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

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 = 0.1 kg·mm × (10mm) = 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）；

2-22

最小取样量为：kd = 0.1kg·mm × (2.00mm) = 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≤

22

-2

2

mQk =

100?100.1?3 = .1.0mm；

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。 解：a. x??xni?11ni =

20.01%?20.03%?20.04%?20.05%4 = 20.03%；

b. xM = (x2+x3)/2 = (20.03%+20.04%)/2 = 20.04%； c. d?1n?i?1nxi?x=

0.02%?0.00%?0.01%?0.02@.012 .03% = 0.012%；

d. Rd =

dx?100%= ?100%= 0.06%；

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

Rx?100%=

0.04 .03%?100%= 0.2%

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。 解：a. x?1n?xi?1ni = 60.09%；

b. Ea = x?xT?x?MClMNaCl= 60.09%－35.453/58.443 = -0.57%；

c. Er =

EaxT?100%= -0.94%；

d. xM = x3 = 60.06%； e. d?1nn?i?1xi?x= 0.21%；

f. Rd =

dx?100%= 0.35%

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)?246.471.0000?1000；

c.

1.5?10?5?6.11?10?5?83.3?10；

d. pH = 0.03，求H+浓度。

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

b.

0.1000?(25.00?1.52)?246.471.0000?1000?0.1000?23.48?246.471.000?1000= 0.5787；

c.

1.5?10?5?6.11?10?5?83.3?10= 2.8×10-8；

e. pH=0.03, [H+] = 10-0.03 = 0.9 mol.L-1

3+3+

5． 某试样中含MgO约30%，用重量法测定时，Fe产生共沉淀，设试液中的Fe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 =

EaxT?100%

=

0.044 .0%?0.044%?100%

= 0.22%；

Ea和Er与称样量无关。

2-7． 某试样中含有约5%的S，将S氧化为SO4，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。 则：

EaxT??mBaSOmBaSO44?2?0.1?10mS?5%??3MBaSOMS≤0.1%，解得：mS≥0.6；

4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cNaOH×VNaOH = cHCl×VHCl，得cNaOH/cHCl = 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。

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?oooo

-1

?mZnMZn?V?0.325065.39?0.2500?0.01988mol?L，

?1

-1-1

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

3mK4Fe(CN)M-1

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

mZn2?VK4Fe(CN)62?6?Ar(Zn)解：TZn2?/K4Fe(CN)6??K4Fe(CN)6VK4Fe(CN)6

32 ??9.21368.350.5000?65.39

= 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，

-3

mmin = 0.2×25×10-3×204.22 = 1.0 g；

mmax = 0.2×30×10×204.22 = 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?12cNaOH?VNaOH?M-3

H2C2O4?2H2O，

mmin = 1/2× 0.2×25×10×126.07 = 0.3 g； mmax = 1/2×0.2×30×10×126.07 = 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

-3

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?52cKMnO?VKMnO44VNa2C2O4?52cKMnO4?0.05mol?L

?1mNa2C2O4?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)mS?100%

wS?21?2?0.108?28.2?100.471?3?32.066?100%

= 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

2+

-1

滤、洗涤。滤液及洗液中剩余的Ca用0.0500 mol·L 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)?10mS?3?MNaF?100%