分析化学第六版课后答案2Word格式文档下载.docx
《分析化学第六版课后答案2Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《分析化学第六版课后答案2Word格式文档下载.docx（33页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
0.2mg，则
≤0.1%m≥0.2g
至少要称取试样0.2g。
３．某矿石中钨的质量分数（%）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。
=
%=20.41%s=
%=0.02%
查表知，置信度为95%，n=3时，t=4.303
∴μ=（
）%=（20.41
0.05）%
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．
（1）将数据按升序排列：
24.26，24.50，24.63，24.73
可疑值为24.26Q计算=
=0.51
查表得：
n=4时，Q0.90=0.76Q计算＜Q0.90表故24.26应予保留。
（2）将数据按升序排列：
6.222，6.400，6.408，6.416
可疑值为6.222Q计算=
=0.92Q计算＞Q0.90表
故6.222应舍去
（3）将数据按升序排列：
31.50，31.54，31.68，31.82
可疑值为31.82Q计算=
=0.44Q计算＜Q0.90表
故31.82应予保留。
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%）
使用计算器的统计功能求得：
=0.116%s=0.0032%
t=
=4.38
查表2-2得，t（0.95,n=4）=3.18t计算＞t表
说明新方法存在系统误差，结果偏低。
10.下列数据中包含几位有效数字
（1）0.0251
（2）0.2180（3）1.8×
10-5（4）pH=2.50
（1）3位
（2）4位（3）2位（4）2位
第三章滴定分析
2．能用于滴定分析的化学反应必须符合哪些条件？
化学反应很多，但是适用于滴定分析法的化学反应必须具备下列条件：
（1）反应定量地完成，即反应按一定的反应式进行，无副反应发生，而且进行完全（99.9％），这是定量计算的基础。
（2）反应速率要快。
对于速率慢的反应，应采取适当措施提高其反应速率。
（3）能用较简便的方法确定滴定终点。
凡是能满足上述要求的反应，都可以用于直接滴定法中，即用标准溶液直接滴定被测物质。
3．什么是化学计量点？
什么是终点?
滴加的标准溶液与待测组分恰好反应完全的这一点，称为化学计量点。
在待测溶液中加入指示剂，当指示剂变色时停止滴定，这一点称为滴定终点。
4．下列物质中哪些可以用直接法配制标准溶液？
哪些只能用间接法配制？
H2SO4,KOH,KMnO4,K2Cr2O7,KIO3,Na2S2O3·
5H2O
K2Cr2O7,KIO3可以用直接法配制标准溶液，其余只能用间接法配制。
5．表示标准溶液浓度的方法有几种？
各有何优缺点？
常用的表示标准溶液浓度的方法有物质的量浓度和滴定度两种。
（1）物质的量浓度（简称浓度）是指单位体积溶液所含溶质的物质的量,即C=
.
在使用浓度时，必须指明基本单元。
（2）滴定度是指与每毫升标准溶液相当的被测组分的质量，用Ｔ被测物／滴定剂表示.
特别适用于对大批试样测定其中同一组分的含量。
有时滴定度也可以用每毫升标准溶液中所含溶质的质量来表示，如
=0.01468g/mL．这种表示方法应用不广泛。
6．基准物条件之一是要具有较大的摩尔质量，对这个条件如何理解？
作为基准物，除了必须满足以直接法配制标准溶液的物质应具备的三个条件外，最好还应具备较大的摩尔质量，这主要是为了降低称量误差，提高分析结果的准确度。
7．若将H2C2O4·
2H2O基准物长期放在硅胶的干燥器中，当用它标定NaOH溶液的浓度时，结果是偏低还是偏高？
偏低。
因为H2C2O4·
2H2O失去了部分结晶水，用它作基准物时，消耗NaOH溶液的体积偏大，导致测定结果CNaOH偏低。
8．什么叫滴定度？
滴定度与物质的量浓度如何换算？
试举例说明。
滴定度是指与每毫升标准溶液相当的被测组分的质量，用T被测物/滴定剂表示，如TFe/KMnO4=0.005682g/mL,即表示1mLKMnO4溶液相当于0.005682克铁。
滴定度与物质的量浓度之间的换算关系为：
TA/B=
CBMA
10-3
例如用NaOH滴定H2C2O4的反应为H2C2O4+2NaOH=Na2C2O4+2H2O
则滴定度为：
10-3.
第三章习题
4.欲配制0.2500mol·
L-1HCl溶液，现有0.2120mol·
L-1HCl溶液1000mL,应加入1.121mol·
L-1HCl溶液多少毫升？
设应加入1.121mol·
L-1HCl溶液xmL,则
0.2500（1000+x）=0.2120×
1000+1.121x
（1.121-0.2500）x=（0.2500-0.2120）×
1000x=43.63mL
6.假如有一邻苯二甲酸氢钾试样，其中邻苯二甲酸氢钾含量约为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1.000mol·
L-1的NaOH标准溶液滴定之，欲控制滴定时碱溶液体积在25mL左右，则：
（1）需称取上述试样多少克？
（2）以浓度为0.0100mol·
L-1的碱溶液代替1.000mol·
L-1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0.1～0.2mol·
L-1。
滴定反应为KHC8H4O4+NaOH=NaKC8H4O4+H2O
则
m试样=
（1）当CNaOH=1.000mol·
L-1时m试样=
≈5.7g
（2）当CNaOH=0.0100mol·
L-1时m试样=
≈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1mol·
L-1），消耗试样量较多，浪费药品。
如果滴定剂浓度过低（如0.01mol·
L-1），则称样量较小，会使相对误差增大。
所以通常采用的滴定剂浓度为0.1～0.2mol·
L-1.
11.滴定0.1560g草酸的试样，用去0.1011mol·
L-1NaOH22.60mL.求草酸试样中H2C2O4·
2H2O的质量分数。
滴定反应为H2C2O4+2NaOH=Na2C2O4+2H2O
=92.32%
12.分析不纯CaCO3（其中不含干扰物质）时，称取试样0.3000g，加入浓度为0.2500mol·
L-1的HCl标准溶液25.00mL。
煮沸除去CO2，用浓度为0.2012mol·
L-1的NaOH溶液返滴过量酸，消耗了5.84mL。
计算试样中CaCO3的质量分数。
主要反应为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
HCl+NaOH=NaCl+H2O
与CaCO3作用的HCl的物质的量应为加入的HCl的总的物质的量减去与NaOH作用的HCl的物质的量，则有
W=
＝0.8466＝84.66%
1
第四章思考题
思考题4—1
1．写出下列酸的共轭碱：
H2PO4-，NH4+，HPO42-，HCO3-，H2O，苯酚。
答：
HPO42-,NH3,PO43-,CO32-,OH-,C6H5O-
2．写出下列碱的共轭酸：
H2PO4-，HC2O4-，HPO42-，HCO3-，H2O，C2H5OH。
H3PO4，H2C2O4，H2PO4-，H2CO3，H3O+，C2H5OH2+
4．从下列物质中，找出共轭酸碱对：
HOAc，NH4+，F-，（CH2）6N4H+，H2PO4-，CN-,OAc-，HCO3-，H3PO4，（CH2）6N4，NH3，HCN，HF，CO3-
HOAc－OAc-，NH4+－NH3，F-－HF，（CH2）6N4H+－（CH2）6N4，H2PO4-－H3PO4，CN-－HCN,，HCO3-－CO3-
6．写出下列物质在水溶液中的质子条件：
（1）NH3·
H2O;
（2）NaHCO3；
（3）Na2CO3。
NH3·
H2O〔H+〕+〔NH4+〕=〔OH-〕
NaHCO3〔H+〕+〔H2CO3〕=〔CO3-〕+〔OH-〕
Na2CO3〔HCO3-〕+〔H+〕+2[H2CO3]=〔OH-〕
7.写出下列物质在水溶液中的质子条件：
（1）NH4HCO3；
（2）（NH4）2HPO4；
（3）NH4H2PO4。
NH4HCO3[H+]+[H2CO3]=[NH3]+[CO32-]+[OH-]
（NH4）2HPO4[H+]+[H2PO4-]+2[H3PO4]=[NH3]+[PO43-]+[OH-]
NH4H2PO4[H+]+[H3PO4]=[NH3]+2[PO43-]+[OH-]+[HPO42-]
7．欲配制pH为3左右的缓冲溶液，应选下列何种酸及其共轭碱（括号内为pKa）：
HOAc（4.74），甲酸（3.74），一氯乙酸（2.86），二氯乙酸（1.30），苯酚（9.95）。
由pH≈pKa可知，应选C2HClCOOH－C2HClCOO-配制pH为3左右的缓冲溶液。
思考题4－2
1.可以采用哪些方法确定酸碱滴定的终点?
试简要地进行比较。
可以用酸碱指示剂法和电位滴定法确定酸碱滴定的终点。
用酸碱指示剂法确定酸碱滴定的终点，操作简单，不需特殊设备，使用范围广泛；
其不足之处是各人的眼睛辨别颜色的能力有差别，不能适用于有色溶液的滴定，对于较弱的酸碱，终点变色不敏锐。
用电位滴定法确定酸碱滴定的终点，需要特殊设备，操作过程较麻烦，但适用于有色溶液的滴定，克服了人为的因素，准确度较高。
2．酸碱滴定中指示剂的选择原则是什么?
酸碱滴定中指示剂的选择原则是使指示剂的变色范围处于或部分处于滴定的pH突跃范围内；
指示剂的变色点等于或接近化学计量点的pH。
思考题4－3
1．NaOH标准溶液如吸收了空气中的CO2，当以其测定某一强酸的浓度，分别用甲基橙或酚酞指示终点时，对测定结果的准确度各有何影响?
NaOH标准溶液如吸收了空气中的CO2，会变为Na2CO3,当用酚酞指示终点时，Na2CO3与强酸只能反应到NaHCO3,相当于多消耗了NaOH标准溶液，此时，测定强酸的浓度偏高。
如用甲基橙指示终点时，NaOH标准溶液中的Na2CO3可与强酸反应生成CO2和水，此时对测定结果的准确度无影响。
3．标定NaOH溶液的浓度时，若采用：
〈1）部分风化的H2C204·
2H2O；
（2）含有少量中性杂质的H2C204·
则标定所得的浓度偏高，偏低，还是准确?
为什么?
（1）因为c（NaOH）=
当H2C204·
2H2O有部分风化时，V（NaOH）增大，使标定所得NaOH的浓度偏低。
（2）当H2C204·
2H2O含有少量中性杂质时，V（NaOH）减少，使标定所得NaOH的浓度偏高。
4．用下列物质标定HCl溶液浓度：
（1）在110℃烘过的Na2C03；
（2）在相对湿度为30％的容器中保存的硼砂，
（1）
Na2C03应在270℃烘干，当用110℃烘过的Na2C03作基准物时，Na2C03中可能有一些水分，滴定时消耗HCl溶液减少，使标定HCl溶液浓度偏高。
（2）当空气相对湿度小于39%时，硼砂容易失去结晶水，故用在相对湿度为30％的容器中保存的硼砂标定HCl溶液浓度时，会使标定HCl溶液浓度偏低。
6．今欲分别测定下列混合物中的各个组分，试拟出测定方案（包括主要步骤、标准溶液、指示剂和含量计算式，以g·
mL—1表示）。
（1）H3B03+硼砂；
（2）HCI+NH4C1；
（3）NH3·
H20+NH4Cl；
答案：
（1）硼酸+硼砂
用HCl标准溶液滴定，以MR为指示剂，滴定其中的硼砂，再加入甘露醇，使H3BO3强化，用NaOH滴定，以PP为指示剂。
（2）HCl+NH4Cl
用NaOH标准溶液滴定，以MR为指示剂，滴定其中的HCl。
再用甲醛法测定NH4Cl，以PP为指示剂。
（3）NH3·
用HCI标准溶液滴定NH3·
H20，以甲基红为指示剂，测NH3·
H20量；
再继续加过量甲醛后用NaOH滴定，用酚酞作指示剂，测得二者合量。
7．有一碱液，可能是NaOH、Na2C03、NaHC03或它们的混合物，如何判断其组分，并测
定各组分的浓度?
说明理由。
移取碱液25.00mL，加1~2滴酚酞，用HCl标准溶液滴定至红色变为无色，记下消耗的HCl标准溶液的体积V1mL，在上述溶液中再加1~2滴甲基橙指示剂，继续用HCl溶液滴定，滴定至溶液由黄色变橙色，即为终点，记下消耗的HCl溶液的体积V2mL。
根据V1与V2的大小可判断混合碱的组成。
（1）V1=V2时，组成为Na2C03
c（Na2C03）=
（2）V1=0，V2≠0时，组成为NaHC03,
c（NaHC03）=
（3）V2=0，V1≠0时，组成为Na0H
c（Na0H）=
（4）V1﹥V2时，组成为Na2C03和Na0H
（5）V1﹤V2时，组成为Na2C03和NaHC03,
c（Na2C03）=
第四章习题
习题4-1
4.2.已知H3PO4的pKa=2.12，pKa=7.20，pKa=12.36。
求其共轭碱PO43-的pKb1，HPO42-的pKb2．和H2PO4-的pKb3。
PO43-pKb=14-12.36=1.64
HPO42-pKb=2．14-7.20=6.80
H2PO4-pKb=14-2.12=11.88
4.5已知HOAc的pKa=4.74，NH3·
H20的pKb=4.74。
计算下列各溶液的pH：
（3）0.15mo1·
L-1NH4Cl；
（4）0.15mol·
L-1NaOAc。
（3）0.15mo1·
L-1NH4Cl
（4）0.15mol·
L-1NaOAc
4.2某弱酸的pKa=9.21，现有其共轭碱NaA溶液20.00mL浓度为0.1000mol·
L-1，当用0.1000mol·
L-1HCI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?
计量点时HCl+NaA→NaCl+HA
c（HA）=0.05000mol·
L-1
c·
Ka=0.05000×
10-9.21﹥10Kw
4.
pH=5.26
计量点前NaOH剩余0.1﹪时
c（A-）=
c（HA）=
pH=6.21
计量点后，HCl过量0.02mL
pH=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-1NaOH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?
计量点时产物为邻苯二甲酸钾钠
c（邻苯二甲酸钾钠）=0.1000mol·
pH=9.27
c（邻苯二甲酸氢钾）=
c（邻苯二甲酸钾钠）=
pH=8.54
pH=4.00
滴定突跃为8.54-4.00,选酚酞为指示剂。
4.4用0.1000mol·
L-1NaOH溶液滴定0.1000mol·
L-1酒石酸溶液时，有几个滴定突跃?
在第二化学计量点时pH为多少?
应选用什么指示剂指示终点?
酒石酸
=3.04
=4.37
∴酒石酸不能分步滴定，由于第二步能准确滴定，因此只有一个突跃。
第二个化学计量点时，酒石酸根离子的浓度为0.03333mol·
pOH=5.56PH=8.44
选用百里酚蓝为指示剂。
4.5有一三元酸，其pK1=2，pK2=6，pK3=12。
用NaOH溶液滴定时，第一和第二化学计量点的pH分别为多少?
两个化学计量点附近有无滴定突跃?
可选用何种指示剂指示终点?
能否直接滴定至酸的质子全部被中和?
pHsp1=
（pK1+pK2）=
（2+6）=4.0
pHsp2=
（pK2+pK3）=
（6+12）=9.0
且ck1﹥10-8，符合分别滴定条件，故，第一化学计量点附近有pH突跃，应选甲基橙或甲基红为指示剂。
﹥104,且ck2﹥10-8，符合分别滴定条件，故，第二化学计量点附近也有pH突跃，应选酚酞为指示剂。
k3=10-12,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4－3
4.2以硼砂为基准物，用甲基红指示终点，标定HCl溶液。
称取硼砂0.9854g。
用去HCI溶液23.76mL，求HCI溶液的浓度。
反应方程式
Na2B4O7•10H2O+2HCl→4H3BO3+10H2O+2NaCl
Na2B4O7•10H2O）
c（HCl）=0.2175mol•L-1
4.6称取不纯的硫酸铵1.000g，以甲醛法分析，加入已中和至中性的甲醇溶液和
0.3638mol·
L-1NaOH溶液50.00mL，过量的NaOH再以0.3012mol·
L-1HCI溶液21.64mL回滴至酚酞终点。
试计算（NH4）2SO4的纯度。
（NH4）2SO4%=
=77.12%
4.16称取混合碱试样0.6524g，以酚酞为指示剂，用0.1992mol·
L-1HCI标准溶液滴定至终点，用去酸溶液21.76mL。
再加甲基橙指示剂，滴定至终点，又耗去酸溶液27.15mL。
求试样中各组分的质量分数。
因为V2=27.15.12mL〉V1=21.76mL,所以，混合碱中含有NaHCO3和Na2CO3
Na2CO3%=
%
=70.42%
NaHCO3%=
=13.83%
第五章配位滴定法
思考题
1．EDTA与金属离子的配合物有哪些特点？
（1）：
配位比１：
１，具有较高的稳定性。
配位反应完全。
（2）：
带电荷，水溶性好，反应速度快。
（3）：
无色金属离子与EDTA形成的配合物仍为无色容易用指示剂判断滴定终点。
但有色金属离子与EDTA形成的配合物颜色加深。
以上三个特点刚好符合滴定分析要求，适合滴定。
2．配合物的稳定常数与条件稳定常数有什么不同？
为什么要引用条件稳定常数？
稳定常数所表现的环境为只存在着主反应，大小只与温度有关；
而条件稳定常数表现的环境存在着诸多副反应。
更符合实际情况。
因为副反应对主反应有着不同程度的影响，所以要引用条件稳定常数来反映（描述）这些副反应对主反应的影响程度。
3．在配位滴定中控制适当的酸度有什么重要意义？
实际应用时应如何全面考虑选择滴定时的pH？
用缓冲溶液控制适当的酸度，使EDTA的酸效应不致太大，
否则，主反应不能反应完全；
另一方面，使金属离子稳定存在于溶液中，不致因羟基配位效应而沉淀，导致无法滴定。
选择滴定时的pH时，既要考虑酸效应，又要考虑羟基配位效应，从而选出最合适的pH范围。
4．金属指示剂的作用原理如何？
它应具备哪些条件？
金属指示剂是一些有机配位剂，可与金属离子形成有色配合物，其颜色与游离指示剂不同，因而能指示滴定过程中金属离子浓度的变化情况。
在滴定的pH范围内，游离指示剂和指示剂金属离子配合物两者的颜色应有显著的差别，这样才能使终点颜色变化明显。
指示剂金属离子配合物应易溶于水。
5．为什么使用金属指示剂时要限定pH？
为什么同一种指示剂用于不同金属离子滴定时，适宜的pH条件不一定相同？
只有限定适宜的pH，指示剂与金属离子配合物颜色的变化才显著。
（2）
滴定过程要求选择的配位指示剂在pM突跃范围内变色。
滴定终点和化学计量点的关系可以表示为:
pMep=pMsp±
ΔpM
其中pMep是化学计量点，与K’MY有关；
ΔpM是误差允许的突跃范围；
pMep是滴定终点，一方面指示剂的变色范围必须落在pMep以内。
另一方面指示剂的变色范围和酸碱指示剂类似与KMIn’大小有关，KMIn’大小决定于金属离子种类，溶液pH值等条件。
因此改变pH值可以影响KHIn’，也就影响了变色范围；
使pM落在pMep以内。
综上所述，该思考题可以简答为：
同一种指示剂用于不同金属离子滴定时，不同金属离子和指示剂配位的KMIn’不同，必须调整pH使pKMIn’落在滴定突跃范围之内。
造成适宜的pH条件也不一定相同。
附金属指示剂理想变色条件
6．什么是金属指示剂的封闭和僵化？
如何避免？
如果指示剂与金属离子形成更稳定的配合物而不能被EDTA置换，则虽加入过量的EDTA也达不到终点，这种现象称为指
升级会员 