b)由=得, =0.01,=0.012 s===0.0332=3.32% t===0.063查表得:当置信度为90%时,=1.72>0.063 ,查表得:当置信度为95%时,=2.09>0.063查表得:当置信度为99%时,=2.84>0.063 ,所以两组分析结果的平均值不存在显著性差异 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%,60.45% ,B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=9.28>1.13 ,因此没有差异用t检验法:S==5.010-4所以 t==9.6 ,而查表得t表=1.94<9.6 ,所以存在显著性差异17.为提高光度法测定微量Pd的灵敏度,改用一种新的显色剂设同一溶液,用原显色剂及新显色剂各测定4次,所得吸光度分别为0.128,0.132,0.125,0.124及0.129,0.137,0.135,0.139。
判断新显色剂测定Pd的灵敏度是否有显著提高?(置信度95%)解:用F检验法:= =0.127,,= =1.310-5==0.135, ==1.910-5F==1.46 ,查表得F表=9.28>1.46,因此没有显著性差异用t检验法:S==4.010-3所以 t==2.8而查表得t表=2.45<2.8所以存在显著性差异 21.某荧光物质的含量(c)及其荧光相对强度(y)的关系如下: 含量 c/mg 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 荧光相对强度y 2.1 5.0 9.0 12.6 17.3 21.0 24.7 a.列出一元线性回归方程 b.求出相关系数并评价y与x间的相关关系解:由题意可得,=6.0, =13.1,=216.2,=112.0,=418.28,所以b===1.93, =13.1-1.936.0=1.52所以一元回归方程为:y=1.52+1.93x(b)因为 =0.9987比较接近于1,所以y与x的线性关系很好第4章 分析质量的控制与保证[16] 解:平均值 = 0.256 mg/L 标准偏差 s = 0.020 mg/L标准物质标准值μ=0.250 mg/L 控制限 3s=(0.256 0.060)mg/L警戒限 2s=(0.256 0.040)mg/L绘制分析数据的质控图如下图。
还原糖分析的质量控制图第5章 酸碱平衡和酸碱滴定法 1.写出下列溶液的质子条件式a.c1 mol·L-l NH3 + c2 mol·L-l NH4Cl;c.c1 mol·L-l)H3PO4 + c2 mol·L-l HCOOH;解:a. 对于共轭体系,由于构成了缓冲溶液,所以可以将其视为由强酸(HCl和弱碱(NH3)反应而来,所以参考水准选为HCl, NH3和H2O质子条件式为:[ H+ ] + [NH4+] = [Cl-] + [OH-]或[ H+ ] + [NH4+] = c2 + [OH-] c. 直接取参考水平:H3PO4 , HCOOH , H2O质子条件式:[H+] = [H2PO4-] + 2[HPO42-] + 3[PO43-] + [HCOO-]+[OH-] 3.计算下列各溶液的pH a.0.050 mol·L-l NaAc; c.0.10 mol·L-l NH4CN; e.0.050 mol·L-l氨基乙酸; g.0.010 mol·L-l H2O2液; i.0.060 mol·L-l HCI和0.050 mol·L-l氯乙酸钠(ClCH2COONa)混合溶液。
解:a.对于醋酸而言,Kb = Kw / Ka = 5.6 10-10应为cKb = 5.6 10-10 5 10-2 = 2.8 10-11> 10Kwc/Kb> 100 故使用最简式; [OH-] = = 5.29 10-6 pH = 14 – pOH = 8.72c. 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+] = = = 5.89 10-10pH = 10 – 0.77 = 9.23 e. 氨基乙酸一端羧基显酸性,一端氨基显碱性,Ka1 = 4.5 10-3 , Ka2 = 2.5 10-10c/Ka2> 100 且c > 10 Ka1所以[H+] = = = 1.06 10-6pH = 6-0.03 = 5.97 g. 对于双氧水而言,Ka = 1.8 10-12cKa < 10Kw c/Ka> 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 = Ka = 1.4 10-3解得x = 4.4 10-3mol/L那么[H+] = 0.0144mol/L pH = -log [H+] = 1.845.某混合溶液含有0.10 mol·L-l HCl、2.0×10-4 mol·L-l NaHSO4和2.0×10-6 mol·L-l HAc。
a.计算此混合溶液的pHb.加入等体积0.10 mol·L-l NaOH溶液后,溶液的pH解:a. HSO4- Ka2=1.0×10-2 HAc Ka=1.8×10-5 均为弱酸,且浓度远低于HCl的浓度,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KHA[HA],[H+ ]2=(CHSO4--[H+ ])解得[H+ ]=9.90×10-5 故pH=4.007.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 mol·L-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)9.今用某弱酸HB及其盐配制缓冲溶液,其中HB的浓度为0.25 mol·L-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= 11.配制氨基乙酸总浓度为0.10 mol·L-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 mol·L-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=9.60 1)需HA质量m=0.10×100×75.0×=0.75(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0.079×100=7.9ml 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 mol·L-l); c.0.010 0 mol·L-l 硼砂解:a. p Ka1=3.04,p Ka2=4.37 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=5.8×10-10 故pH=9.1816. 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: 19. 用滴定至计算终点误差解:时 22. 用滴定羟胺盐酸盐()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: 25.称取钢样,溶解后,将其中的磷沉淀为磷钼酸铵。
用溶解沉淀,过量的用返滴定至酚酞刚好褪色,耗去计算钢中和的质量分数解:过量用于滴定磷钼酸铵的含P物质的量为: 28. 标定甲醇钠溶液时,称取苯甲酸,消耗甲醇钠溶液,求甲醇钠的浓度解:,令其浓度为第6章 络合滴定法 2.解: 4.解:用氨水调解时: 故主要存在形式是,其浓度为 用氨水和NaOH调解时: 故主要存在形式是和,其浓度均为 6.解: 8.解:PH=5.0时, 10.解:设Al3+浓度为0.010mol/L,则由Al(OH)3的Ksp计算可得Al3+发生水解时pH=3.7要想在加入EDTA时,Al3+不发生水解,pH应小于3.7 12.解:a. b. 15. 解: 由Ksp ,测Th时pH<3.2,测La时pH<8.4,查酸效应曲线(数据)可知,测Th时 pH2较好,为消除La的干扰,宜选pH<2.5,因此侧Th可在稀酸中进行;侧La在pH5-6较合适,可选在六亚甲基四胺缓冲溶液中进行18. 解: 由题意可知 21. 解: 据题中计量关系得: 24. 解: 据题中计量关系得: =21.10% 100%=16.55%)第 7 章 氧化还原滴定法 1. 解:查表得:lgK(NH3) =9.46E = EθZn2+/Zn+0.0592lg[Zn2+]/2 = -0.763+0.0592lg([Zn(NH3)42+]/K[(NH3)]4)/2 = -1.04V3. 解:E Hg22+/Hg=EθHg22+/Hg+0.5*0.0592lg[Hg2+] =0.793+0.5*0.0592lg(Ksp/[Cl-]2) EθHg22+/Hg=0.793+0.0295lgKsp=0.265V E Hg22+/Hg=0.265+0.5*0.0592lg(1/[Cl-]2)=0.383V 5. 解:E MnO4-/Mn2+= Eθ′MnO4-/Mn2++0.059*lg( [MnO4-]/[Mn2+])/5 当还原一半时:[MnO4-]=[Mn2+] 故E MnO4-/Mn2+= Eθ′MnO4-/Mn2+=1.45V[Cr2O72-]=0.005mol/L [Cr3+]=2*0.05=0.10mol/L ECr2O72-/Cr3+= Eθ′Cr2O72-/Cr3++0.059/6*lg([Cr2O72-]/[Cr3+])=1.01V7. 解:Cu+2Ag+=Cu2++2Ag lgK=(0.80-0.337)*2/0.059=15.69 K=1015.69=[Cu2+]/[ Ag+]2表明达到平衡时Ag+几乎被还原,因此=[ Ag+]/2=0.05/2=0.025mol/L [ Ag+]= ( [Cu2+]/K)0.5=2.3*10-9mol/L 9. 解:2S2O32-+I-3=3I-+S4O62-(a)当滴定系数为0.50时,[I3-]=0.0500(20.00-10.00)/(20.00+10.00)=0.01667mol/L[I-]=0.500*2*10.00/(20.00+10.00)+1*20.00/30.00=0.700mol/L故由Nernst方程得:E=E I3-/ I-0.059/2* lg0.01667/0.700=0.506V (b) 当滴定分数为1.00时,由不对称的氧化还原反应得:E I-3/ I-=0.545+0.0295 lg[I-3]/[ I-]3 (1) E S4O62/-S2O32-=0.080+0.0295 lg[S4O62-]/ [S2O32]2 (2)(1)*4+(2)*2得:6Esp=2.34+0.059 lg[I-3]2[S4O62-]/[ I-]6[S2O32-]2由于此时[S4O62-]=2[I-3],计算得[S4O62-]=0.025mol/L [ I-]=0.55mol/L,代入上式Esp=0.39=0.059/6* lg[S4O62-]/4[ I-]6=0.384V (c) 当滴定分数为1.5, E= E S4O62/-S2O32-=0.80+0.0295 lg[S4O62-]/ [S2O32]2 此时[S4O62-]=0.1000*20.00/100=0.0200mol/L [S2O32-]=0.100*10.00/50.00=0.0200mol/L 故E=0.800+0.0295 lg0.200/(0.200)2=1.30V 11.解: Ce4+Fe2+=Ce3++Fe3+终点时 CCe3+=0.05000mol/l, Fe2+=0.05000mol/l.所以 C Ce4= CCe3+*10(0.94-1.44)/0.059=1.7*10-10mol/l C Fe2+=CFe3+*10(0.94-0.68)/0.059=2.0*10-6mol/l得Et=(1.7*10-10-2.0*10-6)/(0.0500+2.0*10-6)*100%=-0.004% 13.解: Ce4++Fe2+=Ce3++Fe2+在H2SO4介质中,终点时Eep=0.48V,Esp=(1.48+0.68)/2=1.06V,E=1.44-0.68=0.76V, E=0.84-1.06=-0.22Et=(10-0.22/0.059-100.22/0.059)/100.76/2*0.059*100%=-0.19% 在H2SO4+H3PO4介质中,Fe3+=1+103.5*0.5=5*102.5=103.2, Fe2+=1+0.5*102.3=102.0EFe3+/Fe2+=0.68+0.059lgFe3+=0.61V Esp=(1.44+0.617)/2=1.03VE=0.84-1.03=-0.19V E=0.83V, 由林邦误差公式: Et=(10-0.19/0.059-100.19/0.059)/100.83/2*0.059*100%=0.015%15. 解:5VO2++MnO4-+6H2O=5VO3-+Mn2++12H+4Mn2++MnO4-+8H+=5Mn3++4H2O5V MnO4-,4Mn4Mn2+ MnO4-(V)=5*0.02000*2.50*50.49/1.000*1000*100%=1.27%(Mn)=(4*0.02000*4.00-0.02000*2.50)*54.94/(1.00*1000)*100%=1.48%17. 解:PbO2+H2C2O2+2H+=Pb2++2CO2+2H2O, PbO+2H+=Pb2++H2O,2MnO4-+5C2O42-+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O 5PbO2 5PbO 5C2O42- 2MnO4-,设试样中PbO2为x克,PbO为y克。
则 20*0.25=0.04*10.00*5/2+2*1000x/M(PbO2)+1000y/M(PbO)0.04000*30.00=2*1000x/5M(PbO2)+2*1000y/5M(PbO)解得 x=0.2392g, y=0.4464g 故(PbO2)=0.2392/1.234*100%=19.38%, (PbO)=0.4464/1.234*100%=36.17%.19. 解:由化学反应:IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O, I2+S2O32-=2I-+S4O62-得 1KIO35I-3I26Na2S2O3cKI*25.00=5*(10.00*0.05000-21.14*0.1008*1/6),得 cKI=0.02896mol/L21. 解:由3NO2+H2O=2HNO3+NO, 及氮守恒得3NH4+3NH33NO22HNO32NaOH,(NH3)=0.0100*20.00+3*M(NH3)/(1.000*1000*2)*100%=0.51% 23. 解:由此歧化反应的电子守恒得:3/2Mn2+ MnO4-(Mn)=(0.03358*0.03488)*3/2*M(Mn)/0.5165*100%=18.49%25. 解:由氧化还原反应电子守恒得:6Fe2+Cr2O72-,mCr=2*M(Cr)(0.500/M[Fe(NH4)(SO4)26H2O]-6*0.00389*0.01829)/6=1.486*10-2V=m,V=Shh=6.80*10-528. 解: 故 31. 解:由关系式得: 34. 解:a、sul的分子结构式为 b、 c、 d、由关系式 和得: 故该试样为不合格产品。
37. 解:由关系式得: 第8章 沉淀滴定法和滴定分析小结2. 解:试样中Cl-的总量即为消耗Ag+的量 n(Cl-)=n(Ag+)=0.07916×19.46=1.5405×10-3(mol) 设试样中BaCl2的质量为x,则有 2x/208.24 + (0.1036 – x)/58.443=1.5405×10-3 解得x=0.03093(g) 即,试样中的BaCl2的质量为0.03093g4. 解:设试样中K2O的质量为x,Na2O的质量为y 2× [x/M(K2O)]×M(KCl)+2× [y/M(Na2O)]×M(NaCl)=0.1028 (1) 2× [x/M(K2O)]×M(AgCl)+2× [y/M(Na2O)]×M(AgCl)=0. 2513 (2) 由(1)(2)解得 X=0.05357g y=0.01909g K2O%=0.05357/0.5034 ×100% = 10.64% Na2O%=0.01909/0.5034 ×100% = 3.79% 6. 解:反应关系为1As~ 1Ag3AsO4~ 3Ag+~3NH4SCN As%=[0.1000×45.45×10-3×M(As)]/[3×0.5000] ×100% =22.70%8. 解:设该铁的氧化物的分子式为FexOy 则 55.85x+16.00y=0.5434 55.85x=0.3801 ∴ x= 0. y= 0.01020 ∴ y/x =0.01020/0. = 1.5 = 3:2 即该铁的氧化物的分子式为Fe2O3第9章 重量分析法1.解: S0=[CaSO4]=β[Ca2+][SO42-]=β×Ksp=200×9.1×10-6=1.82×10-3mol/L非离解形式Ca2+的百分数为 3.解:(1)(2) 5.解:, 7.解:在同一溶液中,只有一种浓度9.解: 11.解:KSP=9.3×10-17=[Ag+][I-]=s=2.81×10-5 13.解:混合后,剩余的=100 mL纯水洗涤时损失的:100 mL0.010 洗涤时 16.解:(1) (2) (3) 19.解: 主要状态可由数值得 22.解:(1) (2) (3) (4) 25.解: 设CaC2O4为,MgC2O4 =0.6240- 28.解: 31.解: 设为 34.解: AgCl:=0.035(mol·L-1) cNH3=3/2=1.5(mol·L-1) [Ag+]原==0.0175(mol·L-1) [I-]原==0.025(mol·L-1) 设混合后[Ag+]=x/ mol·L-1 Ag+ + 2NH3 Ag(NH3)2+ x 1.5-2×(0.0175-x) 0.0175-x ≈1.5 ≈0.0175 =ß2=107.40 x=3.1×10-10 [Ag+][I-]=3.1××0.025=7.8×10-12 >有AgI沉淀生成。
第10章 吸光光度法 2. 解:A=-lgT=Kbc 当b=2cm时,A=-log0.60=0.222; 当b=1cm,A=0.222/2=0.111,lgT=-0.111∴T=0.77=77%;当b=3cm,A=0.222×3/2=0.333,lgT=-0.333∴T=0.46=46% 4. 解:A=-lgT=-lg50.5%=0.297, c=25.5×10-6×103/(50M)=8.18×10-6mol/L K稳 ε=A/bc=0.297/(2×8.18×10-6)=1.91×104L/(mol.cm) s=M/ε=3.3×10-8ug/cm2 6.解:此为饱和法测定络合物组成,以配位试剂Phen与Fe2+的浓度比[R]/[M]为横坐标,以吸光度A为纵坐标作图图中曲线转折点不敏锐,所以运用外推法得一交点,从交点向横坐标作垂线,对应的[R]/[M]值就是络合物的配比由图示可见,络合物的组成为Fe(Phen)3,即M:R=1:3 8.解:A=0.700=-lgT1,T1=20%; 图见上 A=1.00=-lgT2,T2=10%,ΔT=10%; 以0.00100mol/L溶液为参比时,测得试样的透射比为T2, 则20%/100%=10%/T2 T2=50%,试样的吸光度为A=-lgT2=-lg0.50=0.301; 标尺放大倍数n=100%/20%=5 10.解:Ti和V定容后的浓度分别为5.3×10-4mol/L和1.57×10-3mol/L,设Ti和V络合物在415nm和455nm的摩尔吸光系数分别为ε11,ε12,ε21,ε22。
未知样经处理后的浓度为c(Ti),c(V)根据郎-比尔定律可知: 0.435=ε11×5.3×10-4,ε11=8.2×102L.mol-1.cm-1;0.246=ε12×5.3×10-4,ε12=4.6×102L.mol-1.cm-1;0.510=ε21×1.57×10-3,ε21=1.6×102L.mol-1.cm-1;0.377=ε22×1.57×10-3,ε22=2.4×102L.mol-1.cm-1;ε11c(Ti)+ε21c(V)=0.645 且ε12c(Ti)+ε22c(V)=0.555 ,将数据代入后解得: c(Ti)=2.71×10-3mol/L,c(V)=6.30×10-3 mol/L12.解:A=-lgT=-lg0.42=0.376, c=A/bε=0.376/(2.5×103×2)=7.52×10-5 mol/L 因此,1000mL中含有色物7.52×10-5×Mg已知含量为0.001%,故1000/ (7.52×10-5M)=100/0.0010,M=131.5g/mol14.解:设络合物的解离度为α,则α=AmAX-A/ AmAX=0.390-0.320/0.390=0.179 K稳=c(1-α)/[cα×(2cα)2]=(1-α)/4c2α3=(1-0.179)/[4×(1.48 ×10-5)2×0.1793]=1.63×1011 lgK稳=11.2第11章 分析化学中常用的分离与富集方法 1. 解:(1)由于剩余的Fe3+为0.01%,所以[Fe3+]=0.002×0.0001=2×10-6mol/L Ksp=8×10-38=[Fe3+][OH-]3, [OH-]=10-10.53, PH=3.53 (2) 若为Fe2+时,则Ksp=8×10-16=[ Fe2+][OH-]2=2×10-6×[OH-]2, [OH-]=10-4.7 PH=9.30 若有FeOH+时,αFe(OH)=cFe/[ Fe2+]=1+β[OH-]=1+10-4[OH-] 代入得:Ksp=8×10-16=[ Fe2+][OH-]2= cFe×[OH-]2/αFe(OH) 解得 [OH-]=2.21×10-5 ,PH=9.343. 解:由公式mn=mo[VW/(DVO+VW)]n计算得: 萃取一次后,m1=10×[1/(99+1)]=0.1mg 萃取二次后,m2=0.001mg 转入有机相的质量为:10-0.0001=9.999mg 因为D=99,所以反萃取率为1%,故水洗时Fe3+的损失为:9.999×1%=0.1mg 5. 解:由E=D/D+1×100%=95%得:D=19 C(Pb)=m/MPbV=103.5×10-6/207.2×0.25=1.998×10-6mol/L7. 解:由E=D/D+1×100%=0.83 解得:D=4.88 9. 解:11. 解:[Ca2+]=0.1042×41.25×0.5×40.08×103/100×10-3=8.6×102mg/L13. 解:交换容量=0.10000×24.51×10-3×103/1.5=1.6mmol/g15. 解:设NaCl所占的百分率为x,则KBr占1-x 由题意得 (0.2567x/58.44)+[0.2567(1-x)/109.00]=0.1023×34.56×10-3 解得NaCl所占的百分率为x=61.70% , KBr所占的百分率为1-x=38.30%。