第三章2 下列情况各引起什么误差?如果是系统误差,应如何消除?a. 砝码腐蚀b. 称量时,试样吸收了空气中的水分c. 天平零点稍有变动d. 读取滴定管读数时,最后一位数字估测不准e. 以含量为98%的金属锌作为基准物质标定EDTA溶液的浓度f. 试剂中含有微量待测组分g. 重量法测定SiO2时,试液中硅酸沉淀不完全h. 天平两臂不等长答:a. 会引起仪器误差,是系统误差,应校正法码。
b. 会引起操作误差,应重新测定,注意防止试样吸湿。
c. 可引起偶然误差,适当增加测定次数以减小误差。
d. 可引起偶然误差,适当增加测定次数以减小误差。
e. 会引起试剂误差,是系统误差,应做对照实验。
f. 会引起试剂误差,是系统误差,应做空白实验。
g. 会引起方法误差,是系统误差,用其它方法做对照实验。
h. 会引起仪器误差,是系统误差,应校正天平。
3. 下列数值各有几位有效数字?0.72, 36.080, 4.4×10-3, 6.023×1023, 100,998,1000.00, 1.0×103, pH=5.2时的[H+]。
答:有效数字的位数分别是:0.072——2位;36.080——5位;6.023×1023——4位;100——有效数字位数不确定;998——3位;1000.00——6位;1.0×103——2位;pH=5.2时的[H+]——1位。
4.某人以示分光光度法测定某药物中主要成分含量时,秤取试样0.0600g,相对误差多少?如果称样为1.0000g,相对误差又是多少?这些结果说明什么问题?5.某人用差示光度分析法分析药物含量,称取此药物试样0.0520g,最后计算此药物质量分数为96.24%。
问该结果是否合理?为什么?答:该结果不合理。
因为试样质量只有3位有效数字,而结果却报出4位有效数字,结果的第3位数字已是可疑数字。
最后计算此药物的质量分数应改为96.2%。
6.u分布曲线和t分布曲线有何不同?7.说明双侧检验和单侧检验的区别,什么情况用前者或者后者?8. 用加热法驱除水分以测定CaSO41/2H2O中结晶水的含量。
称取试样0.2000g,已知天平称量误差为±0.1mg。
试问分析结果应以几位有效数字报出?答:通过计算可知,0.2000g试样中含水0.0124g,只能取3位有效数字,故结果应以3位有效数字报出。
第五章思考题1. 在硫酸溶液中,离子活度系数的大小次序为:γH+>γHSO4->γSO42-,试加以说明。
答:可由德拜-休克尔公式解释。
H+,HSO4-,SO42-的水化离子的有效半径值分别为:900,400,400,H+和HSO4-的电荷相同,故γH+>γHSO4-;SO42-与HSO4-的值相同,但SO42-的电荷比HSO4-高,故γHSO4->γSO42-。
2. 于苹果酸溶液中加入大量强电解质,草酸的浓度常数K a1c和K a2c之间的差别是增大还是减少?对其活度常数K a10和K a20的影响又是怎样?答:浓度常数K a c受溶液的离子强度的影响,而活度常数K a0不受离子强度的影响。
对于苹果酸来说,13. 在下列各组酸碱物质中,哪些属于共轭酸碱对?a. H3PO4-Na2HPO4b. H2SO4-SO42-c. H2CO3-CO32-d. NH3+CH2COOH-NH2CH2COO-e. H2Ac+-Ac-f. (CH2)6N4H+-(CH2)6N4答:只有f是共轭酸碱对,其余的都不是。
4. 判断下列情况对测定结果的影响:a.标定NaOH溶液时,邻苯二甲酸氢钾中混有邻苯二甲酸;b.用吸收了二氧化碳的NaOH溶液滴定H3PO4至第一化学计量点情况怎样?若滴定至第二化学计量点时,情况又怎样?c.已知某NaOH溶液吸收了二氧化碳,约有0.4%的NaOH转变成Na2CO3。
用此NaOH溶液测定HAc 的含量时,会对结果产生多大的影响?答:a.使NaOH消耗的体积增大,NaOH浓度偏低。
b.NaOH吸收CO2后成为Na2CO2。
在第一化学计量点时,pH=4.7,生成NaH2PO4和H2CO3,转化的Na2CO3全部反应,故不影响测定结果。
第二化学计量点时,pH=9.7,生成Na2HPO4和NaHCO3,转化的Na2CO3只部分反应,需消耗更多的NaOH 溶液,测定结果会偏高。
c.测定HAc时,以酚酞指示终点,此时吸收CO2生成的Na2CO3生成了NaHCO3,而NaOH吸收1molCO2消耗2molNaOH,故需多消耗1/2×0.4%=0.2%的NaOH溶液,结果偏高0.2%。
5. 有人试图用酸碱滴定法来测定NaAc的含量,先加入一定量过量标准HCl溶液,然后用NaOH标准溶液返滴定过量的HCl。
上述设计是否正确?试述其理由。
答:不正确。
因加入过量的HCl后,溶液为HCl和HAc的混合液。
应按滴定混合酸方法滴定HCl和HAc,才能得到正确的结果。
6. 用HCl中和Na2CO3溶液分别至pH=10.50和pH=6.00时,溶液中各有哪些组分?其中主要组分是什么?当中和至pH<4.0时,主要组分是什么?答:H2CO3的pK a1=6.38,pK a2=10.25,根据各形式的分布分数δ与pH的关系,当pH=10.50时,主要存在的是CO32-和少量的HCO3-;当pH=6.00时,主要存在的是HCO3-和少量的H2CO3;当pH<4.0时,主要存在的是H2CO3。
7. 增加电解质的浓度,会使酸碱指示剂HIn-(HIn- = H+ + In2-)的理论变色点变大还是变小?答:指示剂的理论变色点的H+活度为:a H+=K a0γHIn/γIn-,因为γHIn=1,所以指示剂的理论变色点为:pH=-lga H+=pK a0+lgγIn-,根据德拜-休克尔极限公式,pH=-lga H+=pK a0-0.5Z2I1/2,因此,增加电解质浓度,即增大了离子强度,指示剂的变色点会变小。
8. 下列溶液以NaOH溶液或HCl溶液滴定时,在滴定曲线上会出现几个突跃?a. H2SO4+H3PO4b. HCl+H3BO32c. HF+HAcd. NaOH+Na3PO4e. Na2CO3+Na2HPO4f. Na2HPO4+NaH2PO4答:a. 用NaOH滴定,有1个突跃,H2PO4-的K a2为6.3×10-8无法进行滴定;b. 用NaOH滴定,有1个突跃,因H3BO3是极弱酸,无法直接滴定;c. 用NaOH滴定,有1个突跃,因HF和HAc的解离常数相差不大;d. 用HCl滴定,有2个突跃,Na3PO4被滴定为NaH2PO4,NaH2PO4的K b2为1.6×10-7较大,能继续被HCl 滴定至Na2HPO4;e. 用HCl滴定,有2个突跃,Na2CO3被滴定为NaHCO3,NaHCO3继续滴定为H2CO3;f. 如用HCl滴定,可有2个突跃,Na2HPO4被滴定为NaH2PO4,再被滴定为Na2HPO4;如用NaOH滴定,则只能有1个突跃,将NaH2PO4滴定为Na2HPO4。
9. HCl+H3BO3:因为H3BO3的酸性很弱,K a=5.8×10-10,可加入甘油或甘露醇,使其与硼酸根生成稳定的络合物,从而增加硼酸在水溶液中的解离,使硼酸转变为中强酸,从而用NaOH滴定。
取混合液一份,以甲基红为指示剂,用NaOH滴定至橙色,消耗NaOH体积为V1。
HCl滴定为NaCl,H3BO3未被滴定。
以V1计算HCl的含量。
在上溶液中加入甘油,反应后,加入酚酞作指示剂,用NaOH滴定至浅红,消耗NaOH体积为V2。
以V2计算H3BO3的含量。
b. H2SO4+H3PO4:因为H3PO4被NaOH滴定为NaH2PO4的第一化学计量点的pH=4.7,此时是甲基橙变色,设消耗的NaOH为V1;再加入百里酚酞指示剂,用NaOH滴定至浅蓝色,NaH2PO4被滴定为Na2HPO4,设消耗的NaOH为V2。
H3PO4消耗NaOH为2V2mL,H2SO4消耗NaOH为(V1-V2)mL。
c. HCl+NH4Cl:因为NH4+的酸性很弱,K a=5.6×10-10,需要加入甲醛,生成质子化的六亚甲基四胺和H+,才能用NaOH滴定。
取混合液一份,以甲基红为指示剂,用NaOH滴定至橙色,设消耗NaOH体积为V1。
HCl滴定为NaCl,NH4Cl未被滴定。
以V1计算HCl的含量。
在上溶液中加入甲醛,反应后,加入酚酞作指示剂,用NaOH滴定至浅红,设消耗NaOH体积为V2。
以V2计算NH4Cl的含量。
d.Na3PO4+Na2HPO4:因为Na2HPO4的碱性很弱,不能直接被滴定,要在溶液中加入CaCl2生成Ca3(PO4)2沉淀,将H+释放出来,就可用HCl滴定了。
取混合液一份,以百里酚酞为指示剂,用HCl滴定至无色,设消耗HCl体积为V1。
Na3PO4滴定为Na2HPO4,原有的Na2HPO4未被滴定。
以V1计算Na3PO4的含量。
另取一份溶液,加入CaCl2,反应后,加入酚酞作指示剂,用NaOH滴定至浅红,设消耗NaOH体积为V2。
以(V2-V1)计算Na2HPO4的含量。
e.Na3PO4+NaOH:用HCl标准溶液只能将Na3PO4滴定至NaH2PO4,再滴定为Na2HPO4。
取混合液一份,以百里酚酞为指示剂,用HCl滴定至无色,设消耗HCl体积为V1。
NaOH全部被滴定,Na3PO4滴定为NaH2PO4。
在上溶液中加入甲基橙作指示剂,用HCl滴定至红色,设消耗HCl体积为V2。
以V2计算Na2HPO4的含量。
NaOH消耗HCl体积为(V1-V2)。
f.NaHSO4+NaH2PO4:因为HSO4-的酸性较强,可用甲基橙为指示剂,以NaOH滴定,此时NaH2PO4不被滴定,再在上溶液中以百里酚酞为指示剂,用NaOH滴定NaH2PO4为Na2HPO4。
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。
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。
第六章1.简述金属离子与EDTA形成的络合物的特点及条件稳定常熟的实际意义。
32.根据金属离子形成络合物的性质,说明下列络合物中哪些是有色的?哪些是无色的?Cu2+—乙二胺,Zn2+—乙二胺,TiOY2-, TiY-, FeY2-, FeY-答:Cu2+—乙二胺:有色;Zn2+—乙二胺:无色;TiOY2-:无色;TiY-:无色;FeY2-:有色;FeY-:有色。
3.H2O2能与TiOY形成三元络合物TiO(H2O2)Y, 试问它使TiOY的条件稳定常数加大了还是减少了?为什么?答:K TiOY′=K TiOYαTiOY/(αTiαY),H2O2对αTi、αY影响不大;αTiOY=[TiOY′]/[TiOY,因TiO(H2O2)Y的形成,使TiOY的浓度大大降低,αTiOY变大,故使得K TiOY′变大。