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分析化学习题册答案
第一章绪论
一、填空题
1.分析方法分析原理
2.定量分析定性分析结构分析
3.化学分析仪器分析
二、简答题
-分析测定-结果的计算和评价。
答试样的采集和制备-试样分解-干扰组分的分离
第二章误差与数据处理
一、填空题
1、系统,偶然2、系统,偶然,真实值,平均值3、0.002,0.0035,1.7%
4、精密度,标准5、空白,对照,增加平行测定的次数量6、±).02,±).0002,20,0.27、5,2&
准确,不确定9、310、28.7011、系统,系统,偶然
二、选择题
1、A2、D3、B4、B5、D6、D7、B8、A9、B10、C11、C
三、简答题
1•解:
(1)产生系统误差。
通常应该烘干至恒重,于干燥器中冷却至室温后,置于称量瓶中,采用差减法称量。
(2)使测量结果产生系统误差。
一般可通过空白试验来消除由此引起的系统误差。
(3)产生偶然误差。
原因是滴定管读数的最后一位是估计值,是不确定的数字。
(4)产生系统误差。
应该使用基准物质重新标定NaOH标准溶液的浓度。
(5)滴定终点颜色把握不准,深浅不一致,由此带来的误差正负不定,属于偶然误差。
2.称取0.1000g的试样时,称量的相对误差为0.1%;称取1.000试样时的相对误差为0.01%。
因为分
析天平的绝对误差为±).1mg,所以称量的绝对误差一样大,称量的准确度好象一致,但二者的相对误差不
一样大,称量1.000g试样的相对误差明显小于称量0.1000g试样的相对误差。
因此,用相对误差表示准确
度比绝对误差更为确切。
3•甲的报告是合理的,因为取样质量只有两位有效数字,限制了分析结果的准确度,使分析结果最多也只能保留两位有效数字。
四、计算题
1.解:
应先计算出纯(NH4)2SO4试剂中氮的理论含量,再与测定结果进行比较。
如)(理论值)=2M-(N)100%-140!
2100%=21.21%
M((NH4)2SO4)132.13
绝对误差为:
21.14%—21.21%=—0.07%
相对误差为:
-0.07
100%-_0.03%
21.21
2•解:
计算过程(略)
第一组:
d,=0.24%
,结果如下:
S1=0.28%
RSD1=0.74%
第二组:
d2=0.24%
S2=0.33%RSD2=0.87%
组数据较为分散,但计算结果却表明两组数据的平均偏差相同,因此用平均偏差不能正确地反映出两组数据的精密度的好坏。
若用标准偏差S表示精密度,由于Si,表明第一组数据的精密度较第二组数据的好,
数据的分散特征得到正确的反映。
因此,现在文献常用S或RSD表示测定的精密度。
3•解:
三者测定结果的平均值分别为:
X甲=37.05(%);X乙=37.16(%);X丙=37.03(%)。
则他们的
绝对误差分别为:
E甲=x甲-Xt=37.05%—37.09%=—0.04%;
E乙=X乙—xT=37.16%—37.09%=0.07%;
-xT=37.03%—37.09%=—0.06%
标准偏差分别为:
222
(37.02-37.05)(37.05-37.05)(37.08-37.05)
0.030
(
2,2,2
(37.11-37.16)-(37.17-37.16)(37.20-37.16)
0.049
2,2,2
(37.06-37.03)-(37.03-37.03)-(36.99-37.03)
0.035
准确度是用误差的大小来衡量的,误差大,准确度差,可以看出甲的准确度最高。
精密度可用标准偏差的大小来衡量,显然,甲测定结果的精密度最好。
因此,化验员甲的测定结果质量最高。
另外,丙的精密度也较好,但其准确度不如甲的好;乙的精密度差,并且准确度也差。
这说明精密度好,但准确度不一定好,精密度是准确度的前提,质量高的分析结果应该是准确度和精密度都比较好。
4•解:
可疑值除外,计算
-30.12+30.16+30.18+30.18+30.20
xn丄30.17
5
0.050.010.010.010.03
dn」0.022
5
x—Xn^=30.02—30.17=0.15
4dn丄=40.022=0.088
x-Xn丄>4dn丄,因此应舍弃30.02mgkg-1这个数据,不能参加分析结果的计算。
第三章滴定分析概论
一、填空题
1、反应定量完成,反应迅速,有适当的方法确定终点
2、返滴定法,置换滴定法,间接滴定法
3、返滴定法(又叫剩余量滴定法)
4、酸碱滴定法,配位滴定法,氧化还原滴定法,沉淀滴定法
5、
6、
7、
无水Na2CO3,硼砂直接配制标准溶液:
四位
Na2B4O730H2O),H2C2O42H2O
间接确定标准溶液的浓度
邻苯二甲酸氢钾(
KHC8H4O4)
mol,
molL1
9、
准确,
完全程度
n(B)C(B)
V
选择是否恰当
M(B)
C(B)
V
10、
毫升标准溶液相当于待测物质的克数
或毫克数
T待测物
标准溶液
aCBMA
TA/B
b1000
11、易挥发
二、选择题
HCl浓度不稳定
1、C2、A3、
4、
A5、D6、D7、
8、A9、
10、C11、A12、B13、D
14、
C15、A16、
三、判断题
1、X2、X3、X4、V5
四、计算题
1、解:
根据物质的量浓度的定义
17、
B18、A19、A
mHCl
M(HCl)
C(HCI)
V
1000
20、
1000
B21、B
M(HCl)
1.1836%=12(mol
36.5
22、
•L」)
2、解:
滴定反应
CaO+2HCI===CaCI
2+H2O
一56.08
CaO的基本单元应取
2
mol丄。
设应加水
VmL,故有:
0.005001000
56.08
0.20001000
(1000-V)
解之:
V=122(mL
3、解:
滴定反应
2—2++3+3+
Cr2O7+6Fe+14H===2Cr+6Fe+7H2O
1
n(Fe)=n(K2Cr2O7)
6
mFe
MFe
根据滴定度的定义:
1mLK262O7标准溶液相当
于待测物质的质量,即为
O
2。
7
2Cr2O7
-0(丄K2Cr2O7)MFe10°
6
Fe2。
3
K
2Cr2
—3
=0.020006«<55.8510mL-1)
1M(Fe2O3)
2—M(Fe)
=0.006702(g
=TFe
K?
Cr2。
159.7
=0.006702
亠
55.85
——i
=0.009582(gmL-)
同理:
TFe3O4
K
2Cr2O7
1
M(—FesOJ
Ke—
k2^207M(Fe)
231.54
3
=0.006702
55.85
—1
=0.009262(gmL-)
1
M(—Fe2。
3)式中2
M(Fe)
1
M(—FesOd
3
M(Fe)
分别为两物质基本单元的摩尔质量之比,
其比值为一常数,
称为化学因数
或换算因数。
利用化学因数可将一已知物质的质量或百分含量,换算为另一有关物质的质量或百分含量使用化学因数时务必要使表示式的分子和分母中待测元素的原子数目相等。
通过这个例题可以得出滴定度与物质的量浓度间的换算公式:
二C(T)M(S)10
CT=——103
7M(S)
4、解:
滴定反应NaOH+KHC8山。
4===NaKC8H4O4+H2O
设20mL0.1molLNaOH溶液需KHC8H4O4的质量为m*g)则m1=2040.120X10_3=0.4g
同理,30mL0.1molL_1NaOH溶液需KHC8H4O4的质量为m2(g)贝Vm2=2040.1.0X10_3=0.6g
所以应称取KHC8H4O4的质量为0.4~0.6g。
±02
称量的相对误差为:
100%=005%(0.4g称样量计算)
400
若改用H2C2O42H2O,H2C2O4+2NaOH===Na2C2O4+2H2O
1
其基本单元取2H2O。
2
126
故m30.12010J=0.13g
2
126;
m40.130100.19g
2
所以应称取H2C2O42H2O的质量为0.13~0.19g
此时,称量的相对误差约为:
100%=_0.15%(以0.13g称样量计算)
130
计算结果表明:
由于KHC8H4O4摩尔质量较H2C2O42H2O为大,在相同情况下,使用前者作为标定碱溶液浓度的基准物质比使用后者所引起的相对称量误差要小。
5、解:
该测定涉及两个反应:
CaCO3+2HC1===CaCl2+H2O+CO2f
HCl+NaOH===NaCI+H2O
CaCO3
显然,CaCO3的量是所有HCI总量与返滴定所消耗NaOH的量之差。
[0.2500
33100.1
25.0010〜「0.20125.8410一]
2
0.3000
=0.8467
第四章酸碱滴定法
1
[CHCIVHCI~'CNaOHVNaOH]M(—CaCO3)
2
3G
一填空
17.20;1.90
2指示剂的用量、溶液的温度、离子强度、溶剂、滴定的方向。
ee
3有机弱酸或弱碱,结构,颜色,pH,pH=pKaHIn,pH=pKaHIn-1。
4缩小指示剂变色范围、变色更加敏锐。
由两种不同的指示剂混合而成,由指示剂和惰性染料混合而成。
53.1〜4.4,红色。
6变色范围全部或部分落入突跃范围之内,在突跃范围内变色。
7酸碱的浓度和酸碱的离解常数,酸碱的浓度
ee_8
8c(酸)Ka-10或c(碱)Kb-10
9Ke>10生,且Ke/Ke>104,
aiai.ai-1
10NaOH,Na2CO3
二选择题
5B6C7C
8B
9C
10B
11C12C
17B18B19B
20D
21B
22C
23F
1C2C3B4D
13C14B15B16D
24B25B26A
三质子条件
亠3—.._.
1Na2HPO4Ceq(H3O)Ceq(H2PO4-)2Ceq(H3PO4)=Ceq(POQCeq(OH")
4HCl+HAcCeq(H3O)=Ceq(OHJc°q(Ac一)c(HCI)
5Na2SCeq(H3O)Ceq(HS一)2c°q(H?
S)二c°q(OHJ
6NH3+NaOH
Ceq(H3O)c(NaOH)-Ceq(NH4)=Ceq(OH一)
亠23
7H3PO4Ceq(H3O)=Ceq(OHCeq(H2PO门2Ceq(HPO厂)3Ceq(POD
8]a3PO4Ceq(H3Ot=ceq(OH4+ceq(HPO㈠+2Ceq(H2PO尸3Ceq(H3PO4)=Ceq(OH—)
9H3BO3Ceq(H3O)=Ceq(OH-)-Ceq(H2BO3-)
四计算题
Ka01.8X10互
1解:
:
(NaAc)-0二75=0.99
Ceq(H)+Ka10一+1.8汉10一
:
.(HAc)=1—0.99=0.01
—1—1
Ceq(NaAc)=0.099molL•,Ceq(HAc)=0.001molL
4104
2①解:
已知甲胺的c=1.010molL,Kb=4.210,
因为c
目AA
Kb20Kw,c/Kb:
:
:
500,故:
Ceq
(K:
)2*4KJc
2
_4
-4.210
4244
4.210-)-41.010-4.210-
pOH=4.08
②解:
已知HF的K0
由于溶液为弱酸性,
=8.410*molL」
pH=9.92
_4
=6.610
H+离子平衡浓度可采用简化式计算如下:
ceq(H)f;K-;fc(HF)=”6.610△0.10
-3/-1、
=8.12X0(molL
pH=2.08
③解:
K『(HAC)=5.810加
因为cK020K0,c/K0500
bwb
c(OH-)/cT=JKbQNaAC)c/c^=
eqV”KaQHAC)
1>d0_X0.1=2.37X0-5
1.810上
pOH=4.63,pH=9.37
④解:
Ka^HCOOH)=5.8汇10丄
因为cKhe.20Ke,c/Khe.500
bwb
ceq(OH-)/c『KJ(HCOONa)
J'
Ka^HCOOH)
pH=8.22
⑤解:
c(H3PO4)=0.20molL—1,
按一兀酸处理,只考虑H3PO4的第一步离解,又因为
e
c(H3PO4)/Ka1=29:
:
:
500,c(H3PO
ee
4)Ka1>20Kw,
所以可用近似式计算如下:
=1.47
e
a1
_Ke川』(Ke)2-4Kec(H3PO4)_6.910-■(6.910-)2-46.910-0.2
Ceq(H)
pH
=0.034
3①解:
K$(NaCN^K^/k^(HCN)=2.0X10“。
因为(c/c®,K?
a10厘所以能用HCI标准溶液准
确滴定NaCN,滴定反应:
HCI+NaCN=HCN+NaCI。
化学计量点时c(HCN)=0.1/2=0.05(0molL-1)
因为,cKae20K;,c/Kae500
故ceq(H)/c71
=*Ka・c/c日=J4.9X10"況叩=4.9X10"
pH=5.26
选择甲基红指示剂
②解:
K^(NaAc
)HK^Ka^HAc)=5.610。
因为(cc^)kF:
:
:
10』所以不能用HCI标准溶
液直接滴定NaAc。
也不能用返滴定法测定。
③解:
K/(HCOOH)=5.810*
因为(c'c")K/.10所以能用NaOH标准溶液直接滴定甲酸,
化学计量点时c(HCOONa)=0.1/2=0.05mol
L-1
因为cKbe20Ke,c/Kbe•500
bwb
-14
110
1c
|k?
(HCOOH)
ceq(OH-)/c占=Jkp(HCOONa)c/c^
0.05=1.710』pOH=5.78,
1.710」
pH=8.22
选酚酞
和c(NH4Cl)=0.1molL—1的混合溶液,因
④解:
NaOH标准溶液滴定c(HCl)=0.1molL—
K:
(NH4+)=10-9<10-7,,故NH4+不能被准确滴定,所以也不能用NaOH测总酸量。
在滴定过程NH4+与NaOH的反应没有突越,但不影响NaOH和HCI的滴定,因此,可测定出HCI的
分量,此时溶液中c(NH4CI)=0.1/2=0.05molL—1,Ka=5.6X1O-10
因为,cK;■20K:
c/Ka:
■500
故c(H力=Jk:
,c=J5.6x10卫X0.05=5.310-6
eq*a
pH=5.28选甲基红
4①解:
因为Ka:
.10-,且K:
/K:
<104,所以不能分步滴定
因为cKa2.10,所以可滴定至第二终点,产物为酒石酸钠,选酚酞作指示剂。
②因为K:
_10二且Ka;Ka:
:
:
:
104,所以,不能分步滴定至第一,第二终点
因为c'Ka;.10-,所以,可以滴定至第三终点。
滴定终点产物为柠檬酸钠,选酚酞作指示剂。
五应用题
1解:
(1)计量点时,HCI与NH3完全反应生成NH4CI,由于HCI与NH3浓度相同,因此c(NH4Cl)=0.05000molL—1。
查表知NH3的Kb=1.8105,可计算出NhJ的离解常数K;=5.610「10。
因为c(NH4)/Ka;.500,c(NH4)Ka;■20Kw;,所以按最简式计算此时溶液的酸度:
Ceq(H*)=Jk:
c(NH4CI)=(5.6X104X0.05000=5.3>106(molL—1)
pH=5.28
(2)计量点前0.1%相对误差,即已加入19.98mLHCI,NH3剩余0.02mL
0.1000X0.02上.
c(NH3)5.010(molL)
20.00+19.98
0.1000心9.98二丄
c(NH4CI)5.010(molL)
20.00+19.98
;c(NH3)5.0X10
pH=pKaIg-9.26Ig2=9.26—3=6.26
c(NH4CI)5.0X10
计量点后0.1%,即已加入HCI20.02mL,与NH3完全反应后,HCI过量0.02mL
0.1000X0.02二」+
c(HCI)5.010(molL)=ceq(H)
20.00+20.02
pH=4.30
由计算可知,计量点前后±).1%相对误差的pH突跃范围为6.26〜4.30,可选用甲基红(变色范围为
6.2〜4.4)作指示剂。
2解:
滴定反应:
Na2CO3+2HCI=2NaCI+H2O+CO2
11
n(HCl)=n(Na2CO3)=n(Na2C2O4)
22
m(Na2C2O4)0.304龟,
c(HCl)2240.2029nol丄一
11
MNa2C2O4)V(HCl)13400.02238
22
3解:
c(NaOH)V(NaOH)0.07891X15.831
c(HCl)0.04997molL-
V(NaOH)25.00
[n(HCl)-n(NaOH)]M(N)(0.04997x0.05000-0.07891X0.01312)X14.01
.(N)4.310%
m0.47504
s
解:
滴定反应:
H3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2O
c(NaOH)V(NaOH)M(H3PO4)
;•;(H3PO4):
ms稀释倍数
丿0946。
°.°213097.99沁8.72%
25.00
2.000
250.0
"(P2O5)2M
M(P2O5)
(H3PO4)
(H3PO4)
141.9
X98.72%=71.48%
297.99
第五章配位滴定法
一、填空题
1.乙二胺四乙酸H4Y7YNa2H2Y・2H2O
2.61:
1
F
3.
4•显色剂;
(1)指示剂与金属离子形成配合物应灵敏,迅速,且有良好的变色可逆性。
c(M)KfMY越大
Mln的颜色与指示剂In自身的颜色有显著差别。
(2)显色反
(3)指示剂与金属离子形成配合物的稳定性要适当,以
KfMlnW1O(KfMY为宜。
但稳定性也不能太差,太低就会使终点提前出现,且变色不灵敏。
4)金属
离子指示剂应比较稳定,便于贮藏和使用。
(5)指示剂与金属离子形成配合物Mln应易溶于水。
否则变色
不灵敏。
5•共存离子与指示剂形成了稳定的有色配合物,加入适量的掩蔽剂,有些指示剂或金属离子与指示剂生成的
有色配合物难溶于水,加入一些有机溶剂或加热提高其溶解度。
6.最低pH值(最高酸度)
7.小大稳定大
8.6.3〜11.6红色蓝色封闭三乙醇胺
9•铬黑T红色纯蓝色Ca2+和Mg2+总量钙指示剂红色蓝色Ca2+
10.根据M+H2Y=MY+2H+可看出加进去的H?
Y与金属离子M反应会不断放出H+,这样使得配位化合物
MY不稳定,不利于滴定,加入缓冲溶液就会调节溶液的pH在整个滴定过程中保持不变,使得配位化合物
稳定,便于滴定
F
11.lgKfMYi=|gKfMY-lg:
'YH
二、选择题
16-18CDA
1-5AAADD6-10ABECB11-15BDDCA
三、计算题
1.
解:
滴定Ca的EDTA标准溶液的浓度用高纯锌来标定。
其浓度为:
c(EDTA)
m(Zn)V(Zn)
M(Zn)V(EDTA)
0.625610.00
65.3910.80
-1
=0.008859molL)
所以,每克奶粉中Ca的含量为:
2.
c(EDTA)V(EDTA)M(Ca)
ms
3
(0.0500X20.00X10_-0.0250'S二
0.500
0.008859
20.0010
25.1040.08-1
3.6mgg
2.5
3
一)32.07
0.0321
解:
用EBT作指示剂时,测得的是Ca和Mg的总量,用钙指示剂时,仅Ca和EDTA反应被滴定,所
3.
以:
每升水样中含Ca的质量为:
1000
0.0100014.2540.08k=57.1(mg)100
每升水样中含Mg的质量为:
1000
0.01000(25.40-14.25)24.31k=27.1(mg)
100
4.解:
因2mol苯巴比妥钠与1molHg
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