定量化学概论习题.doc
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1、定量分析化学概论定量分析化学概论 习题习题1 某矿石的最大颗粒直径为 10 mm,若 k 值为 0.1 kgmm-2,问至少应采取多少试样才具 代表性?若将该试样破碎,缩分后全部通过 10 号筛,应缩分几次?若要求最后获得的 分析试样不超过 100 g,应使试样通过几号筛? 解:(1)mQ kd 2 = 0.1 kgmm-2 (10mm)2 = 10kg;至少应采 10kg 试样才具代表性。(2)10 号筛筛孔直径 d = 2.00mm(见 51 页表 1-1) ; 最小取样量为:kd 2 = 0.1kgmm-2 (2.00mm)2 = 0.4kg; 设:缩分次数为 n,10/2n0.4, 解
2、得 n4; 所以应缩分 4 次。(3)据 mQ kd 2,得 d = = .1.0mm;kmQ1 . 0 101003查 51 页表 1-1 得:10 号筛 d = 2.00mm,20 号筛 d = 0.83mm;所以应使试样通过 20 号筛,可满足其要求。2 用氧化还原滴定法测得 FeSO47H2O 中铁的质量分数为 20.01%,20.03%,20.04%,20.05%。计算:a.平均值;b.中位数;c.单次测量值的平均 偏差;d.相对平均偏差;e.极差;f.相对极差。解:a. = = 20.03%; n1iixn1x4%05.20%04.20%03.20%01.20b.xM = (x2+
3、x3)/2 = (20.03%+20.04%)/2 = 20.04%;c.= = 0.012%; n1iixxn1d4%02. 0%01. 0%00. 0%02. 0d.Rd = = = 0.06%;%100xd%100%03.20%012. 0e.R = xmaxxmin = 20.05%20.01% = 0.04%;f.= = 0.2%100xR%100%03.20%04. 03 用沉淀滴定法测定纯 NaCl 中氯的质量分数,得到下列结果: 59.82%,60.06%,60.46%,59.86%,60.42%。计算:a.平均结果;b.平均结果的绝对 误差;c.相对误差;d.中位数;e.平均
4、偏差;f.相对平均偏差。解:a. = 60.09%; n1iixn1xb.Ea = = 60.09%35.453/58.443 = -0.57%;NaClCl TMMxxxc.Er = = -0.94%;%100xETad.xM = x3 = 60.06%;e.= 0.21%; n1iixxn1df.Rd = = 0.35%100xd4 按照有效数字运算规则,计算下列算式: a.213.64 + 4.402 + 0.3244;b.;10000000. 147.246)52. 100.25(1000. 0c.;585103 . 31011. 6105 . 1d.pH = 0.03,求 H+浓度。
5、 解:a. 213.64 + 4.402 + 0.3244 = 218.37;b. = 0.5787;10000000. 147.246)52. 100.25(1000. 0 1000000. 147.24648.231000. 0c. = 2.810-8;585103 . 31011. 6105 . 1e.pH=0.03, H+ = 10-0.03 = 0.9 mol.L-1 5 某试样中含 MgO 约 30%,用重量法测定时,Fe3+产生共沉淀,设试液中的 Fe3+有 1% 进入沉淀。若要求测定结果的相对误差小于 0.1%,求试样中 Fe2O3允许的最高质量分 数为多少?解:0.1%,解得
6、:3%SSOFe mwmwMgO%1 3232OFew6 某含 Cl- 试样中含有 0.10% Br-,用 AgNO3进行滴定时,Br- 与 Cl- 同时被滴定,若全 部以 Cl- 计算,则结果为 20.0%。求称取试样为下列质量时,Cl- 分析结果的绝对误差 及相对误差:a.0.1000g,b.0.5000g,c.1.0000g。 解:Ea = xxT = wBr (ArCl/ArBr) = 0.10% (35.453/79.904) = 0.044%;Er = %100xETa= %100%044. 0%0 .20%044. 0 = 0.22%; Ea和 Er与称样量无关。7 某试样中含有
7、约 5%的 S,将 S 氧化为 SO42-,然后沉淀为 BaSO4。若要求在一台灵敏度 为 0.1mg 的天平上称量 BaSO4的质量时可疑值不超过 0.1%,问必须称取试样多少克? 解:设:称取试样的质量为 mS克。则:0.1%,解得:mS0.6;SBaSO S3BaSOBaSOTaMM%5m101 . 02 mmxE444所以:必须称取大于 0.6g 的试样。8 用标记为 0.1000 molL-1HCl 标准溶液标定 NaOH 溶液,求得其浓度为 0.1018 molL-1, 已知 HCl 溶液的真实浓度为 0.0999 molL-1,标定过程其它误差均较小,可以不计,求 NaOH 的真
8、实浓度。 解:设:标记和标定过的 HCl 和 NaOH 溶液的浓度分别为 cHCl和 cNaOH;HCl 和 NaOH 溶液的真实浓度分别为 coHCl和 coNaOH。 据 coNaOHVNaOH = coHClVHCl,得 coNaOH/coHCl = VHCl/VNaOH = cNaOH/cHCl, 解得:coNaOH = 0.09990.1018/0.1000 = 0.1017, NaOH 的真实浓度为 0.1017mol.L-1。9 称取纯金属锌 0.3250 g,溶于 HCl 后,稀释到 250mL 容量瓶中。计算 Zn2+溶液的浓度。解:,1ZnZn ZnLmol01988. 0
9、2500. 039.653250. 0VMmc210有 0.0982 molL-1的 H2SO4溶液 480 mL,现欲使其浓度增至 0.1000 molL-1。问应 加入 0.5000 molL-1的 H2SO4溶液多少毫升? 解:设:应加入 0.5000 molL-1的 H2SO4溶液 V 毫升。1000(480V)0.09824800.5000V,解得:V = 2.16mL。11在 500 mL 溶液中,含有 9.21g K4Fe(CN)6。计算该溶液的浓度及在以下反应中对 Zn2+的滴定度:3Zn2+ + 2Fe(CN)64- + 2K+ = K2Zn3Fe(CN)62。解:64646
10、4642642)CN(FeK)CN(FeKFe(CN)K)CN(FeKZn )CN(FeK/ZnV)Zn(ArMm23VmT5000. 039.6535.36821. 923 = 4.90 gL-1 = 4.90 mgmL-112要求在滴定时消耗 0.2 molL-1 NaOH 溶液 2530 mL。问应称取基准试剂邻苯二甲 酸氢钾(KHC8H4O4)多少克?如果改用 H2C2O42H2O 作基准物质,又应称取多少克?解:(1), 448448OHKHCNaOHNaOHOHKHCMVcmmmin = 0.22510-3204.22 = 1.0 g; mmax = 0.23010-3204.22
11、 = 1.2 g, 应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)1.01.2 克。(2),OH2OCHNaOHNaOHOH2OCH24222422MVc21mmmin = 1/2 0.22510-3126.07 = 0.3 g; mmax = 1/20.23010-3126.07 = 0.4 g, 应称取基准试剂 H2C2O42H2O 0.30.4 克。13欲配制 Na2C2O4溶液用于在酸性介质中标定 0.02 molL-1的 KMnO4溶液,若要使 标定时,两种溶液消耗的体积相近。问应配制多大浓度的 Na2C2O4溶液,配制 100mL 这种溶液应称取 Na2C2O4多少克? 解:标定
12、反应式:2MnO4- + 5C2O42- +16H2O = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O1 KMnO OCNaKMnO KMnOOCNaLmol05. 0c25 VVc25c 442244422g7 . 067. 000.1341 . 005. 0MVcm 422OCNa14含 S 有机试样 0.471 g,在氧气中燃烧,使 S 氧化为 SO2,用预中和过的 H2O2将 SO2吸收,全部转化为 H2SO4,以 0.108 molL-1 KOH 标准溶液滴定至化学计量点,消 耗 28.2mL。求试样中 S 的质量分数。 解:n(S) = n(SO2) = n(H2SO4) = 1/2
13、 n(KOH)%100m)S(ArVc21wSKOHKOHS %100471. 0066.32102 .28108. 0213 = 10.3%15将 50.00 mL 0.1000 molL-1 Ca(NO3)2溶液加入到 1.000g 含 NaF 的试样溶液中,过滤、洗涤。滤液及洗液中剩余的 Ca2+用 0.0500 molL-1 EDTA 滴定,消耗 24.20 mL。计 算试样中 NaF 的质量分数。解:%100mM10)VcVc (2wSNaF3 EDTAEDTACaCa NaF22 %100000. 199.4110)20.2405000. 000.501000. 0(23 31.8
14、3%160.2500 g 不纯 CaCO3试样中不含干扰测定的组分。加入 25.00 mL 0.2600 molL-1 HCl 溶解,煮沸除去 CO2,用 0.2450 molL-1 NaOH 溶液返滴过量酸,消耗 6.50 mL。 计算试样中 CaCO3的质量分数。解:%100mM10)VcVc (21wSCaCO3 NaOHNaOHHClHClCaCO33 %100250. 009.10010)50. 62450. 000.252600. 0(213 98.24%17今有 MgSO47H2O 纯试剂一瓶,设不含其它杂质,但有部分失水变为 MgSO46H2O,测定其中 Mg 含量后,全部按
15、MgSO47H2O 计算,得质量分数为 100.96%。 试计算试剂中 MgSO46H2O 的质量分数。解:%96. 0%100%96.100MMwOH6MgSOOH OH6MgSO24224%17.12w0096. 045.22802.18wO6HMgSOOH6MgSO2424,解得:18不纯 Sb2S3 0.2513 g,将其在氧气流中灼烧,产生的 SO2通入 FeCl3溶液中,使 Fe3+还原至 Fe2+,然后用 0.02000 molL-1 KMnO4标准溶液滴定 Fe2+,消耗 KMnO4溶液 31.80mL。计算试样中 Sb2S3的质量分数,若以 Sb 计,质量分数又为多少?解:滴
16、定43 2KMnO2Fe 2O 32Fe6SO3SSb)n(KMnO65)Sn(Sb432%100mMVc65wSSSbKMnOKMnOSSb324432 %1002513. 068.3391080.312000. 0653 71.64%36.5168.33976.1212%64.71MAr(Sb)2ww3232 SSbSSbSb19已知在酸性溶液中,Fe2+与 KMnO4反应时,1.00 mL KMnO4溶液相当于 0.1117g Fe,而 1.00 mL KHC2O4H2C2O4溶液在酸性介质中恰好与 0.20 mL 上述 KMnO4溶液完 全反应。问需要多少毫升 0.2000 molL-
17、1 NaOH 溶液才能与上述 1.00 mL KHC2O4H2C2O4溶液完全中和? 解:n(KMnO4) = 1/5 n(Fe2+) n(KHC2O4H2C2O4) = 5/4 n(KMnO4) n(NaOH) = 3n(KHC2O4H2C2O4)13KMnOKMnOKMnO/FeKMnOLmol4000. 0845.55101117. 051VAr(Fe)VT51c4444 1OCHOKHCKMnOKMnOOCHOKHCLmol1000. 000. 120. 0400. 045VVc45c422424442242 mL50. 12000. 000. 11000. 03 cVc3VNaOHO
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