分析化学(第版)课后答案
温柔似野鬼°
690次浏览
2021年01月28日 19:03
最佳经验
本文由作者推荐
会议议程格式-绿林好汉的意思
第二章
误差和分析数据处理
1
、
指出下列各种误差是系统误差还是偶然误差？如果是系统误差，请区别方法误差、仪器和试剂误差或操作 误差，并给出它们的减免方法。
答：①砝码受腐蚀：系统误差
(
仪器误差
)
；更换砝码。
②天平的两臂不等长：系统误差
(
仪器误差
)
；校正仪器。
③容量瓶与移液管未经校准：系统误差
(
仪器误差
)
；校正仪器。< br>
④在重量分析中，试样的非被测组分被共沉淀：系统误差
(
方法误差
)
；修正方法，严格沉淀条件。
⑤试剂含被测组分：系统误差
(
试剂误差
)
；做空白实验。
⑥试样在称量过程中吸潮：系统误差
(
操作误差
)
；严格按操作规程 操作。
⑦化学计量点不在指示剂的变色范围内：系统误差
(
方法误差
)
；另选指示剂。
⑧读取滴定管读数时，最后一位数字估计不准：偶然误差；严格 按操作规程操作，增加测定次数。
⑨在分光光度法测定中，波长指示器所示波长与实际波长不 符：系统误差
(
仪器误差
)
；校正仪器。
⑩在
H PLC
测定中，待测组分峰与相邻杂质峰部分重叠
:
系统误差
(
方法 误差
)
；改进分析方法
6
、两人测定同一标准试样，各得一组数据的偏差如下：
(1)
(2)
0.3
0.1
-0.2
0.1
-0.4
-0.6
0.2
0.2
0.1
-0.1
0.4
-0.2
0.0
0.5
-0.3
-0.2
0.2
0.3
-0.3
0.1
①
求两组数据的平均偏差和标准偏差；
②
为什么两组数据计算出的平均偏差相等，而标准偏差不等；
③
哪组数据的精密度高？
解：①
d
d
1
d
2
d
3
d
n
n
s
d
1
0.24
d
2< br>
0.24
d
i
2
s
1
0.28
s
2
0.31
n
1
②标准偏差能突出大偏差。
③第一组数据精密度高。
7
、测定碳的相对原子质量所得数据：
12.0080
、
12.0095
、
12.0099
、12.0101
、
12.0102
、
12.0106
、
12.0111
、
12.0113
、
12.0118
及
12 .0120
。求算：①平均值；②标
准偏差；③平均值的标准偏差；④平均值在
99%
置信水平的置信限。
解：①
x
x
i
12.0104
n
②
s
(
x
i
x
)
2
0.001 2
n
1
s
n
0.000 38
③
s
u
x
t
s
n
t
④
置
信
限
＝
s
查
表
2
-
2
，
f
9
时
，
t
0.01
3
.
25
n
＝
3.25
< br>0.00038
0.0012
8
、在用氯丁二烯氯化生产 二氯丁二烯时，产品中总有少量的三氯丁二烯杂质存在。分析表明，杂质的平均含量为
1.60%
。改变反应条件进行试生产，取样测定，
共取
6
次，测定杂质含量分别为：
1.46%
、
1.62%
、
1.37%
、
1.71%
、
1.52%
及
1.40%
。问改变反应条件后，产品中杂质百分含量与改 变前相比，有明显差别吗？
(
α
=0.05
时
)
解：
x
1.51%
S
0
.
13
%
S
x
S
/
n
0
.
13
%
/
6
0
.
053
%
t
计< br>
x
S
x
1
.
51
%
1
.
60
%
1.7
0
.
053
%
查表
2-2
，
t
5，
0.05
=2.571
，
t
计算
<
t
临界值
。
所以，改变反应条件后，杂志含量与改变前无明显差别。
9
、解：
HPLC
数据
：
97.2< br>％，
98.1
％，
99.9
％，
99.3
％，
97.2
％，
98.1%
（
6
次）
x
98
.
3
%
，
S
1
.
1
%
化学法数据：
97.8
％，
97.7
％，
98. 1
％，
96.7
％
，
97.3
％（
5
次）
x
97
.
6
%
，
S
0
.
54
%
①用
F
检验两种方法结果的精密度是否存在显著差别
1
.
1
%
2
F
4
.
15
,
查表
2
4
，
f
1
5
、
f
2
4
时，
F
6
.26
0
.
54
%
2
F
计
F
0
.
05
,
4
,
4
说明两种方法的精密度
没有显著性差别
用
t
检验平均值是否有显著性 差别
t
x
1
x
2
S
R
n
1
n
2
n
1
n
2
(
6
1
)
1
.
1
%
2
(
5
1
)
0
.
54%
2
0
.
895
%
6
5
2
S
R
t
2
(
n
1
1
)
S
1
2
(
n
2
1
)
S
2
n
1
n
2
2
98
.
3
%
97
.
6
%
0
.
895
%
6< br>
5
1
.
29
t
0
.
05
,
9
(
2
.
262
)
6
5
说明两种方法的平均值没有显著差别。
②在该项分析中，
HPLC
法可以代替化学法。
10
、解：①
0
.
1019
0
.
1027
0
.
1021
0
.1020
0
.
1018
0
.
10 21
(
mol/L
)
5
S
0
.
000354
x
G
x
可
疑
x
0
.
1027
0
.
1021
1
.
695
S
0.000354
查
表
2
-
6
，
0
.05
，
测
定
6
次
，
G
临
界< br>值
1
.
89
G
计
算
G
临
界
值
0.1027mol/L
这
个
数
据
应
保
留
②
x
0
.
1019
0
.
1027
< br>0
.
1021
0
.
1020
0
.
1018
0
.
1021
(
mol/L
)
5
S
0
.
000354
S
0
.
000354
RSD
100
%
< br>
100
%
0
.
35
%
0
.
1021
x
11
、解：
①
P
0
.
95
,
0
.
05
;
f
6
1
5
;
差
得
t
0
.
05
,
5
2
.
571
x
t
S
n
P
95
%
时
，
0
.
56
u
2
.
74
2
.
571
2
.
74
0
.
59
%
6
②
P
99
%
时
，
t
0
.
01
,
5
4
.
032
u
2< br>.
74
4
.
032
0
.
56
2
.
74
0
.
92
%
6
第三章
滴定分析法概论
1
、解：不可直接配制标准溶液的物质：
NaOH
，化学性质不稳定
HCl
，不是固体，难得到纯净物
H
2
SO
4
，不是固体
K MnO
4
，难制得纯度高的纯净物
Na< br>2
S
2
O
3
，难制得纯净物，化学性质不稳定
2
、答：草酸晶体部分风化后标定氢氧化钠溶液浓度结果偏低（称取一定质量基准物，实际物质的量 超过计算值，消耗了更多的氢氧化钠，浓度标定结果偏低）
，
用此氢氧化钠溶液测定有机酸摩尔 质量时结果偏低；碳酸钠吸潮带有少量水分后标定盐酸溶液浓度结果偏高（称取一定质量基准物，实际物质的量小 于计算值，
消耗了更少的盐酸，浓度标定结果偏高）
，用此盐酸溶液测定有机碱摩尔质量时结果 偏高。
3
、
(1)
读数偏大，结果
(HCl)
浓度偏低
(2)0.1248 > 0.1238
，结果偏高
(3)HCl
浓度比真实浓度低，需要消耗更多的
HCl
，结果偏低
(4)
相同质量的碳酸氢钠比碳酸钠消耗的盐酸少，导致消耗盐酸体积减小，盐酸浓度测定值偏 高
4
、写出下列各体系的质子条件式。
解：
(1)NH
4
H
2
PO
4
：
[H
+
]+[H
3
PO
4
]=[OH
-< br>]+[HPO
4
2-
]+2[PO
4
3-
]+[NH
3
]
(2)H
2
SO
4
(
C
1
)+HCOOH(
C
2
)
：
[H
+]=[OH
-
]+[HSO
4
-
]+2[SO
4
2-
]+[HCOO
-
]
(3)NaOH(
C
1
)+NH
3
(
C
2
)
：
[H
+
]+
C
1
+[NH
4
+
]=[OH
-< br>]
(4)HAc(
C
1
)+NaAc(
C
2
)
：
[H
+
]=[OH
-
]+[Ac
-
]-
C
2
(5)HCN(
C
1
)+N aOH(
C
2
)
：
[H
+
]+
C
2
=[OH
-
]+[CN
-
]
5
、写 出①
H
3
AsO
4
②
MgBr
2
水溶液的 电荷平衡式。
解：①
[OH
-
]+[H
2
AsO
4
-
]+2[HAsO
4
2-
]+3[AsO
4< br>3-
]=[H
+
]
②
2[Mg
2+
]+[ H
+
]=[OH
-
]+[Br
-
]
6
、解：
cV
M
V
浓
w
cV
稀
V
浓
稀
M
w
500
2
.
0
17
.
03
1000
①
V
浓
66
(
ml
)
0
.
89
29%
500
2
.
0
60
.
05
1000
②
V
浓
57
(
ml
)
1
.
05
1009
%
5002
.
0
98
.
08
1000③
V
浓
55
.
5
(
ml
)
1
.
84
96
%
n
8
、已知
1mL
某
HCl
标准溶液中含氯化氢
0.004 374g/mL
，试计算：①该
HCl
溶液对
NaOH
的滴定度②该
HCl
溶液对
CaO
的滴定度。
解：
HCl+N aOH==NaCl+H
2
O2HCl+CaO==CaCl
2
+H
2
O
T
HCl/NaOH
T
HCl/CaO
M
NaOH
0.004374
0.004799(g< br>/ml)
M
HCl
M
CaO
0.004 374
0.003365(g
/ml)
M
HCl
2
9
、解：
CaCO
3
~ 2HCl
n
碳酸钙
1
1
n
HCl
(
0
.
2600
25
0
.
1225
13
.
00)
2
.
454
(
mmol
)
2
2
3
M
n
100
.
0 9
2
.
454
10
w
碳酸钙
碳酸钙
碳酸钙
100
%
100< br>%
98
.
2
%
m
s
0
.
2500
H2A
=
δ
HA-
；
pH=6.2210
、二元弱酸
H
2
A
，已知
pH=1.92
时，
δ
解：①
p
K
a1
=1.92
，
p< br>K
a2
=6.22
时，
δ
HA-
=
δA2-
。计算：①
H
2
A
的
p
K
a1
和
p
K
a2
②
HA
-
溶液的
pH
。
（二元酸分布系数公式，两个相等处，一个极大值）
②
pH
1
(p
K
a1
p
K
a2
)
4.07
2
第四章
酸碱滴定法
补充习题：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，各应采用什么指示剂？
(1)
甲酸
(HCOOH)
K
a
=1.8×
10
-4
答：
cK
a
＞
10-8
，可以直接滴定。可以采用酚酞指示剂
(2)
硼酸
(H
3
BO
3
)
K
a1
=5.4
×
1 0
-10
答：
cK
a1
＜
10
-8，不可以直接滴定。
(3)
琥珀酸
(H
2
C
4
H
4
O
4
)
K
a1
=6.9
×
10
-5
，
K
a2
=2.5
×
10
-6
答：
cK
a1
＞
10
-8
，cK
a2
＞
10
-8
，但
K
a1
/< br>K
a2
＜
10
4
。不能分步滴定，但可以直接一次性滴定。< br>
(4)
柠檬酸
(H
3
C
6
H
5< br>O
7
)
K
a1
=7.2
×
10
-4
，
K
a2
=1.7
×
10
-5
，
K
a3
=4.1
×
10
-7
答：
cK< br>a1
＞
10
-8
，
cK
a2
＞
10
-8
，
cK
a3
≈
10
-8
但
K
a1
/
K
a2
＜
10
4
，
Ka2
/
K
a3
＜
10
4
。不能分步滴定，但可 以直接一次性滴定。
(5)
顺丁烯二酸
K
a1
=1.5
×
10
-2
，
K
a2
=8.5
×
10
-7
答：
cK
a1
＞
10
-8
，
cK
a2
≈
10
- 8
，且
K
a1
/
K
a2
＞
10
4
。可以分步滴定。
(6)
邻苯二甲酸
K
a1
=1.3
×
10
-3
，
K
a2
=3.1
×
10
-6
答：
CK< br>a1
＞
10
-8
，
CK
a2
＞
10
-8
，但
K
a1
/
K
a2
＜
10
4
。不能分步滴定，但可以直接一次性滴定。
1
、解：
NaOH
吸收
CO
2
，将部分转化为
Na
2
CO
3
。
①滴定强酸，如果以甲基橙为指示剂，终点化学计量关系还是< br>1:2
，基本无影响。若以酚酞为指示剂，则碳酸钠不能完全作用为氯化钠，对结果有明显影响。
②滴定弱酸，
NaOH
能中和弱酸，
Na
2
CO
3
不能中和弱酸，需要消耗更多的标准溶液，将带来正误差
(
分析结果偏高< br>)
。
2
、答：硼砂溶于水将生成极弱酸硼酸和一元弱碱
B
4
O
7
2-
+ 5H
2
O = 2H
2
BO
3
-
+ 2H
3
BO
3
一元弱 碱的
K
b
=
K
w
/
K
a,
硼酸< br>=1.8
×
10
-5
，因此可以用盐酸准确滴定
而醋酸钠
K
b
极小，无法准确滴定。
氢氧化钠可以测定醋酸不能滴定硼酸同理。
补充习题：在下列何种溶剂中，醋酸、苯甲酸、盐酸及高氯酸的酸强度都相同？
①纯水；②浓硫酸；③液氨；④甲基异丁酮
答：液氨
(
碱性溶剂是酸的均化性溶剂
)
补充习题：下 列溶剂中何者为质子溶剂？何者为无质子溶剂？若为质子溶剂，是酸性溶剂还是碱性溶剂？若为无质子溶剂，是偶 极亲质子溶剂还是惰性溶剂？
①冰醋酸；②二氧六环；③乙二胺；④甲基异丁酮；⑤苯；⑥水 ；⑦乙醚；⑧异丙醇；⑨丙酮；⑩丁胺
答：质子溶剂：①③⑥⑧⑩；其中，酸性溶剂：①；碱性溶剂：③⑩
无质子溶剂：②④⑤⑦⑨；其中，偶极亲质子溶剂：④⑨；惰性溶剂：②⑤⑦
补充习题：有一碱液，可能是
NaOH
、
Na
2
CO
3
、
NaHCO
3
或其中两者的混合物。今用盐酸滴定，以酚酞为指示剂时消耗
HCl
的体积为
V
1
，加入甲基橙，继续用
盐酸滴定又消耗
HCl
的体积为
V
2
。当出现下列情况时，溶液各由哪些物质组成？
①
V
1
＞
V
2
＞
0
； ②
V
2
＞
V
1
＞
0
；③
V
1
=V
2
；④
V
1
=
0
，
V< br>2
＞
0
；⑤
V
1
＞
0
，
V
2
=
0
答：①
NaOH+Na
2
CO
3
；②
Na
2
CO
3
+NaHCO
3
；
③
Na
2
CO
3
；④
NaHCO
3
；⑤
NaOH
。
3
、解：
①
0.10mol/L
NaH
2
PO
4
两性物质溶液，
c
20
K
a
1
；
cK
a
2
20
K< br>w
[
H
]
cK
a
1
K
a
2
K
a
1
c
6
.
9
10
6
.
2
10
0
.
10
6
.
9
10
< br>3
0
.
10
3
8
2.0
10
5
(mol/L)
pH
4.70
注：此时公式中的
K
a1
和
K
a2
对应于磷酸的第一和第二步离解。
②
0.05mol/L HAc
和
0.05mol/L NaAc
混合溶液
缓冲溶液，用缓冲溶液公式计算
pH
p
K
a
lg
c
碱
c
酸
0
.
05
4
.
76
< br>lg
0
.
05
4
.
76
③
0.1mol/L NaAc
溶液
碱性溶液，按一元弱碱公式计算
[O< br>H
-
]
cK
b
c
0
.
1
K
w
K
a,
HAc
10
14
1
.
7
10
5
7
.
67
10
6
(
mol/L
)
[
H
]
1
.
3
10
9
(
mol/L
)
pH
8.88
④
0.10mol/L NH
4
CN
，两性物质溶液，用最简公式计算
pH
1
(p
K
a
1
p
K
a
2< br>)
2
1
(p
K
a
,
NH
4
)
p
K
a
,
HCN
2
1
(
9
.25
9
.
21
)
2
9.23
⑤
0.10mol/L H
3
BO
3
，一元弱酸溶液，用最简公式计算
[
H
]
cK
a
0
.
10
5
.
4
10
10
7
.
35
10
6
(
mol/L
)
pH
5
.
13
⑥
0.05mol/L NH
4
NO
3
，一元弱酸溶液，用最简公式计算
[
H
]
cK
a,
NH
0
.
05
5
.
6
10
10
5
.
29
10
6
(
mol/L
)
4
pH
5
.
28
4
、已知水的离子积常 数
K
s
=10
-14
，乙醇的离子积常数
K
s=10
-19.1
，求：
(1)
纯水的
pH
和乙醇的
pC
2
H
5
OH
2
。
(2)0.0100mol/LHClO
4
的水溶液和乙醇溶液的
pH
、pC
2
H
5
OH
2
及
pOH
、
pC
2
H
5
O
。
(
设
HClO
4
全部离解
)
解：
(1)
pH
1
1< br>p
K
s
7.00
pC
2
H
5O
H
2
p
K
s
9.55
2
2
(2)
因
HClO
4
全部离解，故水溶液中：
pH=-lg0.0100=2.00
，
pOH=14.00-2.00=12.00
乙醇溶液中：
pC
2
H
5
OH
2
=-lg0.0100=2.00
，
pC
2
H
5
O=19 .10-2.00=17.10
5
、解：①
HA
的摩尔质量
n
HA
< br>(
cV
)
NaOH
n
HA
(
cV
)
NaOH
0
.
0900
41
.
20
3
.
708
10
3
(mol
)
1000
n
HA
m
HA
M
HA
m
HA
1
.
250
337
.
1
(g/mol
)
n
H A
3
.
708
10
3
M
HA
②
HA
的
K
a
值
滴
定
剂
加
到
8.24mL
时
，溶液
pH
4. 30
。
0
.
0900
8
.
24
此
时
，
n
HA
剩
余
量
＝
3
.
708
10
3
＝
0
.
0029664
(
mol
)
1000
0
.
0900
8
.
24
生
成
NaA
的
物
质
的
量
＝
＝
7
.
416< br>
10
4
(
mol
)
1000
n
NaA
7
.
416
10
4
p H
p
K
a
lg
p
K
a
lg
4
.
30
n
HA
0
.
0029664
p
K
a
4
.
902
K
a
10
4
.
902
1
.
26
10
5
③
化
学
计
量
点
pH
的计
算
化
学
计
量
点
完
全
生成
NaA
，
溶
液
呈
碱
性
[O
H
－
]
＝
c
sp
K
b
5.68
10
-
6
pO
H
5
.
24
pH
14.00
－
5.24
＝
8.76
6
、解：化学计量点时，完全生成
NaAc 0.0500mol/L
0< br>.
0900
41
.
20
10
1 4
41
.
20
50
1
.
26
10
5
[OH
]
cK< br>b
cK
w
K
a
0
.
0500
1
.
0
10
14
5
.
4
10
6
mol/L
5
1
.
7
10
pOH=5 .27
；
pH=8.73
。
终点误差计算略，计算结果相等均为
0.03%
。
7
、解 ：酚酞做指示剂，消耗盐酸
12.00mL
，说明试样中有
Na
3
P O
4
。
Na
3
PO
4
＋
HCl = Na
2
HPO
4
＋
NaCl