分析化学武汉大学第五版答案第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) 3.60.032320.59 2.12345(3)10000000.11245.0)32.100.24(00.45⨯⨯-⨯ (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 c. 原式=45.0022.680.1245=0.12711.0001000⨯⨯⨯ d.[H +]=10-0.06=0.87( mol/L )3．设某痕量组分按下式计算分析结果：mC A -=χ，A 为测量值，C 为空白值，m 为试样质量。
已知s A =s C =0.1，s m =0.001，A =8.0，C =1.0，m =1.0，求s x 。
解：222222222()422222220.10.10.001 4.0910()()(8.0 1.0) 1.0A C x m A C m s s s s s s x A C m A C m --++=+=+=+=⨯---且8.0 1.07.01.0x -== 故424.09107.00.14x s -=⨯⨯=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 σ= 1.0000g μ=故有1.0000 1.0000 1.0008 1.00000.00040.0004u --≤≤，即02u ≤≤ ， 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? 解：x x t s x t nμ=±⋅=± 查表，得：5, 2.57, 1.049166, 2.45,0.926175f t f t ====>====<时n 时n 故至少应平行测定次9. 测定黄铁矿中硫的质量分数，六次测定结果分别为30.48%, 30.42%, 30.59%, 30.51%, 30.56%, 30.49%，计算置信水平95%时总体平均值的置信区间。
解：611ii x x n ==∑30.48%30.42%30.59%30.51%30.56%30.49%30.51%6+++++==621()1ii x x s n =--∑ 置信度为95%时：0.05,5,2.57,30.51% 2.5730.51%0.06%6f t x t n αμ==±=±=±11.下列两组实验数据的精密度有无显著性差异(置信度90％)?A ：9.56，9.49，9.62，9.51，9.58，9.63 ，B ：9.33，9.51，9.49，9.51，9.56，9.40 解：a.6119.57i i x x n ===∑621()5.71%1ii x x s n =--∑ 故2432.610s-=⨯b.6119.47i i x x n ===∑621()8.51%1ii x x s n =--∑ 故2472.410s-=⨯所以242472.410 2.22132.610b a s F s --⨯===⨯ 查表得 5.05F=表>2.22113．用两种不同分析方法对矿石中铁的质量分数进行分析，得到两组数据如下： χs n 方法1 15.34％ 0.10％ 11 ， 方法2 15.43％ 0.12％ 11 a ．置信度为90％时，两组数据的标准偏差是否存在显著性差异?b ．在置信度分别为90％，95％及99％时，两组分析结果的平均值是否存在显著性差异? 解：(a)21s =0.00102，22s =0.00122 F=2221s s =1.44<F 表=2.97 ，所以两组数据的标准偏差无显著性差异。
(b)由2s =210id∑得，2id∑=0.01，22d∑=0.012∴2212122d dn n ++-∑∑0.010.01211112++-∴211212||n n X X s n n -+|15.3415.43|11113.321111-⨯+查表得：当置信度为90%时，0.10,20t=1.72>0.063 ，查表得：当置信度为95%时，0.05,20t=2.09>0.063查表得：当置信度为99%时，0.01,20t=2.84>0.063 ，所以两组分析结果的平均值不存在显著性差异。
15．实验室有两瓶NaCl 试剂，标签上未标明出厂批号，为了判断这两瓶试剂含Cl -1的质量分数是否有显著性差异，某人用莫尔法对它们进行测定，1-Cl ω结果如下：A 瓶 60.52％，60.41％，60.43％，60.45％ ，B 瓶 60.15％，60.15％，60.05％，60.08％ 问置信度为90%时，两瓶试剂含Cl -1的质量分数是否有显著性差异？ 解：用F 检验法：AX =iX n∑=60.45%，2s A=21i d n -∑=2.3⨯10-3，BX =iX n∑=60.11%，2s B=21i d n -∑ =2.6⨯10-3F=22B AS S =1.13， 查表得F 表=9.28>1.13 ，因此没有差异。
用t 检验法： 222ABA B d dn n ++-∑∑⨯10-4所以 t=||A B A BA BX X n n s n n -+=9.6 ，而查表得t 表=1.94<9.6 ，所以存在显著性差异。
17．为提高光度法测定微量Pd 的灵敏度，改用一种新的显色剂。
设同一溶液，用原显色剂及新显色剂各测定4次，所得吸光度分别为0.128，0.132，0.125，0.124及0.129，0.137，0.135，0.139。
判断新显色剂测定Pd 的灵敏度是否有显著提高?(置信度95％) 解：用F 检验法：AX = iX n∑=0.127，，2s A=21i d n -∑=1.3⨯10-5BX =iX n∑=0.135, 2s B=21i d n -∑=1.9⨯10-5F=22s Bs A=1.46 ，查表得F 表=9.28>1.46,因此没有显著性差异。
用t 检验法： S=222ABA B d dn n ++-∑∑=4.0⨯10-3所以 t=||A B A BA BX X n n s n n -+=2.8而查表得t 表=2.45<2.8 所以存在显著性差异 。
21．某荧光物质的含量()及其荧光相对强度(y )的关系如下：含量 /g 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 荧光相对强度y 2.1 5.0 9.0 12.6 17.3 21.0 24.7a ．列出一元线性回归方程b ．求出相关系数并评价y 与x 间的相关关系。
解：由题意可得，x =6.0， y =13.1，71()()iii x x y y =--∑=216.2，721()ii x x =-∑=112.0，21()nii yy =-∑=418.28，所以b=71721()()()iii i i x x y y x x ==---∑∑=216.2112.0=1.93，a y bx=-=13.1-1.93⨯6.0=1.52所以一元回归方程为：y=1.52+1.93x（b ）因为72121()()ii nii x x r yy ==-=-∑∑=0.9987比较接近于1，所以y 与x 的线性关系很好。
第5章 酸碱平衡和酸碱滴定法1．写出下列溶液的质子条件式。
a ．c 1 mol·L -l NH 3 + c 2 mol·L -lNH 4Cl ；c ．c 1 mol·L -l )H 3PO 4 + c 2 mol·L -l HCOOH ； 解：a. 对于共轭体系，由于构成了缓冲溶液，所以可以将其视为由强酸（HCl 和弱碱（NH 3）反应而来，所以参考水准选为HCl, NH 3和H 2O质子条件式为：[ H +] + [NH 4+] = [Cl -] + [OH -] 或[ H +] + [NH 4+] = c 2 + [OH -]c. 直接取参考水平：H 3PO 4 , HCOOH , H 2O质子条件式：[H +] = [H 2PO 4-] + 2[HPO 42-] + 3[PO 43-] + [HCOO -]+[OH -]3．计算下列各溶液的pH 。
a ．0.050 mol·L -lNaAc ；c ．0.10 mol·L -lNH 4CN ；e ．0.050 mol·L -l氨基乙酸；g ．0.010 mol·L -l H 2O 2液；i ．0.060 mol·L -l HCI 和0.050 mol·L -l氯乙酸钠(ClCH 2COONa)混合溶液。
解：a.对于醋酸而言，K b = K w / K a = 5.6 ⨯10-10应为cK b = 5.6 ⨯10-10⨯5 ⨯10-2 = 2.8 ⨯10-11> 10K wc/K b > 100 故使用最简式； [OH -105.6100.05-⨯⨯= 5.29⨯10-6pH = 14 – pOH = 8.72c. NH 4+ K a ’ = 5.6 ⨯ 10-10 HCN K a = 6.2. ⨯10-10cK a ’> 10K w c > 10 K a 由近似公式可以得到： [H +'a a K K 206.2 5.610-⨯⨯= 5.89⨯10-10pH = 10 – 0.77 = 9.23e. 氨基乙酸一端羧基显酸性，一端氨基显碱性，K a1 = 4.5⨯10-3,K a2 = 2.5 ⨯10-10c/K a2> 100 且c > 10 K a1 所以[H +12a a K K 134.2 2.510-⨯⨯= 1.06 ⨯10-6pH = 6-0.03 = 5.97g. 对于双氧水而言，K a = 1.8 ⨯10-12cK a < 10K w c/K a > 100 所以可以计算氢离子浓度 [H +a wcK K + 14141.810110--⨯+⨯ = 1.67 ⨯10-7pH = 7 – 0.22 = 6.78i. 由于ClCH 2COONa + HCl = ClCH 2COOH + NaCl 所以原溶液可以看成0.050mol/L 的ClCH 2COOH 和0.010mo/LHCl 的混合溶液设有x mol/L 的ClCH 2COOH 发生离解，则ClCH 2COOH ƒClCH 2COO -+ H +0.05-x x0.01+x所以有(0.01)0.05x x x+- = K a= 1.4 ⨯10-3解得x = 4.4 ⨯ 10-3mol/L那么[H +] = 0.0144mol/L pH = -log [H +] = 1.845．某混合溶液含有0.10 mol·L -l HCl 、2.0×10-4 mol·L -lNaHSO 4和2.0×10-6 mol·L -l HAc 。