分析化学第四版答案华中师范大学 东北师范大学 陕西师范大学 北京师范大学西南大学华南师范大学编.docx

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第一章绪论

答案：

1．仪器分析法灵敏度高。

　　　　2．仪器分析法多数选择性较好。

　　　　3．仪器分析法分析速度较快，利于批量样品分析。

　　　　4．易于使分析工作自动化。

　　　　5．相对误差较大。

　　　　6．设备复杂、价格昂贵，对仪器工作环境要求较高。

第二章定性分析

1.解：

最底浓度

1:

G=1:

5×104

2.解：

检出限量

3.答：

应选用

（2）1mol•L-1HCl作洗液，因为HCl含有与氯化物沉淀的共同离子，可以减少洗涤时的溶解损失，又保持一定的酸度条件，避免某些水解盐的沉淀析出，另外HCl为强电解质避免因洗涤剂而引起胶体现象。

如果用蒸馏水洗涤，则不具备上述条件，使沉淀的溶解损失太大，特别是PbCl2﹑HNO3不含共同离子，反而引起盐效应而使沉淀溶解度大，NaCl则虽具有共同离子，但不具备酸性条件，所以亦不宜采用。

4.解：

（1）用NH4Ac溶解PbSO4，而不溶解Hg2SO4。

（2）用氨水溶解Ag2CrO4，而不溶解Hg2CrO4。

（3）用NaOH溶解PbCrO4，而不溶解Hg2CrO4。

（4）用氨水溶解AgCl，而不溶解PbSO4。

（5）用HNO3溶解Pb（OH）2，而不溶解AgCl。

（6）用氨水溶解AgCl,而不溶解Hg2SO4。

5.答:

（1）H2O2+2H++2e=2H2OE0=1.77V

Sn4++2e=Sn2+Eo=0.154V

H2O2是比Sn4+强的氧化剂，所以H2O2可以氧化Sn2+为Sn4+

（2）I2（固）+2e=2I-Eo=0.5345V

AsO43-+4H++2e=AsO33-+2H2OEo=0.559V

I-是比AsO33-强的还原剂，所以NH4I可以还原AsO43-

6.答:

（1）因为HNO3是强的氧化剂会把组试剂H2S氧化成硫而沉淀。

（2）用H2SO4代替HCl，引入了SO42-，使Ba2+﹑Sr2+﹑Ca2+及Pb2+离子生成硫酸盐沉淀，将妨碍这些离子的分析。

（3）用HAc代替HCl，则由于它是弱酸，不可能调至所需要的酸度。

7.答:

（1）加（NH4）2CO3,As2S3溶解而HgS不溶。

（2）加稀HNO3,CuS溶解而HgS不溶。

（3）加浓HCl,Sb2S3溶解而As2S3不溶。

（4）加NH4Ac,PbSO4溶解而BaSO4不溶。

（5）加氨水，Cd（OH）2溶解而Bi（OH）3不溶。

（6）加氨水，Cu（OH）2溶解而Pb（OH）2不溶。

（7）加Na2S，SnS2溶解而PbS不溶。

（8）加Na2S，SnS2溶解而SnS不溶。

（9）加稀HCl,ZnS溶解而CuS不溶。

（10）加稀HCl,MnS溶解而Ag2S不溶。

（11）与组试剂作用，生成黄色沉淀，此沉淀一部分溶于Na2S，另一部分不溶，仍为黄色。

8.答:

（1）容易水解的离子如：

Bi3+﹑Sb（III）﹑Sn（II）﹑Sn（IV）存在。

（2）可知Hg2+不存在。

（3）生成的硫化物为黄色，则Pb2+﹑Bi3+﹑Cu2+﹑Hg2+不存在。

根据以上判断，可知，有：

Cd2+﹑Sn（IV）﹑As（III）﹑As（V）﹑也可有Sb（III）﹑Sb（V）存在。

9.答:

（1）在第三组离子的沉淀中，Al（OH）3和Cr（OH）3属于两性氢氧化物，酸度高时沉淀不完全，酸度太低又容易形成偏酸盐而溶解。

另一方面当pH>10时，部分的Mg2+生成Mg（OH）2沉淀。

实验证明控制在pH=9.0,为沉淀第三组离子最适宜的条件，在沉淀本组离子的过程中，随着反应的进行，溶液pH降低。

因此加入NH3-NH4Cl缓冲溶液来保持pH=9.0。

（2）（NH4）2S放置太久，部分S2-可被氧化成SO42-。

氨水放置太久，会吸收空气中的CO2产生CO32-，固而使第四组的Ba2+﹑Sr2+﹑Ca2+部分沉淀于第三组。

所以，必须使用新配制的（NH4）2S和氨水。

10.答:

（1）加过量氨水，则Co（OH）2生成Co（NH3）62+溶解，而Al（OH）3不溶。

（2）加适当过量的NaOH，则Zn（OH）2生成ZnO22-溶解，而Fe（OH）3不溶。

（3）加适当过量的NaOH，则Zn（OH）2生成ZnO22-溶解，而Ni（OH）2不溶。

（4）加适当过量的NaOH，则Cr（OH）3生成CrO2-溶解，而Co（OH）2不溶。

（5）加过量氨水，则Ni（OH）2生成Ni（NH）62+溶解，而Al（OH）3不溶。

11.解:

（1）有色离子不存在，如：

Fe3+﹑Fe2+﹑Cr3+﹑Mn2+﹑Co2+和Ni2+。

（2）表示Al3+也不可能存在。

（3）加入组试剂（NH4）2S或TAA得白色沉淀，则又一次证明了Fe3+﹑Fe2+﹑Cr3+﹑Mn2+﹑Co2+和Ni2+不存在。

由以上推断试样中可能有Zn2+存在。

12.解:

由

（1）可以判断Al3+﹑Cr3+和Fe3+不存在，由

（2）可知Fe3+﹑Fe2+﹑Co2+和Ni2+不存在，Mn2+可能存在，由（3）可知Mn2+和Zn2+存在。

综上所述，则存在的离子为Mn2+和Zn2+,不可能存在的离子为Al3+﹑Cr3+﹑Fe3+﹑Fe2+﹑Co2+和Ni2+；少量Al3+﹑Cr3+存在与否不能决定。

13.答:

分出第三组阳离子的试液含有大量的S2+，S2+易被空气中的氧氧化成SO42+，则使部分Ba2+﹑Sr2+生成难溶解的硫酸盐，影响的分析，所以要立即处理含有第四﹑五组阳离子的试液。

处理的方法是：

将试液用HAc酸化加热煮沸，以除去H2S。

14.答:

（1）NH4+与Na3Co（NO2）6生成橙黄色沉淀（NH4）2NaCo（NO2）6干扰K+的鉴定，所以如果氨盐没有除净，则K+便出现过度检出。

（2）K+未检出的原因有三：

a.酸度条件控制不当。

检定K+的反应条件应在中性或弱酸性中进行。

如果溶液为强酸性或强碱性，则Co（NO2）63-分解。

b.试剂放置过久。

试剂久置和日光照射下易发生分解。

c.存在其他还原剂或氧化剂。

还原剂能将试剂中的Co3+还原为Co2+；氧化剂能将试剂中的NO2-氧化为NO3-。

15.答:

（1）加碱产生NH3者为NH4Cl。

（2）加BaCl2生成不溶于稀HCl的白色沉淀BaSO4者，为（NH4）2SO4。

（3）加饱和（NH4）2SO4产生白色沉淀的为BaCl2。

（4）加CaCl2生成白色沉淀CaC2O4者，为（NH4）2C2O4。

16.解:

（1）既然沉淀为白色，溶液为无色，则有色物质K2CrO4不存在。

（2）由

（1）得白色沉淀溶于稀HCl。

则BaCl2与（NH4）2SO4不可能同时存在，而溶于稀HCl的白色沉淀，必定是草酸盐。

所以（NH4）2C2O4肯定存在。

（3）试验表明（NH4）2SO4存在，则BaCl2肯定不存在，既然BaCl2不存在，则试验

（1）生成的白色沉淀只能是CaC2O4。

所以Ca（NO3）2肯定存在。

（4）实验（4）表明MgCl2不存在。

综上所述分析结果为：

存在的物质有：

（NH4）2C2O4﹑（NH4）2SO4和Ca（NO3）2；

不存在的物质有：

K2CrO4﹑BaCl2﹑MgCl2；

存在与否不能判断的为：

NaCl。

17.答:

由分组实验肯定第一﹑二组阴离子不存在，由挥发性实验和氧化还原试验，肯定NO2-和S2O32-不存在。

所以只有NO3-和Ac-不能肯定，还需进行鉴定。

18.答:

（1）加稀H2SO4有气泡产生，则SO32-﹑S2O32-﹑CO32-﹑S2-﹑NO2-可能存在

（2）在中性溶液中加BaCl2溶液有白色沉淀，则SO42-﹑SO32-﹑S2O32-﹑CO32-﹑PO43-﹑SiO32-可能存在。

（3）在稀HNO3存在下加AgNO3溶液有白色沉淀，则Cl-可能存在；Br-﹑I-﹑S2-不可能存在。

（4）在稀H2SO4存在下加KI-淀粉溶液无明显变化，则NO2-不可能存在。

（5）在稀H2SO4存在下加I2-淀粉溶液无明显变化，则SO32-﹑S2O32-﹑S2-不可能存在。

（6）在稀H2SO4酸性条件下加KMnO4紫红色褪去，则SO32-﹑S2O32-﹑Cl-（大量）﹑Br-﹑I-﹑S2-﹑NO2-可能存在。

从以上各初步实验结果来看，肯定不存在的阴离子有：

Br-﹑I-﹑S2-﹑NO2-﹑SO32-﹑SO32-﹑S2O32-。

所以还应进行分别鉴定的阴离子为：

SO42-﹑CO32-﹑PO43-﹑SiO32-﹑Cl-﹑NO3-和Ac-七种阴离子。

19.答:

第一﹑二组阳离子的铅盐都难溶于水，既然混合物能溶于水。

已经鉴定出有Pb2+，所以第一﹑二组阳离子可不鉴定。

20.答:

因为H2SO4与较多的阳离子生成难溶解的硫酸盐沉淀。

HAc的酸性太弱，溶解能力差。

所以一般不用H2SO4和HAc溶解试样。

21.答:

（1）试样本身无色，溶于水所得溶液亦无色，则有色离子如：

Cu2+﹑Fe3+﹑Fe2+﹑Cr3+﹑Mn2+﹑Co2+和Ni2+不可能存在。

试样易溶于水，则易水解析出的难溶化合物离子不可能存在。

如：

Bi3+﹑Sb（III）﹑Sb（V）﹑Sn（II）﹑和Sn（IV）﹑等离子。

（2）焰色试验时火焰为黄色，则有Na+存在，其他有明显焰色反应的离子，如：

Ba2+﹑Ca2+﹑Sr2+﹑Cu2+﹑K+等离子不可能存在。

（3）溶于稀HCl无可觉察的反应，则Ag+﹑Hg22+﹑Pb2+离子不存在，另外在酸性溶液中具有挥发性的阴离子，如：

SO32-﹑S2O32-﹑CO32-﹑S2-﹑NO2-。

与酸作用能生成沉淀的SiO3-都不可能存在。

（4）试样与浓H2SO4不发生反应，则能生成难溶性硫酸盐的离子，如：

Pb2+﹑Ba2+﹑Sr2+﹑Ca2+（大量）﹑Ag+﹑Hg22+等离子不存在。

另外证明挥发性阴离子及还原性的I-不存在。

（5）与NaOH一起加热不放出NH3，则表示NH4+不存在。

生成有色沉淀的阳离子亦不存在，如：

Ag+﹑Hg22+﹑Cu2+﹑Hg2+﹑Fe3+﹑Fe2+﹑Cr3+﹑Mn2+﹑Co2+和Ni2+等离子。

（6）在中性溶液中与BaCl2溶液不产生沉淀，则表示第一组阳离子不存在。

总括以上分析推断，尚需要鉴定的离子有：

阳离子：

Cd2+﹑As（III）﹑As（V）﹑Al3+﹑Zn2+﹑Mg2+﹑Na+等离子。

阴离子：

Cl-﹑Br-﹑NO3-﹑Ac-等离子。

第三章误差和分析数据的处理（答案均已更正）

1.答:

（1）系统误差中的仪器误差。

减免的方法：

校准仪器或更换仪器。

（2）系统误差中的仪器误差。

减免的方法：

校准仪器或更换仪器。

（3）系统误差中的仪器误差。

减免的方法：

校准仪器或更换仪器。

（4）系统误差中的试剂误差。

减免的方法：

做空白实验。

（5）随机误差。

（6）系统误差中的操作误差。

减免的方法：

多读几次取平均值。

（7）过失误差。

（8）系统误差中的试剂误差。

减免的方法：

做空白实验。

2.解：

因分析天平的称量误差为。

故读数的绝对误差

根据可得

这说明，两物体称量的绝对误差相等，但他们的相对误差并不相同。

也就是说，当被测定的量较大时，相对误差就比较小，测定的准确程度也就比较高。

3.解：

因滴定管的读数误差为，故读数的绝对误差

根据可得

这说明，量取两溶液的绝对误差相等，但他们的相对误差并不相同。

也就是说，当被测定的量较大时，测量的相对误差较小，测定的准确程度也就较高。

4.答：

（1）三位有效数字

（2）五位有效数字（3）四位有效数字（4）两位有效数字（5）两位有效数字（6）两位有效数字

5.答:

：

0.36应以两位有效数字报出。

6.答:

：

应以四位有效数字报出。

7.答:

：

应以四位有效数字报出。

8.答:

：

甲的报告合理。

因为在称样时取了两位有效数字，所以计算结果应和称样时相同，都取两位有效数字。

9.解：

根据方程2NaOH+H2C2O4•H2O==Na2C2O4+4H2O可知，

需H2C2O4•H2O的质量m1为：

相对误差为

则相对误差大于0.1%，不能用H2C2O4•H2O标定0.1mol•L-1的NaOH，可以选用相对分子质量大的作为基准物来标定。

若改用KHC8H4O4为基准物时，则有：

KHC8H4O4+NaOH==KNaC8H4O4+H2O

需KHC8H4O4的质量为m2，则

相对误差小于0.1%，可以用于标定NaOH。

10.答：

乙的准确度和精密度都高。

因为从两人的数据可知，他们是用分析天平取样。

所以有效数字应取四位，而甲只取了两位。

因此从表面上看甲的精密度高，但从分析结果的精密度考虑，应该是乙的实验结果的准确度和精密度都高。

11.答：

D

12.答：

D

13.解：

根据

得则S=0.1534%

当正确结果为15.34%时，

14.解：

（1）

（2）24.87%

（3）

（4）

15.解：

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）Xm=X大-X小=67.48%-67.37%=0.11%

16.解：

甲：

乙：

由上面|Ea1|<|Ea2|可知甲的准确度比乙高。

S1

综上所述，甲测定结果的准确度和精密度均比乙高。

17.解：

（1）根据得

u1=

（2）u1=-2.5u2=1.5.由表3—1查得相应的概率为0.4938，0.4332

则P（20.30≤x≤20.46）=0.4938+0.4332=0.9270

18.解：

=

查表3-1，P=0.4987故，测定结果大于11.6g•t-1的概率为：

0.4987+0.5000=0.9987

19.解：

=

查表3-1，P=0.4713故在150次测定中大于43.59%出现的概率为：

0.5000-0.4713=0.0287

因此可能出现的次数为1500.0287

20.解：

（1）

（2）已知P=0.95时，，根据

得

钢中铬的质量分数的置信区间为

（3）根据

得

已知，故

查表3-2得知，当时，此时

即至少应平行测定21次，才能满足题中的要求。

21.解：

（1）n=5

经统计处理后的测定结果应表示为：

n=5,s=0.11%

（2）,s=0.11%查表t0.95,4=2.78

因此

22.解：

（1）,s=0.70%查表t0.95,5=2.57

因此

（2）,s=0.70%查表t0.95,2=4.30

因此

由上面两次计算结果可知：

将置信度固定，当测定次数越多时，置信区间越小，表明越接近真值。

即测定的准确度越高。

23.解：

（1）

查表3-3得Q0.90,4=0.76,因Q>Q0.90,4,故1.83这一数据应弃去。

（2）

查表3-3得Q0.90,5=0.64,因Q

24.解：

（1）

查表3-4得,G0.95,4=1.46,G1G0.95,4故0.1056这一数据应舍去。

（2）

当P=0.90时，因此

当P=0.95时，因此

由两次置信度高低可知，置信度越大，置信区间越大。

25.解：

根据

查表3-2得t0.90,3=3.18,因t>t0.95,3，说明平均值与标准值之间存在显著性差异。

26.解：

查表3-2,t0.95,4=2.78,t

27.解：

n1=4

n2=5

查表3-5,fs大=3，fs小=4，F表=6.59，F

查表3-2,当P=0.90,f=n1+n2–2=7时,t0.90,7=1.90,t

故以0.90的置信度认为与无显著性差异。

28.解：

（1）7.9936÷0.9967-5.02=7.994÷0.9967-5.02=8.02-5.02=3.00

（2）0.0325×5.103×60.06÷139.8=0.0325×5.10×60.1÷140=0.0712

（3）（1.276×4.17）+1.7×10-4-（0.0021764×0.0121）

=（1.28×4.17）+1.7×10-4-（0.00218×0.0121）

=5.34+0+0

=5.34

（4）pH=1.05,[H+]=8.9×10-2

29.解：

（1）

查表3-4得,G0.95,6=1.82,G1

（2）

查表3-2得，t0.95,5=2.57,因t

第四章滴定分析法概论

1.答：

滴定分析法：

将一种已知准确浓度的试剂溶液（即标准溶液）由滴定管滴加到被测物质的溶液中，直到两者按照一定的化学方程式所表示的计量关系完全反应为止，然后根据滴定反应的化学计量关系，标定溶液的浓度和体积用量，计算出被测组分的含量，这种定量分析的方法称为滴定分析法。

滴定：

在用滴定分析法进行定量分析时，先将被测定物质的溶液置于一的容器中（通常为锥形瓶），在适宜的条件，再另一种标准溶液通过滴定管逐滴地加到容器里，直到两者完全反应为止。

这样的操作过程称为滴定。

标准溶液（滴定剂）：

已知准确浓度的试剂溶液。

标定：

将不具备基准物质条件的这类物质配制成近似于所需浓度的溶液，然后利用该物质与某基准物质或另一种标准之间的反应来确定其准确浓度，这一操作过程称为标定。

化学计量点：

当滴入的标准溶液与被测定的物质按照一定的化学计量关系全反为止，称反应达到了化学计量点。

滴定终点：

滴定进行至指示剂的颜色发生突变时而终，此时称为滴定点。

滴定误差：

滴定终点与化学计量点往往并不相同，由此引起测定结果的误差称为终点误差，又称滴定误差。

指示剂：

为了便于观察滴定终点而加入的化学试剂。

基准物质：

能用于直接配制标准溶液的化学试剂称为基准物质。

2.答：

表示每毫升标准溶液相当于被测物质的质量（g或mg）。

表示每毫升标准溶液相当于被测物质的质量分数。

3.答：

用（１）标定NaOH溶液的浓度时，结果偏高,用（２）标定HCl溶液的浓度时，结果偏低；用此NaOH溶液测定有机酸时结果偏高,用此HCl溶液测定有机碱时结果偏低。

4.解：

所得残渣为KCl，有3.427g

K2CO3+2HCl==2KCl+CO2+H2O

KOH+HCl==KCl+H2O

5.解：

因为，所以m增大（试剂中含有少量的水份），引起了结果偏高。

6.解：

H2SO4，KOH用间接配配制法配成标准溶液。

邻苯二甲酸氢钾，无水碳酸钠用直接配制法配成标准溶液。

H2SO4选用无水Na2CO3，KOH选用邻苯二甲酸氢钾。

7.解：

（1）.B

（2）.A（3）.B（4）.D（5）.B（6）.C

8.解：

（1）设取其浓溶液V1mL,,

CV=,

（2）设取其浓溶液V2mL,

（3）设取其浓溶液V3mL

9.解：

设需称取KMnO4x克

用标定法进行配制。

10.解：

设加入V2mLNaOH溶液，

即

解得:

V2=200mL

11.解：

已知MCaO=56.08g/moL,HCl与CaO的反应:

CaO+2H+=Ca2++H2O

即：

稀释后HCl标准溶液的浓度为：

设稀释时加入纯水为，依题意：

1.000×0.2000=0.1783×（1+10-3×Ｖ）

∴Ｖ=121.7ｍL

12.解：

设应称取xg

Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2+H2O

当Ｖ1=Ｖ=20mL，时

x=0.5×0.10×20×10-3×105.99=0.11g

当Ｖ2=Ｖ=25mL，时

x=0.5×0.10×25×10-3×105.99=0.13g

此时称量误差不能小于0.1%

13.解：

Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2+H2O

设HCl的浓度为，则可得关系式为：

14.解：

设NaOH的真实浓度为

则

当时，则

15.解：

设HCl和NaOH溶液的浓度为和

MgCO3+2HCl==MgCl2+CO2+H2O

30.33ｍLNaOH溶液可以中和36.40ｍLHCl溶液。

即

36.40/30.33=1.2

即1ｍLNaOH相当1.20ｍLMgCO3

因此，实际与MgCO3反应的HCl为：

48.48-3.83×1.20=43.88ｍL

由得

在由得

HCl和NaOH溶液的浓度分别为和

16.解：

根据公式：

（1）已知，和

代入上式得：

（2）Cr2O72-+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O

=

=0.03351g•mL-1

=0.1000mL•L-1

=0.04791g•mL-1

17.解：

（1）

=0.004794g•mL-1

（2）

=0.003361g•mL-1

18.解：

HAc%=

=

=3.47%

19.解：

2HCl+CaCO3==CaCl2+H2O+CO2

HCl+NaOH==NaCl+H2O

CaCO3%=

=

=66.31%

20.解：

2HCl+CaO==CaCl2+H2O

2HCl+CaCO3==CaCl2+H2O+CO2

n总HCl=0.2000=5mol

设称取混合物试样x克

则

解得x=0.23g

21.解：

2NaOH+H2C2O4==Na2C2O4+2H2O

设H2C2O4的百分含量为x%，得

第五章酸碱滴定法（陕师大教材）

1.答：

H2O的共轭碱为OH-；；

H2C2O4的共轭碱为HC2O4-；

H2PO4-的共轭碱为HPO42-；

HCO3-的共轭碱为CO32-；；

C6H5OH的共轭碱为C6H5O-；

C6H5NH3+的共轭碱为C6H5NH3；

HS-的共轭碱为S2-；

Fe（H2O）63+的共轭碱为Fe（H2O）5（OH）2+；

R-NHCH2COOH的共轭碱为R-NHCH2COO。

2.答：

H2O的共轭酸为H+；

NO3-的共轭酸为HNO3；

HSO4-的共轭酸为H2SO4；

S2的共轭酸为HS-；

C6H5O-的共轭酸为C2H5OH

Cu（H2O）2（OH）2的共轭酸为Cu（H2O）2（OH）+；

（CH2）6N4的共轭酸为（CH2）6NH+；

R—NHCH2COO-的共轭酸为R—NHCHCOOH，

的共轭酸为