化學習題與解答分解

1、分析化學習題與解答第 1 章 分析化學概論2. 有 0.0982mol/L 的 H2SO4 溶液 480mL,現(xiàn)欲使其濃度增至 0.1000mol/L 。問應(yīng)加 入 0.5000mol/L H 2SO4 的溶液多少毫升？解：4要求在滴定時消耗 0.2mol/LNaOH溶液 2530mL。問應(yīng)稱取基準試劑鄰苯二甲 酸氫鉀 (KHC8H4O4)多少克？如果改用做基準物質(zhì)，又應(yīng)稱取多少克？解：應(yīng)稱取鄰苯二甲酸氫鉀 1.01.2g應(yīng)稱取 0.30.4g6含 S有機試樣 0.471g ，在氧氣中燃燒，使 S氧化為 SO2，用預中和過的 H2O2 將 SO2 吸收，全部轉(zhuǎn)化為 H2SO4，以 0.108m

2、ol/LKOH標準溶液滴定至化學計量點， 消耗 28.2mL。求試樣中 S 的質(zhì)量分數(shù)。解：80.2500g 不純 CaCO3 試樣中不含干擾測定的組分。 加入 25.00mL0.2600mol/LHCl 溶解，煮沸除去 CO2，用 0.2450mol/LNaOH溶液反滴定過量酸，消耗 6.50mL，計 算試樣中 CaCO3 的質(zhì)量分數(shù)。解：10不純 Sb2S30.2513g ，將其置于氧氣流中灼燒，產(chǎn)生的 SO2通入 FeCl3 溶液中， 使 Fe3+還原至 Fe2+，然后用 0.02000mol/LKMnO4 標準溶液滴定 Fe2+，消耗溶液 31.80mL。計算試樣中 Sb2S3 的質(zhì)量

3、分數(shù)。若以 Sb計，質(zhì)量分數(shù)又為多少？解：12. 用純 As2O3標定 KMnO4溶液的濃度。若 0.211 2 g As 2O3在酸性溶液中恰好與36.42 mL KMnO4反應(yīng)。求該 KMnO4 溶液的濃度。解： 故14H2C2O4作為還原劑。可與 KMnO4 反應(yīng)如下：其兩個質(zhì)子也可被 NaOH標準溶液滴定。分別計算 0.100mol L-1NaOH和 0.100 mol L-1 KMnO4溶液與 500mg H2C2O4 完全反應(yīng)所消耗的體積（ mL）。解：16. 含K2Cr2O7 5.442g L-1 的標準溶液。求其濃度以及對于 Fe3O(4 M=231.54gmol-1) 的滴定

4、度( mg/mL)。解：18. 按國家標準規(guī)定，化學試劑 FeSO47H2O(M=278.04g mol-1)的含量： 99.50100.5%為一級( G.R)； 99.00%100.5%為二級( A.R)；98.00%101.0% 為三級( C.P)?，F(xiàn)以 KMn4O法測定，稱取試樣 1.012g ，在酸性介質(zhì)中用 0.02034 molL-1 KMnO4 溶液滴定，至終點時消耗 35.70mL。計算此產(chǎn)品中 FeSO47H2O的 質(zhì)量分數(shù)，并判斷此產(chǎn)品符合哪一級化學試劑標準。解：故為一級化學試劑20. CN-可用 EDTA間接滴定法測定。已知一定量過量的 Ni 2+與CN-反應(yīng)生成 Ni(

5、CN) ， 過量的 Ni2+以 EDTA標準溶液滴定， Ni(CN) 并不發(fā)生反應(yīng)。取 12.7mL含 CN-的試液，加入 25.00mL 含過量 Ni2+的標準溶液以形成 Ni(CN)，過量的 Ni2+需與 10.1mL0.0130 mol L-1 EDTA完全反應(yīng)。已知 39.3mL 0.0130 mol L-1 EDTA與上述 Ni2+ 標準溶液 30.0mL完全反應(yīng)。計算含 CN- 試液中 CN-的物質(zhì)的量濃度。解：第 2 章 分析試樣的采集與制備1某種物料，如各個采樣單元間標準偏差的估計值為0.61 ，允許的誤差為0.48 ，測定 8 次，置信水平選定為 90%，則采樣單元數(shù)應(yīng)為多少

6、 ?解：f=7 P=90% 查表可知 t=1.902某物料取得 8 份試樣，經(jīng)分別處理后測得其中硫酸鈣量分別為 81.65 、81.48 、 81.34 、 81.40 、 80.98 、 81.08 、 81.17 、 81.24 ，求各個 采樣單元間的標準偏差如果允許的誤差為 0.20 ，置信水平選定為 95，則 在分析同樣的物料時，應(yīng)選取多少個采樣單元？ 解：f=7 P=85% 查表可知 t=2.364已知鉛鋅礦的 K值為 0.1 ，若礦石的最大顆粒直徑為 30 mm，問最少應(yīng)采取試 樣多少千克才有代表性 ?解：5采取錳礦試樣 15 kg ，經(jīng)粉碎后礦石的最大顆粒直徑為 2 mm，設(shè) K

7、值為 0.3， 問可縮分至多少克？解：設(shè)縮分 n 次，則解得，所以 n=3m =第 3 章 分析化學中的誤差與數(shù)據(jù)處理1根據(jù)有效數(shù)字運算規(guī)則，計算下列算式：(1)19.469+1.537-0.0386+2.54(2) 3.6 0.0323 20.59 2.12345(3)(4) pH=0.06 ，求H+=?解： a. 原式 =19.47+1.54-0.04+2.54=23.51b. 原式=3.6 0.032 212.1=5.1+ -0.06d. H +=10 -0.06 =0.87( mol/L )c. 原式 =3設(shè)某痕量組分按下式計算分析結(jié)果：， A 為測量值， C為空白值， m為試樣質(zhì) 量

8、。已知sA=sC=0.1，sm=0.001，A=8.0，C=1.0 ，m=1.0 ，求 sx。解：且故5. 反復稱量一個質(zhì)量為 1.0000g 的物體，若標準偏差為 0.4mg，那么測得值為 1.0000 1.0008g 的概率為多少？解：由故有即查表得 P=47.73%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(yīng)平行測定幾 次?解： 查表，得：9. 測定黃鐵礦中硫的質(zhì)量分數(shù)， 六次測定結(jié)果分別為 30.48%, 30.42%, 30.59%,30.51%, 30.56%, 30.49% ，計算置信水平 95%時總體平均值的置信區(qū)間。解：=0.06%置信度為 95%時：11.

9、下列兩組實驗數(shù)據(jù)的精密度有無顯著性差異 （ 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用兩種不同分析方法對礦石中鐵的質(zhì)量分數(shù)進行分析，得到兩組數(shù)據(jù)如下：方法 1 15.34 0.10 11方法 2 15.43 0.12 11a置信度為 90時，兩組數(shù)據(jù)的標準偏差是否存在顯著性差異 ?b在置信度分別為 90， 95及 99時，兩組分析結(jié)果的平均值是否 存在顯著性差異 ?解： (a)=0.0010 2，=0.00122F

10、=1.440.063查表得：當置信度為 95%時， =2.090.063查表得：當置信度為 99%時， =2.840.063 所以兩組分析結(jié)果的平均值不存在顯著性差異。15實驗室有兩瓶 NaCl 試劑，標簽上未標明出廠批號，為了判斷這兩瓶試劑含 Cl-1的質(zhì)量分數(shù)是否有顯著性差異，某人用莫爾法對它們進行測定，結(jié)果如下：A瓶 60.52 ，60.41，60.43，60.45B瓶 60.15 ， 60.15 ， 60.05 ， 60.08 問置信度為 90%時，兩瓶試劑含 Cl-1 的質(zhì)量分數(shù)是否有顯著性差異？ 解：用 F 檢驗法：= =60.45%， = =2.310 -3=60.11%，= =

11、2.610-3/ g 0.02.04.06.08.010.012.0F=1.13， 查表得 F 表=9.281.13因此沒有差異。 用 t 檢驗法：S=5.010-4 所以 t=9.6 而查表得 t 表=1.941.46, 因此沒有顯著性差異 用 t 檢驗法：-3S=4.010-3所以 t=2.8而查表得 t 表=2.45 10Kwc/Kb 100故使用最簡式；OH- = 5.29 10-6pH = 14 pOH = 8.72+ -10c. NH 4+Ka = 5.610-10HCNK a = 6.2.10-10cKa 10K wc 10 K a由近似公式可以得到：+ -10H+ = = 5.

12、89 10-10pH = 10 0.77 = 9.23 e. 氨基乙酸一端羧基顯酸性，一端氨基顯堿性， Ka1 = 4.5 10-3 , Ka2= 2.5 10-10c/K a2 100 且 c 10 K a1 所以H+ = = 1.0610-6pH = 6-0.03 = 5.97g. 對于雙氧水而言， Ka = 1.810-12cKa 100所以可以計算氫離子濃度H+ = = = 1.6710-7pH = 7 0.22 = 6.78 i. 由于 ClCH2COONa + HCl = ClCH2COOH + NaCl所以原溶液可以看成 0.050mol/L 的 ClCH2COOH和 0.010

13、mo/LHCl 的混合溶液 設(shè)有 x mol/L 的 ClCH2COOH發(fā)生離解，則ClCH2COOH ClCH2COO- + H+0.05-x x 0.01+x 所以有 = Ka = 1.410-3-3解得 x = 4.410-3 mol/L那么H+ = 0.0144mol/LpH = -log H + = 1.845某混合溶液含有 0.10 mol L-l HCl、2.010-4 molL-l NaHSO4和 2.0 10-6 molL-l HAc。a計算此混合溶液的 pH。b加入等體積 0.10 mol L-l NaOH溶液后，溶液的 pH。解：a. HSO4- Ka2=1.010-2H

14、Ac K a=1.8 10-5均為弱酸，且濃度遠低于 HCl 的濃度，所以此體系中的 HSO4- 和 HAc 在計算 pH 值時刻忽略。故 pH=1.00。b. 加入等體積 0.1mol/LNaOH溶液， HCl被中和，體系變?yōu)?HSO4- 和 HAc 的混酸體系，忽略 KW及 KHAHA ，+ 2 +H+ 2=(CHSO4-H + )解得H+ =9.90 10-5故 pH=4.007已知 Cr3+的一級水解反應(yīng)常數(shù)為 10-3.8 ，若只考慮一級水解， 則 0.010 molL-l Cr(ClO 4) 3 的 pH為多少? 此時溶液中 Cr(OH)2+的分布分數(shù)是多大 ?解： 1)mol/L

15、故 pH=2.932)9今用某弱酸 HB及其鹽配制緩沖溶液，其中HB的濃度為 0.25 molL-l 。于100mL 該緩沖溶液中加入 200 mg NaOH忽( 略溶液體積的變化 ) ，所得溶液的 pH為 5.60。 問原來所配制的緩沖溶液的 pH為多少? ( 已知 HB的)解：( mol/L )已知 p Ka=5.30 ，pH=5.60設(shè)原緩沖溶液中鹽的濃度為 x mol/L ，故得 x=0.35則原緩沖溶液 pH=11配制氨基乙酸總濃度為 0.10 mol L-l 的緩沖溶液 (pH =2.0)100mL ，需氨基 乙酸多少克 ?還需加多少毫升 1 mol L-l 酸或堿，所得溶液的緩沖

16、容量為多大 ?解：設(shè)酸以 HA表示， p Ka1=2.35p K a2=9.601) 需 HA質(zhì)量 m=0.1010075.0 0.75 (g)2 )因為氨基乙酸及質(zhì)子化氨基乙酸構(gòu)成緩沖溶液， 設(shè) pH=2時， 質(zhì)子化氨基乙酸濃度為 xmol/L ，則即，解得 x=0.079生成 0.079mol/L 的質(zhì)子化氨基乙酸，需加酸為 0.079 100=7.9ml13計算下列標準緩沖溶液的 pH(考慮離子強度的影響 ) ，并與標準值相比較。a 飽和酒石酸氫鉀 (0.034 0 mol L-l ) ；c 0.010 0 mol L 硼砂。解：a. p K a1=3.04，p Ka24.37mol/L

17、 ），查表得，同理可得，最簡式pH=3.56c. c=0.0100 mol/L，p K a1=4， p Ka2=9查表-10K=5.810-10故 pH=9.1816. 解： 已知一元弱酸的，問其等濃度的共軛堿的為多少？（已知：，且）解：據(jù)題意：19. 用滴定至。計算終點誤差 解：時22. 用滴定羥胺鹽酸鹽 ()和的混合溶液。 問化學計量點時溶液的為多少？在化 學計量點有百分之幾的參加了反應(yīng)？ 解： (1) 已知時，產(chǎn)物為和(2) 時，參加反應(yīng)的百分數(shù)為：25. 稱取鋼樣，溶解后，將其中的磷沉淀為磷鉬酸銨。用溶解沉淀，過量的用返 滴定至酚酞剛好褪色，耗去。計算鋼中和的質(zhì)量分數(shù)。解：過量用于滴定

18、磷鉬酸銨的含物質(zhì)的量為：28. 標定甲醇鈉溶液時，稱取苯甲酸，消耗甲醇鈉溶液，求甲醇鈉的濃度解：，令其濃度為第 7 章 氧化還原滴定法1. 解：查表得： lgK(NH 3) =9.46 E=EZn2+/Zn+0.0592lgZn2+/22+ 4=-0.763+0.0592lg(Zn(NH3)42+/K(NH 3)4)/2 =-1.04V3. 解：E Hg22+/Hg=EHg22+/Hg+0.5*0.0592lgHg 2+=0.793+0.5*0.0592lg(Ksp/Cl-2)EHg22+/Hg=0.793+0.0295lgKsp=0.265VE Hg22+/Hg=0.265+0.5*0.05

19、92lg(1/Cl - 2)=0.383V5. 解：E MnO4-/Mn2+= EMnO4-/Mn2+0.059*lg( MnO 4-/Mn 2+)/5 當還原一半時： MnO 4-=Mn 2+ 故 E MnO4-/Mn2+= EMnO4-/Mn2+=1.45V Cr2O72-=0.005mol/L3+Cr3+=2*0.05=0.10mol/LECr2O72-/Cr3+= ECr2O72-/Cr3+0.059/6*lg(Cr2O72-/Cr3+)=1.01V7. 解： Cu+2AgCu22Ag lgK(0.80-0.337)*2/0.05915.69 K1015.69Cu2/ Ag 2表明達到

20、平衡時 Ag幾乎被還原 ,因此= Ag /2=0.05/2=0.025mol/L Ag= ( Cu 2/K) 0.5=2.3*10-9mol/L9. 解： 2S2O32-+I-3=3I-+S4O62-(a) 當?shù)味ㄏ禂?shù)為 0.50 時， I3-=0.0500(20.00-10.00)/(20.00+10.00)=0.01667mol/L I-=0.500*2*10.00/(20.00+10.00)+1*20.00/30.00=0.700mol/L 故由 Nernst 方程得：E=E I3-/ I-0.059/2* lg0.01667/0.700=0.506V(b) 當?shù)味ǚ謹?shù)為 1.00 時，

21、由不對稱的氧化還原反應(yīng)得：E I-3/ I- =0.545+0.0295 lgI-3/ I -3 (1)E S4O62/-S2O32-=0.080+0.0295 lgS4O62-/ S2O322 (2)(1)*4+(2)*2 得： 6Esp=2.34+0.059 lgI-32S4O62-/ I -6S2O32-2 由于此時 S4O62-=2I-3，計算得 S4O62-=0.025mol/L I-=0.55mol/L, 代入上式 Esp=0.39=0.059/6* lgS4O62-/4 I -6=0.384V(c) 當?shù)味ǚ謹?shù)為 1.5, E= E S4O62/-S2O32-=0.80+0.02

22、95 lgS4O62-/ S2O322 此時S4O62-=0.1000*20.00/100=0.0200mol/L S2O32-=0.100*10.00/50.00=0.0200mol/L故 E=0.800+0.0295 lg0.200/(0.200) 2=1.30V11解： Ce4+Fe2+=Ce3+Fe 3+終點時 CCe3+=0.05000mol/l, Fe 2+=0.05000mol/l.所以 C Ce4= CCe3+ *10 (0.94-1.44)/0.059 =1.7*10 -10mol/lC Fe2+ =C Fe3+*10 (0.94-0.68)/0.059 =2.0*10 -6

23、mol/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 介質(zhì)中，終點時 Eep=0.48V,Esp=(1.48+0.68)/2=1.06V,E=1.44-0.68=0.76V, E=0.84-1.06=-0.22100%=-0.19%Et=(10-0.22/0.059-100.22/0.059)/100.76/2*0.059*在 H2SO4+H3PO4 介質(zhì)中，F(xiàn)e3+=1+103.5*0.5=5*102.5=103.2, Fe2+=1+0.5*102.3=102.

24、0EFe3+/Fe2+=0.68+0.059lgFe3+=0.61VEsp=(1.44+0.617)/2=1.03VE=0.84-1.03=-0.19V E=0.83V,由林邦誤差公式 : Et=(10-0.19/0.059-100.19/0.059)/100.83/2*0.059*100%=0.015% 15. 解：5VO2+MnO4-+6H2O=5VO3-+Mn2+12H+4Mn2+MnO4-+8H+=5Mn3+4H2O5V MnO 4-,4Mn4Mn 2+ 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,