分析化学 - 武汉大学 - 第五版答案

第1章 分析化学概论

2. 有0.0982mol/L的H2SO4溶液480mL,现欲使其浓度增至0.1000mol/L。问应加入0.5000mol/L H2SO4的溶液多少毫升？ 解：

c1V1?c2V2?c(V1?V2)

0.0982mol/L?0.480L?0.5000mol/L?V2?0.1000mol/L?(0.480L?V2) ，V2?2.16mL

4．要求在滴定时消耗0.2mol/LNaOH溶液25~30mL。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做基准物质，又应称取多少克？

n解：NaOH:nKHC8H4O4?1:1m1?n1M?cV1M?0.2mol/L?0.025L?204.22g/mol?1.0g

m2?n2M?cV2M?0.2mol/L?0.030L?204.22g/mol?1.2g

应称取邻苯二甲酸氢钾1.0~1.2g

nNaOH:nH2C2O4?2H2O?2:1m1?n1M?1cV1M2

1??0.2mol/L?0.025L?126.07g/mol?0.3g2

m2?n2M?1cV2M21??0.2mol/L?0.030L?126.07g/mol?0.4g2

应称取

H2C2O4?2H2O0.3~0.4g

6．含S有机试样0.471g，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0.108mol/LKOH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：

S?SO2?H2SO4?2KOH

w?nM?100%m01?0.108mol/L?0.0282L?32.066g/mol?2?100%0.471g?10.3%

8．0.2500g不纯CaCO3试样中不含干扰测定的组分。加入25.00mL0.2600mol/LHCl溶解，煮沸除去CO2，用0.2450mol/LNaOH溶液反滴定过量酸，消耗6.50mL，计算试样中CaCO3的质量分数。 解：

CaCO3?2HCl ，NaOH?HCl

1(cV?cV)MnM2w??100%??100%m0m01(0.2600mol/L?0.025L?0.2450mol/L?0.0065L)?100.09g/mol2??100%0.2500g?98.24%

10．不纯Sb2S30.2513g，将其置于氧气流中灼烧，产生的SO2通入FeCl3溶液中，使Fe还原至Fe，然后用0.02000mol/LKMnO4标准溶液滴定Fe，消耗溶液31.80mL。计算试样中Sb2S3的质量分数。若以Sb计，质量分数又为多少？

2+

3+

2+

解：

Sb2S3?2Sb?3SO2?6Fe2??6KMnO45

55nSb2S3?cV??0.0200mol/L?0.03180L?0.00053mol66nSb?2nSb2S3?2?0.00053mol?0.00106mol0.00053mol?339.68g/mol?100%?71.64#0.2513g0.00106mol?121.76g/molwSb??100%?51.36%0.2513gwSbS?

12. 用纯As2O3标定KMnO4溶液的浓度。若0.211 2 g As2O3在酸性溶液中恰好与36.42 mL KMnO4反应。求该KMnO4溶液的浓度。 解：

3??5As2O3?10AsO3?4MnO4? 故

4mcVKMnO4???10005M

cKMnO44?0.2112?10005??0.02345(mol/L)36.42?197.8

14．H2C2O4作为还原剂。可与KMnO4反应如下：

+2+5H2C2O4+2MnO-4+6H=10CO2?+2Mn+8H2O

其两个质子也可被NaOH标准溶液滴定。分别计算0.100mol·LNaOH和0.100 mol·LKMnO4溶液与500mg H2C2O4完全反应所消耗的体积（mL）。

-1-1

nH2C2O4?解：

mH2C2O4MH2C2O4500?1000?5.553?10?3(mol)90.035

?H2C2O4?2NaOH

nNaOH?2nH2C2O4?2?5.553?10?3?11.106?10?3(mol)VNaOH?

nNaOH11.106?10?3??0.111(L)?111(mL)cNaOH0.100

?H2C2O4?nKMnO4?2KMnO45

22nH2C2O4??5.553?10?3?2.221?10?3(mol)55

VKMnO4?

-1

nKMnO4cKMnO42.221?10?3??0.0222(L)?22.2(mL)0.100-1

16. 含K2Cr2O7 5.442g·L的标准溶液。求其浓度以及对于Fe3O4（M=231.54g·mol）的滴定度（mg/mL）。

cK2Cr2O7?解：

nK2Cr2O7VK2Cr2O75.442?294.18?0.01850(mol/L)1

TFe3O4/K2Cr2O7?cK2Cr2O7?MFe3O4?2?0.01850?231.54?2?8.567(mg/mL)-1

18. 按国家标准规定，化学试剂FeSO4·7H2O（M=278.04g·mol）的含量：99.50~100.5%为一级（G.R）；99.00%~100.5%为二级（A.R）；98.00%~101.0%为三级（C.P）。现以KMnO4法测定，称取试样1.012g，在酸性介质中用0.02034 mol·L KMnO4溶液滴定，至终点时消耗35.70mL。计算此产品中FeSO4·7H2O的质量分数，并判断此产品符合哪一级化学试剂标准。 解：

2???5Fe?MnO4

-1

?nFeSO4?7H2O?5nMnO??5?435.70?0.02034?3.631?10?3(mol)1000

?FeSO?7HO?42mFeSO4?7H2Om?nFeSO4?7H2O?MFeSO4?7H2Om

3.631?10?3?278.04??99.76%1.012 故为一级化学试剂。

20. CN可用EDTA间接滴定法测定。已知一定量过量的Ni与CN反应生成

2?Ni(CN)4--2+

-

2?Ni(CN)4，过量的Ni以EDTA标准溶液滴定，

2?Ni(CN)42+

并不发生反应。取12.7mL含CN的试液，加入25.00mL含过量Ni的标准溶液以形成

-1

-1

2+

2+

，过量的Ni需与

2+

10.1mL 0.0130 mol·L EDTA完全反应。已知39.3mL 0.0130 mol·L EDTA与上述Ni标准溶液30.0mL完全反应。计算含CN试液中CN的物质的量浓度。 解： ?Ni2?--

?EDTA

nNi2?VNi2?nEDTAVNi2?39.3?0.01301000??0.01703(mol/L)30.01000

?cNi2??

?

n??cNi2?VNi2???0.01703?Ni2?25.00?4.2575?10?4(mol)1000

10.1nEDTA??cEDTA?VEDTA??0.0130??1.313?10?4(mol)1000

?3?nCN??4(n?(mol)2??nEDTA)?1.1778?10Ni

cCN??

nCN?VCN?1.1778?10?3??0.0927(mol/L)12.71000

第2章 分析试样的采集与制备

1．某种物料，如各个采样单元间标准偏差的估计值为0.61％，允许的误差为0.48％，测定8次，置信水平选定为90%，则采样单元数应为多少?

解：f=7 P=90% 查表可知t=1.90

n?(t?21.90?0.612)?()?5.8?6E0.48

2．某物料取得8份试样，经分别处理后测得其中硫酸钙量分别为81.65％、81.48％、81.34％、81.40％、80.98％、81.08％、81.17％、81.24％，求各个采样单元间的标准偏差．如果允许的误差为0.20％，置信水平选定为95％，则在分析同样的物料时，应选取多少个采样单元？ 解：f=7 P=85% 查表可知 t=2.36

n?(

4．已知铅锌矿的K值为0.1，若矿石的最大颗粒直径为30 mm，问最少应采取试样多少千克才有代表性?

22Q?Kd?0.1?30?90(kg) 解：

t?22.36?0.132)?()?2.4?3E0.20

5．采取锰矿试样15 kg，经粉碎后矿石的最大颗粒直径为2 mm，设K值为0.3，问可缩分至多少克？

22Q?Kd?0.3?2?1.2(kg) 解：

11115?()n?1.2(kg)Q?()n?1.2(kg)ln15?nln?ln1.2222设缩分n次，则， ，

115?()3?1.875(kg)2 解得n?3.6，所以n=3 ，m =

第3章 分析化学中的误差与数据处理

1．根据有效数字运算规则，计算下列算式：

(1)19.469+1.537-0.0386+2.54 (2) 3.6?0.0323?20.59?2.12345

45.00?(24.00?1.32)?0.12451.0000?1000(3) (4) pH=0.06，求

[H]=?

解：a. 原式=19.47+1.54-0.04+2.54=23.51 b. 原式=3.6×0.032×21×2.1=5.1 45.00?22.68?0.1245=0.1271+-0.06

1.000?1000 c. 原式= d. [H]=10=0.87( mol/L )

+

3．设某痕量组分按下式计算分析结果：

??A?Cm，A为测量值，C为空白值，m为试样质量。已知

sA=sC=0.1，sm=0.001，A=8.0，C=1.0，m=1.0，求sx。

22222s(A?C)sxsmsA?sCsm0.12?0.120.0012??2??2???4.09?10?422222(A?C)m(A?C)m(8.0?1.0)1.0解：x

2x? 且

8.0?1.0?7.0s?1.0 故x4.09?10?4?7.02?0.14

5. 反复称量一个质量为 1.0000g的物体，若标准偏差为0.4mg，那么测得值为1.0000?1.0008g的概率为多少？ 解：由??0.4mg ??1.0000g

1.0000?1.00001.0008?1.0000?u?0.00040.0004 故有 ，即0?u?2 ， 查表得 P=47.73%

7．要使在置信度为95％时平均值的置信区间不超过±s，问至少应平行测定几次?