分析化学(第7版)课后答案
分析化学课后习题答案第七章
第七章重量分析法和沉淀滴定法思考题1.沉淀形式和称量形式有何区别?试举例说明之。
答:在重量分析法中,沉淀是经过烘干或灼烧后再称量的。
沉淀形式是被测物与沉淀剂反应生成的沉淀物质,称量形式是沉淀经过烘干或灼烧后能够进行称量的物质。
有些情况下,由于在烘干或灼烧过程中可能发生化学变化,使沉淀转化为另一物质。
故沉淀形式和称量形式可以相同,也可以不相同。
例如:BaSO4,其沉淀形式和称量形式相同,而在测定Mg2+时,沉淀形式是MgNH4PO4·6H2O,灼烧后所得的称量形式却是Mg2P2O7。
2.为了使沉淀定量完全,必须加人过量沉淀剂,为什么又不能过量太多?答:在重量分析法中,为使沉淀完全,常加入过量的沉淀剂,这样可以利用共同离子效应来降低沉淀的溶解度。
沉淀剂过量的程度,应根据沉淀剂的性质来确定。
若沉淀剂不易挥发,应过量20%~50%;若沉淀剂易挥发,则可过量多些,甚至过量100%。
但沉淀剂不能过量太多,否则可能发生盐效应、配位效应等,反而使沉淀的溶解度增大。
3.影响沉淀溶解度的因素有哪些?它们是怎样发生影响的?在分析工作中,对于复杂的情况,应如何考虑主要影响因素?答:影响沉淀溶解度的因素有:共同离子效应,盐效应,酸效应,配位效应,温度,溶剂,沉淀颗粒大小和结构等。
共同离子效应能够降低沉淀的溶解度;盐效应通过改变溶液的离子强度使沉淀的溶解度增加;酸效应是由于溶液中H+浓度的大小对弱酸、多元酸或难溶酸离解平衡的影响来影响沉淀的溶解度。
若沉淀是强酸盐,如BaSO4,AgCl等,其溶解度受酸度影响不大,若沉淀是弱酸或多元酸盐[如CaC2O4、Ca3(PO4)2]或难溶酸(如硅酸、钨酸)以及与有机沉淀剂形成的沉淀,则酸效应就很显着。
除沉淀是难溶酸外,其他沉淀的溶解度往往随着溶液酸度的增加而增加;配位效应是配位剂与生成沉淀的离子形成配合物,是沉淀的溶解度增大的现象。
因为溶解是一吸热过程,所以绝大多数沉淀的溶解度岁温度的升高而增大。
分析化学课后答案
分析化学课后答案第二章误差及分析数据的统计处理思考题答案1正确理解准确度和精密度,误差和偏差的概念。
答:准确度表示测定结果和真实值的接近程度,用误差表示。
精密度表示测定值之间相互接近的程度,用偏差表示。
误差表示测定结果与真实值之间的差值。
偏差表示测定结果与平均值之间的差值,用来衡量分析结果的精密度,精密度是保证准确度的先决条件,在消除系统误差的前提下,精密度高准确度就高,精密度差,则测定结果不可靠。
即准确度高,精密度一定好,精密度高,准确度不一定好。
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;答:系统误差。
校正或更换准确砝码。
(2)天平两臂不等长;答:系统误差。
校正天平。
(3)容量瓶和吸管不配套;答:系统误差。
进行校正或换用配套仪器。
(4)重量分析中杂质被共沉淀;答:系统误差。
分离杂质;进行对照实验。
(5)天平称量时最后一位读数估计不准;答:随机误差。
增加平行测定次数求平均值。
(6)以含量为99%的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱溶液;答:系统误差。
做空白实验或提纯或换用分析试剂。
3用标准偏差和算术平均偏差表示结果,哪一个更合理?答:标准偏差。
因为标准偏差将单次测定的偏差平方后,能将较大的偏差显著地表现出来。
4如何减少偶然误差?如何减少系统误差?答:增加平行测定次数,进行数据处理可以减少偶然误差。
通过对照实验、空白实验、校正仪器、提纯试剂等方法可消除系统误差。
5某铁矿石中含铁39.16%,若甲分析结果为39.12%,39.15%,39.18%,乙分析得39.19%,39.24%,39.28%。
试比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。
答:通过误差和标准偏差计算可得出甲的准确度高,精密度好的结论。
某1=(39.12+39.15+39.18)÷3=39.15(%)某2=(39.19+39.24+39.28)÷3=39.24(%)E1=39.15-39.16=-0.01(%)E2=39.24-39.16=0.08(%)6甲、乙两人同时分析同一矿物中的含硫量。
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电位法及永停滴定法1. 在25°C,将pH 玻璃电极与饱和甘汞电极浸入pH=6.87的标准缓冲溶液中,测得电动势为0.386V ;测 定另一未知试液时,测得电动势为0.508V o 计算未知试液的pHo2. 若K H+,Na +=l X 10'15,这意味着提供相同电位吋,溶液中允许Na+浓度是屮浓度的多少倍?若Na+浓度为 1.0 mol/L吋,pH= 13.00的溶液所引起的相对误差是多少?(1)K,Na+=l X IO*15时,意味着干扰离子Na*的活度比被测离子T 的活度高1 X 1(^倍时,两者才产生相 同的电位。
⑵空% =込心poo%-竺兽3十%C g10"3. 某钙离子选择电极的选择系数Kc 砂皤=0.0016,测定溶液中C/+离子的浓度,测得浓度值为2.8X 10'4mol/L,若溶液中存在冇0.15mol/L 的NaCI,计算:①由于NaCl 的存在,产生的相对误差是多少?②若 要使相对谋差减少到2%以下,NaCl 的浓度不能人于多少?医% =心厂严灯00% = °・°°心(0」5芒xl00% = 12.89%C乞2.8x10 4A若要使相对谋差减少到2%以下,则解得NaCl 的浓度不能人于0.059mol/L4. 用下列电池按直接电位法测定草酸根离子浓度。
Ag | AgCl (固)|KC1(饱和 H 迸涣浓度)|Ag2C2O4 個)|Ag(1) 推导出PC2O4与电池电动势Z 间的炎紊式(AgzCzCti 的溶度积Ksp=2.95Xl ()7)(2) 若将一走知浓度的草酸钠溶液置入陀电解池,在25°C 测得电池电动势为0.402V, Ag-AgCI 电极为负极。
计算未知溶液的PC2O4值。
(审切八旳/A 厂+ 0」990V , ^Ag+/Ag =+0.7995V ) a c 2o 42~0.0591 ”0.0591crew 0.059“TI、0.059 厂八"爲念 + 丁临心 -一1侶~广=0.7995 +丁lg(2.95xl0 J +丁=0.4889 + 空愛 pC 2O 42E ~ WAg^CE Ag - 0/fg+"g 一 必皿+°・°59仗® Ag=0.4889 + pC 2O 4 一 0.1990 = 0.2899 + pC 2O 42 20.402 = 0.2899 + pC 2O ApH x = pHs +0.059= 6.87 +0.508-0.386~~0.059-= 8.94 2%>心n n x/nr UYxl00% =0.0016 x(Cj“2.8 x 10-4xlOO% 必 eg% =必他 +0・0591g% =必仏 +0.0591gpC2O, = 3.8045 -30- 115- 1 1 f :>N 0- <3 U--15 -■ f I / I I I・30-I-45 -C 5 10 15 20 25 30 35 4 024-20- 16- 12- 8-5101520 253035405、下列电池的电动势为0.460V,计算反应M 2++4Y«MY 42_生成配合物MY 广的稳定常数K 皿比-。
分析化学第7章课后习题答案
分析化学第7章课后习题答案第七章氧化还原滴定1.条件电位和标准电位有什么不同影响电位的外界因素有哪些答:标准电极电位E′是指在⼀定温度条件下(通常为25℃)半反应中各物质都处于标准状态,即离⼦、分⼦的浓度(严格讲应该是活度)都是1mol/l(或其⽐值为1)(如反应中有⽓体物质,则其分压等于×105Pa,固体物质的活度为1)时相对于标准氢电极的电极电位。
电对的条件电极电位(E0f)是当半反应中氧化型和还原型的浓度都为1或浓度⽐为,并且溶液中其它组分的浓度都已确知时,该电对相对于标准氢电极电位(且校正了各种外界因素影响后的实际电极电位,它在条件不变时为⼀常数)。
由上可知,显然条件电位是考虑了外界的各种影响,进⾏了校正。
⽽标准电极电位则没有校正外界的各种外界的各种因素。
影响条件电位的外界因素有以下3个⽅⾯;(1)配位效应;(2)沉淀效应;(3)酸浓度。
2.是否平衡常数⼤的氧化还原反应就能应⽤于氧化还原中为什么答:⼀般讲,两电对的标准电位⼤于(K>106),这样的氧化还原反应,可以⽤于滴定分析。
实际上,当外界条件(例如介质浓度变化、酸度等)改变时,电对的标准电位是要改变的,因此,只要能创造⼀个适当的外界条件,使两电对的电极电位超过,那么这样的氧化还原反应也能应⽤于滴定分析。
但是并不是平衡常数⼤的氧化还原反应都能应⽤于氧化还原滴定中。
因为有的反应K虽然很⼤,但反应速度太慢,亦不符合滴定分析的要求。
3.影响氧化还原反应速率的主要因素有哪些答:影响氧化还原反应速度的主要因素有以下⼏个⽅⾯:1)反应物的浓度;2)温度;3)催化反应和诱导反应。
4.常⽤氧化还原滴定法有哪⼏类这些⽅法的基本反应是什么答:1)⾼锰酸钾法.2MnO4+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2↑+8H2O.MnO2+H2C2O4+2H+==Mn2++2CO2+2H2O2) 重铬酸甲法. Cr2O72-+14H++Fe2+===2Cr3++Fe3++7H2OCH3OH+Cr2O72-+8H+===CO2↑+2Cr3++6H2O3)碘量法 3I2+6HO-===IO3-+3H2O,2S2O32-+I2===2I-+2H2OCr2O72-+6I-+14H+===3I2+3Cr3++7H2O5.应⽤于氧化还原滴定法的反应具备什么条件答:应⽤于氧化还原滴定法的反应,必须具备以下⼏个主要条件:(1)反应平衡常数必须⼤于106,即△E>。
分析化学课后习题答案(第7章)
7.1 计算下列重量因数:测定物 称量物(1)FeO Fe 2O 3(2)KCl (→K 2PtCl 6→Pt ) Pt(3)Al 2O 3 Al(C 9H 6ON)3 (4)P 2O 5 (NH 4)3PO 4·12MoO 3答案:232(FeO)271.85(1)0.8999(Fe O )159.69M M ⨯== 2(KCl)274.55(2)0.7643(Pt)195.08M A ⨯== 23963(Al O )101.96(3)0.11102(Al(C H ON))2459.44M M ==⨯ 254343(P O )141.94(4)0.037822((NH )PO 12MoO )21876.3M M ==⨯ 7.2 称取某可溶性盐0.3232g ,用硫酸钡重量法测定其中含硫量,得BaSO 4沉淀0.2982g ,计算试样含SO 3的质量分数。
答案:3443(SO )(BaSO )(BaSO )(SO )100%0.29820.3430 100%31.65%0.3232s M m M w m =⨯⨯=⨯= 7.3 用重量法测定莫尔盐(NH 4)2SO 4·FeSO 4·6H 2O 的纯度,若天平称量误差为0.2mg ,为了使灼烧后Fe 2O 3的称量误差不大于0.1%,应最少称取样品多少克?答案:323424423234244230.210100%0.1%(Fe O )2(NH )SO FeSO 6H O0.210100%(Fe O )0.1%2((NH )SO FeSO 6H O)0.210 100%1(g)1600.1%2392s s M m M m M M ---⨯⨯≤⋅⋅⨯≥⨯⋅⋅⨯=⨯=⨯⨯ 7.4 计算下列微溶化合物在给定介质中的溶解度(除(1)题外均采用I =0.1时的常数)。
(1) ZnS 在纯水中(p K 0sp (ZnS)=23.8,H 2S 的p K a1=7.1,p K a2=12.9);(2) CaF 2在0.01mol ·L -1 HCl 溶液中(忽略沉淀溶解所消耗的酸);(3) AgBr 在0.01mol ·L -1 NH 3溶液中;(4)BaSO4在pH7.0,EDTA浓度为0.01mol·L-1的溶液中;(5)AgCl在0. 10 mol·L-1的HCl溶液中。
分析化学课后习题答案 第七章
第七章重量分析法和沉淀滴定法思考题1.沉淀形式和称量形式有何区别?试举例说明之。
答:在重量分析法中,沉淀是经过烘干或灼烧后再称量的。
沉淀形式是被测物与沉淀剂反应生成的沉淀物质,称量形式是沉淀经过烘干或灼烧后能够进行称量的物质。
有些情况下,由于在烘干或灼烧过程中可能发生化学变化,使沉淀转化为另一物质。
故沉淀形式和称量形式可以相同,也可以不相同。
例如:BaSO4,其沉淀形式和称量形式相同,而在测定Mg2+时,沉淀形式是MgNH4PO4·6H2O,灼烧后所得的称量形式却是Mg2P2O7。
2.为了使沉淀定量完全,必须加人过量沉淀剂,为什么又不能过量太多?答:在重量分析法中,为使沉淀完全,常加入过量的沉淀剂,这样可以利用共同离子效应来降低沉淀的溶解度。
沉淀剂过量的程度,应根据沉淀剂的性质来确定。
若沉淀剂不易挥发,应过量20%~50%;若沉淀剂易挥发,则可过量多些,甚至过量100%。
但沉淀剂不能过量太多,否则可能发生盐效应、配位效应等,反而使沉淀的溶解度增大。
3.影响沉淀溶解度的因素有哪些?它们是怎样发生影响的?在分析工作中,对于复杂的情况,应如何考虑主要影响因素?答:影响沉淀溶解度的因素有:共同离子效应,盐效应,酸效应,配位效应,温度,溶剂,沉淀颗粒大小和结构等。
共同离子效应能够降低沉淀的溶解度;盐效应通过改变溶液的离子强度使沉淀的溶解度增加;酸效应是由于溶液中H+浓度的大小对弱酸、多元酸或难溶酸离解平衡的影响来影响沉淀的溶解度。
若沉淀是强酸盐,如BaSO4,AgCl等,其溶解度受酸度影响不大,若沉淀是弱酸或多元酸盐[如CaC2O4、Ca3(PO4)2]或难溶酸(如硅酸、钨酸)以及与有机沉淀剂形成的沉淀,则酸效应就很显著。
除沉淀是难溶酸外,其他沉淀的溶解度往往随着溶液酸度的增加而增加;配位效应是配位剂与生成沉淀的离子形成配合物,是沉淀的溶解度增大的现象。
因为溶解是一吸热过程,所以绝大多数沉淀的溶解度岁温度的升高而增大。
分析化学_第七版_期末考试习题及答案
分析化学 第7版 李发美主编第二章 误差和分析数据处理1、 指出下列各种误差是系统误差还是偶然误差?如果是系统误差,请区别方法误差、仪器和试剂误差或操作误差,并给出它们的减免方法。
答:①砝码受腐蚀:系统误差(仪器误差);更换砝码。
②天平的两臂不等长:系统误差(仪器误差);校正仪器。
③容量瓶与移液管未经校准: 系统误差(仪器误差);校正仪器。
④在重量分析中,试样的非被测组分被共沉淀: 系统误差(方法误差);修正方法,严格沉淀条件。
⑤试剂含被测组分:系统误差(试剂误差);做空白实验。
⑥试样在称量过程中吸潮:系统误差(操作误差);严格按操作规程操作。
⑦化学计量点不在指示剂的变色范围内: 系统误差(方法误差);另选指示剂。
⑧读取滴定管读数时,最后一位数字估计不准: 偶然误差;严格按操作规程操作,增加测定次数。
⑨在分光光度法测定中,波长指示器所示波长与实际波长不符: 系统误差(仪器误差);校正仪器。
⑩在HPLC 测定中,待测组分峰与相邻杂质峰部分重叠 系统误差(方法误差);改进分析方法6、两人测定同一标准试样,各得一组数据的偏差如下:② 为什么两组数据计算出的平均偏差相等,而标准偏差不等; ③ 哪组数据的精密度高? 解:①nd d d d d 321n++++=0.241=d 0.242=d12i -∑=n d s 0.281=s 0.312=s ②标准偏差能突出大偏差。
③第一组数据精密度高。
7、测定碳的相对原子质量所得数据:12.0080、12.0095、12.0099、12.0101、12.0102、12.0106、12.0111、12.0113、12.0118及12.0120。
求算:①平均值;②标准偏差;③平均值的标准偏差;④平均值在99%置信水平的置信限。
解:①12.0104i=∑=nx x ②0.00121)(2i =--∑=n x x s③0.00038==ns s ④0.00120.000383.25 25.3t 92-2 0.01±=⨯±==±±==时,,查表置信限=f nst nstx u8、在用氯丁二烯氯化生产二氯丁二烯时,产品中总有少量的三氯丁二烯杂质存在。
分析化学课后答案详解及练习-检验
分析化学课后答案详解及练习-检验课后习题答案详解(部分)第三章4.解:(1)NH 4H 2PO 4:[H +]+[H 3PO 4]=[OH -]+[HPO 42-]+2[PO 43-](2)H 2SO 4(C 1)+HCOOH(C 2):[H +]=[OH -]+[HSO 4-]+2[SO 42-]+[HCOO -](3)NaOH(C 1)+NH3(C 2):[H +]+C 1+[NH 4+]=[OH -](4)HAc(C 1)+NaAc(C 2):[H +]=[OH -]+[Ac -]-C 2(5)HCN(C 1)+NaOH(C 2):[H+]+C 2=[OH -]+[CN -]5.解:① [OH -]+[H 2AsO 4-]+2[HAsO 42-]=[H +]②2[Mg 2+]=[OH -]+[Br -]8.解:HCl+NaOH==NaCl+H 2O2HCl+CaO==CaCl 2+H 2OmL 0.004793g/0.00437436.540HCl/NaOH =?=T mL 0.003355g/0.004374236.556HCl/CaO =??=T 9.解: CaCO 3 ~ 2HCl %2.98%1002500.010454.209.100%100)mmol(454.2)00.131225.0252600.0(21213s HCl ==??==?-?==-m n M w n n 碳酸钙碳酸钙碳酸钙碳酸钙 10.解:①p K a1=1.92,p K a2=6.22 ② 4.07)p (p 21pH a2a1=+=K K 第四章3.解:①0.10mol/L NaH 2PO 4 :两性物质溶液,⽤最简公式计算64.4)12.72)=+=+=.16(21p (p 21pH 2a 1a K K 注:此时公式中的K a1和K a2对应于磷酸的第⼀和第⼆步离解。
②0.05mol/L HAc 和0.05mol/L NaAc 混合溶液:缓冲溶液,⽤缓冲溶液公式计算76.405.005.0lg 76.4lg =+=+= p pH a 酸碱c c K ③0.1mol/L NaAc 溶液:碱性溶液,按⼀元弱碱公式计算8.88pH mol/L H mol/L [OH HAc a,w b -=?=?=??===-+---)(103.1][)(1067.71076.1101.0]96514K K c cK④0.10mol/L NH 4CN ,两性物质溶液,⽤最简公式计算9.23 .25(21 p (p 21 p (p 21pH HCN ,a NH ,a 2a 1a 4=+=+=+=+)21.99))K K K K ⑤0.10mol/L H 3BO 3,⼀元弱酸溶液,⽤最简公式计算13.5pH)mol/L (1035.7104.510.0]H [610a =?=??==--+cK⑥0.05mol/L NH 4NO 3,⼀元弱酸溶液,⽤最简公式计算 28.5pH )mol/L (1029.5106.505.0]H [610NH a,4=?=??==--++cK5.解:①HA 的摩尔质量 )(mol 10708.3100020.410900.0)()(3NaOH HA NaOHHA -?=?===cV n cV n )(g/mol 1.33710708.3250.13HA HA HA HAHA HA =?===-n m M M m n 5902.4a a 4a HA NaA a 43HA a 1026.110 902.4p 30.40029664.010416.7lg p lg p pH )mol (10416.7100024.80900.0NaA )mol (0029664.0100024.80900.010708.3 4.30pH HA -----?====?+=+=-=K K K n n K n K =的物质的量=⽣成=剩余量=此时,。
分析化学课后题答案
第一章 绪论1. 解释下列名词:(1)仪器分析和化学分析;(2)标准曲线与线性范围;(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答:(1)仪器分析和化学分析:以物质的物理性质和物理化学性质(光、电、热、磁等)为基础的分析方法,这类方法一般需要特殊的仪器,又称为仪器分析法;化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。
(2)标准曲线与线性范围:标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线;标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。
(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限:物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度,称为方法的灵敏度;精密度是指使用同一方法,对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度;试样含量的测定值与试样含量的真实值(或标准值)相符合的程度称为准确度;某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量,称为这种方法对该物质的检出限。
2. 对试样中某一成分进行5次测定,所得测定结果(单位μg ⋅mL -1)分别为 0.36,0.38,0.35,0.37,0.39。
(1) 计算测定结果的相对标准偏差;(2) 如果试样中该成分的真实含量是0.38 μg ⋅mL -1,试计算测定结果的相对误差。
解:(1)测定结果的平均值37.0539.037.035.038.036.0=++++=x μg ⋅mL -1 标准偏差122222120158.015)37.039.0()37.037.0()37.035.0()37.038.0()37.036.0(1)(-=⋅=--+-+-+-+-=--=∑mL g n x x s n i iμ相对标准偏差 %27.4%10037.00158.0%100=⨯=⨯=xs s r (2)相对误差 %63.2%10038.038.037.0%100-=⨯-=⨯-=μμx E r 。
3. 用次甲基蓝-二氯乙烷光度法测定试样中硼时,为制作标准曲线,配制一系列质量浓度ρB (单位mg ⋅L -1)分别为0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0的标准溶液,测得吸光度A 分别为0.140,0.160,0.280,0.380,0.410,0.540。
分析化学(第7版)
第二章误差和分析数据处理1、指出下列各种误差是系统误差还是偶然误差?如果是系统误差,请区别方法误差、仪器和试剂误差或操作误差,并给出它们的减免方法。
答:①砝码受腐蚀:系统误差(仪器误差);更换砝码。
②天平的两臂不等长:系统误差(仪器误差);校正仪器。
③容量瓶与移液管未经校准:系统误差(仪器误差);校正仪器。
④在重量分析中,试样的非被测组分被共沉淀:系统误差(方法误差);修正方法,严格沉淀条件。
⑤试剂含被测组分:系统误差(试剂误差);做空白实验。
⑥试样在称量过程中吸潮:系统误差(操作误差);严格按操作规程操作。
⑦化学计量点不在指示剂的变色范围内:系统误差(方法误差);另选指示剂。
⑧读取滴定管读数时,最后一位数字估计不准:偶然误差;严格按操作规程操作,增加测定次数。
⑨在分光光度法测定中,波长指示器所示波长与实际波长不符:系统误差(仪器误差);校正仪器。
⑩在HPLC测定中,待测组分峰与相邻杂质峰部分重叠系统误差(方法误差);改进分析方法6、两人测定同一标准试样,各得一组数据的偏差如下:② 为什么两组数据计算出的平均偏差相等,而标准偏差不等; ③ 哪组数据的精密度高?解:①n d d d d d 321n ++++=0.241=d 0.242=d 12i -∑=n d s 0.281=s 0.312=s②标准偏差能突出大偏差。
③第一组数据精密度高。
7、测定碳的相对原子质量所得数据:12.0080、12.0095、12.0099、12.0101、12.0102、12.0106、12.0111、12.0113、12.0118及12.0120。
求算:①平均值;②标准偏差;③平均值的标准偏差;④平均值在99%置信水平的置信限。
解:①12.0104i =∑=n x x ②0.00121)(2i =--∑=n x x s ③0.00038==n ss ④0.00120.000383.25 25.3t 92-2 0.01±=⨯±==±±==时,,查表置信限=f ns t n stx u8、在用氯丁二烯氯化生产二氯丁二烯时,产品中总有少量的三氯丁二烯杂质存在。
分析化学课后习题答案(第7-12章)
第七章原子吸收与原子荧光光谱法1.解释下列名词:(1)原子吸收线和原子发射线;(2)宽带吸收和窄带吸收;(3)积分吸收和峰值吸收;(4)谱线的自然宽度和变宽;(5)谱线的热变宽和压力变宽;(6)石墨炉原子化法和氢化物发生原子化法;(7)光谱通带;(8)基体改进剂;(9)特征浓度和特征质量;(10)共振原子荧光和非共振原子荧光。
答:(1)原子吸收线是基态原子吸收一定辐射能后被激发跃迁到不同的较高能态产生的光谱线;原子发射线是基态原子吸收一定的能量(光能、电能或辐射能)后被激发跃迁到较高的能态,然后从较高的能态跃迁回到基态时产生的光谱线。
(2)分子或离子的吸收为宽带吸收;气态基态原子的吸收为窄带吸收。
(3)积分吸收是吸收线轮廓的内的总面积即吸收系数对频率的积分;峰值吸收是中心频率ν0两旁很窄(dν= 0)范围内的积分吸收。
(4)在无外界条件影响时,谱线的固有宽度称为自然宽度;由各种因素引起的谱线宽度增加称为变宽。
(5)谱线的热变宽是由原子在空间作相对热运动引起的谱线变宽;压力变宽是由同种辐射原子间或辐射原子与其它粒子间相互碰撞产生的谱线变宽,与气体的压力有关,又称为压力变宽。
(6)以石墨管作为电阻发热体使试样中待测元素原子化的方法称为石墨炉原子化法;反应生成的挥发性氢化物在以电加热或火焰加热的石英管原子化器中的原子化称为氢化物发生原子化法。
(7)光谱通带是指单色器出射光束波长区间的宽度。
(8)基体改进剂是指能改变基体或被测定元素化合物的热稳定性以避免化学干扰的化学试剂。
(9)把能产生1%吸收或产生0.0044吸光度时所对应的被测定元素的质量浓度定义为元素的特征浓度;把能产生1%吸收或产生0.0044吸光度时所对应的被测定元素的质量定义为元素的特征质量。
(10)共振原子荧光是指气态基态原子吸收的辐射和发射的荧光波长相同时产生的荧光;气态基态原子吸收的辐射和发射的荧光波长不相同时产生的荧光称为非共振原子荧光。
分析化学(第7版)课后答案
第二章 误差和分析数据处理1、 指出下列各种误差是系统误差还是偶然误差?如果是系统误差,请区别方法误差、仪器和试剂误差或操作误差,并给出它们的减免方法。
答:①砝码受腐蚀:系统误差(仪器误差);更换砝码。
②天平的两臂不等长:系统误差(仪器误差);校正仪器。
③容量瓶与移液管未经校准:系统误差(仪器误差);校正仪器。
④在重量分析中,试样的非被测组分被共沉淀:系统误差(方法误差);修正方法,严格沉淀条件。
⑤试剂含被测组分:系统误差(试剂误差);做空白实验。
⑥试样在称量过程中吸潮:系统误差(操作误差);严格按操作规程操作。
⑦化学计量点不在指示剂的变色范围内:系统误差(方法误差);另选指示剂。
⑧读取滴定管读数时,最后一位数字估计不准:偶然误差;严格按操作规程操作,增加测定次数。
⑨在分光光度法测定中,波长指示器所示波长与实际波长不符:系统误差(仪器误差);校正仪器。
⑩在HPLC 测定中,待测组分峰与相邻杂质峰部分重叠:系统误差(方法误差);改进分析方法 6、两人测定同一标准试样,各得一组数据的偏差如下:② 为什么两组数据计算出的平均偏差相等,而标准偏差不等; ③ 哪组数据的精密度高? 解:①nd d d d d321n++++=0.241=d 0.242=d12i -∑=n d s0.281=s 0.312=s②标准偏差能突出大偏差。
③第一组数据精密度高。
7、测定碳的相对原子质量所得数据:12.0080、12.0095、12.0099、12.0101、12.0102、12.0106、12.0111、12.0113、12.0118及12.0120。
求算:①平均值;②标准偏差;③平均值的标准偏差;④平均值在99%置信水平的置信限。
解:①12.0104i=∑=nx x ②0.00121)(2i =--∑=n x x s③0.00038==ns s④0.00120.000383.25 25.3t 92-2 0.01±=⨯±==±±==时,,查表置信限=f nstn s tx u 8、在用氯丁二烯氯化生产二氯丁二烯时,产品中总有少量的三氯丁二烯杂质存在。
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第二章 误差和分析数据处理1、 指出下列各种误差是系统误差还是偶然误差?如果是系统误差,请区别方法误差、仪器和试剂误差或操作误差,并给出它们的减免方法。
答:①砝码受腐蚀:系统误差(仪器误差);更换砝码。
②天平的两臂不等长:系统误差(仪器误差);校正仪器。
③容量瓶与移液管未经校准:系统误差(仪器误差);校正仪器。
④在重量分析中,试样的非被测组分被共沉淀:系统误差(方法误差);修正方法,严格沉淀条件。
⑤试剂含被测组分:系统误差(试剂误差);做空白实验。
⑥试样在称量过程中吸潮:系统误差(操作误差);严格按操作规程操作。
⑦化学计量点不在指示剂的变色范围内:系统误差(方法误差);另选指示剂。
⑧读取滴定管读数时,最后一位数字估计不准:偶然误差;严格按操作规程操作,增加测定次数。
⑨在分光光度法测定中,波长指示器所示波长与实际波长不符:系统误差(仪器误差);校正仪器。
⑩在HPLC 测定中,待测组分峰与相邻杂质峰部分重叠:系统误差(方法误差);改进分析方法6、两人测定同一标准试样,各得一组数据的偏差如下:② 为什么两组数据计算出的平均偏差相等,而标准偏差不等;③ 哪组数据的精密度高?解:①n d d d d d 321n++++= 0.241=d 0.242=d12i -∑=n d s 0.281=s 0.312=s ②标准偏差能突出大偏差。
③第一组数据精密度高。
7、测定碳的相对原子质量所得数据:12.0080、12.0095、12.0099、12.0101、12.0102、12.0106、12.0111、12.0113、12.0118及12.0120。
求算:①平均值;②标准偏差;③平均值的标准偏差;④平均值在99%置信水平的置信限。
解:①12.0104i =∑=n x x ②0.00121)(2i =--∑=n x x s③0.00038==n ss ④0.00120.000383.25 25.3t 92-2 0.01±=⨯±==±±==时,,查表置信限=f ns t nst x u 8、在用氯丁二烯氯化生产二氯丁二烯时,产品中总有少量的三氯丁二烯杂质存在。
分析表明,杂质的平均含量为1.60%。
改变反应条件进行试生产,取样测定,共取6次,测定杂质含量分别为:1.46%、1.62%、1.37%、1.71%、1.52%及1.40%。
问改变反应条件后,产品中杂质百分含量与改变前相比,有明显差别吗?(α=0.05时)解: %.n S S .S x x 05306/%13.0/%130 1.51%=====1.7%053.0%60.1%51.1=-=-=x S x t μ计 查表2-2,t 5,0.05=2.571,t 计算 < t 临界值 。
所以,改变反应条件后,杂志含量与改变前无明显差别。
9、解:HPLC 数据 :97.2%,98.1%,99.9%,99.3%,97.2%,98.1%(6次)%1.1 %3.98==S x ,化学法数据:97.8%,97.7%,98.1%,96.7% ,97.3%(5次)%54.0 %6.97==S x ,①用F 检验两种方法结果的精密度是否存在显著差别没有显著性差别说明两种方法的精密度时,、,查表计 26.64542,15.4%54.0%1.14,4,05.02122F F F f f F <===-== 用t 检验平均值是否有显著性差别)262.2(29.15656%895.0%6.97%3.98%895.0256%54.0)15(%1.1)16(2)1()1(9,05.02221222211R 2121R 21t t n n S n S n S n n n n S x x t <=+⨯-==-+-+-=-+-+-=+⨯-= 说明两种方法的平均值没有显著差别。
②在该项分析中,HPLC 法可以代替化学法。
10、解:①%35.0%1001021.0000354.0%100000354.0)mol/L (1021.051018.01020.01021.01027.01019.0L 0.1027mol/ 89.1605.06-2 695.10.0003541021.01027.0S 000354.0)mol/L (1021.051018.01020.01021.01027.01019.0=⨯=⨯===++++=∴<===-=-===++++=xS RSD S x G G G x x G S x ②这个数据应保留次,,测定,查表临界值计算临界值可疑α11、解: %92.074.2656.0032.474.2032.4%99%59.074.2656.0571.274.2%95571.2;516;05.0,95.05,01.05,05.0±=⨯±===±=⨯±==±===-===u t P u P nSt x t f P 时,②时,差得①μα第三章 滴定分析法概论1、解:不可直接配制标准溶液的物质:NaOH ,化学性质不稳定 HCl ,不是固体,难得到纯净物H 2SO 4,不是固体 KMnO 4,难制得纯度高的纯净物Na 2S 2O 3,难制得纯净物,化学性质不稳定2、答:草酸晶体部分风化后标定氢氧化钠溶液浓度结果偏低(称取一定质量基准物,实际物质的量超过计算值,消耗了更多的氢氧化钠,浓度标定结果偏低),用此氢氧化钠溶液测定有机酸摩尔质量时结果偏低;碳酸钠吸潮带有少量水分后标定盐酸溶液浓度结果偏高(称取一定质量基准物,实际物质的量小于计算值,消耗了更少的盐酸,浓度标定结果偏高),用此盐酸溶液测定有机碱摩尔质量时结果偏高。
3、(1)读数偏大,结果(HCl)浓度偏低(2)0.1248 > 0.1238,结果偏高(3)HCl 浓度比真实浓度低,需要消耗更多的HCl ,结果偏低(4)相同质量的碳酸氢钠比碳酸钠消耗的盐酸少,导致消耗盐酸体积减小,盐酸浓度测定值偏高4、写出下列各体系的质子条件式。
解:(1)NH 4H 2PO 4:[H +]+[H 3PO 4]=[OH -]+[HPO 42-]+2[PO 43-]+[NH 3](2)H 2SO 4(C 1)+HCOOH(C 2):[H +]=[OH -]+[HSO 4-]+2[SO 42-]+[HCOO -](3)NaOH(C 1)+NH 3(C 2):[H +]+C 1+[NH 4+]=[OH -](4)HAc(C 1)+NaAc(C 2):[H +]=[OH -]+[Ac -]-C 2(5)HCN(C 1)+NaOH(C 2):[H +]+C 2=[OH -]+[CN -]5、写出①H 3AsO 4②MgBr 2水溶液的电荷平衡式。
解:① [OH -]+[H 2AsO 4-]+2[HAsO 42-]+3[AsO 43-]=[H +]② 2[Mg 2+]+[H +]=[OH -]+[Br -]6、解:)ml (5.55%9684.108.9810005000.2)ml (57%100905.105.6010005000.2)ml (66%2989.003.1710005000.2 =⨯⨯⨯==⨯⨯⨯==⨯⨯⨯====浓浓浓稀浓稀浓③②①V V V wM cV V cV M w V n ρρ 8、已知1mL 某HCl 标准溶液中含氯化氢0.004374g/mL ,试计算:①该HCl 溶液对NaOH 的滴定度②该HCl 溶液对CaO 的滴定度。
解:HCl+NaOH==NaCl+H 2O 2HCl+CaO==CaCl 2+H 2O/ml)0.004799(g 0.004374HCl NaO H HCl/NaOH =⨯=M M T /ml)0.003365(g 0.0043742HCl CaO HCl/CaO =⨯⨯=M M T 9、解: CaCO 3 ~ 2HCl%2.98%1002500.010454.209.100%100)mmol (454.2)00.131225.0252600.0(21213s HCl =⨯⨯⨯=⨯⨯==⨯-⨯==-m n M w n n 碳酸钙碳酸钙碳酸钙碳酸钙 10、二元弱酸H 2A ,已知pH=1.92时,δH2A =δHA-;pH=6.22时,δHA-=δA2-。
计算:①H 2A 的p K a1和p K a2②HA -溶液的pH 。
解:①p K a1=1.92,p K a2=6.22(二元酸分布系数公式,两个相等处,一个极大值) ② 4.07)p (p 21pHa2a1=+=K K 第四章 酸碱滴定法补充习题:下列各酸,哪些能用NaOH 溶液直接滴定或分步滴定?哪些不能?如能直接滴定,各应采用什么指示剂?(1) 甲酸(HCOOH) K a =1.8×10-4答:cK a >10-8,可以直接滴定。
可以采用酚酞指示剂(2) 硼酸(H 3BO 3) K a1=5.4×10-10答:cK a1<10-8,不可以直接滴定。
(3) 琥珀酸(H 2C 4H 4O 4) K a1=6.9×10-5,K a2=2.5×10-6答:cK a1>10-8,cK a2>10-8,但K a1/K a2<104。
不能分步滴定,但可以直接一次性滴定。
(4) 柠檬酸(H 3C 6H 5O 7) K a1=7.2×10-4,K a2=1.7×10-5,K a3=4.1×10-7答:cK a1>10-8,cK a2>10-8,cK a3≈10-8但K a1/K a2<104,K a2/K a3<104。
不能分步滴定,但可以直接一次性滴定。
(5) 顺丁烯二酸 K a1=1.5×10-2,K a2=8.5×10-7答:cK a1>10-8,cK a2≈10-8,且K a1/K a2>104。
可以分步滴定。
(6) 邻苯二甲酸 K a1=1.3×10-3,K a2=3.1×10-6答:CK a1>10-8,CK a2>10-8,但K a1/K a2<104。
不能分步滴定,但可以直接一次性滴定。
1、解:NaOH 吸收CO 2,将部分转化为Na 2CO 3。
①滴定强酸,如果以甲基橙为指示剂,终点化学计量关系还是1:2,基本无影响。
若以酚酞为指示剂,则碳酸钠不能完全作用为氯化钠,对结果有明显影响。
②滴定弱酸,NaOH 能中和弱酸,Na 2CO 3不能中和弱酸,需要消耗更多的标准溶液,将带来正误差(分析结果偏高)。
2、答:硼砂溶于水将生成极弱酸硼酸和一元弱碱B 4O 72- + 5H 2O = 2H 2BO 3- + 2H 3BO 3一元弱碱的K b =K w /K a,硼酸=1.8×10-5,因此可以用盐酸准确滴定而醋酸钠K b 极小,无法准确滴定。