2014年分析化学课后作业参考答案P25:1.指出在下列情况下,各会引起哪种误差?如果是系统误差,应该采用什么方法减免?(1) 砝码被腐蚀;(2) 天平的两臂不等长; (3) 容量瓶和移液管不配套;(4) 试剂中含有微量的被测组分; (5) 天平的零点有微小变动;(6) 读取滴定体积时最后一位数字估计不准; (7) 滴定时不慎从锥形瓶中溅出一滴溶液;(8) 标定HCl 溶液用的NaOH 标准溶液中吸收了CO 2。
答:(1)系统误差中的仪器误差。
减免的方法:校准仪器或更换仪器。
(2)系统误差中的仪器误差。
减免的方法:校准仪器或更换仪器。
(3)系统误差中的仪器误差。
减免的方法:校准仪器或更换仪器。
(4)系统误差中的试剂误差。
减免的方法:做空白实验。
(5)随机误差。
减免的方法:多读几次取平均值。
(6)随机误差。
减免的方法:多读几次取平均值。
(7)过失误差。
(8)系统误差中的试剂误差。
减免的方法:做空白实验。
3.滴定管的读数误差为±0.02mL 。
如果滴定中用去标准溶液的体积分别为2mL 和20mL 左右,读数的相对误差各是多少?从相对误差的大小说明了什么问题?解:因滴定管的读数误差为mL 02.0±,故读数的绝对误差mL a 02.0±=E 根据%100⨯T E =E ar 可得 %1%100202.02±=⨯±=E mL mLmL r%1.0%1002002.020±=⨯±=E mLmL mLr这说明,量取两溶液的绝对误差相等,但他们的相对误差并不相同。
也就是说,当被测定的量较大时,测量的相对误差较小,测定的准确程度也就较高。
4.下列数据各包括了几位有效数字?(1)0.0330 (2) 10.030 (3) 0.01020 (4) 8.7×10-5(5) pKa=4.74 (6) pH=10.00 答:(1)三位有效数字 (2)五位有效数字 (3)四位有效数字(4) 两位有效数字 (5) 两位有效数字 (6)两位有效数字9.标定浓度约为0.1mol ·L -1的NaOH ,欲消耗NaOH 溶液20mL 左右,应称取基准物质H 2C 2O 4·2H 2O 多少克?其称量的相对误差能否达到0. 1%?若不能,可以用什么方法予以改善?若改用邻苯二甲酸氢钾为基准物,结果又如何?解:根据方程2NaOH+H 2C 2O 4·H 2O==Na 2C 2O 4+3H 2O 可知,需H 2C 2O 4·H 2O 的质量m 1为:g m 13.007.1262020.01.01=⨯⨯= 相对误差为 %15.0%10013.00002.01=⨯=E ggr则相对误差大于0.1% ,不能用H 2C 2O 4·H 2O 标定0.1mol·L -1的NaOH ,可以选用相对分子质量大的作为基准物来标定。
若改用KHC 8H 4O 4为基准物时,则有:KHC 8H 4O 4+ NaOH== KNaC 8H 4O 4+H 2O需KHC 8H 4O 4的质量为m 2 ,则 20.10.020204.220.41m g =⨯⨯= %049.0%10041.00002.02=⨯=E ggr相对误差小于0.1% ,可以用于标定NaOH 。
10.有两位学生使用相同的分析仪器标定某溶液的浓度(mol ·L -1),结果如下:甲:0.12,0.12,0.12(相对平均偏差0.00%);乙:0.1243,0.1237,0.1240(相对平均偏差0.16%)。
你如何评价他们的实验结果的准确度和精密度?答:乙的准确度和精密度都高。
因为从两人的数据可知,他们是用分析天平取样。
所以有效数字应取四位,而甲只取了两位。
因此从表面上看甲的精密度高,但从分析结果的精密度考虑,应该是乙的实验结果的准确度和精密度都高。
24. 根据有效数字的运算规则进行计算:(1)7.9936÷0.9967-5.02=?(2)0.0325×5.103×60.06 ÷139.8=?(3)(1.276×4.17)+1.7×10-4-(0.0021764×0.0121)=?(4) pH=1.05,[H +]=?解:(1) 7.9936÷0.9967-5.02=7.994÷0.9967-5.02=8.02-5.02=3.00(2) 0.0325×5.103×60.06÷139.8=0.0325×5.10×60.1÷140=0.0712(3) (1.276×4.17)+1.7×10-4-(0.0021764×0.0121)=(1.28×4.17)+1.7×10-4-(0.00218×0.0121) = 5.34+0+0 =5.34(4) pH=1.05 ,[H +]=8.9×10-2P37:4. 为标定0.1 mol ·L -1NaOH 溶液的浓度,应称取基准邻苯二甲酸氢钾的质量范围是多少克? 解:2KHP NaOH KNaP H O +=+330.1(2030)10204.220.1(2030)10204.220.4080.613mm g--=⨯⨯∴=⨯⨯⨯=5. 称取基准物质Na 2C 2O 4 0.2262g 以标定KMnO 4溶液的浓度,滴定达到化学计量点时,消耗KMnO 4 41.50mL,计算KMnO 4溶液的物质的量浓度?T Fe /KMnO4 =?T Fe2O3/KMnO4 =?(Na 2C 2O 4的相对分子质量为134.0)解:① 222442252162108C O MnO H Mn CO H O --++++=++224422443220.2262550.01627/134.041.510Na C O KMnO Na C O KMnO m C mol L M V -⨯===∙⨯⨯ ② 223425854Fe MnO H Mn Fe H O +-+++++=++443/33511050.016271055.844.54310/4.543/Fe KMnO KMnO FeT C M g mlmg ml---=⨯⨯∙=⨯⨯⨯=⨯=③42352KMnO Fe O -2344233/335110250.0162710159.6726.49510/6.495/Fe o KMnO KMnO Fe o T C M g mlmg ml---=⨯⨯∙=⨯⨯⨯=⨯=6.测定石灰石中CaO 含量时,称取0.3000g 试样,加入25.00mL,0.25 mol ·L -1HCL 标准溶液,煮沸除去CO 2后用0.2000 mol ·L -1NaOH 回滴定过量酸,消耗5.84mLNaOH ,分别用CaO%及CaCO 3%表示分析结果(M CaO =56.08, M CaCO3=100.09)解:CaO+2H +=Ca 2++H 2OHCl+NaOH==NaCl+H 2O331()102 CaO%=100%1(25.000.250.2000 5.84)56.08102100%0.300047.50%HCl HCl NaOH NaOH CaO sc V c V M m ---⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=⨯=33331()102 CaCO %=100%1(25.000.250.2000 5.84)100.09102100%0.300084.78%HCl HCl NaOH NaOH CaCO sc V c V M m ---⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=⨯=P66:3. 根据物料平衡和电荷平衡写出(1)(NH 4)2CO 3,(2)NH 4HCO 3溶液的PBE ,浓度为c (mol·L -1)。
答:(1)MBE :[NH 4+]+[NH 3]=2c; [H 2CO 3]+[HCO 3-]+[CO 32-]=c CBE :[NH 4+]+[H +]=[OH -]+[HCO 3-]+2[CO 32-] PBE :[H +]+2[H 2CO 3] +[HCO 3-]=[NH 3]+[OH -] (2)MBE :[NH 4+]+[NH 3]=c; [H 2CO 3]+[HCO 3-]+[CO 32-]=c CBE :[NH 4+]+[H +]=[OH -]+[HCO 3-]+2[CO 32-] PBE :[H +]+[H 2CO 3]=[NH 3]+[OH -]+[CO 32-]4.写出下列酸碱组分的MBE 、CEB 和PBE (设定质子参考水准直接写出),浓度为 c (mol·L -1)。
(1)KHP (2)NaNH 4HPO 4 (3)NH 4H 2PO 4 (4)NH 4CN答:(1)MBE :[K +]=c[H 2P]+[HP -]+[P 2-]=cCBE :[K +]+[H +]=2[P 2-]+[OH -]+[HP -] PBE :[H +]+[H 2P]=[P 2-]+[OH -] (2)MBE :[Na +]=[NH 4+]+[NH 3]=c[H 2PO 4-]+[H 3PO 4]+[HPO 42-]+[PO 43-]=cCBE :[Na +]+[NH 4+]+[H +]=[OH -]+[H 2PO 4-]+2[HPO 42-]+3[PO 43-] PBE :[H +]+[H 2PO 4-]+2[H 3PO 4]=[OH -]+[NH 3]+[PO 43-] (3)MBE :[NH 4+]+[NH 3]=c[H 3PO 4]+[H 2PO 4-]+[HPO 42-]+[PO 43-]=cCBE :[NH 4+]+[H +]=[H 2PO 4]+2[HPO 42-]+3[PO 43-]+[OH -] PBE :[H +]+[H 3PO 4]=[OH -]+[NH 3]+[HPO 42-]+2[PO 43-] (4)MBE :[NH 4+]+[NH 3]=c[CN -]+[HCN]=cCBE :[NH 4+]+[H +]=[OH -]+[CN -]PBE :[HCN]+[H +]=[NH 3]+[OH -]8.下列酸碱溶液浓度均为0.10 mol·L -1,能否采用等浓度的滴定剂直接准确进行滴定?(1)HF (2)KHP (3)NH 3+CH 2COONa (4)NaHS (5)NaHCO 3(6)(CH 2)6N 4 (7) (CH 2)6N 4·HCl (8)CH 3NH 2答:(1) K a =7.2×10-4 ,C sp K a =0.1×7.2×10-4=7.2×10-5>10-8(2) K a2=3.9×10-6 ,C sp K a2=0.1×3.9×10-6=3.9×10-7>10-8(3) K a2=2.5×10-10 ,C sp K a2=0.1×2.5×10-10=2.5×10-11<10-8(4) K a1=5.7×10-8 ,K b2=K w /K a1=1.0×10-14/5.7×10-8=1.8×10-7,C sp K b2=0.1×1.8×10-7=1.8×10-8>10-8(5) K a2=5.6×10-11 , K b1=K w /K a2=1.0×10-14/5.6×10-11=1.8×10-4,C sp K b1=0.1×1.8×10-4=1.8×10-5>10-8(6) K b =1.4×10-9 ,C sp K b =0.1×1.4×10-9=1.4×10-10<10-8(7) K b =1.4×10-9 , K a =K w /K b =1.0×10-14/1.4×10-9=1.7×10-6,C sp K a =0.1×1.7×10-6=1.7×10-7>10-8(8) K b =4.2×10-4 ,C sp K b =0.1×4.2×10-4=4.2×10-5>10-8根据C sp K a ≥10-8可直接滴定,查表计算只(3)、(6)不能直接准确滴定,其余可直接滴定。