分析化学前八章课后习题答案第六版李发美Word文件下载.docx

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4．什么叫误差传递？

为什么在测量过程中要尽量避免大误差环节？

5．何谓t分布？

它与正态分布有何关系？

6．在进行有限量实验数据的统计检验时，如何正确选择置信水平

7．为什么统计检验的正确顺序是：

先进行可疑数据的取舍，再进行F检验，在F检验通过后，才能进行t检验

8．说明双侧检验与单侧检验的区别，什么情况用前者或后者9．何谓线性回归？

相关系数的意义是什么？

10．进行下述运算，并给出适当位数的有效数字。

2.524.1015.146.16104

（2）

3.0121.145.100.00011203（3）

51.04.031042.5120.002034（4）

0.03248.12.12101.0502

（5）

2.28562.515.421.89407.50103.5462（6）pH=2.10,求[H+]=

（2.54某103；

2.98某106；

4.02；

53.0；

3.144；

7.9某103mol/L）11．两人测定同一标准试样，各得一组数据的偏差如下：

（1）0.3

（2）0.1

－0.20.1

－0.4－0.6

0.20.2

0.1－0.1

0.4－0.2

0.00.5

－0.3－0.2

0.20.3

－0.30.1

①求两组数据的平均偏差和标准偏差；

②为什么两组数据计算出的平均偏差相等，而标准偏差不等？

③哪组数据的精密度高？

（①d1＝0.24，d2＝0.24，Sl＝0.28，S2＝0.31。

）

解：

d1d2n0.30.20.40.20.10.40.00.30.20.3100.10.10.60.20.10.20.50.20.30.11020.240.24

（某S1i1i某）n1n0.30.20.40.20.10.40.00.30.20.3922222222220.28（某S2i1i某）2n10.10.10.60.20.10.20.50.20.30.1922222222220.31

②因为标准偏差能突出大偏差。

③第一组数据的精密度高

d1=142.1-146.6=-4.5d2=147.0-146.6=0.4d3=146.2-146.6=-0.4d4=145.2-146.6=-1.4d5=143.8-146.6=-2.8d6=146.2-146.6=-0.4d7=147.3-146.6=0.7d8=150.3-146.6=3.7d9=145.9-146.6=-0.7d10=151.8-146.6=5.2

2

n（某Si1i某）2n1Sh4.50.40.41.42.80.40.73.70.75.2922222222222.8RSD100%（2.8/146.6）100%1.9．测定碳的相对原子质量所得数据：

12.0080、12.0095、12.0099、12.0101、12.0102、12.0106、12.0111、12.0113、12.0118及12.0120。

求算：

①平均值；

②标准偏差；

③平均值的标准偏差；

④平均值在99%置信水平的置信限。

某12.008012.009512.009912.010112.010212.010612.011112.011312.011812.012022

12.0104n（某Si1i某）2n10.0012

S某0.0012100.00038

t0.01,90.000380.0012

14．某HCl溶液浓度为（3.6±

0.2）某10mol/L，按偶然误差传递规则计算溶液的pH。

pH=-lg[H+]=-lg[（3.6±

0.2）某10-3]=2.44±

0.025由于

SRR0.2103.61033-3

0.140.056，SR=2.44某（±

0.056）=±

所以pH=2.44±

0.14

15．用重量法测定试样中Fe含量时，六次测定结果的平均值为46.20%；

用滴定分析法四次测定结果的平均值为46.02%；

两者的标准偏差都是0.08%。

这两种方法所得的结果是否存在显著性差别

（n11）S1（n21）S2n1n22n1n2n1n222SR50.08230.08210224103.50.08%

某1某2tSR46.2046.020.08t0.05,8=2.306，存在显著性差别。

16．在用氯丁二烯氯化生产二氯丁二烯时，产品中总有少量的三氯丁二烯杂质存在。

分析表明，

3

杂质的平均含量为1.60%。

改变反应条件进行试生产，每5小时取样一次，共取六次，测定杂质含量分别为：

1.46%、1.62%、1.37%、1.71%、1.52%及1.40%。

问改变反应条件后，产品中杂质含量与改变前相比，有明显差别吗（α＝0.05时）？

某1.51%t0.05,5=2.571无显著性差别。

17．用化学法与高效液相色谱法（HPLC）测定同一复方乙酰水杨酸（APC）片剂中乙酰水杨酸的含量，测得的标示量含量如下：

HPLC（3次进样的均值）：

97.2%、98.1%、99.9%、99.3%、97.2%及98.1%；

化学法：

97.8%、97.7%、98.1%、96.7%及97.3%。

问：

①两种方法分析结果的精密度与平均值是否存在显著性差别？

②在该项分析中HPLC法可否替代化学法

HPLC：

F＝S1S2S0.13%t1.51-1.600.1361.7

某98.3%某97.5%1.122S1.1%S0.54e.05,5,46.26

220.544.15精密度无显著性差别SR（n11）S1（n2-1）S2n1n2n1n2n1n222251.140.546565652220.90%某1-某2tSR98.3-97.50.901.5t0.05,92.262

平均值无显著性差别。

HPLC法可以替代化学法。

18．用基准Na2CO3标定HCl标准溶液浓度，共测定5次，获得如下结果：

0.1019、0.1027、0.1021、0.1020、0.1018（mol/L）。

①用Grubb检验法决定对可以数据0.1027mol/L的取舍；

②求出平均值、标准偏差、相对标准偏差。

n=5；

某0.1021mol/L；

S=3.54某10-4mol/L；

RSD=0.35%

G0.10270.10213.541041.69G0.05,5=1.71，G<

G0.05,5，保留。

19．用HPLC分析某中药复方制剂中绿原酸的含量，共测定6次，其平均值某＝2.74%，S某＝0.56%。

试求置信水平分别为95%和99%时平均值的置信区间。

4

P95%：

t0.05,52.571P99%：

t0.01,54.032某t0.05,5某t0.01,5S某nS某n（2.742.571（2.744.0320.5660.566）%（2.740.59）%

）%（2.740.92）．用巯基乙酸法进行亚铁离子的分光光度法测定。

在波长605nm测定试样溶液的吸光度（A），所得数据如下：

某（μgFe/100m1）：

01020304050y（A＝lgI0/I）：

0.0090.0350.0610.0830.1090.133

试求：

①吸光度－浓度（A-c）的回归方程式；

②相关系数；

③A=0.050时，试样溶液中亚铁离子的浓度。

nninn某iyibi1n2某i1n2i1i1yi0.00247

n某i（某i）i1nnai1yib某ii1n0.010

y＝0.010＋0.00247c

n（某ri1ni某）（yiy）n0.9997

（yiy）2（某i1i某）2i1A=0.050时，0.050＝0.010＋0.00247c，c＝16.2μg/100m1

第四章酸碱滴定法

1．下列各酸，哪些能用NaOH溶液直接滴定或分步滴定哪些不能？

如能直接滴定，各应采用什么指示剂？

（1）甲酸（HCOOH）Ka＝1.8某104

（2）硼酸（H3BO3）Ka1＝5.4某1010

5

（3）琥珀酸（H2C4H4O4）Ka1＝6.9某105，Ka2＝2.5某106

（4）柠檬酸（H3C6H5O7）Ka1＝7.2某104，Ka2＝1.7某105，Ka3＝4.1某107（5）顺丁烯二酸Ka1＝1.5某102，Ka2＝8.5某107（6）邻苯二甲酸Ka1＝1.3某10

，Ka2＝3.1某10

6

（1）cKa≥108，可以直接滴定，酚酞。

（2）cKa≤108，不能直接滴定。

可用甘油或甘露醇等多元醇与H3BO3配位增加酸的强度。

（3）cKa1＞108，cKa2＞108，但Ka1/cKa2＜104，不能分步滴定，一个突跃，酚酞。

（4）cKa1＞10，cKa2＞10，cKa3≈10，cKa1/cKa2＜10，cKa2/cKa3＜10，不能分步滴定。

（5）cKa1＞108，cKa2＞108，cKa1/cKa2＞104，能分步滴定，二个突跃，先用甲基橙，再用酚酞。

（6）cKa1＞108，cKa2＞108，cKa1/cKa2＜104，不能分步滴定，一个突跃，酚酞。

2．NaOH标准溶液吸收了空气中的CO2，当用于滴定

（1）强酸

（2）弱酸时，对滴定的准确度各有何影响？

（1）滴定强酸时：

若用甲基橙：

CO32-→H2CO3，消耗2molH+，无影响。

若用酚酞：

碱性变色，CO3→HCO3，消耗1molH，结果偏低。

（2）滴定弱酸时：

计量点pH＞7，只能用酚酞，结果偏低。

3．标定HCl溶液时，若采用

（1）部分风化的Na2B4O710H2O；

（2）部分吸湿的Na2CO3；

（3）在110℃烘过的Na2CO3，则标定所得的浓度偏低、偏高，还是准确？

为什么？

（1）偏低；

（2）偏高；

（3）偏高。

4．为什么用盐酸可滴定硼砂而不能直接滴定醋酸钠？

又为什么用氢氧化钠可滴定醋酸而不能直接滴定硼酸？

（1）Na2B4O710H2O可看成是H3BO3和NaH2BO3按1：

1组成的，则

B4O72-+5H2O=2H2BO3-+2H3BO3

H2BO3的Kb-2--+

8

1.0105.41014101.8105，由于cKb＞10，

故可用HCl标准溶液滴定。

而NaAc的Kb1.0101451.7105.91010，由于cKb＜108，故不能用HCl标准溶液直接滴定。

（2）同上，因为HAc的Ka=1.7某10-5，cKa＞108，所以可用NaOH滴定；

而硼酸H3BO3的实际

形式为HBO2H2O，Ka=5.4某10-10，cKa＜108，故不能用NaOH标准溶液直接滴定。

5．酸碱指示剂的变色原理是什么？

什么是变色范围？

选择指示剂的原则是什么？

6．试用酸碱质子理论解释水分对非水溶液滴定酸或碱的影响。

水分对非水溶液滴定酸或碱有影响。

因为水既可以接受质子，又可给出质子，从质子理论的观点看来，水既是酸性杂质，又是碱性杂质。

所以在非水滴定中，无论滴定的物质是酸还是碱，水均消耗较多的标准溶液。

7．在下列何种溶剂中，醋酸、苯甲酸、盐酸及高氯酸的酸强度都相同？

（1）纯水；

（2）浓硫酸；

（3）液氨；

（4）甲基异丁酮

8．用非水酸碱滴定法测定下列样品，应选择何种溶剂、指示剂、标准溶液？

①醋酸钠；

②苯甲酸；

③磺胺嘧啶；

④枸橼酸钠；

⑤苯酚解：

显酸性的：

②、⑤显碱性的：

①、③、④

酸性碱性溶剂二甲基甲酰胺HAc指示剂百里酚蓝结晶紫标准溶液NaOCH3HClO49．下列溶剂中何者为质子溶剂？

何者为无质子溶剂？

若为质子溶剂，是酸性溶剂还是碱性溶剂？

若为无质子溶剂，是偶极亲质子溶剂还是惰性溶剂？

（1）冰醋酸；

（2）二氧六环；

（3）乙二胺；

（4）甲基异丁酮；

（5）苯；

（6）水；

（7）乙醚；

（8）异丙醇；

（9）丙酮；

（10）丁胺。

10．若要对苯酚、HAc、水杨酸、HClO4进行区分滴定，应选用何种溶剂、滴定剂？

以甲基异丁酮（pK>

30）为溶剂，以氢氧化四丁胺为滴定剂。

11．试设计测定下列混合物中各组分的方法，写出滴定原理、指示剂、操作步骤及计算公式。

（1）HCl和H3PO4；

（2）HCl和硼酸；

（3）HCl和NH4Cl；

（4）HCl和HAc；

（5）Na3PO4

和NaOH；

（6）Na3PO4和Na2HPO4；

（7）NaHSO4和NaH2PO4；

（8）NH3H2O和NH4Cl

均可滴定。

先用甲基橙，变色时V1（HCl→H2O，H3PO4→H2PO4-）

再用酚酞，变色时V2（H2PO4-→HPO42-）

H3BO3的Ka=7.3某10-10，不能用NaOH滴定，而加入甘油后可用NaOH直接滴定。

所以，可先用NaOH标准溶液滴定HCl，以甲基橙为指示剂，由红变黄，记下体积，可求出HCl的含量；

再将适量的甘油加入后摇匀，加入酚酞指示剂，用NaOH标准溶液滴定至粉红色，记下体积即可测定硼

7

酸的含量。

①NH4+的pKa＝9.25，不能用NaOH滴定，用NaOH标准溶液滴定HCl完全后，溶液NH4+＋NaCl（pH≈5.2），甲基红。

②再用NH4Cl与甲醛反应释放H+，酚酞，用NaOH滴定。

①用NaOH标准溶液，甲基黄为指示剂，滴至NaCl＋HAc，求HCl；

②用NaOH标准溶液，酚酞为指示剂，滴至NaCl＋NaAc，求HAc。

（5）Na3PO4和NaOH；

方法1：

①用HCl标准溶液，百里酚酞为指示剂滴定至无色，滴至Na2HPO4＋NaCl，V1；

②用HCl标准溶液，甲基橙为指示剂滴定至橙色，①生成的Na2HPO4→NaH2PO4，V2。

Na3PO4→V2，NaOH→V1-V2方法2：

①甲基橙为指示剂，用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙，所用HCl溶液的体积V1。

消耗HCl的物质的量等于2n（Na3PO4）+n（NaOH）。

②另一份待测液，百里酚酞指示剂，用HCl溶液滴定至蓝色忽然变浅，所用HCl溶液的体积V2。

消耗HCl的物质的量等于n（Na3PO4）+n（NaOH）。

通过以上两组实验数据即可求出各组分含量。

①用HCl标准溶液，酚酞为指示剂，滴至Na2HPO4，V1；

②用HCl标准溶液，甲基橙为指示剂，滴至NaH2PO4，V2。

Na3PO4→V1，Na2HPO4→V2-V1（7）NaHSO4和NaH2PO4；

①取混合液一份，以甲基橙为指示剂，用NaOH滴定至黄色。

仅有NaHSO4被滴定，设消耗NaOH体积为V1。

以V1计算NaHSO4的含量。

②在上溶液中加入百里酚酞作指示剂，用NaOH滴定至浅蓝色，设消耗NaOH体积为V2。

以V2计算Na2HPO4的含量。

（8）NH3H2O和NH4Cl；

①NH3H2O为弱碱，cKb＞108，可用HCl标准溶液滴定，甲基红。

②用甲醛法测NH4Cl。

12．有一碱液，可能含有NaOH，Na2CO3，或NaHCO3，也可能是其中两者的混合物。

今用盐酸溶液滴定，以酚酞为指示剂，消耗HCl体积为V1；

后用甲基橙指示剂，继续用HCl溶液滴定，又消耗HCl体积为V2。

当出现下列情况时，溶液各由哪些物质组成？

（1）V1＞V2，V2＞0；

（2）V2＞V1，V1＞0；

（3）V1=V2；

（4）V1=0，V2＞0；

（5）V1＞0，V2=0，｛

（1）NaOH+Na2CO3

（2）Na2CO3+NaHCO3（3）Na2CO3（4）NaHCO3（5）NaOH｝13．计算下列溶液pH

①0.10mol/LNaH2PO4；

②0.05mol/LK2HPO4；

③0.05mol/L醋酸＋0.05mol/L醋酸钠；

④0.1mol/L醋酸钠；

⑤0.05mol/L邻苯二甲酸氢钾；

⑥0.20mol/LH3PO4；

⑦0.10mol/LNH4CN；

⑧0.10mol/LH3BO3；

⑨0.05mol/LNH4NO3

①[H]-Ka1Ka22.19105mol/LpH4.66

-14

②HPO4为两性物质，cKa3=0.05某4.8某10=2.4某10<

20Kw，,c>

20Ka2，又因c+Ka2≈c，用近似式计算

[H]+-13

Ka2（Ka3cKw）Ka2c6.210（4.8108130.0501.01014）0.0502.051010mol/L

pH9.69③缓冲溶液pHpKalgcbcapKa4.76

④[OH]pH8.88

-Kbc1.0101451.7100.17.67106mol/LpOH5.12

⑤[H]Ka1Ka2-3

1.310-8

33.110-13

66.35105mol/LpH4.20

8⑥Ka1=6.9某10，Ka2=6.2某10，Ka3=4.8某10，2Ka2Ka1c26.2106.9103可忽略H3PO40.05，

0.20第二级解离，cKa1≥20Kw，c/Ka1=0.2/6.9某10-3<

500，则采用近似式计算：

[H]+Ka1Ka14Ka1c220.034mol/LpH1.479

⑦[H]⑧[H]⑨[H]+KaKa'

KacKa'

c6.2105.41010105.610105.8910610mol/LpH9.23

0.17.3510mol/LpH5.13

5.610100.055.2910mol/LpH5.28614．当下列溶液各加水稀释10倍时，其pH值有何变化？

计算变化前后的pH值。

（1）0.1mol/LHCl；

（2）0.1mol/LNaOH；

（3）0.1mol/LHAc；

（4）0.1mol/LNH3H2O＋0.1mol/LNH4Cl

（1.00，2.00；

13.00，12.00；

2.88，3.38；

9.25，9.25）15．用下列数据近似地计算弱酸或弱碱的离解常数：

（1）某一元弱酸摩尔质量为122.1，称取1.04g，配成100ml水溶液，其pH为2.64，计算弱酸的pKa。

（2）某一元弱碱的共轭酸水溶液，浓度为0.10mol/L，其pH为3.48，计算该弱碱的Kb值。

（1）c=0.0852mol/L[H]KacpKa4.21

（2）[H]KwKbcKb9.1109

16．用NaOH液（0.20mol/L）滴定一氯乙酸（0.20mol/L）至甲基橙变黄（pH4.4）时，还有百分之几的一氯乙酸未被滴定？

3解：

Ka1.410

计算滴定误差

[OH]TE%HAcp2.5110101000.02760.11002.76%即：

还有2.76％的一氯乙酸未反应

17．计算用NaOH液（0.10mol/L）滴定HCOOH（0.10mol/L）到化学计量点时溶液的pH，并说明应选择何种指示剂？

[OH]-KwKac1101441.8100.051.710mol/L

6用酚酞做指示剂pOH5.77pH8.2318．取苯甲酸溶液25.00ml，用NaOH溶液（0.1000mol/L）滴定误选甲基红作指示剂，当滴定剂加到20.70ml时达到终点，溶液的pH为6.20。

计算：

①滴定终点误差；

②计量点的pH；

③苯甲

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