《分析化学原理》问题与习题

第二章 定量分析引论 Introduction to Quantitative Analysis

2-1 误差的绝对值与绝对误差是否相同？

2-2 常量滴定管的读数可以估计到 ?0.01ml，若要求滴定的相对误差小于0.1?，滴定剂体积应控制为多

少？分析天平可以称准至 ?0.1mg，若要求称量误差不大于0.1?，至少应称取多少试样？

2-3 三位同学对相同的酸碱溶液作酸碱比较实验。甲的相对平均偏差为0；乙为1.0 ‰；而丙为6. 5‰ 。

如何比较他们的实验结果？能否对他们实验结果的准确度发表意见？

2-4 某一硫酸溶液的实际浓度是25.00ml中含5.000 m mol H2SO4 。用25ml的移液管移取该H2SO4溶液三

份，以标准NaOH溶液滴定，测得的H2SO4溶液浓度结果是 0.1982 mol / L、0.1980 mol / L、0.1984 mol / L。你认为误差可能是由下列诸原因中的哪些所引起的？ ⑴ 未作指示剂校准，⑵ 终点判断错误，⑶ 某次滴定中有溶液溅出，⑷ 移液管或滴定管体积未作校准，⑸ 读数时有视差，⑹ 浓度不准确，⑺ 溶液滴得较快，读数过早。

2-5 试述减少系统误差和随机误差可采取的方法有哪些？ 2-6 试说明臵信水平、臵信区间的含义。 2-7 求算线性校准函数的办法一般为哪两种？

2-8 试述定量分析校准模式的类型？各适用于什么情况？

2-9 定量分析中常用的“工作曲线法”和“标准加入法”有何异同？ 2-10 评价分析方法的两个重要概念“灵敏度”和“检出限”有何异同？

2-11 计算20.1?11.1，报告所得结果为223.11。有人说“这个答案的有效数字太多了”。这句话有何错误？ 2-12 下列数值各有几位有效数字？

0.038；45.080；5.6?10 ?4；5.60?10 ?4；6.042?1015；1000；999；200.00；1.0?1015；pH=5.6

2-13 如果要使称量的相对标准偏差不超过0.2?，问：在已知测量标准偏差分别为0.0001g、0.001g的分

析天平上称样时各应称取样品多少克 ？如果要求称样在0.8g以下时，应用哪种天平较为合适？ 2-14 固体氯化钠试样中氯的百分含量经六次测定，结果为60.11、60.45、60.38、60.24、60.28、60.29，

计算：

(1) 分析结果的平均值；

(2) 个别测定值的平均偏差和相对平均偏差； (3) 个别测定值的标准偏差和相对标准偏差；

(4) 如果试样为纯氯化钠，上述平均结果的绝对误差和相对误差分别为多少？

2-15 测定某试样中硫的百分含量，结果为：20.05、20.06、20.08、20.09，计算个别测定值的平均偏差和

标准偏差。

2-16 某学生测定HCl溶液的浓度时，获得结果为：0.1141、0.1140、0.1148、0.1142mol/L。问：根据狄克

逊检验法（α=0.05），第3个数据能否舍弃？如果又测得了第5次的分析结果为0.1142，再问：第3个数据能否舍弃？

2-17 某试样中氯的百分含量经测定为30.44、30.52、30.60和30.12。

(1) 根据格鲁布斯检验法，最后一个数据能否舍弃？ (2) 结果的平均值为多少？ (3) 平均值的95?臵信区间为多少？ 2-18 请用正确的有效数字表示下列各式的答案。

(1) 213.64?4.4?0.3244

1

(2) 1.326?25.03?158.17?2.879?10?0.00017 (3)

3.028?20.87?5.01 0.004290?4(40.23?39.86)?0.05585(4) 0.3627

第三章 化学分析法导论 Introduction to Chemical Analysis

?ckel公式如何描述活度系数与离子强度的关系？离子强度可以怎样计算？ u3-1 什么是活度？ Debye ?H?3-2 何为分布系数和分布曲线图？

3-3 一个多元酸的各级累积稳定常数 ? i 和各级离解常数Ka关系如何？ 3-4 质子条件（质子平衡式）与物料平衡式、电荷平衡式有何不同？

3-5 什么是副反应系数？酸效应系数和络合效应系数的意义如何？什么是条件稳定常数？如何利用副反

应系数来得到条件稳定常数？

3-6 用于滴定分析的化学反应必须符合哪些条件？ 3-7 何种物质才能作为基准物质？

3-8 下列物质中哪些可能用于直接法配制标准溶液？哪些只能用间接法配制？ HCl；H2SO4；KOH；KMnO4；K2Cr2O7；Na2S2O3 ?5H2O；ZnO；FeSO4

3-9 若将基准物质硼砂（Na2B4O7 ?10H2O）长时间保存于内臵变色硅胶（干燥剂）的干燥器中，再用它标

定HCl溶液的浓度时，标定结果将会如何？

3-10 解释滴定度的概念。滴定度与物质的量浓度之间应如何进行换算？ 3-11 请说明如何配制下列溶液

(1) 用2.170mol/L HCl溶液配制500.0ml 0.1200mol/L HCl 溶液；

(2) 用浓NaOH溶液（密度1.525,50?）配制500ml 0.10mol/L NaOH溶液； (3) 用固体NaOH配制500ml 0.10mol/L NaOH溶液；

(4) 用基准物质K2Cr2O7 配制0.02000mol/L K2Cr2O7 溶液500.0ml。

3-12 取0.100mg/ml 钼溶液2.50ml，于容量瓶中稀释至1000ml，计算 Mo溶液的浓度 （?g/ml）。取

此溶液2.50ml，再稀释至1000ml，计算Mo溶液的浓度（?g/L）。

3-13 在500ml溶液中，含有9.21g K4Fe(CN)6 。计算该溶液的物质的量浓度，以及在以下反应中对Zn2+ 的

滴定度

3 Zn2+ + 2[Fe(CN)6]4- + 2 K+ == K2Zn3[Fe(CN)6]2

3-14 计算下列各溶液的滴定度

(1) 0.1502mol/L HCl溶液，用THCl/CaO和THCl/Na2CO3表示（ 滴定时CO32-? CO2 ）；

(2) 0.1048mol/L NaOH溶液，用 TNaOH/HAc和TNaOH/H2SO4表示；

(3) 0.02016mol/L KMnO4溶液，用 TKMnO4/As2O3和 TKMnO4/Fe3O4表示； （滴定时MnO4- ?Mn2+，AsO33-?AsO43-，Fe2+?Fe3+，滴定前所有的铁都预先还原成二价） (4) 0.1139mol/L FeSO4溶液，用TFeSO4/KMnO4和TFeSO4/K2Cr2O7表示。 （滴定时Fe2+?Fe3+，MnO4-?Mn2+，Cr2O72-?Cr3+ ）

3-15 计算pH = 8.00时，碳酸盐溶液中 H2CO3、HCO3- 和CO32- 的分布系数。若碳酸盐的总浓度为

2

0.10mol/L，各组分的浓度为多少？

3-16 H3AsO4的pKa ? pKa3分别为2.20，7.00，11.50。计算说明pH = 7.00时下列各存在形式的平衡浓

1度之间的关系：

(1) [H3AsO4] / [H2AsO4-] (2) [H2AsO4-] / [HAsO42-] (3) [HAsO42-] / [AsO43-] (4) [H3AsO4] / [AsO43-]

3-17 在总浓度为1.0?10-2 mol/L铜溶液中，已知游离氨的浓度为1.0?10-3 mol/L。计算Cu2+、Cu(NH3)32+

的分布系数和平衡浓度。 3-18 写出下列溶液的质子条件：

(1) H2SO3 (2) NaHSO3 (3) Na2SO3 (4) NH3 (5) NH4Cl (6) HAc + NH4Cl (7) HAc + NaAc (8) NH3 + NH4Cl

(9) (NH4)2HPO4 (10) NH4H2PO4

3-19 已知EDTA作为六元酸的Ka1=10 ? 0.9、Ka2=10 ? 1.6、Ka3=10 ? 2.07、Ka4=10 ? 2.75、Ka5=10 ? 6.24、

Ka6=10?10.34，计算pH为4.5和5.5时EDTA的酸效应系数αY(H)和lgαY(H)。该pH条件下，[Y]在

EDTA总浓度中占百分之几？

3-20 已知lgKZnY = 16.5，lgKAlY = 16.1，lgKFeY- = 25.1，lgKFeY2- = 14.3（即Fe2+与Y络合物），lgKCaY = 10.7，

计算

(1) pH = 5.0时ZnY 的KZnY?和lg KZnY?；

(2) pH = 5.0、[Ca2+] = 0.01mol/L时AlY 的KAlY?和lgKAlY?；

(3) pH = 3.0、[Fe2+] = 0.01mol/L时，FeY-（三价铁）的KFeY? 和lgKFeY?； (4) pH = 2.0、[Fe2+] = 0.01mol/L时，FeY-（三价铁）的KFeY? 和lgKFeY?。

3-21 已知lgKZnY = 16.5，pH = 9.0时lg?Y(H) = 1.4, 而锌氨络离子的各级稳定常数lgK1?lgK4分别为2.27、2.34、

2.40、2.05，。计算pH = 9.0，[NH3]=0.10mol/L时ZnY的K Zn?Y?和lgK Zn?Y?。

3-22 AgCl沉淀在pH = 8.0、络合剂L的总浓度C L =0.10mol/L溶液中的溶解度。已知HL的pKa = 10，AgL2

的lgβ1= 3.0，lgβ2= 7.0，AgCl的Ksp = 10 ? 9.74。

3-23 配平下列反应式，并指出反应物中氧化剂和还原剂的物质的量是按几比几关系进行的。

(1) FeCl3 + SO2 + H2O ?? FeCl2 + HCl + H2SO4 (2)Na2S2O3 + I2 ?? NaI + Na2S4O6

(3) Mn(NO3)2 + K2S2O8 + H2O ?? KMnO4 + K2SO4 + H2SO4 + HNO3 (4) KBrO3 + KI + H2SO4 ?? I2 + KBr + K2SO4 + H2O

(5) Cr(NO3)3 + NaBiO3 + HNO3 ?? Na2Cr2O7 + Bi(NO3)3 + NaNO3 + H2O (6) I2 + H2S ?? HI + S?

(7) NaClO + Na3AsO3 ?? NaCl + Na3AsO4

3-24 如果希望标定时滴定剂的用量在25到30 ml之间，下列基准物质的称出量应在什么范围？

滴定剂

(1) 0.030mol/L HClO4 (2) 0.20mol/L NaOH (3) 0.030mol/L Ba(OH)2 (4) 0.040mol/L H2SO4 1000ml溶液，计算

3

基准物质 Na2CO3 ( 生成CO2 ) 苯甲酸 C6H5COOH KH(IO3)2

Na2B4O7〃10H2O

3-25 碘酸氢钾KH(IO3)2是一种基准物质，可以用来标定多种试剂溶液。今取6.370g 于容量瓶中配制成

(1) 物质的量浓度 cKH(IO3)2。

(2) 作为酸时的基本单元为KH(IO3)2 ，物质的量浓度为多少？

(3) 作为还原剂，反应产物为IO4-时，一般所选的基本单元是什么？据此计算的物质的量浓度为多

少？

(4) 在6 mol/L HCl溶液中作为氧化剂，反应产物为ICl（其中I是 +1价状态）时，一般所选的基本

单元是什么？据此计算的物质的量浓度为多少？ (5) 对KSCN的滴定度。

（ 2SCN- + 3IO3- + 3Cl- + 4H+ === 2HCN + 2SO42-+ 3ICl + H2O ）

3-26 称取含硫的有机物试样0.3000g，在氧气流中燃烧，使其中的硫全部转化为二氧化硫，并通入含有足

量过氧化氢的溶液中吸收。最后，以0.1000mol/L NaOH溶液滴定至恰好反应完全，消耗30.00 ml。计算试样中硫的百分含量。

3-27 移取相同体积的钙溶液两份，一份用0.02000 mol/L EDTA溶液滴定，耗去25.00 ml。另一份沉淀成

CaC2O4，过滤，洗涤，溶于稀H2SO4中，用0.02000 mol/L KMnO4溶液滴定，问需 KMnO4溶液多少ml？

3-28 某一元酸的摩尔质量为80.00。用标准NaOH溶液滴定含此酸的试样1.6000g，如果试样中酸的百分

含量X(?)正好是NaOH溶液浓度的50倍，问滴定时将耗去NaOH溶液多少体积？

3-29 有不纯的石灰试样2.000g，用HCl溶液滴定以测定其中钙的百分含量。如果滴定时所消耗HCl溶液

体积的1/4正好与钙的百分含量X(?)相同，问HCl溶液的浓度为多少？

3-30 某H2SO3溶液与KMnO4反应： 2 MnO4- + 5 H2SO3 =2 Mn2+ + 5 SO42- + 3 H2O + 4 H+ ，需消耗KMnO4

20.00ml，反应生成的酸需用0.1000mol/L NaOH溶液20.00ml才能中和。今移取20.00ml上述KMnO4溶液，问：用0.2000mol/L Fe2+ 溶液滴定至化学计量点时，需消耗多少毫升？

* * *

??P+Q 通过测量反应物R的浓度变化，写出测定催化剂X浓度的3-31 对于下列催化反应 R+M?积分形式的速率方程表达式，并讨论测定催化剂含量的三种具体方法。

3-32 有两种性质十分相似的物质R、M，它们的一级反应都是生成P，若用动力学分析法同时分析未知R、

M的浓度，应如何设计实验。（提示：两反应均生成P产物，可用P产物浓度的改变列出各自的速率方程。混合物测定时，对于t时刻产物[P]是两个反应的加和。）

第四章 酸碱滴定法 Acid -Base Titrations

X

4-1 为什么滴定中所用标准酸溶液一般都以HCl等强酸而不用HAc等弱酸？标准碱溶液以NaOH等

强碱而不用氨水等弱碱？为什么标准溶液的浓度通常采用0.02mol/L ~ 0.2mol/L左右，而很少采用过浓或过稀的溶液？

4-2 酸、碱溶液的浓度及弱酸或弱碱的离解常数对滴定反应的完全程度有何影响？弱酸 (或弱碱 ) 的

Ka c ( 或Kb c ) 小至何值时就不能准确滴定？为什么？

4-3 “滴定时多加点指示剂可以使终点变色明显”；“指示剂选择得越恰当，终点时的变色就越明显；

4

指示剂选择得越不恰当，终点时的变色就越不明显”。这两句话是否正确？说明理由。 4-4 已知下列酸、碱和指示剂的常数，请回答以下问题：

酸 pKa HB 4.85 HC 9.30 HD 8.70 碱 pKb NOH 8.70 ROH 3.80 VOH 3.70 指示剂 I (酸) pKa=5 II (碱) pKb=5 III (酸) pKa=9 (1) 下列哪一些滴定是可行的（假设浓度均为0.1mol/L）

(a) NaOH滴定HB (b) NaOH滴定HC (c) HCl滴定NOH (d) HCl滴定VOH (e) HCl滴定D (f ) HCl滴定B (g) NaOH滴定N+ (h) NaOH滴定R+

(2) 若在 (1) 中判断可以进行滴定的话，则应如何从上表中选择合适的指示剂（一种或多种）？ 4-5 以HCl滴定Na2CO3，若在冷溶液中直接滴定到终点（Na2CO3? H2CO3），为什么应该用甲基橙作

指示剂，而不采用甲基红？如果在化学计量点来临前将溶液煮沸，冷却后继续滴定，为什么甲基红又成了非常合适的指示剂？如果加入稍过量的HCl，煮沸除尽CO2后，再用NaOH回滴，为什么连酚酞也成为合适的指示剂了？

4-6 为什么滴定Na2CO3到NaHCO3终点时，指示剂的变色总是不可能非常明显，滴定误差也可能会

高于 ? 0.5 ??

4-7 用蒸馏法测定铵盐中氨的百分含量时，为什么用已知量并且过量的HCl作吸收液，最后用NaOH

滴定；而用H3BO3溶液作吸收液，最后却用HCl滴定？为什么两种滴定中都用甲基红而不用酚酞作指示剂？

4-8 某同学用标准HCl溶液来标定普通的NaOH溶液，采用甲基橙作指示剂（假设没有指示剂空白）。

然后他用此碱溶液去测定试样中邻苯二甲酸氢钾的含量，采用酚酞作指示剂。他所得的结果将会偏高、偏低还是正确的？说明原因。

4-9 如果NaOH标准溶液在存放过程中吸收了CO2 ，再用来滴定强酸或弱酸时，各自对滴定的准确度

将有何影响？

4-10 用pH滴定的方法绘制0.1mol/L HCl溶液滴定0.1mol/L NaOH溶液的滴定曲线，如图所示。解释

为什么曲线呈这种形状。

4-11 计算下列浓度HCl溶液的pH值：

(1) 2.00?10-4 mol/L (2) 1.00?10-5 mol/L (3) 2.00?10-7 mol/L (4) 1.00?10-8 mol/L

4-12 设有三种弱酸，pKa分别为3.00、5.00和7.00，计算这三种弱酸在浓度分别为0.100mol/L、0.0100mol/L

和0.00100mol/L时溶液的[H+]。

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