定量分析简明教程课后答案.docx

1、定量分析简明教程课后答案 第一章 定量分析的误差和数据处理1-2下列情况，将造成哪类误差？如何改进？（1）天平两臂不等长，属于系统误差。可对天平进行校正或者更换天平。 （2）测定天然水硬度时，所用蒸馏水中含Ca2+。属于系统误差。可更换蒸馏水，或作空白试验，扣除蒸馏水中Ca2+对测定的影响。1-3填空（1）若只作两次平行测定，则精密度应用相对相差表示。（2）对照试验的目的是检验测定中有无系统误差，空白试验的目的是判断测定中的系统误差是否因试剂、蒸馏水不纯等所致。（3）F检验的目的是检验两组测定结果的精密度有无显著性差异。（4）为检验测定结果与标准值间是否存在显著性差异，应用t 检验。（5）对一

2、样品做六次平行测定，已知d1d6分别为0、+0.0003、-0.0002、-0.0001、+0.0002，则d6为-0.0002。（提示：一组平行测定，各单次测定结果偏差的代数和为0）14解： 上述计算说明为减小滴定管的体积误差，应适当增大取液的体积。1-5解： 纯FeSO47H2O试剂中w(Fe)的理论值是： di分别为：0.04%,-0.03%,-0.02%,-0.01% 6解： 1-7解： 用Q值检验法： 12.47应保留 用4检验法： 12.47%应保留1-8解： 解法1 S=0.03% 有系统误差解法2 因为21.42%不在平均值置信区间内 有系统误差1-9解： S1=0.6% S2

3、=0.9%S1和S2间无显著性差异两组数据平均值有显著性差异，有系统误差，即温度对测定结果有影响。1-10解：30.12%为可疑值解法1：Q检验法：30.12%应舍解法2：4d检验法：30.12%应舍1-11解：（1）用返滴定法测定某组分含量，测定结果按下式计算：计算结果应以三位有效数字报出。（2）已知pH=4.75,c(H+) =1.810-5 (pH=4.75为两位有效数字)（3）已知c(H+) =2.2010-3molL-1, pH = 2.658定量分析简明教程 第二章习题答案2-2 （6） 答：分析纯NaCl试剂若不作任何处理就用以 标定AgNO3溶液的浓度，结果会偏高，原因是NaC

4、l易吸湿，使用前应在500600C条件下干燥。如不作上述处理，则NaCl因吸湿，称取的NaCl含有水分，标定时消耗AgNO3体积偏小，标定结果则偏高。 H2C2O42H2O长期保存于干燥器中，标定NaOH浓度时，标定结果会偏低。因H2C2O42H2O试剂较稳定，一般温度下不会风化，只需室温下干燥即可。若将H2C2O42H2O长期保存于干燥器中，则会失去结晶水，标定时消耗NaOH体积偏大，标定结果则偏低。2-3 （1）H2C2O42H2O和KHC2O4 H2C2O42H2O两种物质分别和NaOH作用时，n(H2C2O42H2O):n(NaOH)=1:2 ； n(NaOH): n(KHC2O4 H

5、2C2O42H2O)=3:1 。 （2）测定明矾中的钾时，先将钾沉淀为KB(C6H5)4，滤出的沉淀溶解于标准EDTAHg(II)溶液中，在以已知浓度的Zn2+标准溶液滴定释放出来的 EDTA： KB(C6H5)4+4HgY2-+3H2O+5H+=4Hg(C6H5)+4H2Y2-+H3BO3+K+ H2Y2-+Zn2+=ZnY2-+2H+K+与Zn2+的物质的量之比为1:4 。2-4解： m(NaOH)=c(NaOH)v(NaOH)M(NaOH)=0.1molL-10.500L40gmol-1=2gc(H2SO4稀)v( SO4稀)=c(H2SO4浓) V(H2SO4浓)0.2molL-10.

6、500L=17.8molL-1 V(H2SO4浓)V(H2SO4浓)=5.6mL2-5解：2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2n(Na2CO3)=(1/2)n(HCl)2-6解：2-7解：(反应式略)n(NaOH)=n(KHC8H4O4)m(KHC8H4O4)=c(NaOH)v(NaOH)M(KHC8H4O4)= 0.1molL-10.020L204.2gmol-1=0.4gn(H2C2O42H2O)=(1/2)n(NaOH)m(H2C2O42H2O)=(1/2)0.1molL-10.020L126gmol-1=0.13g2-8解： 滴定反应：Na2B4O710H2O+2HCl=

7、4H3BO3+2NaCl+5H2O n(Na2B4O710H2O)=(1/2)n(HCl) n(B)=-2n(HCl)2-9解： CO32-+2H+=CO2+H2O n(CO32-)=(1/2)n(HCl) n(BaCO3)+n(Na2CO3)=(1/2)n(HCl) 解w(BaCO3)=44.4% w(Na2CO3)=55.6%2-10解： Al3+H2Y2-=AlY-+2H+ - n(Al3+)=-n(EDTA) -n(Al2O3)=-(1/2)n(EDTA) Zn2+ H2Y2-=ZnY2-+2H+ -n(Zn2+)=-n(EDTA)2-11解：ClO3-+6Fe2+6H+=Cl-+6F

8、e3+3H2O-n(ClO3-)=-(1/6)n(Fe2+) -nCa(ClO3)2=-(1/12) n(Fe2+)Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2On(Fe2+)=6n(Cr2O72-) 2-12解：Ca2+C2O42-=CaC2O4CaC2O4+2H+= H2C2O4+ Ca2+5 H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O-n(CaO)=-n(Ca)=-(5/2)n(MnO4-)定量分析简明教程 第三章习题答案3-1EDTA在水溶液中是六元弱酸（H6Y2+），其pKa1pKa6分别为0.9、1.6、2.07、2.75、6.24、10.

9、34、则Y4-的pKb3为： pKb3=pKwpKa4=142.75=11.253-2解： x(HAc) = 10.99 = 0.01 c(Ac) = 0.990.1molL1 = 0.099 molL1 c(HAc) = 0.010.1molL1 = 0.001 molL13-3(1)H3PO4 的PBE：c(H+)=c(H2PO4)+2c(HPO42+3c(PO43+c(OH)(2)Na2HPO4的PBE：c(H+)+c(H2PO4)+2c(H3PO4= c(PO43+c(OH)(3)Na2S的PBE：c(OH-)=c(HS)+2c(H2S)+c(H+)(4)NH4H2PO4的PBE：c(

10、H+)=c(NH3)+2c(PO43)+c(HPO42) +c(OH) c(H3PO4)(5)Na2C2O4的PBE：c(OH)=c(HC2O4)+2c(H2C2O4)+c(H+)(6)NH4Ac的PBE：c(H+)+c(HAc)=c( NH3) +c(OH)(7)HCl+HAc的PBE：c(H+)=c(OH)+c(HCl)+ c(Ac)(8)NaOH+NH3的PBE：c(OH)=c(NH4+)+c(H+)+c(NaOH)3-4解： 一元弱酸HA与HB混合溶液的PBE：c(H+)=c(A)+c(B)+c(OH) （1） 将有关平衡关系式代入质子等衡式中得到计算c(H+)的精确式： (1)由PB

11、E：c(H+)=c(A)+c(B)+c(OH) ，若忽略c(OH),则：c(H+)=c(A)+c(B)，计算c(H+)的近似公式为： (2)再若c(HA)/c /KHa，c(HB)/ c /KHB均较大，则ceq(HA)c0(HA)， ceq(HB)c0(HB)，计算H+的近似公式为：3-5计算下列溶液的pH值：(1),c(H3PO4)= 0.20molL1 因为Ka1/Ka210，(c/c )/Ka2102.44，只考虑H3PO4的第一步解离 又因为(c/c )Ka110-12.61, (c/c )/Ka1=2910，(c/c )/ Kb2102.44，只考虑Na3PO4的第一步解离 又因为

12、(c/c )Kb11012.61，(c/c )/Kb110-8 能用HCl标准溶液准确滴定NaCN 滴定反应：HCl+NaCN=HCN+NaCl 化学计量点时c(HCN) = 0.05molL1 pH=5.30 选择甲基红指示剂 (2) )Kb(NaAc)=Kw/ Ka(HAc)=5.61010 因为(c/c )Kb108 能用NaOH标准溶液直接滴定HCOOH 化学计量点时c(HCOONa) = 0.05molL1 pOH=5.78 pH=8.22 选酚酞指示剂3-9解 (1)用NaOH标准溶液滴定c(HCl)=0.1molL-1 ，c(NH4Cl)=0.1molL-1的混合溶液，因Ka(N

13、H4+)10-9,达第一化学计量点有突跃，可测强酸的分量。此时溶液中c(NH4Cl)=0.1 molL-1/2=0.05molL-1pH=5.28因为Ka(NH4+)10-7，滴定至第二化学计量点有突跃，即可测总酸量。此时溶液中c(NaAc)=0.1 molL-1/3=0.033molL-1pOH=5.37，pH=8.63(3)用HCl标准溶液滴定c(NaOH)=0.1molL-1，c(KCN)=0.1molL-1的混合溶液至第一化学计量点无突跃，故不能测强碱的分量。因为Kb(KCN)10-7，滴定至第二化学计量点有突跃，即可测总碱量。此时溶液中c(HCN)=0.1 molL-1/3=0.03

14、3molL-1pH=5.403-10解：（1）因为Ka110-7，Ka1/Ka2.10-8 可以滴定至第二终点 滴定终点产物为酒石酸钠，c(Na2C4H4O6)=0.1/3 molL-1pH(计)=8.44 可选酚酞作指示剂（2）因为Ka1 10-7，Ka1/Ka2 10-7，Ka2/Ka3 10-8可以滴定至第三终点滴定终点产物为柠檬酸钠，c(Na3OHC6H4O6)=0.1/4 molL-1pH(计)=9.40可选酚酞作指示剂 （3）Na3PO4为三元碱 因为Kb1 10-7，Kb1/Kb2 105 ; Kb2 10-7，Kb2/Kb3 105 可分别滴定至第一，第二终点 因为(c/c )

15、Kb3 10-7，Ka1/Ka2 10-7，Ka2/Ka3 104 能分步滴定至第二终点 因为 Ka310-7，Ka3/Ka4 105 不能分步滴定至第三终点 因为cKa410-8 不能滴定至第四终点 滴定达第二终点时生成H2P2O72- pH(计)=(1/2)(pKa2+pKa3)=(1/2)(2.37+6.60)=4.49 可选甲基红或甲基橙作指示剂3-11答：（1）用将NaHCO3加热至270300C的方法制备Na2CO3 基准物时，若温度超过300C，部分Na2CO3分解为Na2O，用其标定HCl时，标定结果将偏低。（2）用Na2C2O4作基准物标定HCl时，是将准确称取的Na2C2O

16、4灼烧为Na2CO3后，再HCl滴定至甲基橙终点。若灼烧时部分Na2CO3分解为Na2O，对标定结果无影响。（3）以H2C2O42H2O为基准物标定NaOH时，若所用基准物已部分风化，标定结果将偏低。（4）c(NaOH) = 0.1molL-1的氢氧化钠标准溶液，因保存不当，吸收了CO2，当用它测定HCl浓度，滴定至甲基橙变色时，则对测定结果无大影响。用它测定HAc浓度时，应选酚酞作指示剂，则会使测定结果偏高。3-12解： 滴定反应：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 3-13解：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O所以，吸收CO2后，NaOH的实际浓度和Na2CO3的浓度

17、分别为：若以酚酞为指示剂，用HCl标准溶液滴定此溶液，发生的反应为： HCl+NaOH=NaCl+H2OHCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl过程中消耗HCl的物质的量=0.1000L(0.2600mol/L+0.0200mol/L)=0.02800mol故据此计算得NaOH的浓度c(NaOH)=0.02800mol / 0.1000L =0.2800mol/L3-14答： 滴定反应：4NH4+6HCHO=(CH2)6N4H+3H+6H2O (CH2)6N4H+3H+4OH-=(CH2)6N4+4H2O 3-15解: 3-16解： 滴定反应：H3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2O

18、3-17解：(1)样品为Na2CO3 (2)样品为Na2CO3和NaHCO3 (3)样品为 NaOH和Na2CO3 3-18解：1, NaOH + HCl = NaCl + H2O Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2 2, Na2CO3 + BaCl2 = BaCO3 + 2NaCl NaOH + HCl = NaCl + H2O 定量分析简明教程第四章习题答案4-1填空：（1）莫尔法使用的指示剂是K2CrO4，其作用原理是分步沉淀。（2）法扬司法测Cl-离子时，若选曙红为指示剂，将使测定结果偏低。（3）在pH=4，时用莫尔法测Cl-离子。测定结果偏高。（4）用

19、佛尔哈德法测Cl-离子时，未加硝基苯测定结果偏低。4-2简答：（1）如何用莫尔法测NaCl 、Na2CO3混合物中的Cl-？ 答：用HNO3中和Na2CO3，再调pH=6.510.5后，再用莫尔法测定。（2）如何测定KI 中的I-？答：可采用佛尔哈德法中返滴定方式进行测定。（3）如何测定NaCl、Na2HPO4混合物中的Cl-？答：可采用佛尔哈德法测定。一般不用莫尔法测定，原因是有PO43-离子干扰测定。（4）糊精或淀粉是胶体保护剂，防止AgX凝聚后表面积减小而降低对指示剂的吸附能力。4-3解：4-4解：4-5 解：4-6解： 解得：M(KIOX)=214.0gmol-1 M(K)+M(I)+

20、M(O)X= M(KIOX) 39.098gmol-1+126.9 gmol-1+16.00 gmol-1X=214.0 gmol-1 解：X=3 即：该盐的化学式是KIO3思考题：1，利用莫尔法测定Cl- 时，在化学计量点附近指示剂K2CrO4 的浓度通常控制为多少？测定Br- 时，其浓度若依然如此，是否可以？2，能否以K2CrO4为指示剂，用NaCl标准溶液滴定Ag+ ? 为什么？3，用c(NH4SCN) = 0.1000mol/L 的硫氰酸铵标准溶液滴定20.00mL c(AgNO3) = 0.1000mol/L 的硝酸银溶液。已知 Ksp(AgSCN) = 2.010-12 ,Kf(F

21、eSCN2+) = 200。(1),计算在化学计量点时c(Ag+) 和 c(SCN-)(2),计算终点误差为-0.1%及+0.1%时的c(Ag+) 和 c(SCN-)(3),实验证明，为能观察到红色，c(FeSCN2+) 的最低浓度为6.010-6mol/L。计算：若控制在滴定终点时溶液中c(Fe3+) = 0.015mol/L , 此时c(SCN-)为几何？能否保证终点误差在-0.1%+0.1%以内？定量分析简明教程第五章习题答案5-8答：（1）白云石是一种碳酸盐岩石，主要成分为碳酸钙和碳酸镁，其比例约为1:1 。采用配位滴定法测定白云石中钙镁含量，是将试样经盐酸溶解后，调节pH=10,用E

22、DTA滴定Ca2+,Mg2+总量，原因是：pH=10时，由于lgKf(CaY)-lgKf(MgY)6,Mg2+的干扰严重，lgKf(CaY)8, 故可测钙镁含量。（2）若另取一份试液，调节pH12，可用EDTA单独滴定Ca2+ ，原因是：此时形成Mg(OH)2沉淀，Mg2+ 被掩蔽，故可单独滴定Ca2+。（3）若另取一份试液，调节pH=8，用EDTA滴定，Ca2+,Mg2+均不能被准确测定。原因是：pH=8时，由于Mg2+的干扰，使得 lgKf(CaY)8, 不能分步滴定Ca2+， 且lgKf(MgY)8,，故Ca2+,Mg2+均不能被准确测定。5-9 (1)5-10下列有关酸效应的叙述正确的

23、是：（2）（1）酸效应系数愈大，配合物稳定性愈大；（2）酸效应系数愈小，配合物稳定性愈大；（3）pH值愈高，酸效应系数愈大；（4）酸效应系数愈大，配位滴定的pM突跃范围愈大。5-11 EDTA是乙二胺四乙酸简称，它的与金属离子形成螯合物时，螯合比一般为1:1。5-12 计算EDTA二钠盐水溶液pH值的近似公式是pH=(1/2)(pKa4+pKa5) (=4.5)。（EDTA相当于六元酸）5-13 PAR在溶液中存在下列平衡，它与金属离子形成的配合物颜色显红色： HIn- pK=12.4 H+ +In 使用该指示剂的pH范围是pH12.4。5-14解： pNi计=(1/2)(lgKf(NiY)+

24、pc计)=(1/2)(lgKf(NiY)-lgY(H)+pc计) =(1/2)(18.62-7.60+2) =6.515-15解： 查表：pH=5.0时 lgY(H)=6.61；pH=10.0时 lgY(H)=0.50，lgKf(MgY)=8.70 pH=5.0时lgKf(MgY)=8.70-6.61=2.098 能准确滴定。5-16解：查表：lgKf(FeY2-)=14.32 lgKf(FeY-)=25.10lgY(H)=14.32-8=6.32， 查表：pH约为5.0，即滴定Fe2+的最低pH约为5.0； lgY(H)=25.10-8=17.10， 查表：pH约为1.0，即滴定Fe3+的最

25、低pH约为1.0；5-17解：最高酸度：lgY(H)= lgKf(MnY)-8 = 13.87-8=5.87，查表：pH约为5.5；最低酸度：5-18解：5-19解： 5-20解： 5-21解： -n(Fe2O3)= -(1/2)n(EDTA) -n(Al2O3)= -(1/2) n(EDTA)5-22解： n(P2O5)=(1/2) n(EDTA) 5-23答： Ca2+ 水样 Mg2+ 加三乙醇胺 Ca2+ 加NaOH Mg(OH)2 加钙红指示剂 Fe3+ 掩蔽Fe3+ Mg2+ 沉淀Mg2+ Ca2+ pH=12 + CaY 5-24 答： 查表pH=5.00 lgY(H)=6.61，lgKf(AlY)=16.30lgKf(AlY)=16.30-6.61=9.69EDTA不能直接滴定Al3+，因为Al3+与EDTA的配位反应速度慢，在滴定酸度下水解，且对二甲酚橙指示剂有封闭作用。所以采用返滴定法测定，即在酸性试液中加入过量EDTA标准溶液，调pH3.5，加热煮沸，冷却后调pH56，用Zn2+标准溶液返滴过量EDTA。 第六章6-1 (1) 在硫酸磷酸介质中