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1、第1章分析化学概论1.称取纯金属锌0.3250g，溶于HCl后，定量转移并稀释到250ml容量瓶中，定容，摇匀。计算Zn2+溶液的浓度。解： =0.004970 mol mol/L2. 有0.0982mol/L的H2SO4溶液480mL,现欲使其浓度增至0.1000mol/L。问应加入0.5000mol/L H2SO4的溶液多少毫升？解：3. 在500ml溶液中，含有9.21g K4Fe(CN)6。计算该溶液的浓度及在以下反应中对Zn2+溶液的滴定度3 Zn2+ 2Fe(CN)64- 2 K+ = K2Zn3Fe(CN)62解： mol/Lmg/mL 4要求在滴定时消耗0.2mol/LNaOH
2、溶液2530mL。问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)多少克？如果改用做基准物质，又应称取多少克？解： 应称取邻苯二甲酸氢钾1.01.2g应称取0.30.4g5.欲配制Na2C2O4溶液用于在酸性介质中标定0.02molL-1的KMnO4溶液，若要使标定时，两种溶液消耗的体积相近。问应配制多大浓度的Na2C2O4溶液？配制100ml这种溶液应称取Na2C2O4多少克？解： 2MnO4- +5C2O42- +16H+ =2Mn2+ +10CO2 +8H2O C Na2C2O4 =0.05mol/L 6含S有机试样0.471g，在氧气中燃烧，使S氧化为SO2，用预中和过的H2O2将S
3、O2吸收，全部转化为H2SO4，以0.108mol/LKOH标准溶液滴定至化学计量点，消耗28.2mL。求试样中S的质量分数。解： 7. 将50.00mL 0.1000 molL-1 Ca(NO3)2溶液加入到1.000g含NaF的试样溶液中，过滤，洗涤。滤液及洗液中剩余的Ca2用0.0500 molL-1EDTA滴定，消耗24.20ml。计算试样中NaF的质量分数。解： %80.2500g不纯CaCO3试样中不含干扰测定的组分。加入25.00mL0.2600mol/LHCl溶解，煮沸除去CO2，用0.2450mol/LNaOH溶液反滴定过量酸，消耗6.50mL，计算试样中CaCO3的质量分数
4、。解： 9. 今有MgSO47H2O纯试剂一瓶，设不含任何杂质，但有部分失水变成MgSO46H2O，测定其中Mg含量以后，全部按MgSO47H2O计算，得质量分数为100.96。试计算试剂中MgSO46H2O的质量分数。解： 10不纯Sb2S30.2513g，将其置于氧气流中灼烧，产生的SO2通入FeCl3溶液中，使Fe3+还原至Fe2+，然后用0.02000mol/LKMnO4标准溶液滴定Fe2+，消耗溶液31.80mL。计算试样中Sb2S3的质量分数。若以Sb计，质量分数又为多少？解：11. 已知在酸性溶液中，Fe2+与KMnO4反应时，1.00ml KMnO4溶液相当于0.1117g F
5、e,而1.00mlKHC2O4H2C2O4溶液在酸性介质中恰好与0.20ml上述 KMnO4溶液完全反应。问需要多少毫升0.2000 molL-1NaOH溶液才能与上述1.00 ml KHC2O4H2C2O4溶液完全中和？ 12. 用纯As2O3标定KMnO4溶液的浓度。若0.211 2 g As2O3在酸性溶液中恰好与36.42 mL KMnO4反应。求该KMnO4溶液的浓度。解： 故 13. 称取大理石试样0.2303g，溶于酸中，调节酸度后加入过量（NH4）2C2O4溶液，使Ca2沉淀为CaCO3。过滤，洗净，将沉淀溶于稀H2SO4中。溶解后的溶液用浓度为C1/5 KMnO40.2012
6、molL-1 KMnO4标准溶液滴定，消耗22.30mL，计算大理石中的质量分数。14H2C2O4作为还原剂。可与KMnO4反应如下：其两个质子也可被NaOH标准溶液滴定。分别计算0.100molL-1NaOH和0.100 molL-1 KMnO4溶液与500mg H2C2O4完全反应所消耗的体积（mL）。解： 15. Cr()因与EDTA的反应缓慢而采用返滴定法测定。某含Cr()的药物试样2.63g经处理后用5.00mL 0.0103molL-1EDTA滴定分析。剩余的EDTA需1.32 mL 0.0122molL-1Zn2+标准溶液返滴定至终点。求此药物试样中CrCl3(M=158.4gm
7、ol-1)的质量分数。解：16. 含K2Cr2O7 5.442gL-1的标准溶液。求其浓度以及对于Fe3O4（M=231.54gmol-1）的滴定度（mg/mL）。解：17. 0.200g某含锰试样中的锰的含量被分析如下：加入50.0mL 0.100molL-1（NH4）2Fe(SO4)2标准溶液还原MnO2到Mn2+，完全还原以后，过量的Fe2+离子在酸性溶液中被0.0200 molL-1 KMnO4标准溶液滴定，需15.0 mL。以Mn3O4(M=228.8 gmol-1)形式计算该试样中锰的含量。提示： 5 Fe2+ + MnO4_ + 8H+ = 5 Fe3+ + Mn2+ + 4H2
8、O 2 Fe2+ + MnO2 + 4H+ = 2 Fe3+ + Mn2+ + 2H2O解：18. 按国家标准规定，化学试剂FeSO47H2O（M=278.04gmol-1）的含量：99.50100.5%为一级（G.R）；99.00%100.5%为二级（A.R）；98.00%101.0%为三级（C.P）。现以KMnO4法测定，称取试样1.012g，在酸性介质中用0.02034 molL-1 KMnO4溶液滴定，至终点时消耗35.70mL。计算此产品中FeSO47H2O的质量分数，并判断此产品符合哪一级化学试剂标准。解： 故为一级化学试剂。19. 有反应：H2C2O4 + 2Ce4+ = 2CO
9、2 + 2Ce4+ +2H+多少毫克的H2C2O42H2O(M=126.07 gmol-1)将与1.00mL0.0273 molL-1的Ce(SO4)2依上述反应？解：20. CN-可用EDTA间接滴定法测定。已知一定量过量的Ni2+与CN-反应生成Ni(CN)，过量的Ni2+以EDTA标准溶液滴定，Ni(CN)并不发生反应。取12.7mL含CN-的试液，加入25.00mL含过量Ni2+的标准溶液以形成Ni(CN)，过量的Ni2+需与10.1mL 0.0130 molL-1 EDTA完全反应。已知39.3mL 0.0130 molL-1 EDTA与上述Ni2+标准溶液30.0mL完全反应。计算
10、含CN-试液中CN-的物质的量浓度。解： 第2章 分析试样的采集与制备1某种物料，如各个采样单元间标准偏差的估计值为0.61，允许的误差为0.48，测定8次，置信水平选定为90%，则采样单元数应为多少?解：f=7 P=90% 查表可知t=1.902某物料取得8份试样，经分别处理后测得其中硫酸钙量分别为81.65、81.48、81.34、81.40、80.98、81.08、81.17、81.24，求各个采样单元间的标准偏差如果允许的误差为0.20，置信水平选定为95，则在分析同样的物料时，应选取多少个采样单元？解：f=7 P=85% 查表可知 t=2.36 3. 一批物料总共400捆，各捆间标准
11、偏差的估计值为0.40，如果允许误差为0.5，假定测定的置信水平为90，试计算采样时的基本单元数。解：2 =2 = 1.7224已知铅锌矿的K值为0.1，若矿石的最大颗粒直径为30 mm，问最少应采取试样多少千克才有代表性?解：5采取锰矿试样15 kg，经粉碎后矿石的最大颗粒直径为2 mm，设K值为0.3，问可缩分至多少克？解：设缩分n次，则 解得，所以n=3 m = 3 =1.875g6.分析新采的土壤试样，得如下结果：H2O 5.23%,烧失量 16.35，SiO2 37.92%,Al2O3 25.91%, Fe2O3 9.12% ,CaO 3.24%, MgO1.21%,K2O+Na2O
12、 1.02%。将样品烘干除去水分，计算各成分在烘干土壤中得质量分数。解： SiO2%=37.92%=40.01%Al2O3%=25.91%=27.34% Fe2O3% =9.12%=9.62%CaO% =3.24%=3.42% MgO %=1.21%=1.28%K2O+Na2O% =1.02%=1.07% 烧失量% =16.35=17.25%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) 3.60.032320.592.12345(3)(4) pH=0.06，求H+=? 解： a. 原式=19.47+1.54-
13、0.04+2.54=23.51 b. 原式=3.60.032212.1=5.1 c. 原式= d. H+=10-0.06=0.87( mol/L )2. 返滴定法测定试样中某组分含量时，按下式计算：已知V1（25.000.02）mL，V2（5.000.02）mL，m =（0.20000.0002）g,设浓度c及摩尔质量Mx的误差可忽略不计，求分析结果的极值相对误差。解：max= = =0.003=0.3%3设某痕量组分按下式计算分析结果：，A为测量值，C为空白值，m为试样质量。已知sA=sC=0.1，sm=0.001，A=8.0，C=1.0，m=1.0，求sx。解： 且 故4. 测定某试样的含
14、氮量，六次平行测定的结果为20.48，20.55，20.58，20.60，20.53，20.50。a. 计算这组数据的平均值、中位数、全距、平均偏差、标准偏差和相对标准偏差；b.若此试样是标准试样，含氮量为20.45，计算测定结果的绝对误差和相对误差。解：a. 平均值 =(20.48+20.55+20.58+20.6020.5320.50) 20.54 中位数 20.54 全距 20.6020.480.12 平均偏差 0.04 标准偏差 0.05 相对标准偏差 0.2b. 若此试样含氮量为20.45 则绝对误差 20.5420.450.09相对误差 5. 反复称量一个质量为 1.0000g的物
15、体，若标准偏差为0.4mg，那么测得值为1.00001.0008g的概率为多少？ 解：由 故有 即 查表得 P=47.73%6. 按正态分布x落在区间的概率是多少？解：u1=1.0, P1=0.3413 u2=0.5, P2=0.1915正态分布x落在区间的概率是P1+ P2=0.3413+0.1915=53.28%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： 查表，得： 8.若采用已经确定标准偏差（）为0.041的分析氯化物的方法，重复三次测定某含氯试样，测得结果的平均值为21.46，计算：a. 90%置信水平时，平均值的置信区间；b. 95%置信水平时，平均值
16、的置信区间。解：a. 90%置信水平时，b. 95%置信水平时，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： =0.06% 置信度为95%时： 10. 设分析某铁矿石中铁的质量分数时，所得结果符合正态分布，已知测定结果平均值为52.43，标准偏差 为0.06，试证明下列结论：重复测定20次，有19次测定结果落在52.32至52.54范围内。解： 查表，f=20时，P99 20次测定中概率在2099%=19.8，大于19次。11.下列两组实验数据的精密
17、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. 故 b. 故 所以 查表得2.221无显著性差异。12.铁矿石标准试样中铁质量分数的标准值为54.46，某分析人员分析四次，平均值为54.26，标准偏差为0.05，问在置信度为95时，分析结果是否存在系统误差？解：t检验法：t8t0.05，3 有显著性差异。13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： s 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
18、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)=0.00102，=0.00122=1.440.063查表得：当置信度为95%时，=2.090.063查表得：当置信度为99%时，=2.840.063所以两组分析结果的平均值不存在显著性差异。14.某分析人员提出一个测定氯的方法，他分析了一个标准试样得到下面数据：四次测定结果平均值为16.72，标准偏差为0.08，标准试样的值是16.62，问置信水平为95时所得结果与标准值的差异是否显著？对新方法作一评价。解：t检验法：t2.5t0.05，3 无显著性差异，新的方法可以采
19、用。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，结果如下： A瓶 60.52，60.41，60.43，60.45B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：= =60.45%，= =2.310-3=60.11%，=2.610-3F=1.13， 查表得F表=9.281.13 说明两组数据的精密度没有差异。用t检验法：S=5.010-4所以 t=9.6而查表得t表=1.941.4 说明两组数据的精密度没有差异。用t检验
20、法（两组平均值的比较），且属于单边检验问题。S=4.010-3所以 t=2.83而查表得t表=2.45 10Kwc/Kb 100故使用最简式； OH- = = 5.2910-6 pH = 14 pOH = 8.72b. NH4NO3为一元弱碱，NH4+ Ka = 5.6 10-10c. NH4+ Ka = 5.6 10-10 HCN Ka = 6.2. 10-10cKa 10Kw c 10 Ka 由近似公式可以得到：H+ = = = 5.8910-10pH = 10 0.77 = 9.23d.e. 氨基乙酸一端羧基显酸性，一端氨基显碱性，Ka1 = 4.510-3 , Ka2 = 2.5 10
21、-10c/Ka2 100 且c 10 Ka1所以H+ = = = 1.06 10-6pH = 6-0.03 = 5.97g. 对于双氧水而言，Ka = 1.8 10-12cKa 100所以可以计算氢离子浓度H+ = = = 1.67 10-7pH = 7 0.22 = 6.78i. 由于ClCH2COONa + HCl = ClCH2COOH + NaCl 所以原溶液可以看成0.050mol/L的ClCH2COOH和0.010mo/LHCl的混合溶液设有x mol/L的ClCH2COOH发生离解，则 ClCH2COOH ClCH2COO- + H+ 0.05-x x 0.01+x 所以有= K
22、a = 1.4 10-3解得x = 4.4 10-3mol/L那么H+ = 0.0144mol/L pH = -log H+ = 1.844.人体血液的pH为7.40，H2CO3,HCO3-和CO32-在其中的分布分数各为多少？解：=0.0818=0.918=0.0015某混合溶液含有0.10 molL-l HCl、2.010-4 molL-l NaHSO4和2.010-6 molL-l HAc。a计算此混合溶液的pH。b加入等体积0.10 molL-l NaOH溶液后，溶液的pH。解：a. HSO4- Ka2=1.010-2 HAc Ka=1.810-5 均为弱酸，且浓度远低于HCl的浓度，
23、所以此体系中的HSO4-和HAc在计算pH值时刻忽略。故pH=1.00。 b.加入等体积0.1mol/LNaOH溶液，HCl被中和，体系变为HSO4-和HAc的混酸体系， 忽略KW及KHAHA，H+ 2=（CHSO4-H+ ）解得H+ =9.9010-5 故pH=4.006.将H2C2O4加入到0.10 molL-lNa2CO3溶液中，使其总浓度为0.020molL-l，求该溶液的pH(已知H2C2O4的pKa11.20，pKa24.20,H2CO3的pKa16.40，pKa210.20,) 解：相当于0.02 molL-l H2C2O4和0.10 molL-lNa2CO3混合溶液PBE H+
24、 + HCO32- + 2H2CO3 = OH- + HC2O4-+ 2C2O42_由于H2C2O4和Na2CO3的浓度都较大，忽略水的离解，又由于H2C2O4和Na2CO3的二级离解相对较弱，可以忽略。HCO32-HC2O4-7已知Cr3+的一级水解反应常数为10-3.8，若只考虑一级水解，则0.010 molL-l Cr(ClO4)3 的pH为多少? 此时溶液中Cr(OH)2+的分布分数是多大?解：1） mol/L 故pH=2.93 2）8. 欲使100ml0.10 molL-1HCl溶液的PH从1.00增加至4.44，需加入固体NaAc多少克（忽略溶液体积的变化）？解：HCl+NaAc=
25、HAc+NaCl pH=4.4时，为HAcNaCl的缓冲溶液，CHAc=0.10 molL-19今用某弱酸HB及其盐配制缓冲溶液，其中HB的浓度为0.25 molL-l。于100mL该缓冲溶液中加入200 mg NaOH(忽略溶液体积的变化)，所得溶液的pH为5.60。问原来所配制的缓冲溶液的pH为多少? (已知HB的) 解：（mol/L） 已知p Ka=5.30，pH=5.60 设原缓冲溶液中盐的浓度为x mol/L，故 得x=0.35 则原缓冲溶液pH= 10. 欲配置PH为3.0和4.0的HCOOH-HCOONa缓冲溶液，应分别往200ml0.20 molL-1HCOOH溶液中加入多少毫
26、升1.0 molL-1NaOH溶液?解：11配制氨基乙酸总浓度为0.10 molL-l的缓冲溶液(pH =2.0)100mL，需氨基乙酸多少克?还需加多少毫升1 molL-l酸或碱，所得溶液的缓冲容量为多大?解：设酸以HA表示，p Ka1=2.35 p Ka2=9.601)需HA质量m=0.1010075.00.75（g）2）因为氨基乙酸及质子化氨基乙酸构成缓冲溶液，设pH=2时，质子化氨基乙酸浓度为xmol/L，则 即，解得x=0.079生成0.079mol/L的质子化氨基乙酸，需加酸为0.079100=7.9ml12. 称取20g六亚甲基四胺，加浓HCl（按12 molL-1计）4.0 m
27、l，稀释至100ml，溶液的PH是多少？此溶液是否是缓冲溶液？13计算下列标准缓冲溶液的pH(考虑离子强度的影响)，并与标准值相比较。 a饱和酒石酸氢钾(0.034 0 molL-l)； c0.010 0 molL-l 硼砂。解：a. p Ka1=3.04，p Ka24.37 I= （mol/L）， 查表得， 故，得 同理可得， 又 最简式 pH=3.56 c. c=0.0100 mol/L，p Ka1=4，p Ka2=9 查表 故 K=5.810-10 故pH=9.1814. 用0.200 molL-1Ba(OH)2滴定0.1000 molL-1HAc至化学计量点时，溶液的PH等于多少？15
28、. 二元弱酸H2B，已知PH=1.92时，HB=HB;PH=6.22时, HB=B。计算：a.H2B的Ka和Ka;b.主要以HB-形式存在时的PH为多少？16. 解： 已知一元弱酸的，问其等浓度的共轭碱的为多少？（已知：，且）解：据题意：17. 称取Na2CO3 和NaHCO3 的混合试样0.6850g，溶于适量水中。以甲基橙为指示剂，用0.200 molL-1溶液滴定至终点时，消耗50.0ml。如改用酚酞为指示剂，用上述溶液滴定至终点时，需消耗多少毫升？18. 称取纯一元弱酸HB0.8150g，溶于适量水中。以酚酞为指示剂，用0.1100 molL-1NaOH溶液滴定至终点时，消耗24.60
29、ml。在滴定过程中，当加入NaOH溶液11.00ml时，溶液的PH=4.80。计算该弱酸HB的pKa值。19. 用滴定至。计算终点误差。解：时20. 用0.10molL-1NaOH滴定0.10molL-1H3PO4至第一化学计量点，若终点PH较化学计量点PH高0.5单位。计算终点误差。解： pH=0.521.阿司匹林的有效成分是乙酰水杨酸，现称取阿司匹林试样0.250g，加入50.00ml 0.1020 molL-1NaOH溶液，煮沸10min，冷却后，以酚酞作指示剂用H2SO4滴定其中过量的碱，消耗0.05050 molL-1 H2SO4溶液25.00ml。计算试样中乙酰水杨酸的质量分数。（
30、已知M180.16 gmol1）解：=92.78%22. 用NaOH滴定羟胺盐酸盐（）和的混合溶液。问化学计量点时溶液的为多少？在化学计量点有百分之几的参加了反应？解：(1) 已知时，产物为和(2) 时，参加反应的百分数为：23. 称取一元弱酸HA试样1.000g，溶于60.0ml水中，用0.2500 molL-1NaOH溶液滴定。已知中和HA至50%时溶液的PH=5.00；当滴定至化学计量点时，pH=9.00。计算试样中HA的质量分数为多少？（假设HA的摩尔质量分数为82.00gmol-1）24.称取和NaCl的混合物0.1800g，溶解后，将溶液倒入强酸型离子交换树脂柱中，流出液用NaOH溶液滴定，用去0.1200 molL-1NaOH溶液23.00ml,计算其中KCl的质量分数。解：