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《分析化学概论》习题答案

6-1:分析化学的方法有哪些?分类依据是什么?答:根据不同的分类依据,分析化学的方法可以按照如下表格所示进行分类:6-2:定量分析的一般程序是什么?答:定量分析的一般程序是:试样的采集、制备、预处理、测定和分析结果的计算。

6-3:下列情况引起的误差属于哪种类型的误差?若为系统误差,如何减免或消除?1. 天平盘被腐蚀答:天平盘被腐蚀会造成系统误差,应该更换合格的托盘。

2.天平零点有微小波动答:天平零点有微小波动会造成随机误差。

3.读数时,发现微分标尺有些漂移答:系统误差。

在测量读数前记下一次零点值,测量读数后再记一次零点值,取两次零点值的平均来修正测量值。

4.试剂中含有微量杂质干扰主反应答:系统误差,可以根据具体情况通过对照试验或者空白试验进行校正。

5.滴定过程中,滴定剂不慎滴在外面 答:过失误差。

6.滴定管刻度均匀性差答:系统误差,调换合格的滴定管。

7.待测试液未充分混匀 答:过失误差。

6-4:测某铵盐中氮的质量分数6次测定结果分别为21.32%,21.60%,21.28%,21.70%,21.30%,21.56%。

试计算平均值,平均偏差,相对平均偏差,极差,标准偏差和相对标准偏差。

()1n dS 0.42%21.28)%(21.70x x R 0.74%0.7456%21.46%0.16%x d d 0.16% )%21.4621.5621.4621.30 21.4621.7021.4621.2821.4621.6021.4621.32(61n dd 21.46%%21.5621.3021.7021.2821.6021.3261n xx 解:222222n1i 2imin max r n1i in1i i-==-=-=≅====-+-+-+-+-+-===+++++==∑∑∑===6-5:根据有效数字修约规则,将下列诗句修约到小数点后第三位:3.1415926 0.51749 15.4545460.378502 7.691688 2.362568答:根据有效数字规则,以上数据分别可以修约为:3.1415926≈3.142 0.51749≈0.517 15.454546≈15.455 0.378502≈0.379 7.691688≈7.692 2.362568≈2.3636-6:根据有效数字运算规则计算下式:1. 1.187×0.85+9.6×10-3-0.0326×0.00824÷2.1××10-3解:原式=1.01+9.6×10-3-1.279×10-7≈1.02.0.067+2.1415-1.32解:原式=0.8885≈0.893.0.09067×21.30÷25.00解:原式=0.07725084≈0.077254.()4193.1321.162100040.1312.2109802.0⨯-⨯解:原式=4193.107.541072.709802.03⨯⨯⨯-≈ 0.02886-7:K 2Cr 2O 7法测某铁矿石中Fe 2O 3的质量分数,5次测定结果分别为67.48%,67.37%,67.47%,67.45%,67.42%。

试求平均值x 、平均偏差d 、相对平均偏差r d 、标准偏差S 、相对标准偏差S r 和置信概率分别为90%和95%的置信区间。

解:%438.67%542.6745.6747.6737.6748.67nx x i=++++==∑%0344.0 %5438.6742.67438.6745.67438.6747.67438.6737.67438.6748.67n dd n1i i=-+-+-+-+-==∑=4r 10101.5%348.67%0344.0xd d -⨯===()()()()()%044.0 %15438.6742.67438.6745.67438.6747.67438.6737.67438.6748.671n dS 22222n1i 2i=--+-+-+-+-=-=∑=4r 105.6%348.67%044.0xS S -⨯===查教材表6-1知,当n=5,置信概率为90%和95%时,其相应t 值分别为2.13和2.78,因此,两种置信概率相应的置信区间分别为: 置信概率90%:%042.0438.675%044.013.2438.67ntS x ±=⨯±=±=μ置信概率为95:%055.0438.675%044.078.2438.67ntS x ±=⨯±=±=μ6-8 分析某石灰石中铁的含量如下:1.65%,1.58%,1.59%和1.85%,分别用Q 检验法和G 检验法检验1.85%这个数据是否应舍去(p=95%)。

解:(1)Q 检验法:将数据依次排列:1.58%,1.59%,1.65%和1.85%%27.0%58.1%85.1x x R min max =-=-=则 :%74.027%.065%.185%.1Rx x Q =≈-=-=相邻可疑计 查表6-3,当n=4时,Q 0.95=1.05 ∵Q 计<Q 0.95,∴1.85%这个数据不应该舍去。

(2)G 检验法将数据依次排列:1.58%,1.59%,1.65%和1.85% 则:%668.1%485.165.159.158.1nxx i=+++==∑()()()()%126.0%14668.185.11.6681.651.6681.591.6681.581n d S 2222n1i 2i =--+-+-+-=-=∑=44.1%126.0668%.185%.1Sx x G =-=-=平均可疑计查表6-4,n=4时,G 0.95=1.48 ∵G 计<G 0.95,∴1.85%这个数据不应该舍去。

6-9 用两种物质标定NaOH 溶液的浓度(单位为mol ·L -1)得如下结果: A 0.09785,0.09790,0.09710,0.09895B 0.09710,0.09795,0.09785,0.09700,0.09705 试问这两批数据之间是否存在显著性差异(p=95%)?解:两组测量数据间的显著性检验需要先按照如下公式进行F 检验:22S S F 小大计=(1)为了计算F 计,需要先分别进行两组数据的平均值和S 2的计算:09795.0409895.009710.009790.009785.0nx x iA=+++==∑09739.0509705.009700.009785.009795.009710.0nxx iB =++++==∑()()()()722222i2A10783.5 1409795.009895.009795.009710.009795.009790.009795.009785.0 1n d S -⨯=--+-+-+-=-=∑()()()()()77222222i2B10192.2101925.2 1509739.009705.009739.009700.009739.009785.009739.009795.009739.009710.0 1n d S--⨯≈⨯=--+-+-+-+-=-=∑∵2B 2A S S >∴64.210192.210783.5S S F 772B 2A≈⨯⨯==--计查表6-5知,置信概率为95%时,由于f 1=3,f 2=4,则F 表=6.59 ∴F 计<F 表由于F 检验说明两组数据的标准偏差无明显差异,需要进一步用t 检验法进行显著性差异检验: 根据以上计算可知:()()477B A 2BB 2A A P 10108.6 25410192.2)15(10783.5)14(2n n S 1n S 1n S ---⨯=-+⨯⨯-+⨯⨯-=-+-+-=因此:37.1545410108.609739.009795.0n n n n S x x t 4B A B A PBA ≈+⨯⨯⨯-=+•-=-计查表6-1知,当总自由度(n A +n B -2)为7,置信概率为95%时,t 表=2.37 由于t 计<t 表,可以认为,这两组数据的平均值之间不存在显著性差异。

6-10 检验纯度为95.5%的工业纯碱,结果为n=7, x =94.65%,S=0.34,若p=95%。

问此纯碱是否合格?解法1:测定平均值与标准值之间的比较可以通过t 检验法进行:066.07%34.05.9565.94n Sx t ≈⨯-=μ-=计查表6-1知,当n=7,置信概率为95%时,t 表=2.45 由于t 计<t 表,可以认为,此纯碱合格。

解法2:查表6-1知,当n=7,f=6,p=95%时,t 表=2.37 则可知该纯碱的置信区间为:%30%65.94734.037.2%65.94ntS x ±=⨯±=±=μ由于此纯碱的目标纯度95.5%在测量数据的置信区间范围内,所以,可以认为此纯碱合格。

6-11 有一KMnO 4标准溶液,浓度为c(KMnO 4)=0.02010mol/L 。

求T(Fe/ KMnO 4)和T(Fe/ KMnO 4)。

解:O H 4M n Fe 5H 8M nO Fe 522342++↔+++++-+mL/g 10736.6 mL /L 1055.85g/mol /L 0.02010mol 6 )Fe (M )KMnO c(5 )Fe (M )KMnO (V )KMnO (n 5)KMnO (V )Fe (M )Fe (n )KMnO (V )Fe (m KMnO4) T(Fe/2-3-44444⨯=⨯⨯⨯=•⨯=•=•==mL /g 10025.8 mL/L 10g/mol 7.591/L 0.02010mol 25)O Fe (M )KMnO c(25)O Fe (M )KMnO (V )KMnO (n 25)KMnO (V )O Fe (m KMnO4) /O T(Fe 2-3-324324443232⨯=⨯⨯⨯=•⨯=•==6-12 测某试样中铝的含量,称取0.1996g 试样,溶解后加入c(EDTA)=0.02010 mol ·L -1的标准溶液30.00 mL ,调节酸度并加热使A l 3+定量反应完全,过量的EDTA 标准溶液用c (Zn 2+)=0.02045 mol ·L -1标准溶液回滴至终点,消耗Zn 2+标准溶液6.00 mL 。

计算试样中Al 2O 3的质量分数。

解:用Y 表示EDTA 分子,则有关反应式为:AlY Al Y →+ Z nY Z n Y →+由以上反应方程式可知,EDTA 、Al 3+、Zn 2+和Al 2O 3的物质的量之间存在如下关系:n(Al 2O 3)=0.5n(Al)=0.5(n(Y)-n(Zn))因此:()()()()mol10628.3 1000.60.020451030.00.020100.5 )Zn (V Zn c )EDTA (V EDTA c 0.5n(Al2O3)43-3-22-++⨯=⨯⨯-⨯⨯⨯=⨯-⨯⨯=所以,Al 2O 3的质量分数为:()185.0g1996.0mol/g 96.101mol 10628.3m m O Al 4B 32=⨯⨯==ω-6-13 称取基准物K 2Cr 2O 7 0.1236 g 用来标定Na 2S 2O 3溶液。

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