无机及分析化学课后习题答案(高教、张绪宏,尹学博) 下载本文

第1章

1. 下列各测量值含有的有效数字是几位?(定量化学分析简明教程(北大编第3版)P38-2.8) 解:

0.0030;2

6.023 ? 1023;4 64.120;5 4.80 ? 10-10;3

0.998;3(也可认为是四位) 1000;不明确

1.1? 103;2 pH=5.23。2

2. 按有效数字计算下列结果:(定量化学分析简明教程(北大编第3版)P38-2.9,有修改)

解:

(1)213.64+4.4+0.3244;

=213.6+4.4+0.3 =218.3 (2)

0.0982?(20.00?14.39?162.2063?100)(注:3、100、1000为自然数)

1.4182?1000=0.0982×(20.00-7.780)/(1.4182×1000) =0.0982×12.22/(1.4182×1000) =0.0982×12.2/(1.42×1000) =8.44×10-4

(3)pH=12.00 溶液的[H+]

1.0×10-12mol/L

3. 甲乙二人同时分析一矿物试样中含硫量,每次称取试样4.7克,分析结果报告为:

甲: 0.062% , 0.061% ;乙: 0.06099% , 0.06201%;

问哪一份报告是合理的,为什么?(定量化学分析简明教程(北大编第3版)P37—思考题5,有修改)

解:有效数字

第9章

1. 定量分析过程中出现下面的情况,试回答它造成什么性质的误差,如何改进?

(1) 过滤时错用了定性滤纸,最后灰份加大; (2) 过滤时沉淀发生穿滤;

(3) 试剂中含有少量被测组分;

(4) 滴定管读数时,最后一位估计不准; (5) 天平砝码锈蚀;

(6) 天平零点稍有偏移; (7) 双臂天平臂长不等; (8) 容量仪器未经校正;

(9) 指示剂的变色点于化学计量点不一致; (10) 溶液溅失。 解:(1) 过失 重做

(2) 过失 重做 (3) 系统 更换试剂 (4) 随机 培训 (5) 系统 更换砝码 (6) 系统 校准 (7) 系统 校准 (8) 系统 校准 (9) 系统

(10) 过失 重做

2. 某人对某铁矿石标准样品中铁的含量分别进行了两次测定,数据如下: ① 57.21%,58.35%,59.18%。 ② 58.08%,58.16%,58.29%。

对这两组数据分别计算平均值、相对平均偏差、标准偏差及相对误差,并对这两组数据进行评价(若样品的准确值为58.27%)。应该取那组数据为好。 解:(1)x=(..)/3=58.25%

d= ∑|di|/3=0.66

s=(∑(xi-x)2/(n-1))0.5=1.4

Er=(58.25%-58.27%)/58.27%=-3.43×10-4

(2)x=(..)/3=58.18

d= ∑|di|/3=0.08

s=(∑(xi-x)2/(n-1))0.5=0.15 Er=-1.54×10-3

选择第二组,数据精密度高

3. 某人对一盐酸溶液的浓度进行标定,测定结果其浓度(c/mol·L-1)为0.1135,

0.1109,0.1142,0.1137,0.1145。在以上测定结果中有无应舍弃的离群值(置信度P= 95%)。

4. 某年级学生用碘量法测定某铜合金中的铜含量(%),得到的120个分析结

果基本符合正态分布N(59.11,0.36)。求分析结果出现在区间(58.39,59.70)内的概率。

(答案:0.9268) 解:μ=59.11,σ=0.36

(58.39, 59.70)=(μ-2σ,μ+1.64σ) |μ|=2,s=0.4773 |μ|=1.64,s=0.4495 P=0.4773+0.4495=0.9268

5. 某工厂实验室对电镀车间镀镍电解液进行常年分析,发现在生产正常的情况

下,电解液中的含量(g/L)符合正态分布N(220,11)。求测定值落在区间(231,242)的概率。

(答案:0.4773-0.3413=0.1360)

解:μ=220,σ=11

(231,242)=(μ+σ,μ+2σ) |μ|=1,s=0.3413 |μ|=2,s=0.4773 P=0.4773-0.3413=0.1360

6. 测定某样品的含氮量,六次平行测定的结果是20.48%、20.55%、20.58%、

20.80%、20.53%、20.50%。

(1) 问是否存在应舍去的异常值(置信度为95%);

(2) 计算这组数据的平均值、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差、变

异系数;

(3) 若此样品是标准样品,其含氮量为20.45%,计算以上测定结果的绝

对误差和相对误差;

(4) 分别求置信度为90%和95%时的置信区间并进行比较; (5) 问此次测定是否存在系统误差(置信度为95%)。

解:(1)20.48%, 20.50%, 20.53%, 20.55%,20.58%,20.80%

(20.50%,20.48%)/(20.80%-20.48%)=0.0625<0.64 不舍 (20.80%,20.58%)/(20.80%-20.48%)=0.6875>0.64 舍

(2)x=()/5=20.53%

平均偏差=()/5=0.03%

相对平均偏差=0.036/20.53×100%=0.15% (3)绝对误差=20.53%-20.45%=0.08%

相对误差=0.08%/20.53%=0.39% (4)p=90%

t0.1,4=2.13

20.53%±2.13×0.04%/50.5 即20.53%±0.04% p=95% t0.05,4=2.78

20.53%±2.78×0.04%/50.5 即20.53%±0.05% (5)假设不存在

σ=0.36,μ0.05=59.11

t=(20.53%-20.45%)/0.04%×50.5=4.47>μ0.05 存在

7. 在生产正常时,某钢铁厂的钢水平均含碳量(%)为4.55。某一工作日对某

炉钢水进行了5次测定,测定值分别为4.28,4.40,4.42,4.35,4.37。请问该炉钢水的含碳量是否正常(置信度P= 95%)?

8. 某厂生产一种铍青铜,铍的标准含量为2.00%,某日工厂实验室对一批产品

进行抽样检验,测得铍的含量为1.96%,2.20%,2.04%,2.15%,2.12%。问这批产品铍的含量是否合格(置信度P= 95%)? 解:假设合格

σ=0.05,t0.5= 2.78 x=()/5=2.09% Sx=0.095%

t计=(x-μ)n0.5/Sx=(2.09%-2.00%)50.5/0.095%=2.12<2.78 合格

第5章

1. 标定0.10mol/LHCl,欲消耗HCl溶液25mL左右,应称取Na2CO3基准物

多少克?从称量误差考虑能否达到0.1%的准确度?若改用硼砂(Na2B4O7 ? 10H2O)为基准物结果又如何?(注:称量误差至少为±0.0002克)

解:(1) 用Na2CO3标定HCl的反应式为:

2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2+H2O 按要求最多应该称取mNa2CO3 = (CHClVHCl)/2

= 0.10×0.025×106/2 = 0.13(g)

其准确度为:ER = (±0.0002/0.13) ×100% = ±0.2% > 0.1% 所以用Na2CO3基准物标定HCl不能达到要求的准确度。 (2) 用Na2B4O7 ? 10H2O标定HCl的反应式为: Na2B4O7 ? 10H2O+2HCl=4H3BO3+2NaCl+5H2O 按要求最多应该称取m硼酸 = (CHClVHCl)/2

= 0.10×0.025×381.4/2 = 0.48 (g)

其准确度为:ER = (±0.0002/0.48) ×100% = ±0.04% < 0.1% 所以用Na2B4O7 ? 10H2O基准物标定HCl能达到要求的准确度。

结论:用Na2CO3基准物标定HCl溶液的主要缺点就是Na2CO3的摩尔质量较小(106g/mol),因此称量误差较大;用Na2B4O7 ? 10H2O基准物的主要优点就是Na2B4O7 ? 10H2O的摩尔质量较大(381.4g/mol),称量误差小,且稳定,易制得纯品。

2. 基准物硼砂Na2B4O7 ? 10H2O应在何条件下保存?若将Na2B4O7 ? 10H2O基准物保存于干燥器中,用以标定HCl溶液的浓度时,结果是偏低还是偏高?写出标定HCl溶液浓度的计算公式。

3. 基准物H2C2O4 ? 2H2O应在何条件下保存?若将H2C2O4 ? 2H2O基准物长期保

存于干燥器中,用以标定NaOH溶液的浓度时,结果是偏低还是偏高?写出标定NaOH溶液浓度的计算公式。

(定量化学分析简明教程第一章思考题8有修改)

4. 某磷酸溶液(cH3PO4)=0.050mol/L,求pH=5.0时该溶液中的H3PO4、H2PO4-、

H2PO42-和PO43-的浓度各为多少?