分析化学习题课
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pKa1 2.35 pKa2 9.78 H 2 A HA A-
氨基乙酸既可以给出质子，也可以接受质子，是一个两性物质。
(1) 当 K a2 c 20K w
c 20 K a1
近似式
[H ]
K a2 c c 1 K a1
(2) 当
c 20 K a1
+6/4
+4 +4
+2
Ce4+
Ce3+ 得1e
Ce4+ + Fe2+ = Ce3+ + Fe3+
7
1.10 移取KHC2O4•H2C2O4溶液25.00mL,以0.1500mol/LNaOH溶液滴定至终点 时消耗25.00mL。现移取上述KHC2O4•H2C2O4溶液20.00mL，酸化后用 0.04000 mol/LKMnO4溶液滴定至终点时需要多少毫升？ 解： ~~~~~~~
CaC2O4 + 2H+ = H2C2O4 + Ca2+
2MnO4- + 5C2O4(2-) + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O 5 CaO~2 KMnO4
5
1.5 某铁厂化验室常需要分析铁矿中铁的含量。若c(1/6K2Cr2O7)=0.1200mol/L， 为避免计算，直接从所消耗的K2Cr2O7溶液的毫升数表示出铁的含量（%）， 应当称取铁矿多少克？(Ar(Fe)=55.85)
4
1.4 用KMnO4法间接测定石灰石中CaO的含量（见例1.6），若试样中CaO含 量约为40%，为使滴定时消耗0.020mol/L KMnO4溶液约30mL，问应称取 试样多少克?
解： CaCO3 + 2H+ =Ca2+ + CO2 + H2O Ca2+ + C2O4(2-) = CaC2O4
20 Kw
K b1 101.08 100.08 2.5 10 3 c 0.1 用近似式计算： [OH ]
2 K b1 K b1 4 K b1 c
简化为一元碱，可按一元碱进行处理。
2
101.08 101.082 4 101.08 0.10 0.059mol/L 2
曲线 滴定突跃 sp点pH值计算
• 十、应用
混合碱
19
第三章 习题
3.3 某溶液中含有HAc, NaAc和Na2C2O4,其浓度分别为0.80, 0.29和1.0×10-4 mol/L。计算此溶液中C2O42-的平衡浓度。 解： c [H ] K a a 最简式
cb
H x c H H K K K H K HA x c H H K K K
x t ( f )
s n
x u
n
12
2.4 某分析人员提出了测定氯的方法.用此法分析某标准样品(标准值为16.62%), 四次测定的平均值为16.72%, 标准差为0.08%。问此结果与标准值相比有无 显著差异(置信度为95%). 解：
u计算 =
x 0
n
t计算=
x 0 s n
第三章酸碱平衡与酸碱滴定法
• 一、质子理论 • 三、分布系数δ • 四、质子条件式 • 五、pH值计算 • 六、缓冲溶液 • 八、滴定原理 • 九、终点误差
重点要求：最简式 （ 一元弱酸碱、两性物质、缓冲体系） 缓冲容量 选择原则 判断酸碱 解释酸碱反应的实质
• 二、酸度、酸浓度和酸强度的概念
• 七、指示剂变色原理和范围
L/O/G/O来自百度文库
《分析化学》习题课
李歌
2014-4-10
1
作业题
• 第一章 定量分析概论
1.3、1.4、1.5、1.9、1.10
• 第二章 误差与分析数据的处理
2.1、2.3、2.4、2.5、2.6、2.8、2.9
• 第三章 酸碱平衡与酸碱滴定法 3.3、3.7(1)(3)(5)、3.8(1)(3)、3.11、3.18、3.19
sx
s 0.046% 0.019% n 6
（2）
Ea x T 20.54% 20.45% 0.09% Er Ea 0.09% 100% 100% 0.44% T 20.45%
11
2.3 根据以往经验, 用某一方法测定矿样中锰的质量分数时,标准偏差(即)是 0.12%.现测得锰的质量分数为9.56%,如果分析结果分别是根据一次,四次,九 次测定得到的,计算各次结果平均值的置信区间(95%置信度).
2
第一章
定量分析概论
• 一、定量分析概述
分析化学的任务与作用
定量分析过程
定量分析方法
• 二、滴定分析法概述
滴定分析法对反应的要求和滴定方式 基准物质和标准溶液 滴定分析中的体积测量 滴定分析的计算
3
第一章 习题
1.3欲配制 Na2C2O4溶液用于标定KMnO4（在酸性介质中），已知 C(1/5KMnO4)=0.10mol/L，若要使标定时两种溶液消耗的体积相近，问应配制 多大浓度（c）的Na2C2O4溶液？要配制100 mL 溶液，应称取Na2C2O4多少克？ 解：2MnO4- +5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O
• 二、有限数据的统计处理
数据集中趋势和分散程度的表示
置信度和置信区间 显著性检验 异常值的取舍
• 三、有效数字和计算规则
有效数字的意义 有效数字保留原则
有效数字的运算法则
10
第二章 习题
2.1 测定某样品中氮的质量分数时，六次平行测定的结果是20.48%、20.55%、 20.58%、20.60%、20.53%、20.50%。 （1）计算这组数据的平均值、中位数、极差、平均偏差、标准差、相对标准差 和平均值的标准差； （2）若此样品是标准样品，其中氮的质量分数为20.45%，计算以上测定结果的 绝对误差和相对误差。 解：（1） x x x x x x x
1 2 3 4 5 6
n 20.48% 20.55% 20.58% 20.60% 20.53% 20.50% 20.54% 6 R 20.60% 20.48% 0.12%
d1 d 2 d3 d 4 d5 d 6 n 0.06% 0.01% 0.04% 0.06% 0.01% 0.04% 0.037% 6
[H ] K a1 K a2
最简式
22
•
(5)0.10mol/LNa2S（二元弱碱） 解：
2 Kb 2 c K b1 2 106.95 0.10 10
1.08 1.08
1 可按一元弱碱处理
判断
2 K b2 [OH ]
1 则多元碱便可
c K b1 0.10 10
1 1 c( KMnO4 ) C ( Na2C2O4 ) 0.10mol / L 5 2
c( Na2C2O4 ) 1 1 1 c( Na2C2O4 ) 0.10 0.050mol / L 2 2 2
m c( Na2C2O4 ) V M ( Na2C2O4 ) 0.050 100 103 134 0.67 g
~~~~~~~~~~
KHC2O4 · H2C2O4→CO2
+7
+3
+4
KMnO4 →Mn2+
8
本章小结
(1) 根据题干熟练写出反应方程式。 (2) 再根据反应方程式写出参与反应物质的基本 单元。
9
第二章 误差与分析数据处理
• 一、实验误差
误差的必然性 误差产生的原因及减免的方法 误差的表示方法
（2）
（3）pH=12.20溶液的[H+] 解：要先修约后计算 （1）213.64+4.4+0.3244=213.6+4.4+0.3=218.3 （2）
0.0982 5.61162.206 / 3 100 1.4182 1000 0.098 5.61 162 / 3 100 1.42 1000 2.09
解： 6 Fe2++Cr2O72-+14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
6Fe ~ K2Cr2O7
6
1.9 酒石酸（H2C4H4O6)与甲酸（HCOOH)混合液10.00mL，用0.1000mol/LNaOH 滴定至C4H4O62-与HCOO-,耗去15.00mL。另取10.00mL混合液，加入 0.2000mol/LCe4+溶液30.00mL，在强酸性条件下，酒石酸和甲酸全部被氧化 成CO2，剩余的Ce4+用0.1000mol/LFe2+回滴，耗去10.00mL。计算混合液中酒 石酸和甲酸的浓度。
cKa 20Kw Ka/c < 2.510-3
[H ]
cK a
最简式
cKa 20Kw
[H ]
2 Ka Ka 4cK a
若
[H ]
2
Ka/c >2.510-3
Ka
K a2 4cK a 2
近似式
21
（3）0.010mol/Ｌ氨基乙酸(甘氨酸 HA) 解：
Q计算 =
d R
15
• 2.8 下列各数含有的有效数字是几位？ 0.0030; 6.0231023; 64.120; 4.8010-10; 998; 1000; 1.0103 ; pH=5.2时的[H+]。
解：
• • • • • • • •
0.0030 6.0231023 64.120 4.8010-10 998 1000 1.0103 pH=5.2时的[H+]
x
20.53% 20.55% 20.54% 2
d s
n 1 s 0.046% cv 100% 0.22% x 20.54%
x
i
x
2
(0.06%) 2 (0.01%) 2 (0.04%) 2 (0.06%) 2 (0.01%) 2 (0.04%) 2 0.046% 6 1
pH 12.77
23
3.8计算下列溶液的pH值： (1)50mL0.10mol/LH3PO4； (3)50mL0.10mol/LH3PO4+50mL0.10mol/LNaOH 解：pKa1=2.16
二位 四位 五位 三位 三位 不确定 二位 一位
①凡是数字中间的“0” 为有效数字； ②凡是小数结尾的“0” 为有效数字； ③凡以“0”开头的小数 值，数字前的“0”不是 有效数字。
16
2.9 按有效数字计算下列结果 （1）213.64+4.4+0.3244；
0.0982 (20.00 14.39) 162.206 / 3 100 1.4182 1000
13
2.5在不同温度下对某试样作分析,所得结果(%)如下: 10C: 96.5, 95.8, 97.1, 96.0. 37C: 94.2, 93.0, 95.0, 93.0, 94.5. 试比较两组结果是否有显著差异(置信度为95%). 解：
14
2.6某人测定一溶液浓度(mol/L),获得以下结果：0.2038, 0.2042, 0.2052, 0.2039．第三个结果应否弃去？结果应如何表示？测定了第五次，结果 为0.2041，这时第三个结果可以弃去吗(置信度为90%). ？ 解：
2
H A
2 -
2
2
a1
a1
a2
a1
1
2
a1
a1
a2
A 2 - x 0
c
H H K
2
Ka Ka
1
2
a1
K a1 K a2
20
• • •
3.7 计算下列各溶液的pＨ值： (1)0.10mol/LClCH2COOH(氯乙酸)； (3)0.010mol/Ｌ氨基乙酸； (5)0.10mol/LNa2S; 解： 若
1 1 n KMnO 4 n Na 2C 2O 4 5 2
1 1 c KMnO 4 V ( KMnO 4) c Na 2C 2O 4 V （Na2C2O4） 5 2
若：V(KMnO4)=V(Na2C2O4)
（3） pH=12.20 为两位有效数字，因此换算成[H+]=6.310-13 mol/L
17
本章小结
(1) 掌握平均值、中位数、极差、平均偏差、标准差、
相对标准差、平均值的标准差的计算。
(2) 掌握置信区间的求法。
(3) 掌握显著性检验。
(4) 掌握异常值的取舍。
(5) 有效数字的保留原则。
18
氨基乙酸既可以给出质子，也可以接受质子，是一个两性物质。
(1) 当 K a2 c 20K w
c 20 K a1
近似式
[H ]
K a2 c c 1 K a1
(2) 当
c 20 K a1
+6/4
+4 +4
+2
Ce4+
Ce3+ 得1e
Ce4+ + Fe2+ = Ce3+ + Fe3+
7
1.10 移取KHC2O4•H2C2O4溶液25.00mL,以0.1500mol/LNaOH溶液滴定至终点 时消耗25.00mL。现移取上述KHC2O4•H2C2O4溶液20.00mL，酸化后用 0.04000 mol/LKMnO4溶液滴定至终点时需要多少毫升？ 解： ~~~~~~~
CaC2O4 + 2H+ = H2C2O4 + Ca2+
2MnO4- + 5C2O4(2-) + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O 5 CaO~2 KMnO4
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1.5 某铁厂化验室常需要分析铁矿中铁的含量。若c(1/6K2Cr2O7)=0.1200mol/L， 为避免计算，直接从所消耗的K2Cr2O7溶液的毫升数表示出铁的含量（%）， 应当称取铁矿多少克？(Ar(Fe)=55.85)
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1.4 用KMnO4法间接测定石灰石中CaO的含量（见例1.6），若试样中CaO含 量约为40%，为使滴定时消耗0.020mol/L KMnO4溶液约30mL，问应称取 试样多少克?
解： CaCO3 + 2H+ =Ca2+ + CO2 + H2O Ca2+ + C2O4(2-) = CaC2O4
20 Kw
K b1 101.08 100.08 2.5 10 3 c 0.1 用近似式计算： [OH ]
2 K b1 K b1 4 K b1 c
简化为一元碱，可按一元碱进行处理。
2
101.08 101.082 4 101.08 0.10 0.059mol/L 2
曲线 滴定突跃 sp点pH值计算
• 十、应用
混合碱
19
第三章 习题
3.3 某溶液中含有HAc, NaAc和Na2C2O4,其浓度分别为0.80, 0.29和1.0×10-4 mol/L。计算此溶液中C2O42-的平衡浓度。 解： c [H ] K a a 最简式
cb
H x c H H K K K H K HA x c H H K K K
x t ( f )
s n
x u
n
12
2.4 某分析人员提出了测定氯的方法.用此法分析某标准样品(标准值为16.62%), 四次测定的平均值为16.72%, 标准差为0.08%。问此结果与标准值相比有无 显著差异(置信度为95%). 解：
u计算 =
x 0
n
t计算=
x 0 s n
第三章酸碱平衡与酸碱滴定法
• 一、质子理论 • 三、分布系数δ • 四、质子条件式 • 五、pH值计算 • 六、缓冲溶液 • 八、滴定原理 • 九、终点误差
重点要求：最简式 （ 一元弱酸碱、两性物质、缓冲体系） 缓冲容量 选择原则 判断酸碱 解释酸碱反应的实质
• 二、酸度、酸浓度和酸强度的概念
• 七、指示剂变色原理和范围
L/O/G/O来自百度文库
《分析化学》习题课
李歌
2014-4-10
1
作业题
• 第一章 定量分析概论
1.3、1.4、1.5、1.9、1.10
• 第二章 误差与分析数据的处理
2.1、2.3、2.4、2.5、2.6、2.8、2.9
• 第三章 酸碱平衡与酸碱滴定法 3.3、3.7(1)(3)(5)、3.8(1)(3)、3.11、3.18、3.19
sx
s 0.046% 0.019% n 6
（2）
Ea x T 20.54% 20.45% 0.09% Er Ea 0.09% 100% 100% 0.44% T 20.45%
11
2.3 根据以往经验, 用某一方法测定矿样中锰的质量分数时,标准偏差(即)是 0.12%.现测得锰的质量分数为9.56%,如果分析结果分别是根据一次,四次,九 次测定得到的,计算各次结果平均值的置信区间(95%置信度).
2
第一章
定量分析概论
• 一、定量分析概述
分析化学的任务与作用
定量分析过程
定量分析方法
• 二、滴定分析法概述
滴定分析法对反应的要求和滴定方式 基准物质和标准溶液 滴定分析中的体积测量 滴定分析的计算
3
第一章 习题
1.3欲配制 Na2C2O4溶液用于标定KMnO4（在酸性介质中），已知 C(1/5KMnO4)=0.10mol/L，若要使标定时两种溶液消耗的体积相近，问应配制 多大浓度（c）的Na2C2O4溶液？要配制100 mL 溶液，应称取Na2C2O4多少克？ 解：2MnO4- +5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O
• 二、有限数据的统计处理
数据集中趋势和分散程度的表示
置信度和置信区间 显著性检验 异常值的取舍
• 三、有效数字和计算规则
有效数字的意义 有效数字保留原则
有效数字的运算法则
10
第二章 习题
2.1 测定某样品中氮的质量分数时，六次平行测定的结果是20.48%、20.55%、 20.58%、20.60%、20.53%、20.50%。 （1）计算这组数据的平均值、中位数、极差、平均偏差、标准差、相对标准差 和平均值的标准差； （2）若此样品是标准样品，其中氮的质量分数为20.45%，计算以上测定结果的 绝对误差和相对误差。 解：（1） x x x x x x x
1 2 3 4 5 6
n 20.48% 20.55% 20.58% 20.60% 20.53% 20.50% 20.54% 6 R 20.60% 20.48% 0.12%
d1 d 2 d3 d 4 d5 d 6 n 0.06% 0.01% 0.04% 0.06% 0.01% 0.04% 0.037% 6
[H ] K a1 K a2
最简式
22
•
(5)0.10mol/LNa2S（二元弱碱） 解：
2 Kb 2 c K b1 2 106.95 0.10 10
1.08 1.08
1 可按一元弱碱处理
判断
2 K b2 [OH ]
1 则多元碱便可
c K b1 0.10 10
1 1 c( KMnO4 ) C ( Na2C2O4 ) 0.10mol / L 5 2
c( Na2C2O4 ) 1 1 1 c( Na2C2O4 ) 0.10 0.050mol / L 2 2 2
m c( Na2C2O4 ) V M ( Na2C2O4 ) 0.050 100 103 134 0.67 g
~~~~~~~~~~
KHC2O4 · H2C2O4→CO2
+7
+3
+4
KMnO4 →Mn2+
8
本章小结
(1) 根据题干熟练写出反应方程式。 (2) 再根据反应方程式写出参与反应物质的基本 单元。
9
第二章 误差与分析数据处理
• 一、实验误差
误差的必然性 误差产生的原因及减免的方法 误差的表示方法
（2）
（3）pH=12.20溶液的[H+] 解：要先修约后计算 （1）213.64+4.4+0.3244=213.6+4.4+0.3=218.3 （2）
0.0982 5.61162.206 / 3 100 1.4182 1000 0.098 5.61 162 / 3 100 1.42 1000 2.09
解： 6 Fe2++Cr2O72-+14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
6Fe ~ K2Cr2O7
6
1.9 酒石酸（H2C4H4O6)与甲酸（HCOOH)混合液10.00mL，用0.1000mol/LNaOH 滴定至C4H4O62-与HCOO-,耗去15.00mL。另取10.00mL混合液，加入 0.2000mol/LCe4+溶液30.00mL，在强酸性条件下，酒石酸和甲酸全部被氧化 成CO2，剩余的Ce4+用0.1000mol/LFe2+回滴，耗去10.00mL。计算混合液中酒 石酸和甲酸的浓度。
cKa 20Kw Ka/c < 2.510-3
[H ]
cK a
最简式
cKa 20Kw
[H ]
2 Ka Ka 4cK a
若
[H ]
2
Ka/c >2.510-3
Ka
K a2 4cK a 2
近似式
21
（3）0.010mol/Ｌ氨基乙酸(甘氨酸 HA) 解：
Q计算 =
d R
15
• 2.8 下列各数含有的有效数字是几位？ 0.0030; 6.0231023; 64.120; 4.8010-10; 998; 1000; 1.0103 ; pH=5.2时的[H+]。
解：
• • • • • • • •
0.0030 6.0231023 64.120 4.8010-10 998 1000 1.0103 pH=5.2时的[H+]
x
20.53% 20.55% 20.54% 2
d s
n 1 s 0.046% cv 100% 0.22% x 20.54%
x
i
x
2
(0.06%) 2 (0.01%) 2 (0.04%) 2 (0.06%) 2 (0.01%) 2 (0.04%) 2 0.046% 6 1
pH 12.77
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3.8计算下列溶液的pH值： (1)50mL0.10mol/LH3PO4； (3)50mL0.10mol/LH3PO4+50mL0.10mol/LNaOH 解：pKa1=2.16
二位 四位 五位 三位 三位 不确定 二位 一位
①凡是数字中间的“0” 为有效数字； ②凡是小数结尾的“0” 为有效数字； ③凡以“0”开头的小数 值，数字前的“0”不是 有效数字。
16
2.9 按有效数字计算下列结果 （1）213.64+4.4+0.3244；
0.0982 (20.00 14.39) 162.206 / 3 100 1.4182 1000
13
2.5在不同温度下对某试样作分析,所得结果(%)如下: 10C: 96.5, 95.8, 97.1, 96.0. 37C: 94.2, 93.0, 95.0, 93.0, 94.5. 试比较两组结果是否有显著差异(置信度为95%). 解：
14
2.6某人测定一溶液浓度(mol/L),获得以下结果：0.2038, 0.2042, 0.2052, 0.2039．第三个结果应否弃去？结果应如何表示？测定了第五次，结果 为0.2041，这时第三个结果可以弃去吗(置信度为90%). ？ 解：
2
H A
2 -
2
2
a1
a1
a2
a1
1
2
a1
a1
a2
A 2 - x 0
c
H H K
2
Ka Ka
1
2
a1
K a1 K a2
20
• • •
3.7 计算下列各溶液的pＨ值： (1)0.10mol/LClCH2COOH(氯乙酸)； (3)0.010mol/Ｌ氨基乙酸； (5)0.10mol/LNa2S; 解： 若
1 1 n KMnO 4 n Na 2C 2O 4 5 2
1 1 c KMnO 4 V ( KMnO 4) c Na 2C 2O 4 V （Na2C2O4） 5 2
若：V(KMnO4)=V(Na2C2O4)
（3） pH=12.20 为两位有效数字，因此换算成[H+]=6.310-13 mol/L
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本章小结
(1) 掌握平均值、中位数、极差、平均偏差、标准差、
相对标准差、平均值的标准差的计算。
(2) 掌握置信区间的求法。
(3) 掌握显著性检验。
(4) 掌握异常值的取舍。
(5) 有效数字的保留原则。
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