分析化學(xué)習(xí)題課

1、L/O/G/O分析化學(xué)分析化學(xué)習(xí)題課習(xí)題課李歌李歌2021-12-311作業(yè)題 第一章第一章 定量分析概論定量分析概論1.3、1.4、1.5、1.9、1.10 第二章第二章 誤差與分析數(shù)據(jù)的處理誤差與分析數(shù)據(jù)的處理2.1、2.3、2.4、2.5、2.6、2.8、2.9 第三章第三章 酸堿平衡與酸堿滴定法酸堿平衡與酸堿滴定法3.3、3.7(1)(3)(5)、3.8(1)(3)、3.11、3.18、3.192第一章第一章 定量分析概論定量分析概論 一、定量分析概述一、定量分析概述 分析化學(xué)的任務(wù)與作用分析化學(xué)的任務(wù)與作用 定量分析過程定量分析過程 定量分析方法定量分析方法 二、滴定分析法概述二、滴

2、定分析法概述 滴定分析法對(duì)反應(yīng)的要求和滴定方式滴定分析法對(duì)反應(yīng)的要求和滴定方式 基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液 滴定分析中的體積測(cè)量滴定分析中的體積測(cè)量 滴定分析的計(jì)算滴定分析的計(jì)算3第一章第一章 習(xí)題習(xí)題1.3欲配制 Na2C2O4溶液用于標(biāo)定KMnO4（在酸性介質(zhì)中），已知C(1/5KMnO4)=0.10mol/L，若要使標(biāo)定時(shí)兩種溶液消耗的體積相近，問應(yīng)配制多大濃度（c）的Na2C2O4溶液？要配制100 mL 溶液，應(yīng)稱取Na2C2O4多少克？：2MnO4- +5C2O42-+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O若：V(KMnO4)=V(Na2C2O4)42241152nKM

3、nOnNa C O4422411()52224cKMnOV KMnOcNa C OV Na C O（）3224224()()0.050 100 101340.67mc Na C OV M Na C Og422411()()0.10/52cKMnOCNa C OmolL224224111()()0.100.050/222c Na C OcNa C Omol L41.4 用KMnO4法間接測(cè)定石灰石中CaO的含量（見例1.6），若試樣中CaO含量約為40%，為使滴定時(shí)消耗0.020mol/L KMnO4溶液約30mL，問應(yīng)稱取試樣多少克?： CaCO3 + 2H+ =Ca2+ + CO2 + H2

4、O Ca2+ + C2O4(2-) = CaC2O4 CaC2O4 + 2H+ = H2C2O4 + Ca2+ 2MnO4- + 5C2O4(2-) + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O 5 CaO2 KMnO4沉淀形稱量形51.5 某鐵廠化驗(yàn)室常需要分析鐵礦中鐵的含量。若c(1/6K2Cr2O7)=0.1200mol/L，為避免計(jì)算，直接從所消耗的K2Cr2O7溶液的毫升數(shù)表示出鐵的含量（%），應(yīng)當(dāng)稱取鐵礦多少克？(Ar(Fe)=55.85)： 6Fe K2Cr2O7 6 Fe2+Cr2O72-+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O6Ce4+ + Fe2+ = Ce3

5、+ + Fe3+Ce4+ Ce3+ 得1e+6/4+2+4+471.9 酒石酸（H2C4H4O6)與甲酸（HCOOH)混合液10.00mL，用0.1000mol/LNaOH滴定至C4H4O62-與HCOO-,耗去15.00mL。另取10.00mL混合液，加入0.2000mol/LCe4+溶液30.00mL，在強(qiáng)酸性條件下，酒石酸和甲酸全部被氧化成CO2，剩余的Ce4+用0.1000mol/LFe2+回滴，耗去10.00mL。計(jì)算混合液中酒石酸和甲酸的濃度。1.10 移取KHC2O4H2C2O4溶液25.00mL,以0.1500mol/LNaOH溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗25.00mL。現(xiàn)移取上述KH

6、C2O4H2C2O4溶液20.00mL，酸化后用0.04000 mol/LKMnO4溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)需要多少毫升？解：解：KHC2O4 H2C2O4CO2KMnO4 Mn2+4+7+38本章小結(jié)本章小結(jié)(1) 根據(jù)題干熟練寫出反應(yīng)方程式。根據(jù)題干熟練寫出反應(yīng)方程式。(2) 再根據(jù)反應(yīng)方程式寫出參與反應(yīng)物質(zhì)的基本再根據(jù)反應(yīng)方程式寫出參與反應(yīng)物質(zhì)的基本單元。單元。9第二章第二章 誤差與分析數(shù)據(jù)處理誤差與分析數(shù)據(jù)處理 一、實(shí)驗(yàn)誤差誤差的必然性誤差的必然性誤差產(chǎn)生的原因及減免的方法誤差產(chǎn)生的原因及減免的方法誤差的表示方法誤差的表示方法 二、有限數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理數(shù)據(jù)集中趨勢(shì)和分散程度的表示數(shù)據(jù)集中趨勢(shì)和分

7、散程度的表示置信度和置信區(qū)間置信度和置信區(qū)間顯著性檢驗(yàn)顯著性檢驗(yàn)異常值的取舍異常值的取舍 三、有效數(shù)字和計(jì)算規(guī)則有效數(shù)字的意義有效數(shù)字的意義有效數(shù)字保留原則有效數(shù)字保留原則有效數(shù)字的運(yùn)算法則有效數(shù)字的運(yùn)算法則10第二章第二章 習(xí)題習(xí)題2.1 測(cè)定某樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，六次平行測(cè)定的結(jié)果是20.48%、20.55%、20.58%、20.60%、20.53%、20.50%。（1）計(jì)算這組數(shù)據(jù)的平均值、中位數(shù)、極差、平均偏差、標(biāo)準(zhǔn)差、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差和平均值的標(biāo)準(zhǔn)差；（2）若此樣品是標(biāo)準(zhǔn)樣品，其中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.45%，計(jì)算以上測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。解解：（1） （2）12345620.48

8、%20.55%20.58%20.60%20.53%20.50%20.54%6xxxxxxxn20.53%20.55%20.54%2x123456222222220.60%20.48%0.12%0.06%0.01%0.04%0.06%0.01%0.04%0.037%6(0.06%)(0.01%)(0.04%)(0.06%)(0.01%)(0.04%)0.046%1610.046%100%0.22%20.54%iRdddddddnxxsnscvx0 .0 4 6 %0 .0 1 9 %6xssn20.54%20.45%0.09%0.09%100%100%0.44%20.45%aarExTEET11

9、2.3 根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn), 用某一方法測(cè)定礦樣中錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí),標(biāo)準(zhǔn)偏差(即)是0.12%.現(xiàn)測(cè)得錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.56%,如果分析結(jié)果分別是根據(jù)一次,四次,九次測(cè)定得到的,計(jì)算各次結(jié)果平均值的置信區(qū)間(95%置信度).置信區(qū)間：（1）總體標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)（2）總體標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)( )sxtfnxun122.4 某分析人員提出了測(cè)定氯的方法.用此法分析某標(biāo)準(zhǔn)樣品(標(biāo)準(zhǔn)值為16.62%), 四次測(cè)定的平均值為16.72%, 標(biāo)準(zhǔn)差為0.08%。問此結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值相比有無顯著差異(置信度為95%).解：解：總體均值的檢驗(yàn)：（1）u檢驗(yàn)法（已知）（2） t檢驗(yàn)法（）0=xun計(jì)算0=xsn計(jì) 算t13解：解：兩組測(cè)量結(jié)

10、果的顯著性檢驗(yàn)：（1）先用F檢驗(yàn)法：比較兩組數(shù)據(jù)的方差s2，確定它們的精密度是否有顯著性差異。查表2-4, 若F計(jì)算F(f 大，f 小), 則兩組數(shù)據(jù)的精密度存在顯著性差異，否則不存在顯著性差異（2）t檢驗(yàn)法22小大計(jì)算ssF2.5在不同溫度下對(duì)某試樣作分析,所得結(jié)果(%)如下: 10C: 96.5, 95.8, 97.1, 96.0. 37C: 94.2, 93.0, 95.0, 93.0, 94.5.試比較兩組結(jié)果是否有顯著差異(置信度為95%).142.6某人測(cè)定一溶液濃度(mol/L),獲得以下結(jié)果：0.2038, 0.2042, 0.2052, 0.2039第三個(gè)結(jié)果應(yīng)否棄去？結(jié)果應(yīng)

11、如何表示？測(cè)定了第五次，結(jié)果為0.2041，這時(shí)第三個(gè)結(jié)果可以棄去嗎(置信度為90%). ？解：解：異常值的檢驗(yàn)步驟：（1）測(cè)定值按大小順序排列（2）計(jì)算測(cè)定值的極差R（3）計(jì)算可疑值與其相鄰值之差的絕對(duì)值d（4）Q計(jì)算Q表，可疑值為異常值，應(yīng)舍棄，否則應(yīng)保留=dR計(jì) 算Q152.8 下列各數(shù)含有的有效數(shù)字是幾位？ 0.0030; 6.0231023; 64.120; 4.8010-10; 998; 1000; 1.0103 ; pH=5.2時(shí)的H+。解解： 0.0030 二位 6.0231023 四位 64.120 五位 4.8010-10 三位 998 三位 1000 不確定 1.0103

12、 二位 pH=5.2時(shí)的H+ 一位凡是數(shù)字中間的凡是數(shù)字中間的“0”0”為有效數(shù)字；為有效數(shù)字；凡是小數(shù)結(jié)尾的凡是小數(shù)結(jié)尾的“0”0”為有效數(shù)字；為有效數(shù)字；凡以凡以“0”0”開頭的小數(shù)開頭的小數(shù)值，數(shù)字前的值，數(shù)字前的“0”0”不是不是有效數(shù)字。有效數(shù)字。162.9 按有效數(shù)字計(jì)算下列結(jié)果（1）213.64+4.4+0.3244；（2）（3）pH=12.20溶液的H+解解：要先修約后計(jì)算（1）213.64+4.4+0.3244=213.6+4.4+0.3=218.3（2）（3） pH=12.20 為兩位有效數(shù)字，因此換算成H+=6.310-13 mol/L0.0982 (20.00 14.3

13、9) 162.206/31001.4182 10000.0982 5.61 162.206/31001.4182 10000.098 5.61 162/31001.42 10002.09有效數(shù)字修約法則：（1）加減法：按小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的數(shù)保留（2）乘除法：按有效數(shù)字位數(shù)最少的數(shù)保留17本章小結(jié)本章小結(jié)(1) 掌握平均值、中位數(shù)、極差、平均偏差、標(biāo)準(zhǔn)差、掌握平均值、中位數(shù)、極差、平均偏差、標(biāo)準(zhǔn)差、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差、平均值的標(biāo)準(zhǔn)差的計(jì)算。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差、平均值的標(biāo)準(zhǔn)差的計(jì)算。(2) 掌握置信區(qū)間的求法。掌握置信區(qū)間的求法。(3) 掌握顯著性檢驗(yàn)。掌握顯著性檢驗(yàn)。(4) 掌握異常值的取舍。掌握異常值的取舍。

14、(5) 有效數(shù)字的保留原則。有效數(shù)字的保留原則。18第三章酸堿平衡與酸堿滴定法第三章酸堿平衡與酸堿滴定法 一、質(zhì)子理論 判斷酸堿判斷酸堿 解釋酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)解釋酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì) 二、酸度、酸濃度和酸強(qiáng)度的概念 三、分布系數(shù) 四、質(zhì)子條件式 五、pH值計(jì)算 重點(diǎn)要求：最簡(jiǎn)式重點(diǎn)要求：最簡(jiǎn)式 （ 一元弱酸堿、兩性物質(zhì)、緩沖體系）一元弱酸堿、兩性物質(zhì)、緩沖體系） 六、緩沖溶液 緩沖容量 選擇原則 七、指示劑變色原理和范圍 八、滴定原理 曲線曲線 滴定突躍滴定突躍 sp點(diǎn)點(diǎn)pH值計(jì)算值計(jì)算 九、終點(diǎn)誤差 十、應(yīng)用 混合堿混合堿19第三章第三章 習(xí)題習(xí)題3.3 某溶液中含有HAc, NaAc和Na2C2O

15、4,其濃度分別為0.80, 0.29和1.010-4mol/L。計(jì)算此溶液中C2O42-的平衡濃度。解：解： 最簡(jiǎn)式最簡(jiǎn)式H aabcKc20 211212111211HHAHHHHAHHHAH2-202-12222aaaaaaaaaaaaKKKKKcxKKKKcxKKKcx3.7 計(jì)算下列各溶液的p值：(1)0.10mol/LClCH2COOH(氯乙酸)；(3)0.010mol/氨基乙酸；(5)0.10mol/LNa2S;解：解：若cKa 20Kw Ka/c 2.510-3 若近似式24H 2aaacKKK2124 H 2aaaKKcK（3）0.010mol/氨基乙酸(甘氨酸 HA)氨基乙酸

16、既可以給出質(zhì)子，也可以接受質(zhì)子，是一個(gè)兩性物質(zhì)兩性物質(zhì)。122.359.78-2H AHAApKapKa 解：解：2(1)20awKcK 當(dāng)21H 1aaKccK近 似 式1(2)20acK當(dāng)120acK12H aaK K最簡(jiǎn)式22(5)0.10mol/LNa2S（二元弱堿）解：解：6.9521.0811.0811.080.083121.081.08 21.0811122 1010.10 100.10 102010102.5 100.1410104 100.10OH 0.059mol/L22pH12.77bbbbbbbKc Kc KKwKcKKKc 可按一元弱堿處理用近似式計(jì)算：判斷判斷 則多

17、元堿便可則多元堿便可簡(jiǎn)化為一元堿，可按一元堿進(jìn)行處理。簡(jiǎn)化為一元堿，可按一元堿進(jìn)行處理。221OH bK233.8計(jì)算下列溶液的pH值： (1)50mL0.10mol/LH3PO4； (3)50mL0.10mol/LH3PO4+50mL0.10mol/LNaOH 解：解：pKa1=2.16 pKa2=7.21 pKa3=12.32(1) H3PO4 為三元酸三元酸7.2122.16122 1010.10 10Kac Ka按一元弱酸處理2.161.16312.16121112.162.16 22.1610102.5100.100.1010204H 210104100.100.023mol/L2p

18、H1.64Kacc KaKwKaKaKac (1)若 cKa 20Kw ，Ka/c 2.510-3 (2)若 cKa 20Kw ，Ka/c 2.510-32424 H 2aaaKKcK近似式H acK最簡(jiǎn)式(3) 50mL0.10mol/LH3PO4+50mL0.10mol/LNaOH解：解：H3PO4+NaOH= NaH2PO4 NaH2PO4+NaOH=Na2HPO4 Na2HPO4+NaOH=Na3PO4產(chǎn)物為NaH2PO4的溶液是一個(gè)兩性物質(zhì),其濃度( H2PO4 )=0.05mol/L88231852310.056.2103.3110200.057.24206.9106.2100.0

19、5:H1.910m ol/L0.05116.910pH4.71cK aK wcK aK accK a采 用 近 似 式253.11 用0.1000mol/LNaOH溶液滴定0.1000mol/L甲酸溶液，化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的pH值是多少？計(jì)算用酚酞作指示劑（PT為9.0）時(shí)的終點(diǎn)誤差。解：解：epspsppHpH0.770.77414pHpHpHPTpH9.08.230.77101010100.02%0.10001.7 10210ttEc K26pHpH1/2sp1010()ttEcK3.18 有一含Na2CO3與NaOH的混合物?，F(xiàn)稱取試樣0.5895g，溶于水中，用0.3000mol/LHCl滴定至酚酞變色時(shí)，用去HCl 24.08mL；加甲基橙后繼續(xù)用HCl滴定，又消耗HCl 12.02mL。試計(jì)算試樣中Na2CO3與NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：解：NaOH Na2CO3NaCl NaHCO3NaCl H2O+CO2V1V2PPMO312(HCl) (V