北京大学分析化学教材习题思考题答案wordWord格式.doc
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1.10移取KHC2O4·
H2C2O4溶液25.00mL，以0.1500mol·
L-1NaOH溶液滴定至终点时消耗25.00mL。
现移取上述KHC2O4·
H2C2O4溶液20.00mL，酸化后用0.04000mol·
L-1KMnO4溶液滴定至终点时需要多少毫升？
酸碱反应中：
氧化还原反应中：
第2章习题参考答案
2.1测定某样品中氮的质量分数时，六次平行测定的结果是20.48%、20.55%、20.58%、20.60%、20.53%、20.50%。
（1）计算这组数据的平均值、中位数、平均偏差、标准差、变异系数和平均值的标准差；
（20.54%,20.54%,0.12%,0.037%,0.046%,0.22%,0.019%）
（2）若此样品是标准样品，其中氮的质量分数为20.45%，计算以上测定结果的绝对误差和相对误差。
（+0.09%,0.44%）
2.2测定试样中CaO的质量分数时，得到如下结果：
35.65%、35.69%、35.72%、35.60%。
问：
（1）统计处理后的分析结果应如何表示？
（2）比较95%和90%置信度下总体平均值的置信区间。
（1）结果表示为：
n=4，，s=0.052%
（2），则，
μ的95%置信区间为：
，则，
同理：
μ的90%置信区间为：
（35.60%，35.72%）
2.3根据以往经验，用某一方法测定矿样中锰的质量分数时，标准偏差（即s）是0.12%。
现测得锰的质量分数为9.56%，如果分析结果分别是根据一次、四次、九次测定得到的，计算各次结果平均值的置信区间（95%置信度）。
已知s=0.12%，，，a=0.05，μ0.05=1.96
μ的95%置信区间：
n=1，（9.56%-1.96×
0.12%，9.56%+1.96×
0.12%）=（9.32%，9.80%）
n=4，（9.44%，9.68%）
n=9，（9.48%，9.64%）
2.4某分析人员提出了测定氯的新方法。
用此法分析某标准样品（标准值为16.62%），四次测定的平均值为16.72%，标准差为0.08%。
问此结果与标准值相比有无显著差异（置信度为95%）。
已知：
n=4，，s=0.08%
假设：
μ=μ0=16.62%
t表=t0.05（3）=3.18>
t计算
说明测定结果与标准值无显著差异。
2.5在不同温度下对某试样作分析，所得结果（%）如下：
10℃：
96.5，95.8，97.1，96.0
37℃：
94.2，93.0，95.0，93.0，94.5
试比较两组结果是否有显著差异（置信度为95%）。
n1=4，，s1=0.6%
n2=5，，s2=0.9%
（1）用F检验法检验s1=s2是否成立（a=0.10）
假设s1=s2
∴s1与s2无显著差异。
（2）用t检验法检验μ1是否等于μ2
假设μ1=μ2
t计算>
t表=t0.10（7）=1.90，
∴μ1与μ2有显著差异。
2.6某人测定一溶液浓度（mol·
L-1），获得以下结果：
0.2038、0.2042、0.2052、0.2039。
第三个结果应否弃去？
结果应如何表示？
测定了第五次，结果为0.2041，这时第三个结果可以弃去吗？
（置信度为90%）
∴0.2052应保留。
测定结果可用中位数表示：
若进行第五次测定，
∴0.2052应弃去。
2.7标定0.1mol·
L-1HCl，欲消耗HCl溶液25mL左右，应称取Na2CO3基准物多少克？
从称量误差考虑能否优于0.1%？
若改用硼砂（Na2B4O7·
10H2O）为基准物，结果又如何？
2.8下列各数含有的有效数字是几位？
0.0030（2位）；
6.023×
1023（4位）；
64.120（5位）；
4.80×
10-10（3位）；
998（3位）；
1000（不明确）；
1.0×
103（2位）；
pH=5.2时的[H+]（1位）。
2.9按有效数字计算下列结果：
（1）213.64+4.4+0.32442；
（218.3）
（2）；
（2.10）
（3）pH=12.20溶液的[H+]。
（6.3×
10-13）
2.10某人用络合滴定返滴定法测定试样中铝的质量分数。
称取试样0.2000g，加入0.02002mol·
L-1EDTA溶液25.00mL，返滴定时消耗了0.02012mol·
L-1Zn2+溶液23.12mL。
请计算试样中铝的质量分数。
此处有效数字有几位？
如何才能提高测定的准确度。
=0.477%
滴定中Al3+净消耗EDTA还不到2mL，故有效数字应为三位。
标准溶液的浓度已经较稀，所以提高测定准确度的有效方法是增加样品量。
第3章习题与部分思考题参考答案
3.1从手册中查出下列各酸的酸度常数pKa，分别计算它们的Ka及与其相应的共轭碱的Kb值。
（1）H3PO4；
（2）H2C2O4；
（3）苯甲酸；
（4）NH+4；
（5）Ph-NH3+。
H3PO4
H2C2O4
苯甲酸
NH+4
Ph-NH+3
1
2
3
pKa
2.16
7.21
12.32
1.25
4.29
4.21
9.25
4.62
Ka
6.9×
10-3
6.2×
10-8
4.8×
10-13
5.6×
10-2
5.1×
10-5
10-10
2.4×
Kb
2.1×
1.6×
10-7
1.4×
10-12
1.9×
1.8×
4.2×
3.2
（1）计算pH=5.0时，H3PO4的摩尔分数x3、x2、x1、x0。
（2）假定H3PO4各种形式总浓度是0.050mol·
L-1，问此时H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-的浓度各为多少？
（1）
（2）c=0.050mol·
L-1
3.3某溶液中含有HAc、NaAc和Na2C2O4，其浓度分别为0.80、0.29和1.0×
10-4mol·
L-1。
计算此溶液中C2O42-的平衡浓度。
溶液的酸度由HAc-Ac-所决定
3.4三个烧杯中分别盛有100mL0.30mol·
L-1的HAc溶液。
如欲分别将其pH调整至4.50、5.00及5.50，问应分别加入2.0mol·
L-1的NaOH溶液多少毫升？
，可算得x0
pH
4.50
5.00
5.50
x0
0.35
0.63
0.85
V（NaOH）
5.3
9.5
12.8
3.5已知NH+4的pKa=9.25。
计算I=0.10时，NH+4的pKMa和pKCa。
I=0.1时，查附录表一，，
3.6写出下列物质水溶液的质子条件：
（1）NH3；
（2）NH4Cl；
（3）Na2CO3；
（4）KH2PO4；
（5）NaAc+H3BO3。
（1）NH3 [NH4+]+[H+]=[OH-]
（2）NH4Cl [H+]=[NH3]+[OH-]
（3）Na2CO3 [H+]+[HCO-3]+2[H2CO3]=[OH-]
（4）KH2PO4 [H+]+[H3PO4]=[HPO42-]+2[PO43-]+[OH-]
（5）NaAc+H3BO3 [H+]+[HAc]=[H2BO3-]+[OH-]
3.7计算下列各溶液的pH：
（1）0.10mol·
L-1ClCH2COOH（氯乙酸）；
（2）0.10mol·
L-1六次甲基四胺（CH2）6N4；
（3）0.010mol·
L-1氨基乙酸；
（4）氨基乙酸溶液等电点（即NH3+CH2COOH和NH2CH2COO-两种离子的浓度相等时）；
（5）0.10mol·
L-1Na2S;
（6）0.10mol·
L-1H2SO4。
（1）0.10mol·
L-1ClCH2COOH，
∴应用近似式：
解一元二方程：
pH=1.96
（2）0.10mol·
L-1（CH2）6N4 pKb=8.87
∴可用最简式
pH=pKw-pOH=14.00-4.94=9.06
（3）0.010mol·
L-1氨基乙酸（HA）
∵Ka1与Ka2相差较大，[HA]≈c（HA）
pH=6.15
（4）氨基乙酸溶液等电点
[H2A+]=[A-]
pH=6.06
（5）0.10mol·
L-1Na2S
pKa1 7.05 pKb1 1.08
pKa2 12.92 pKb2 6.95
先按一元弱碱处理，
∴用近似式，
解一元二次方程得，，pH=12.77
此时，
因此，按一元弱碱处理合理。
（6）0.010mol·
L-1H2SO4pKa2=1.92
H2SO4=H++HSO-4（强酸+弱酸）
质子条件：
[H+]=[SO42-]+c（H2SO4）+[OH-]
解一元二次方程得，[H+]=10-1.84pH=1.84
3.8计算下列溶液的pH：
（1）50mL0.10mol·
L-1H3PO4；
（2）50mL0.10mol·
L-1H3PO4+25mL0.10mol·
L-1NaOH；
（3）50mL0.10mol·
L-1H3PO4+50mL0.10mol·
（4）50mL0.10mol·
L-1H3PO4+75mL0.10mol·
L-1NaOH。
（1）50mL0.10mol·
L-1H3PO4
[H+]=[H2PO4-]+2[HPO42-]+3[PO43-]+[OH-]
[H+]=
先按一元弱酸处理，
∴用近似式，
解一元二次方程得，[H+]=10-1.64pH=1.64
∴以上结果合理。
（2）50mL0.10mol·
L-1H3PO4+25mL0.10mol·
L-1NaOH
先用最简式，
因此，[H+]与c（H3PO4），c（H2PO4-）相比，不可忽略，应用近似式
解方程得，
[H+]=10-2.29 pH=2.29
（3）50mL0.10mol·
L-1H3PO4+50mL0.10mol·
∵Ka1与Ka2相差较大，[H2PO-4]=c（H2PO-4）
（4）50mL0.10mol·
L-1H3PO4+75mL0.10mol·
先按最简式，
∵
∴按最简式计算合理，pH=7.21
3.9配制pH为2.00和10.00的氨基乙酸缓冲溶液各100mL，其缓冲物质总浓度为0.10mol·
问需分别称取氨基乙酸（NH2CH2COOH）多少克？
加1.0mol·
L-1HCl或1.0mol·
L-1NaOH各多少毫升？
（Mr=75.07）
（a）配制pH=2.00的缓冲溶液，应加入HCl
ZeroLevel：
c（HCl），H+A-，H2O
质子条件：
[H+]+[H2A+]=[A-]+[OH-]+c（HCl）
c（HCl）=[H+]+[H2A+]=[H+]+
（b）配制pH10.00的缓冲溶液，应加入NaOH
c（NaOH），H+A-，H2O
c（NaOH）+[H+]+[H2A+]=[A-]+[OH-]
解法2
按共轭酸碱体系计算
（a）c（H2A+）=c（HCl），c（H+A-）=0.10-c（HCl）
解得，c（HCl）=0.079mol·
（b）c（A-）=c（NaOH），c（H+A-）=0.10-c（A-）
解得，c（NaOH）=0.062mol·
3.10某滴定反应过程中会产生1.0mmolH+，现加入5.0mLpH为5.00的HAc-Ac-缓冲溶液控制溶液酸度。
如欲使反应体系的pH下降不到0.30单位，该缓冲溶液中的HAc和Ac-浓度各为多少？
若配制此溶液1L，应加多少克NaAc·
3H2O和多少毫升冰醋酸（17mol·
L-1）？
方法一
方法二
将Ka=10-4.67，[H+]=10-5.00代入上式，
解得，c=1.25mol·
3.11用0.1000mol·
L-1NaOH溶液滴定0.1000mol·
L-1甲酸溶液，化学计量点的pH是多少？
计算用酚酞作指示剂（pT为9.0）时的终点误差。
0.1000mol·
L-1NaOH滴定0.1000mol·
L-1HCOOH
HCOOHpKa=3.77pKb=10.23
sp时，
酚酞作指示剂，pT=9.0，即pHep=9.0
（1）用代数法
（2）用Et公式
（3）查终点误差图
，
查图得，Et=0.02%
3.12用2.0×
10-3mol·
L-1HCl溶液滴定20.00mL2.0×
L-1Ba（OH）2，化学计量点前后0.1%的pH是多少？
若用酚酞作指示剂（终点pH为8.0），计算终点误差。
2.0×
10-3mol·
L-1HCl滴定2.0×
L-1Ba（OH）2
zeroLevel：
c（HCl），c（Ba（OH）2），H2O
sp前0.1%，
pH=8.13
sp后0.1%，
pH=5.88
酚酞作指示剂，pHep=8.0
3.13用0.1000mol·
L-1HCl溶液滴定20.00mL0.1000mol·
若NaOH溶液中同时含有0.2000mol·
L-1NaAc，计算化学计量点以及化学计量点前后0.1%时的pH；
若滴定到pH7.0，终点误差有多大？
L-1HCl
↓
L-1NaOH+0.2000mol·
L-1NaAc
sp时：
0.1000mol·
pH=8.88
sp前0.1%，有0.1%NaOH未被滴定，溶液中含有：
剩
pH=9.70
sp后0.1%，过量HCl（0.0500×
0.1%）使Ac-转化成HAc：
pH=8.06
计算pH7.0时的Et，
3.14用0.5000mol·
L-1HCl溶液滴定0.5000mol·
L-1一元弱碱B（pKb=6.00），计算化学计量点的pH；
若所用溶液的浓度都是0.0200mol·
L-1，结果又如何？
（1）0.5000mol·
L-1HCl滴定0.5000mol·
L-1B，（pKb=6.00，pKa=8.00）
sp时，
sp前0.1%，
sp后0.1%，
亦可用误差公式计算：
时，ΔpH=±
0.70
故滴定突跃为：
5.00~3.60
（2）0.0200mol·
L-1HCl滴定0.0200mol·
L-1B
sp时，
sp前0.1%，
（HB+B）
，解得，pH=5.21
（HB+HCl）
，解得，pH=4.79
3.15分别计算0.1000mol·
L-1NaOH滴定0.1000mol·
L-1H3PO4至pH=5.0和pH=10.0时的终点误差。
0.1000mol·
¯
0.1000mol·
L-1H3PO4
sp1H2PO-4（0.0500mol·
L-1）
¯
sp2HPO2-4（0.0333mol·
H3PO4：
pKa1 pKa2 pKa3
2.16 7.21 12.32
方法一：
利用误差公式
时，
方法二：
代数法
3.16用克氏定氮法测定试样含氮量时，用过量的100mL0.3mol·
L-1HCl吸收氨，然后用0.2mol·
L-1NaOH标准溶液返滴。
若吸收液中氨的总浓度为0.2mol·
L-1，计算化学计量点的pH和返滴到pH4.0及7.0时的终点误差。
（此题实际为HCl滴定NH3体系）
NH3被吸收后，剩余HCl浓度为0.3-0.2=0.1mol·
L-1，
用0.2mol·
L-1NaOH回滴，消耗碱的体积为，
因此终点体积为150mL，sp时溶液为NH4+
（1）代数法计算Et
HCl，NH3，NaOH，H2O
[H+]+[NH4+]+c（NaOH）=c（HCl）+[OH-]
物料平衡：
c（NH3）=[NH4+]+[NH3]
pHep=4.0，
pHep=7.0，
（2）用终点误差公式计算Et，
，；
（计算结果与代数法同）
（注意：
当返滴到pH4.0，HCl过量，误差为正；
返滴至pH7.0，NaOH过量，误差为负。
）
3.17现有一含磷样品。
称取试样1.000g，经处理后，以钼酸铵沉淀磷为磷钼酸铵，用水洗去过量的钼酸铵后，用0.1000mol·
L-1NaOH50.00mL溶解沉淀。
过量的NaOH用0.2000mol·
L-1HNO3滴定，以酚酞作指示剂，用去HNO310.27mL，计算试样中的磷和五氧化二磷的质量分数。
=0.3802%
3.18有一含Na2CO3与NaOH的混合物。
现称取试样0.5895g，溶于水中，用0.3000mol·
L-1HCl滴定至酚酞变色时，用去HCl24.08mL；
加甲基橙后继续用HCl滴定，又消耗HCl12.02mL。
试计算试样中Na2CO3与NaOH的质量分数。
HCl
¯
NaOH+Na2CO3
PP¯
V1
HCO3-
MO¯
V2
H2CO3
=24.55%
3.19某试样含Na2CO3、NaHCO3及其他惰性物质。
称取试样0.3010g，用酚酞作指示剂滴定时，用去0.1060mol·
L-1HCl20.10mL，继续用甲基橙作指示剂滴定，共用去HCl47.70mL。
计算试样中Na2CO3与NaHCO3的质量分数。
Na2CO3、NaHCO3
PP¯
HCO3-
MO¯
H2CO3
=75.03%
=22.19%
3.20某学生标定一NaOH溶液，测得其浓度为0.1026mol·
但误将其暴露于空气中，致使吸收了CO2。
为测定CO2的吸收量，取该碱液25.00mL，用0.1143mol·
L-1HCl滴定至酚酞终点计耗去HCl溶液22.31mL。
计算：
（1）每升该碱液吸收了多少克CO2？
（2）用该碱液去测定弱酸浓度，若浓度仍以0.
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