分析化学第六版课后答案

第二章：误差及分析数据的统计处理

思 考 题

２．下列情况分别引起什么误差？如果是系统误差，应如何消除？ （1） 砝码被腐蚀； （2） 天平两臂不等长； （3） 容量瓶和吸管不配套； （4） 重量分析中杂质被共沉淀；

（5） 天平称量时最后一位读数估计不准；

（6） 以含量为99%的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱溶液。 答：（1）引起系统误差，校正砝码； （2）引起系统误差，校正仪器； （3）引起系统误差，校正仪器； （4）引起系统误差，做对照试验； （5）引起偶然误差；

（6）引起系统误差，做对照试验或提纯试剂。

第二章 习 题

１．已知分析天平能称准至±0.1mg，要使试样的称量误差不大于0.1%，则至少要称取试样多少克？

解：设至少称取试样m克，

由称量所引起的最大误差为?0.2mg ，则

0.2?10m?3?100%≤0.1% m≥0.2g

答：至少要称取试样0.2g。

４．水中Cl－含量，经6次测定，求得其平均值为35.2 mg.L-1，s=0.7 mg.L-1,计算置信度为90%时平均值的置信区间。

解：查表得，置信度为90%，n=6时，t=2.015 ∴ μ=x?tsn=(35.2±

2.015?0.76)mg/L=(35.2±0.6)mg/L

６．测定试样中P2O5质量分数（%），数据如下：8.44，8.32，8.45，8.52，8.69，8.38 ．用Grubbs法及Q检验法对可疑数据决定取舍，求平均值、平均偏差d、标准偏差s和置信度选90%及99%的平均值的置信范围。

解：将测定值由小到大排列 8.32，8.38，8.44，8.45，8.52，8.69．可疑值为xn （1） 用Grubbs法决定取舍 8.69为可疑值

由原始数据求得 x=8.47% s=0.13% G计算=

xn?xs=

8.69?8.470.13=1.69

查表2-3，置信度选95%，n=6时, G表=1.82 G计算＜G表, 故8.69%应予保留。 （2） 用Q值检验法

Q计算 =

xn?xn?1xn?x1=

8.69?8.528.69?8.32=0.46

查表2-4，n=6时, Q0.90=0.56 Q计算＜Q表 故8.69%应予保留。两种判断方法所得结论一致。 （3） x?( d?(8.44?8.32?8.45?8.52?8.69?8.38)6)%=8.47%

)%=0.09%

0.03?0.15?0.02?0.05?0.22?0.09622222 s=

(0.03)?(0.15)?(0.02)?(0.05)?(0.22)?(0.09)6?12%=0.13%

（4） 查表2-2，置信度为90%，n=6时，t=2.015

因此 μ=（8.47±

2.015?0.136）=（8.47±0.11）%

同理，对于置信度为99%，可得 μ=（8.47±

4.032?0.136）%=（8.47±0.21）%

８．用两种不同方法测得数据如下：

方法Ⅰ：n1=6 x1=71.26% s1=0.13% 方法Ⅱ: n2=9 x2=71.38% s2=0.11% 判断两种方法间有无显著性差异？

s大s小22解：F

F

计算

=

=（0.11）2=1.40 查表2-5，F值为3.69

表

（0.13）2计算

＜F

说明两组的方差无显著性差异

x1?x2进一步用t公式计算： t=

22n1n2n1?n2s合

2s合=t =

(n1?1)s1?(n2?1)s2n1?n2?271.26?71.380.12=

(6?1)?(0.13)?(9?1)?(0.11)6?9?22%=0.12 %

6?96?9= 1.90

查表2-2，f = n1+n2-2 = 6+9-2 = 13 , 置信度95 %，t表≈2.20

t计算＜t表 故两种方法间无显著性差异

９．用两种方法测定钢样中碳的质量分数（%）： 方法Ⅰ： 数据为4.08，4.03，3.94，3.90，3.96，3.99 方法Ⅱ： 数据为3.98，3.92，3.90，3.97，3.94 判断两种方法的精密度是否有显著差别。 解：使用计算器的统计功能 SI=0.065% SII=0.033% F=查表2-5，F值为6.26 F

计算

S大S小22(0.065)22=

表

(0.033)=3.88

＜F

答：两种方法的精密度没有显著差别 11.按有效数字运算规则，计算下列各式：

（1）2.187×0.854 + 9.6×10-5 - 0.0326×0.00814； （2）51.38/（8.709×0.09460）； （3）

9.827?50.620.005164?136.6;

?8?81?10（4）1.5?10?6.?； 63.3?10解：（1）原式=1.868+0.000096+0.000265

=1.868

（2）原式=62.36 （3）原式=705.2 （4）原式=1.7×10-5

第三章 滴定分析

思 考 题

7． 若将H2C2O4 ·2H2O基准物长期放在硅胶的干燥器中，当用它标定NaOH溶液的浓度时，结果是偏低还是偏高？

答：偏低。 因为H2C2O4 ·2H2O失去了部分结晶水，用它作基准物时，消耗NaOH溶液的体积偏大，导致测定结果CNaOH偏低。

第三章 习 题

10假如有一邻苯二甲酸氢钾试样，其中邻苯二甲酸氢钾含量约为90%，余为不与碱作用的杂质，今用酸碱滴定法测定其含量。若采用浓度为1.000 mol·L的NaOH标准溶液滴定之，欲控制滴定时碱溶液体积在25mL左右， 则： （1） 需称取上述试样多少克？

（2） 以浓度为0.0100 mol·L的碱溶液代替1.000 mol·L的碱溶液滴定，重复上述计

-1

-1

-1

算。

（3） 通过上述（1）（2）计算结果，说明为什么在滴定分析中常采用的滴定剂浓度为0.1～

0.2 mol·L-1。

解：滴定反应为 KHC8H4O4+ NaOH =NaKC8H4O4 + H2O

nNaOH?nKHC8H4O4

则 mKHC8H4O4?CNaOHVNaOHM m试样=

KHC8H4O4

8H4O4mKHC8H4O490%-1

=

CNaOHVNaOHMKHC90%

?3（1）当CNaOH=1.000 mol·L时 m试样 （2）当CNaOH=0.0100 mol·L时 m试样

-1

= =

1.000?25?10?204.290%0.0100?25?1090%?3≈5.7g ≈0.057g

?204.2（3）上述计算结果说明，在滴定分析中，如果滴定剂浓度过高（如1 mol·L-1），消耗试样量较多，浪费药品。如果滴定剂浓度过低（如0.01mol·L-1），则称样量较小，会使相对误差增大。所以通常采用的滴定剂浓度为0.1～0.2 mol·L .

12.计算0.01135 mol·L-1HCl溶液对CaO的滴定度。 解：HCl与CaO的反应 CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O T CaO/HCl=2CHClMCaO×10-3=

1-1

12×0.01135×56.08×10-3=0.0003183g/mL

,求此高锰酸钾溶液的

?114.已知高锰酸钾溶液浓度为TCaCO3/KMnO4?0.005005g?mL浓度及它对铁的滴定度。

解：（1）CaCO3????稀HClCa2?2-稀H2SO4 ????CaC2O4?过滤，洗涤???????????C2O4

C2O42?5C2O42-+2MnO4-+16H?=2Mn2?+10CO2+8H2O

因为 1mol CaCO3相当于1mol C2O4 所以 nCaCO3=nC22O42?2-

=

52nKMnO4

TCaCO3/KMnO4?5CKMnO4MCaCO3?10?3

2TCaCO5M3/KMnO4?3CaCO3?10 CKMnO4=

2?0.005005?10=5?100.093=0.02000mol/L

(2) KMnO4与Fe2?的反应为 5Fe2++ MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

则 TFe/KMnO?5CKMnOMFe?10?344 =5×0.02000×55.845×10=0.005584g/mL

-3

第四章 思考题

思考题4—1

8..写出下列物质在水溶液中的质子条件：

(1) NH4HCO3；(2)(NH4)2HPO4；(3)NH4H2PO4。

答：NH4HCO3 [H+]+[H2CO3]=[NH3]+[CO32-]+[OH-]

(NH4)2HPO4 [H+]+[H2PO4-]+2[ H3PO4]=[NH3]+[PO43-]+[OH-]

NH4H2PO4 [H]+ [ H3PO4]=[NH3]+2[PO4]+[OH]+ [HPO4]

4、已知HAc的pKa=4.74,NH3·H2O的pKb=4.74。试计算下列各溶液的pH: （3）0.15 溶液， (4)0.15 NaAc溶液 解：(3)对于0.15 溶液，pKa=14-4.74=9.26 CKa= >>10Kw，c/Ka=0.15/ >>105 所以采用最简式计算：[ ]= =

故pH=-lg[ ]=5.04

(4)对于0.15 NaOAc溶液，pKb=pKw-pKa=14-4.74=9.26 CKa= >>10Kw，c/Ka=0.15/ >>105 所以采用最简式计算：[ ]= = = 故[ ]= = ,pH=-lg[ ]=8.96

解：查表知HAc的pKa=1.8×10-5 pH=5.0即[H+]=10-5 mol/L c（HAc）= =0.41 mol/L ∵Ka=

∴[Ac-]= = =0.74 mol/L ∴mNaAc·3H2O=136.1×0.74×1.5 =50.5 g

+

3--2-

第五章 配位滴定法

思考题

第五章 习题

.3假设Mg和EDTA的浓度皆为10mol·L，在pH=6时，镁与EDTA配合物的条件稳定常数是多少（不考虑羟基配位等副反应）？并说明在此pH条件下能否用EDTA标准溶液滴定Mg。如不能滴定，求其允许的最小pH。 答案： （1）查表5-2: 当pH=6.0时，lgαY(H)=4.65，lgK’=lgK稳- lgα

2+

2+

-2

-1

Y(H)

=8.69-4.65=4.04，

lgK’﹤8， ∴不能滴定

（2）lgαY(H)= lgK稳-8=0.69，查表5-2得pH≈9.6。

6称取0.1005g纯CaCO3溶解后，用容量瓶配成100mL溶液。吸取25mL，在pH﹥12时，用钙指示剂指示终点，用EDTA标准溶液滴定，用去24.90mL。试计算： （1）EDTA溶液的浓度；

（2）每毫升EDTA溶液相当于多少克ZnO和Fe2O3。 答案：（1）c(EDTA)=

.00m?25250.0MCaCO3V?10?3= 100.1?24.90?10100..00.1005?25.00?3=0.01008mol·L

-1

（2）TZnO/EDTA=c(EDTA)×MZnO×10-3=0.01008×81.04×10-3=0.008204g·mL-1

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