第一章 - 定量分析化学概论 - - 分析化学 - 武汉大学第四版 - 参考答案[1]

第一章 定量分析化学概论 习题

1． 某矿石的最大颗粒直径为10 mm，若k值为0.1 kg·mm-2，问至少应采取多少试样才具代

表性？若将该试样破碎，缩分后全部通过10号筛，应缩分几次？若要求最后获得的分析试样不超过100 g，应使试样通过几号筛？ 解：（1）mQ ≥kd 2 = 0.1 kg·mm-2 × (10mm)2 = 10kg； 至少应采10kg试样才具代表性。

（2）10号筛筛孔直径d = 2.00mm（见51页表1-1）；

最小取样量为：kd 2 = 0.1kg·mm-2 × (2.00mm)2 = 0.4kg； 设：缩分次数为n，10/2n≥0.4, 解得n≤4； 所以应缩分4次。 （3）据mQ ≥kd ，得d≤

2

mQk =

100?10?3 = .1.0mm；

0.1 查51页表1-1得：10号筛d = 2.00mm，20号筛d = 0.83mm； 所以应使试样通过20号筛，可满足其要求。

2． 用氧化还原滴定法测得FeSO4·7H2O中铁的质量分数为20.01%，20.03%，20.04%，

20.05%。计算：a.平均值；b.中位数；c.单次测量值的平均偏差；d.相对平均偏差；e.极差；f.相对极差。

20.01%?20.03%?20.04%?20.05%1n解：a. x??xi = = 20.03%；

4ni?1b. xM = (x2+x3)/2 = (20.03%+20.04%)/2 = 20.04%；

0.02%?0.00%?0.01%?0.02%1nc. d??xi?x= = 0.012%；

4ni?1d. Rd =

0.012%d?100%= 0.06%； ?100%=

20.03%xe. R = xmax－xmin = 20.05%－20.01% = 0.04%； f.

0.04%R?100%= 0.2% ?100%=

20.03%x

3． 用沉淀滴定法测定纯NaCl中氯的质量分数，得到下列结果：59.82%，60.06%，60.46%，

59.86%，60.42%。计算：a.平均结果；b.平均结果的绝对误差；c.相对误差；d.中位数；e.平均偏差；f.相对平均偏差。

1n解：a. x??xi = 60.09%；

ni?1b. Ea = x?xT?x?MCl= 60.09%－35.453/58.443 = -0.57%； MNaClEac. Er = ?100%= -0.94%；

xTd. xM = x3 = 60.06%；

1ne. d??xi?x= 0.21%；

ni?1f. Rd =

d?100%= 0.35% x

4． 按照有效数字运算规则，计算下列算式：

a. 213.64 + 4.402 + 0.3244；

b.

0.1000?(25.00?1.52)?246.47；

1.0000?10001.5?10?5?6.11?10?8c. ；

3.3?10?5d. pH = 0.03，求H+浓度。

解：a. 213.64 + 4.402 + 0.3244 = 218.37；

0.1000?(25.00?1.52)?246.470.1000?23.48?246.47?b. = 0.5787；

1.000?10001.0000?10001.5?10?5?6.11?10?8c. = 2.8×10-8； ?53.3?10e. pH=0.03, [H+] = 10-0.03 = 0.9 mol.L-1

5． 某试样中含MgO约30%，用重量法测定时，Fe3+产生共沉淀，设试液中的Fe3+有1%进

入沉淀。若要求测定结果的相对误差小于0.1%，求试样中Fe2O3允许的最高质量分数为多少？ 解：

wFe2O3?mS?1%wMgO?mS≤0.1%，解得：wFe2O3≤3%

6． 某含Cl- 试样中含有0.10% Br-，用AgNO3进行滴定时，Br- 与Cl- 同时被滴定，若全部

以Cl- 计算，则结果为20.0%。求称取试样为下列质量时，Cl- 分析结果的绝对误差及相对误差：a.0.1000g，b.0.5000g，c.1.0000g。 解：Ea = x－xT = wBr × (ArCl/ArBr)

= 0.10% × (35.453/79.904) = 0.044%；

Er =

Ea?100% xT=

0.044%?100%

20.0%?0.044%= 0.22%；

Ea和Er与称样量无关。

7． 某试样中含有约5%的S，将S氧化为SO42-，然后沉淀为BaSO4。若要求在一台灵敏度

为0.1mg的天平上称量BaSO4的质量时可疑值不超过0.1%，问必须称取试样多少克？ 解：设：称取试样的质量为mS克。

Ea?mBaSO4则：??xTmBaSO42?0.1?10?3≤0.1%，解得：mS≥0.6；

MBaSO4mS?5%?MS所以：必须称取大于0.6g的试样。

8． 用标记为0.1000 mol·L-1HCl标准溶液标定NaOH溶液，求得其浓度为0.1018 mol·L-1，

已知HCl溶液的真实浓度为0.0999 mol·L-1，标定过程其它误差均较小，可以不计，求NaOH的真实浓度。

解：设：标记和标定过的HCl和NaOH溶液的浓度分别为cHCl和cNaOH； HCl和NaOH溶液的真实浓度分别为coHCl和coNaOH。

据coNaOH×VNaOH = coHCl×VHCl，得coNaOH/coHCl = VHCl/VNaOH = cNaOH/cHCl， 解得：coNaOH = 0.0999×0.1018/0.1000 = 0.1017， NaOH的真实浓度为0.1017mol.L-1。

9． 称取纯金属锌0.3250 g，溶于HCl后，稀释到250mL容量瓶中。计算Zn2+溶液的浓度。 解：cZn2??mZn0.3250??0.01988mol?L?1，

MZn?V65.39?0.2500

10． 有0.0982 mol·L-1的H2SO4溶液480 mL，现欲使其浓度增至0.1000 mol·L-1。问应

加入0.5000 mol·L-1的H2SO4溶液多少毫升？ 解：设：应加入0.5000 mol·L-1的H2SO4溶液V毫升。

1000×(480﹢V)﹦0.0982×480﹢0.5000×V，解得：V = 2.16mL。 11． 在500 mL溶液中，含有9.21g K4Fe(CN)6。计算该溶液的浓度及在以下反应中对

Zn2+的滴定度：3Zn2+ + 2[Fe(CN)6]4- + 2K+ = K2Zn3[Fe(CN)6]2。

解：TZn2?/K4Fe(CN)6?mZn2?VK4Fe(CN)6?3mK4Fe(CN)6??Ar(Zn)2MK4Fe(CN)6VK4Fe(CN)6

39.21??65.392368.35 ?

0.5000= 4.90 g·L-1 = 4.90 mg·mL-1

12． 要求在滴定时消耗0.2 mol·L-1 NaOH溶液25~30 mL。问应称取基准试剂邻苯二甲

酸氢钾(KHC8H4O4)多少克？如果改用H2C2O4·2H2O作基准物质，又应称取多少克？ 解：（1）mKHC8H4O4?cNaOH?VNaOH?MKHC8H4O4，

mmin = 0.2×25×10-3×204.22 = 1.0 g； mmax = 0.2×30×10-3×204.22 = 1.2 g，

应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)1.0~1.2克。 （2）mH2C2O4?2H2O?1cNaOH?VNaOH?MH2C2O4?2H2O， 2mmin = 1/2× 0.2×25×10-3×126.07 = 0.3 g； mmax = 1/2×0.2×30×10-3×126.07 = 0.4 g， 应称取基准试剂H2C2O4·2H2O 0.3~0.4克。 13． 欲配制Na2C2O4溶液用于在酸性介质中标定0.02 mol·L-1的KMnO4溶液，若要使标

定时，两种溶液消耗的体积相近。问应配制多大浓度的Na2C2O4溶液，配制100mL这种溶液应称取Na2C2O4多少克？

解：标定反应式：2MnO4- + 5C2O42- +16H2O = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O

cNa2C2O4?VKMnO455cKMnO4??cKMnO4?0.05mol?L?1 2VNa2C2O42mNa2C2O4?c?V?M?0.05?0.1?134.00?0.67?0.7g

14． 含S有机试样0.471 g，在氧气中燃烧，使S氧化为SO2，用预中和过的H2O2将

SO2吸收，全部转化为H2SO4，以0.108 mol·L-1 KOH标准溶液滴定至化学计量点，消耗28.2mL。求试样中S的质量分数。 解：n(S) = n(SO2) = n(H2SO4) = 1/2 n(KOH)

1cKOH?VKOH?Ar(S)2?100% wS?mS1?0.108?28.2?10?3?32.066?2?100%

0.471= 10.3% 15． 将50.00 mL 0.1000 mol·L-1 Ca(NO3)2溶液加入到1.000g含NaF的试样溶液中，过

滤、洗涤。滤液及洗液中剩余的Ca2+用0.0500 mol·L-1 EDTA滴定，消耗24.20 mL。计算试样中NaF的质量分数。 解：wNaF?2?(cCa2??VCa2??cEDTA?VEDTA)?10?3?MNaFmS?100%