无机及分析化学-习题及解答

无机及分析化学-习题及解答

无机及分析化学

习题解答

严新徐茂蓉葛成艳编

第一章绪论

1.1判断下列误差属于何种误差？

①在分析过程中，读取滴定管读数时，最后一位数字n次读数不一致，对分析结果引起的误差。

②标定HCl溶液用的NaOH标准溶液中吸收了CO2,对分析结果所引起的误差。

③移液管、容量瓶相对体积未校准，由此对分析结果引起的误差。

④在称量试样时，吸收了少量水分，对结果引起的误差。

答：①偶然误差；②系统误差中的试剂误差；③系统误差中的仪器误差；

④过失误差

1.2测得Cu百分含量为41.64%、41.66%、41.58%、41.60%、41.62%、41.63%，计算测定结果的平均值、平均偏差、相对平均偏差。（无须舍去数据）

解：

41.64%41.66%41.58%41.60%41.62%41.63%

41.62%

6

x

+++++

==

1

i

d x x

n

=-

∑=2.2×10-4 100%

r

d

d

x

=⨯=0.053%

1.3测定某样品中铁的百分含量，结果如下：

30.12%、30.05%、30.07%、30.05%、30.06%、30.03%、30.02%、30.03%

根据Q检验法，置信度为90%时是否有可疑数要舍去，计算分析结果的平均值、标准偏差、变异系数和对应的置信区间。

解：排序：30.02%、30.03%、30.03%、30.05%、30.05%、30.06%、30.07%、30.12%

先检验最大值30.12%：

30.12%30.07%

0.5

30.12%30.02%

Q

-

==

-

Q0.9=0.47 < 0.5，所以舍去30.12%

继续检验最大值30.07%，

30.07%30.06%

0.2

30.07%30.02%

Q

-

==

-

，

Q0.9=0.51>0.2，不应舍去，30.07%应该保留。

检验最小值30.02%，

30.03%30.02%

0.2

30.07%30.02%

Q

-

==

-

Q 0.9=0.51>0.2，不应舍去，30.02%应该保留。

30.02%30.03%30.03%30.05%30.05%30.06%30.07%30.04%

7

X +=

=+++++、

2

()1

i

x x S n -=

-∑ 1.8×10-4 100%s CV x

=⨯=6×10-4

()4

30.04%30.040.01%7

μ-=±=±

1.4下列数据分别有几位有效数字？ ①18.77； 4位 ②0.1877； 4位 ③0.001877； 4位 ④0.0187700； 6位 ⑤18770； 5位 ⑥1.877×10-4

4位

1.5将下列各数修约到三位有效数字，并用标准指数形式表示。 ①41

2.523300；②7

3.265×105；③0.007362540；④0.000056412300 解：①

4.13×102；②7.33×106；③7.36×10-3；④

5.64×10-5 1.6根据有效数字的运算规则完成下列计算： ①35.6 ×27.38 -0.00236×32.45+3.825×8.768 =974.7－0.07658＋33.538＝1.008×103 ②

()

5

2

32.678362 2.965108.2110--⨯⨯⨯⨯＝24.2610⨯

()3

0.102325.0024.10100.10.235110

⨯-⨯⨯30.900.1023100.1

0.1980.235110⨯⨯=⨯ (在首位遇到大于或大于8的数时，多保留一位有效数字)

1.7某溶液的pH=6.53，其c (H +)为多少？某溶液的c (H +)=1×10-7mol·L -1，其pH 值是多少？

解：pH=-lg[H +]=6.53，[H +]=3.0×10-7 mol·L -1； pH=-lg[H +]=7.0

第二章 化学反应的基本原理

2.1计算下列系统的热力学能的变化：

①系统吸收了163 kJ 热量，并且对环境作了394 kJ 功。 ②系统放出248 kJ 热量，并且环境对系统作了265 kJ 功。 解：ΔU=Q+W=163+(－394) = -231kJ

ΔU=Q+W=(－248) +265 = 17kJ

2.2诺贝尔发明的硝酸甘油炸药，爆炸时产生的气体发生膨胀，可使体积增大1200倍，反应如下：

4C 3H 5(NO 3)3(l)＝6 N 2(g)＋10H 2O(g)＋12 CO 2(g)＋O 2(g)

己知C 3H 5(NO 3)3(l)的标准摩尔生成焓为-355kJ·mol -1，利用本书附表中的数据计算该爆炸反应在298K 下的标准摩尔反应焓变。

解：r m

f m 2f m 2f m 353310H O(g)12CO (g)4C H (NO )(l)H H H H ∆=∆+∆-∆$$$$

=10(241.825)12(393.511)4(355)⨯-+⨯--⨯-3 = 5.7210-⨯kJ·

mol -1 2.3 在298.15K 、p Ө下，B 2H 6发生燃烧反应：B 2H 6(g)+3O 2(g) = B 2O 3(s)+3H 2O(g)，每燃烧1molB 2H 6(g)就放热2020kJ ，同样条件下2mol 单质硼（B ）在O 2中燃烧生成1molB 2O 3(s)，放热1264kJ 。计算298.15K 时B 2H 6(g)的标准摩尔生成焓。

解：

B 2H 6 (g) + 3O 2 (g) = B 2O 3 (s) + 3H 2O (g)

-1f m /kJ mol H ∆⋅$

?

-1264

-241.82

1r m f m (1264)3(241.82)302020kJ mol H H -∆=-+⨯--∆-⨯=-⋅$$ 解得：1f m

26(B H )30.54kJ mol H -∆=⋅$

2.4已知，在298.15 K 、100kPa 下 ①

CH 4(g)+4NO 2(g)= 4NO(g)+CO 2(g)+2H 2O(g)

r m 1H ∆，$

=-574kJ·

mol -1 ② CH 4(g)+2NO 2(g)= N 2(g)+ CO 2(g)+2H 2O(g) r m 2H ∆，$

=-867 kJ·

mol -1 计算：③ CH 4(g)+4NO(g)=2N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g)

r m 3H ∆，$

=？