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武大分析化学思考题答案(第五版)

第一章定量分析概论思考题1、为了探讨某江河地段底泥中工业污染物的聚集情况,某单位于不同地段采集足够量的原始平均试样,混匀后,取部分试样送交分析部门。

分析人员称取一定量试样,经处理后,用不同方法测定其中有害化学成分的含量。

试问这样做对不对?为什么?答:不对。

应将原始试样全部送交分析部门,再由分析人员对原始试样采用四分法进行缩分,依据经验公式取样,再分解、测定等。

2、镍币中含有少量铜、银。

欲测定其中铜、银的含量,有人将镍币的表层擦洁后,直接用稀HNO3溶解部分镍币制备试液。

根据称量镍币在溶解前后的质量差,确定试样的质量。

然后用不同的方法测定试液中铜、银的含量。

试问这样做对不对?为什么?答:不对。

应将镍币全部溶解,因为镍币中铜银分布不一定均匀,这样做取样无代表性。

3、怎样溶解下列试样:锡青铜、高钨钢、纯铝、镍币、玻璃答:锡青铜:HNO3 ;高钨钢:H3PO4;纯铝:HCl;镍币:HNO3 ;玻璃:HF。

4、下列试样宜采用什么熔剂和坩埚进行熔融:铬铁矿、金红石、锡石、陶瓷答:铬铁矿:Na2O2熔剂,铁、银、刚玉坩埚金红石:酸性熔剂,石英或铂坩埚锡石:酸性熔剂,石英或铂坩埚陶瓷:碱性熔剂,铁、银、刚玉坩埚5、欲测定锌合金中Fe、Ni、Mg的含量,应采用什么溶剂溶解试样?答:用NaOH溶解试样,Fe,Ni,Mg形成氢氧化物沉淀,与Zn基体分离。

6、欲测定硅酸盐中SiO2的含量;硅酸盐中Fe,Al,Ca,Mg,Ti的含量。

应分别选择什么方法分解试样?答:测硅酸盐中SiO2的含量时采用碱熔法,用KOH熔融,是硅酸盐中的硅转化为可溶性的K2SiO3,再用容量法测定:测定硅酸盐中Fe,Al,Ca,Mg,Ti的含量时,用HF酸溶解试样,使Si以SiF4的形式溢出,再测试液中Fe,Al,Ca,Mg,Ti的含量。

7、分解物及试样和有机试样的主要区别有哪些?答:分解无机试样和有机试样的主要区别在于:无机试样的分解时将待测物转化为离子,而有机试样的分解主要是破坏有机物,将其中的卤素,硫,磷及金属元素等元素转化为离子。

8、误差的正确定义是(选择一个正确答案)(C)a、某一测量使与其算术平均值之差b、含有误差之值与真值之差c、测量值与其真值之差d、错误值与其真值之差9、误差的绝对值与绝对误差是否相同?答:不同。

绝对误差有正、负,误差的绝对值只是表示误差大小的一种形式。

10、常量滴定管估计到±0.01,若要求滴定的相对误差小于0.1%,在滴定时,耗用体积应控制为多少?0.02V×100%<0.1% V >20ml11、微量分析天平可称准至±0.001mg ,要使称量误差不大于1‰,至少应称取多少试样?0.002S×1000‰<1‰ S >2mg12、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 (系统误差、校正砝码)b 、称量时,试样吸收了空气中的水分。

系统误差,用递减法称量天平零点稍有变动(偶然误差)c 、读取滴定答读数时,最后一位数字值测不准 (偶然误差)e 、以含量为98%的金属锌作为基准物质标定EDTA 溶液的浓度 (系统误差,换成基准试剂)f 、试剂中含有微量待测组分 (系统误差,做空白试验)g 、重量法测定SiO 2时,试液中硅酸沉淀不完全 (系统误差,方法校正) h 、天平两臂不等长 (系统误差,校正仪器)13、下列数字有几位有效数字?0.072 (2位) 36.080 (5位) 4.4×10-3 (2位) 6.023×1028 (4位) 100 (3位) 998 (3位或不确定) 1000.00 (6位) 1.0×103 (2位) PH=5.2时的[H +] (1位)14、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 最后计算此药物的含量为96.24%。

问该结果是否合理?为什么?答:不合理,因为称样量为0.0520g 只有三位有效数字,根据误差传递规律或有效数字运算规则,其结果只能有三位有效数字,应为96.2%。

15、将0.0089g BaSO 4换算为Ba 。

问计算时下列换算因数中选择哪一个较为恰当:0.59;0.588;0.588416、用加热法驱除水分以测定CaSO 4·12 H 2O 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?0.2000145.1 ×9.010.2000×100%= 6.21% 因为本方法只能测准至0.01%,所以分析结果应以三位有效数字报出。

17、今欲配制0.02000mol ·L -1 K 2Cr 2O 7溶液500ml ,所用天平的准确度为0.1mg ,若相对误差要求为±0.1%,问称取K 2Cr 2O 7时,应准确称取到哪一位?用准确度为±0.1mg 的天平称量,若相对误差要求为±0.1%,则称样量至少应为0.2g 。

而配制500mL0.02000 mol ·L -1 K 2Cr 2O 7, 则需称取 m (K 2Cr 2O 7)=0.02000×294.21000×500=2.942g由于称样量大于0.2g ,所以只需保留四位有效数字,准确至毫克位即可。

18、标定碱标准溶液时,邻苯二甲酸氢钾(KHC 8H 4O 4,M=204.23g ·mol -1)二水含草酸(H 2C 2O 4·2H 2O ,M=126.07g ·mol -1)都可以作为基准物质,你认为选择哪一种更好?为什么? 答:选邻苯二甲酸氢钾更好,因其分子量更大,称量误差较小。

19、用基准Na 2CO 3标定HCl 溶液时,下列情况会对HCl 的浓度产生何种影响(偏高、偏低或没有影响)?(C HCl =mNa 2CO 3MNa 2CO 2 ×HClV 1000×21)a 、滴定时速度太快,附在滴定管壁的HCl 来不及流下来就读取滴定体积。

(测出的V HCl 偏大,所以 C HCl 偏小)b 、称取Na 2CO 3时,实际质量为0.1834g ,记录时误记为0.1824g(M (Na 2CO 3)的计算值变小,所以C HCl 偏小)c 、在将HCl 标准溶液倒入滴定管之前,没有用HCl 溶液荡洗滴定管。

(这会使标定时所用HCl 溶液的浓度稀释,消耗V HCl 增大,所以C HCl 偏小) d 、锥瓶中的Na 2CO 3用蒸馏水溶解时,多加了50mL 蒸馏水(标定时只与锥瓶中Na 2CO 3的总量有关,与其浓度无关,所以无影响) e 、滴定开始之前,忘记调节零点,Ha 溶液的液面高于零点。

(测得的V HCl 偏小,所以C HCl 偏高) f 、滴定管活塞漏出HCl 溶液(测得的V HCl 偏大,所以C HCl 偏低) g 、称取Na 2CO 3时,撒在天平盘上。

(需称两次,所以无影响) h 、配制HCl 溶液时没混匀(标定时所用HCl 溶液的浓度高于或低于HCl 溶液的平均浓度,所以对C HCl 有影响,是高还是低无法确定)20、假设用HCl 标准溶液滴定不纯的Na 2CO 3样品,若出现12题中所述的情况,将会对分析结果产生何种影响?(Na 2CO 3%=SM V C CO Na HCl HCl 21100032⨯⨯⨯×100%根据公式可知:在a 、b 、c 、d 、e 、f 情况中对结果影响情况与12题中的相反,d 、g 无影响,h 有影响,但无法确定高低。

) 21、若将H 2C 2O 4·2H 2O 基准物质不密封,长期置于放有干燥剂的干燥器中,用它标定NaOH 溶液的浓度时,结果是偏高、偏低还是无影响?答:偏低。

NaOHOH O C H OH O C H NaOH V M m C 1210002422242222⨯⨯=••因为失水后的H 2C 2O 4中含有比同样质量H 2C 2O 4·2H 2O 更多的能与NaOH 作用的H +,这样测定时消耗V NaOH 增大,所以C NaOH 偏小。

22、有6.00g NaH 2PO 4及8.197g Na 3PO 4的混合物,加入少量水溶解,加入2.500mol ·L -1HCl 40.0mL ,问所得溶液为酸性、中性、碱性?n (NaH 2PO 4)=6.00119.9 =0.0500 mol n (HCl )=2.500×40.01000 =0.100 moln (Na 3PO 4)=8.197163.9=0.0500 mol两者混合后生成n (Na 2HPO 4)=0.0500 +0.0500=0.1000mol 与n (HCl )=0.100 mol 反应生成n(NaH 2PO 4)=0.1000mol 而NaH 2PO 4溶液显酸性。

第二章 酸碱滴定法思考题1、在硫酸溶液中,离子活度系数的大小次序为:--+>>244SO HSO Hr r r 试加以说明。

答:离子强度对活度系数的影响是与离子的电荷和离子的体积有关,电荷越高,影响越大,体积越大,影响越大,而受电荷的影响程度大于体积的影响程度,而上述三种离子的体积大小为H +<SO 42-<HSO 4-,但SO 42-是2价离子,所以三种离子的浓度系数的大小顺序为--+>>244SO HSO H r r r 。

2、于草酸溶液中加入大量强电解质,草酸的浓度常数K c a1和K c a2之间的差别是增大还是减少?对其h 活度常数K 0a1和K 0a2的影响又是怎样?答:-+==-+4111][]][[042242HSO H aca r r K O C H O HC H K-+-==--+242422242242][]][[O c H O HC a c a r r r KO HC O C H K当加入大量强电解质,溶液的离子强度增大时,离子的活度系数均减小离子的价奋越高,减小的程度越大,所以这时K c a1和K c a2均增大。

由于r 42O HC < -242O rC < -42O rHC ,所以K c a1增加幅度大,K c a2增加幅度小,所以K c a1和K c a2之间的差别是增大了,由于浓度常数只与温度有关而与离子强度无关,所以K 0a1和K 0a2不受影响。

3、写出下列酸碱组分的物料平衡,电荷平衡和质子条件:(1)C (mol ·L -1)NH 4HCO 3MBE :[NH 3]+[NH 4+]=C CBE:[NH 4+]+[H +]=[OH -]+[HCO 3-]+2[CO 32-]][H 2CO 3] + [HCO 3-]+[CO 32-]=C PBE: [H +]=[OH -]+[NH 3]+[CO 32-]-[H 2CO 3] (2)F NH L mol C 41)(-⋅⎩⎨⎧=+=+-+CF HF C NH NH MBE ][][][][:34 ][][][][:4--+++=+F OH H NH CBE PBE: [H +]=[OH -]+[NH 3]-[HF] (3)441)(HPO NaNH L mol C -⋅⎪⎩⎪⎨⎧=+++=+=---++C][HPO ][PO ]PO [H ]PO [H C][NH ][NH C ][Na :2434424343MBE ][3][2][][][][][:3424424----++++++=++PO HPO PO H OH H NH Na CBE ][2][][][][][:4342343PO H PO H PO NH OH H PBE --++=---+(4)441)(HPO NaNH L mol C -⋅⎩⎨⎧=+++=+---+CPO HPO PO H PO H C NH NH MBE ][][][][][][:3424424343][3][2][][][][:3424424----+++++=+PO HPO PO H OH H NH CBE ][][2][][][][:4334243PO H PO HPO NH OH H PBE -+++=---+ (5) NaOH L mol C NH L mol C )()(12311--⋅+⋅⎩⎨⎧==+++2143][][][:C Na C NH NH MBE][][][][:4-+++=++OH H NH Na CBE24][][][:C NH OH H PBE --=+-+(6)331211)()(BO H L mol C HAc L mol C --⋅+⋅⎩⎨⎧=+=+--232331][][][][:C BO H BO H C Ac HAc MBE ][][][][:32---+++=BO H Ac OH H CBE ][][][][:32---+++=BO H Ac OH H PBE(7)+⋅-4311)(PO H L mol C HCOOH L mol C )(12-⋅⎩⎨⎧=+=+++----2134244243][][][][][][:C HCOO HCOOH C PO HPO PO H PO H MBE ][3][2][][][][:342442-----+++++=PO HPO PO H HCOO OH H CBE ][][3][2][][][:342442-----+++++=HCOO PO HPO PO H OH H PBE(8)4211)(PO NaH L mol C -⋅+HCl L mol C )(12-⋅⎪⎩⎪⎨⎧===++++----12134244243][][][][][][:CNa C Cl C PO HPO PO H PO H MBE][3][2][][][][][:342442-----++++++=+PO HPO PO H Cl OH Na H CBE 2433424][][2][][][:C PO H PO HPO OH H PBE +-++=---+(9))(1-⋅L mol C 324)(CO NH⎩⎨⎧=++=+--+C CO HCO CO H C NH NH MBE ][][][2][][:2333243][2][][][][:2334---++++=+CO HCO OH H NH CBE ][2][][][][:3233CO H HCO NH OH H PBE --+=--+(10))(1-⋅L mol C NaAC L mol C HAC )(12-⋅+⎩⎨⎧=+=++-221][][][:C Na C C Ac HAc MBE ]c [][][][:--+++=+A OH Na H CBE 2]c [][][:C A OH H PBE -+=--+4、在下列各组酸碱物质中,哪些属于共轭酸碱对? (1)43PO H —42HPO Na 不是 (2)42SO H —-24SO 不是 (3)32CO H —-23CO 不是(4)-+-COO CH NH COOH CH NH 2223 不是(5)+Ac H 2—-Ac 不是 (6)+H N CH 462)(—462)(N CH 是5、判断下列情况对测定结果的影响(1)标定NaOH 溶液时,若邻苯二甲酸氢钾中混有邻苯二甲酸。

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