分析化学课后作业答案.docx
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分析化学课后作业答案
2014年分析化学课后作业参考答案
P25:
1.指出在下列情况下,各会引起哪种误差?
如果是系统误差,应该采用什么方法减免?
(1)砝码被腐蚀;
(2)天平的两臂不等长;
(3)容量瓶和移液管不配套;
(4)试剂中含有微量的被测组分;
(5)天平的零点有微小变动;
(6)读取滴定体积时最后一位数字估计不准;
(7)滴定时不慎从锥形瓶中溅出一滴溶液;
(8)标定HCl溶液用的NaOH标准溶液中吸收了CO2。
答:
(1)系统误差中的仪器误差。
减免的方法:
校准仪器或更换仪器。
(2)系统误差中的仪器误差。
减免的方法:
校准仪器或更换仪器。
(3)系统误差中的仪器误差。
减免的方法:
校准仪器或更换仪器。
(4)系统误差中的试剂误差。
减免的方法:
做空白实验。
(5)随机误差。
减免的方法:
多读几次取平均值。
(6)随机误差。
减免的方法:
多读几次取平均值。
(7)过失误差。
(8)系统误差中的试剂误差。
减免的方法:
做空白实验。
3.滴定管的读数误差为±0.02mL。
如果滴定中用去标准溶液的体积分别为2mL和20mL左
右,读数的相对误差各是多少?
从相对误差的大小说明了什么问题?
解:
因滴定管的读数误差为0.02mL,故读数的绝对误差a0.02mL
a
根据r100%可得
r
0.2mL
2mL
mL
2
100%1%
r
1.02mL
20mL
mL
20
100%0.1%
这说明,量取两溶液的绝对误差相等,但他们的相对误差并不相同。
也就是说,当
被测定的量较大时,测量的相对误差较小,测定的准确程度也就较高。
4.下列数据各包括了几位有效数字?
-5
(1)0.0330
(2)10.030(3)0.01020(4)8.7×10
(5)pKa=4.74(6)pH=10.00
答:
(1)三位有效数字
(2)五位有效数字(3)四位有效数字
(4)两位有效数字(5)两位有效数字(6)两位有效数字
-1
9.标定浓度约为0.1mol·L
的NaOH,欲消耗NaOH溶液20mL左右,应称取基准物质
H2C2O4·2H2O多少克?
其称量的相对误差能否达到0.1%?
若不能,可以用什么方法予以
改善?
若改用邻苯二甲酸氢钾为基准物,结果又如何?
解:
根据方程2NaOH+H2C2O4·H2O==Na2C2O4+3H2O可知,
需H2C2O4·H2O的质量m1为:
0.10.020
m126.070.13g
1
2
0.3
g
相对误差为100%0.15%
r
1g
2.
-1的NaOH,可以选则相对误差大于0.1%,不能用H2C2O4·H2O标定0.1molL·
用相对分子质量大的作为基准物来标定。
若改用KHC8H4O4为基准物时,则有:
KHC8H4O4+NaOH==KNaC8H4O4+H2O
需KHC8H4O4的质量为m2,则m20.10.020204.220.41g
r2
0.2
0.41g
g
100%0.049%
相对误差小于0.1%,可以用于标定NaOH。
10.有两位学生使用相同的分析仪器标定某溶液的浓度(mol·L
甲:
0.12,0.12,0.12(相对平均偏差0.00%);
-1),结果如下:
乙:
0.1243,0.1237,0.1240(相对平均偏差0.16%)。
你如何评价他们的实验结果的准确度和精密度?
答:
乙的准确度和精密度都高。
因为从两人的数据可知,他们是用分析天平取样。
所以有效数字应取四位,而甲只取了两位。
因此从表面上看甲的精密度高,但从分析结果的
精密度考虑,应该是乙的实验结果的准确度和精密度都高。
24.根据有效数字的运算规则进行计算:
(1)7.9936÷0.9967-5.02=?
(2)0.0325×5.103×60.06÷139.8=?
-4-(0.0021764×0.0121)=?
(3)(1.276×4.17)+1.7×10
+]=?
(4)pH=1.05,[H
解:
(1)7.9936÷0.9967-5.02=7.9940.9÷967-5.02=8.02-5.02=3.00
(2)0.0325×5.103×60.06÷139.8=0.03255×.10×60.1÷140=0.0712
-4
(3)(1.276×4.17)+1.7×10-(0.00217640×.0121)
=(1.28×4.17)+1.7×10
-4-(0.00218×0.0121)
=5.34+0+0
=5.34
(4)pH=1.05,[H
+]=8.9×10-2
P37:
4.为标定0.1mol·L
-1NaOH溶液的浓度,应称取基准邻苯二甲酸氢钾的质量范围是多少克?
解:
KHPNaOHKNaPHO
2
m
204.22
0.1(2030)10
3
m
3
0.1(2030)10204.22
0.4080.613g
0.4
称取基准物质Na2C2O40.2262g以标定KMnO4溶液的浓度,滴定达到化学计量点时,消
耗KMnO441.50mL,计算KMnO4溶液的物质的量浓度?
TFe/KMnO4=?
TFe2O3/KMnO4=?
(Na2C2O4的相对分子质量为134.0)
解:
①
22
5CO2MnO16H2Mn10CO8HO
24422
22
m0.2262
NaCO
550.01627/
224
CmolL
KMnO
34
MV134.041.510
NaCOKMnO
2244
②
223
5FeMnO8HMn5Fe4HO
42
3
T5C110M
Fe/KMnOKMnOFe
44
3
50.016271055.84
3
3.10g/ml
0.3mg/ml
③
5
KMnOFeO
423
2
5
3
TC110M
Feo/KMnOKMnOFeo
234423
2
5
2
3
25.10159.67
3
5.10g/ml
204.23mg/ml
0.5测定石灰石中CaO含量时,称取0.3000g试样,加入25.00mL,0.25mol·L
-1HCL标准溶液,
-1NaOH回滴定过量酸,消耗5.84mLNaOH,分别用CaO%
煮沸除去CO2后用0.2000mol·L
及CaCO3%表示分析结果(MCaO=56.08,MCaCO3=100.09)
解:
CaO+2H
+=Ca2++H2O
HCl+NaOH==NaCl+H2O
1
3
(cVcV)M10
HClHClNaOHNaOHCaO
2
CaO%=100%
m
s
1
3
(25.000.250.20005.84)56.0810
2100%
0.3000
0.2%
1
3
(cVcV)M10
HClHClNaOHNaOHCaCO
2
3
CaCO%=100%
3
m
s
1
3
(25.000.250.20005.84)100.0910
2100%
0.3000
0.6%
P66:
4.根据物料平衡和电荷平衡写出
(1)(NH4)2CO3,
(2)NH4HCO3溶液的PBE,浓度为c
(mol·L
-1)。
+]+[NH3]=2c;[H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=c答:
(1)MBE:
[NH4
+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]CBE:
[NH4
+]+2[H2CO3]+[HCO3-]=[NH3]+[OH-]PBE:
[H
+]+[NH3]=c;[H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=c
(2)MBE:
[NH4
+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]CBE:
[NH4
+-2-
PBE:
[H]+[H2CO3]=[NH3]+[OH]+[CO3]
4.写出下列酸碱组分的MBE、CEB和PBE(设定质子参考水准直接写出),浓度为c
(mol·L
-1)。
(1)KHP
(2)NaNH4HPO4(3)NH4H2PO4(4)NH4CN
答:
(1)MBE:
[K
+]=c
[H2P]+[HP
-]+[P2-]=c
+]+[H+]=2[P2-]+[OH-]+[HP-]CBE:
[K
+]+[H2P]=[P2-]+[OH-]PBE:
[H
(2)MBE:
[Na+]=[NH4+]+[NH3]=c
[H2PO4
-]+[H3PO4]+[HPO42-]+[PO43-]=c
+++--2-3-
CBE:
[Na]+[NH4]+[H]=[OH]+[H2PO4]+2[HPO4]+3[PO4]
PBE:
[H
+]+[H2PO4-]+2[H3PO4]=[OH-]+[NH3]+[PO43-]
+]+[NH3]=c(3)MBE:
[NH4
-2-3-
[H3PO4]+[H2PO4]+[HPO4]+[PO4]=c
+]+[H+]=[H2PO4]+2[HPO42-]+3[PO43-]+[OH-]CBE:
[NH4
PBE:
[H
+]+[H3PO4]=[OH-]+[NH3]+[HPO42-]+2[PO43-]
+]+[NH3]=c(4)MBE:
[NH4
[CN
-
]+[HCN]=c
+]+[H+]=[OH-]+[CN-]CBE:
[NH4
PBE:
[HCN]+[H
+]=[NH3]+[OH-]
-1
8.下列酸碱溶液浓度均为0.10molL·
,能否采用等浓度的滴定剂直接准确进行滴定?
+CH2COONa(4)NaHS(5)NaHCO3
(1)HF
(2)KHP(3)NH3
(6)(CH2)6N4(7)(CH2)6N4·HCl(8)CH3NH2
-4,CspKa=0.1×7.2×10-4=7.2×10-5>10-8
答:
(1)Ka=7.2×10
(2)Ka2=3.9×10
-6,CspKa2=0.1×3.9×10-6=3.9×10-7>10-8
(3)Ka2=2.5×10
-10,CspKa2=0.1×2.5×10-10=2.5×10-11<10-8
(4)Ka1=5.7×10
-8,Kb2=Kw/Ka1=1.0×10-14/5.71×0-8=1.8×10-7,
-7-8-8
CspKb2=0.1×1.8×10=1.8×10>10
(5)Ka2=5.6×10
-11,Kb1=Kw/Ka2=1.0×10-14/5.61×0-11=1.8×10-4,
CspKb1=0.1×1.8×10
-4=1.8×10-5>10-8
-9-9-10-8
(6)Kb=1.4×10,CspKb=0.1×1.4×10=1.4×10<10
(7)Kb=1.4×10
-9,Ka=Kw/Kb=1.0×10-14/1.41×0-9=1.7×10-6,
CspKa=0.1×1.7×10
-6=1.7×10-7>10-8
(8)Kb=4.2×10
-4,CspKb=0.1×4.2×10-4=4.2×10-5>10-8
根据CspKa≥10
-8可直接滴定,查表计算只(3)、(6)不能直接准确滴定,其余可直接
滴定。
、、Na2CO3或它们的固体混合物的溶液。
用20.00mL0.1000
15.一试液可能是NaOH、NaHCO3
mol·L
-1
HCl标准溶液,以酚酞为指示剂可滴定至终点。
问在下列情况下,继以甲基橙作指示
剂滴定至终点,还需加入多少毫升HCl溶液?
第三种情况试液的组成如何?
(1)试液中所含NaOH与Na2CO3
、物质的量比为3∶1;
(2)原固体试样中所含NaHCO3和NaOH的物质量比为2∶1;
(3)加入甲基橙后滴半滴HCl溶液,试液即成重点颜色。
答:
(1)还需加入HCl为;20.00÷4=5.00mL
(2)还需加入HCl为:
20.00×2=40.00mL
(3)由NaOH组成。
18.计算下列各溶液的pH:
-7mol·L-1HCl
(2)0.020molL·-1H2SO4
(1)2.0×10
(3)0.10mol·L-1NH4Cl(4)0.025molL·-1HCOOH
-4molL·-1HCN(6)1.0×10-4mol·L-1NaCN
(5)1.0×10
-1(CH2)6N4(8)0.10molL·-1NH4CN
(7)0.10mol·L
-1KHP(10)0.10molL·-1Na2S
(9)0.010mol·L
-1NH3CH2COOH(氨基乙酸盐)
(11)0.10mol·L
解:
(1)pH=7-lg2=6.62
2222
(0.021.010)(0.021.010)80.021.010
(2)[H]
2
2
=5.12310
pH=lg[H
+]=1.59
(3)[H
+]=
CKaK=
W
0.75.610
101.010147.4810
6
pH=-lg[H
+
]=5.13
(4)[H
+]=
CK=
a
5.1.8410
42.110
3
pH=-lg[H
+]=2.69
(5)[H
+]=
CK=
a
0.410
47.2102.6810
10
7
pH=-lg[H
+]=6.54
(6)[OH-]=
-]=
CK1.0
b
10
14
26.10
43.7410
10
6.10
5
pOH=4.51pH=9.49
(7)[OH-]=
-]=
CK0.11.410
b
91.1810
5
pOH=4.93pH=9.07
(8)[OH
K(CKaK)
a(HCN)W
(NH)
-]=10
46.3510
CKa
(HCN)
pH=9.20
(9)
[OH]K
14
10
5
6.10
2
K
w
K
b1b2KK
a1
10
0.510
a2
27.
7.
10
3
14
10
204.24
10
6
pOH=9.82pH=4.18
(10)[OH
-]=
1415
CK0.11.010/1.2100.91
b1
pOH=0.04pH=13.96
(11)[H
+]=32
CK10.14.5102.1210
a
pH=1.67
20.
(1)250mgNa2C2O4溶解并稀释至500mL,计算pH=4.00时该溶液中各种型体的
浓度。
-1H2S溶液中各型体的浓度。
(2)计算pH=1.00时,0.10mol·L
解:
(1)[H
4
]10molL
1
250
1000134
3
[NaC2O]3.7310molL
4
0.3
1
根据多元酸(碱)各型体的分布分数可直接计算有:
-2
CKa1=5.9×10
-5
,CKa2=6.4×10
2-、HC-和HNa2C2O4在酸性水溶液中以三种形式分布即:
C2O4
其中:
2
[H]
3
[HCO]C3.7310
2242
HCO
224
[H][H]KKK
a1a1a2
=
8
10
33.73106
3.3710molL
6
0.210
1
[
_3
[H]K
a1
HCO]C3.7310
2[][]
42
HCOHHKKK
24
a1a1
a2
3
2.2710molL
1
23
a1a2
KK
[CO]C3.7310
2[][]
42
2
CHHKKK
O
24
a1a1
a2
=1.41×10
-3mol·L-1
-8,K
(2)H2S的Ka1=5.7×10
-15,
a2=1.2×10
由多元酸(碱)各型体分布分数有:
[
2
0.8
-1
HS]C0.1=0.1molL·
2H2S
28
7.0.15.710
[HS]C0.1
HS
8
0.65.710
2
28.
8.5.710
8
=5.7×10
-8mol·L-1
815
204.25101.210
2
[S]C
2
S
0.4
2
0.3
0.4095.710
8
-2
=6.84×10
-1
molL·
24.
(1)在100mL由1.0molL·
-1HAc和1.0mol·L-1NaAc组成的缓冲溶液中,加入
1.1mL6.0molL·
-1NaOH溶液滴定后,溶液的pH有何变化?
(2)若在100mLpH=5.00的HAc-NaAc缓冲溶液中加入1.0mL6.0mol·L-1NaOH后,溶
液的pH增大0.10单位。
问此缓冲溶液中HAc、NaAc的分析浓度各为多少?
解:
(1)
100116106
Cmol·L
HAc
c1001101
-1
10011694
-1
Cmol·L
A
1001101
C
pHpK
2
C
A
log
C
aC
HAc
4.69
pHpK
1
C
Ac
log
aC
HAc
4.74
pH1-pH2=0.05
(2)设原[HAc
-]为x,[NaAc]为y。
y
则pHalog5.00
pK
1x
y
pHpKalog
2x
-1
得x=0.40mol?
L
-1
y=0.72mol?
L
1
1
6
6
5.10
30.二元酸H2B在pH=1.50时,
H2;pH=6.50时,
B
HB
HB。
B
2
(1)求H2B的Ka1和Ka2;
-1NaOH分步滴定0.10molL·-1的H2B;
(2)能否以0.1000mol·L
(3)计算计量点时溶液的pH;
(4)选择适宜的指示剂。
解:
(1)H2BHBH则
[H][HB
Ka
1HB
[]
2
]
当pH=1.5时
-1.50
H2则Ka1=10
B
HB
2
同理HBBH
则
2
[H][B
Ka
2HB
[]
]
当pH=6.50时
-6.50
HB则Ka2=10
B
2
-8
(2)CKa1=10
且
K
K
a
110
a2
5
,所以可以用来分步滴定H2B。
(3
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- 分析化学 课后 作业 答案