0,9 8 5 4=-x23.76xl0-3*c(HC l)386.37 2c(HCl)=0.217 5 mo l L 4.3 标 定 NaOH溶液，用邻苯二甲酸氢钾基准物0