分析化學課後思考題答案 華東理工大學四川大學版

2023-01-19 11:42:04 字數 4997 閱讀 1494

第二章誤差及分析資料的統計處理

思考題答案

1 正確理解準確度和精密度,誤差和偏差的概念。

答:準確度表示測定結果和真實值的接近程度,用誤差表示。精密度表示測定值之間相互接近的程度,用偏差表示。

誤差表示測定結果與真實值之間的差值。偏差表示測定結果與平均值之間的差值,用來衡量分析結果的精密度,精密度是保證準確度的先決條件,在消除系統誤差的前提下,精密度高準確度就高,精密度差,則測定結果不可靠。即準確度高,精密度一定好,精密度高,準確度不一定好。

2 下列情況分別引起什麼誤差?如果是系統誤差,應如何消除?

(1)砝碼被腐蝕答:系統誤差。校正或更換準確砝碼。

(2)天平兩臂不等長答:系統誤差。校正天平。

(3)容量瓶和吸管不配套答:系統誤差。進行校正或換用配套儀器。

(4)重量分析中雜質被共沉澱; 答:系統誤差。分離雜質;進行對照實驗。

(5)天平稱量時最後一位讀數估計不准;答:隨機誤差。增加平行測定次數求平均值。

(6)以含量為99%的鄰苯二甲酸氫鉀作基準物標定鹼溶液;

答:系統誤差。做空白實驗或提純或換用分析試劑。

3 用標準偏差和算術平均偏差表示結果,哪乙個更合理?

答:標準偏差。因為標準偏差將單次測定的偏差平方後,能將較大的偏差顯著地表現出來。

4 如何減少偶然誤差?如何減少系統誤差?

答:增加平行測定次數,進行資料處理可以減少偶然誤差。通過對照實驗、空白實驗、校正儀器、提純試劑等方法可消除系統誤差。

5 某鐵礦石中含鐵39.16%,若甲分析結果為39.12%,39.

15%,39.18%,乙分析得39.19%,39.

24%,39.28%。試比較甲、乙兩人分析結果的準確度和精密度。

答:通過誤差和標準偏差計算可得出甲的準確度高,精密度好的結論。

x1 = (39.12+39.15+39.

18)÷3 =39.15(%) x2 = (39.19+39.

24+39.28) ÷3 = 39.24(%)

e1=39.15-39.16 =-0.01(%) e2=39.24-39.16 = 0.08(%)

6 甲、乙兩人同時分析同一礦物中的含硫量。每次取樣3.5 g,分析結果分別報告為

甲:0.042%,0.041% 乙:0.04199%,0.04201% 哪乙份報告是合理的?為什麼?

答:甲的分析報告是合理的。因為題上給的有效數字是兩位,回答也應該是兩位。

第三章滴定分析

思考題答案

1. 什麼叫滴定分析?它的主要分析方法有哪些?

答: 將已知準確濃度的標準溶液滴加到待測溶液中,直至所加溶液的物質的量與待測溶液的物質的量按化學計量關係恰好反應完全,達到化學計量點;再根據標準溶液的濃度和所消耗的體積,計算出待測物質含量的分析方法叫滴定分析。主要有酸鹼滴定法、沉澱滴定法、配位滴定法和氧化還原滴定法。

2. 能用於滴定分析的化學反應必須符合哪些條件?

答: 反應定量進行(>99.9%);反應速率快;能用比較簡便的方法如指示劑確定滴定的終點。

3.什麼是化學計量點?什麼是終點?

答:滴加的標準溶液與待測組分恰好反應完全的這一點稱為化學計量點(stoichiometric point, sp)。指示劑變色時停止滴定的這一點為終點(end point, ed )。

4.下列物質中哪些可以用直接法配製標準溶液?哪些只能用間接法配製?

h2so4, koh, kmno4, k2cr2o7, kio3, na2s2o35h2o

答: k2cr2o7, kio3 用直接法配製標準溶液,其他用間接法(標定法)配製標準溶液。

5.表示標準溶液濃度的方法有幾種?各有何優缺點?

答: 主要有物質的量濃度、滴定度,百分濃度等.其餘略。滴定度一般用在基層實驗室,便於直接用滴定毫公升數計算樣品的含量(克或百分數)。

6.基準物條件之一是要具有較大的摩爾質量,對這個條件如何理解?

答: 因為分析天平的絕對誤差是一定的,稱量的質量較大,稱量的相對誤差就較小。

7.若將h2c2o42h2o基準物長期放在有矽膠的乾燥器中,當用它標定naoh溶液的濃度時,結果是偏低還是偏高?

答:偏低。因為h2c2o42h2o會失去結晶水,導致稱量的草酸比理論計算的多,多消耗naoh溶液,使計算的naoh溶液濃度偏低。

8.什麼叫滴定度?滴定度與物質的量濃度如何換算?試舉例說明。

答:滴定度是指與每毫公升標準溶液相當的被測組分的質量或百分數。換算見公式

例求0.1000moll-1naoh標準溶液對h2c2o4的滴定度.

解: h2c2o4 + 2naoh = na2c2o4 + 2h2o

第四章酸鹼滴定法

思考題答案4—1

1. 質子理論和電離理論的最主要不同點是什麼?

答:質子理論和電離理論對酸鹼的定義不同;電離理論只適用於水溶液,不適用於非水溶液,而質子理論適用於水溶液和非水溶液。

2. 寫出下列酸的共軛鹼:h2po4-,nh4+,hpo42-,hco3-,h2o,苯酚。

答:hpo42-, nh3 , po43- , co32- , oh- , c6h5o-

3. 寫出下列鹼的共軛酸:h2po4-,hc2o4-,hpo42-,hco3-,h2o,c2h5oh。

答:h3po4,h2c2o4,h2po4-,h2co3,h3o+,c2h5oh2+

4.從下列物質中,找出共軛酸鹼對:

hoac,nh4+,f-,(ch2)6n4h+,h2po4-,cn-, oac-,hco3-,h3po4,(ch2)6n4,nh3,hcn,hf,co3-

答:hoac-oac-,nh4+-nh3,f--hf,(ch2)6n4h+-(ch2)6n4,h2po4- -h3po4,cn--hcn,,hco3--co3-

5. 上題的各種共軛酸和共軛鹼中,哪個是最強的酸?哪個是最強的鹼?試按強弱順序把它們排列起來。

答:根據各個共扼酸的離解常數大小排列:h3po4﹥hf﹥hoac﹥(ch2)6n4h+﹥hcn﹥nh4+﹥hco3-

根據各個相應共扼鹼的離解常數大小排列:co32- ﹥nh3﹥cn-﹥ (ch2)6n4﹥oac-﹥f->h2po4-

6. hcl要比hoac強的多,在1moll-1hcl和1 moll-1hoac溶液中, 那乙個[h3o+]較高? 他們中和naoh的能力哪乙個較大?為什麼?

答:1moll-1hcl溶液[h3o+]較高, 中和naoh的能力一樣大。因為hcl溶液為強酸, 完全電離, hoac溶液為弱酸, 僅部分電離出[h3o+]; hoac中和naoh時, hoac電離平衡移動到完全離解完全為止.。

7.寫出下列物質在水溶液中的質子條件:(1) nh3·h2o; (2) nahco3;(3) na2co3。

答: nh3·h2o [h+]+[nh4+] = [oh-]

nahco3 [h+]+[h2co3] = [co3-]+[oh-]

na2co3hco3-]+[h+]+2[h2co3] = [oh-]

8. 寫出下列物質在水溶液中的質子條件:

(1)nh4hco3;(2) (nh4)2hpo4;(3) nh4h2po4。

答:nh4hco3h+]+[h2co3] = [nh3]+[co32-]+[oh-]

(nh4)2hpo4 [h+]+[h2po4-]+2[ h3po4] = [nh3]+[po43-]+[oh-]

nh4h2po4 [h+]+ [ h3po4] = [nh3]+2[po43-]+[oh-]+ [hpo42-]

9. 為什麼弱酸及其共扼鹼所組成的混合溶液具有控制溶液ph的能力?如果我們希望把溶液控制在(強酸性例如(ph≤2.0 或強鹼性(例如ph>12.0).該怎麼辦?

答: 因為弱酸及其共扼鹼所組成的混合溶液中有抗鹼組分弱酸和抗酸組分共扼鹼.所以該混合溶液在某種範圍內具有控制溶液ph的能力.

如果我們希望把溶液控制在強酸性例如 (ph≤2.0 或強鹼性(例如ph>12.0),可使用濃度0.

01 moll-1以上強酸或濃度0.01 moll-1以上強鹼.

10. 有三種緩衝溶液,他們的組成如下:

(1)1.0 moll-1的hoac+ 1.0moll-1的naoac;

(2)1.0 moll-1的hoac+ 0.01moll-1的naoac;

(3)0.0 1moll-1的hoac+ 1.0moll-1的naoac.

這三種緩衝溶液的緩衝能力(或緩衝能量)有什麼不同? 加入稍多的鹼或稍多的酸時, 哪種溶液仍具有較好的緩衝作用?

答: (1)的緩衝溶液弱酸及其共扼鹼濃度比為1, 且濃度大, 具有較大的緩衝能力, 當加入稍多的酸或鹼時其ph變化較小; (2) 的緩衝溶液弱酸及其共扼鹼濃度比為100, 其抗酸組分(naoac)濃度小, 當加入稍多的酸時, 緩衝能力小, 而(3) 的緩衝溶液弱酸及其共扼鹼濃度比為0.01, 其抗鹼組分(hoac)濃度小, 當加入稍多的鹼時, 緩衝能力小

11.欲配製ph為3左右的緩衝溶液,應選下列何種酸及其共軛鹼(括號內為pka): hoac(4.74),甲酸(3.

74),一氯乙酸(2.86),二氯乙酸(1.30),苯酚(9.

95)。

答:由應ph≈pka可知,應選c2hclcooh-c2hclcoo-配製ph為3左右的緩衝溶液。

12. 下列各種溶液ph=7.0,>7.0還是<7.0,為什麼?

nh4no3,nh4oac,na2so4,處於大氣中的h2o。

答:nh4no3溶液ph<7.0,nh4+ 的pka=10-9.

26是弱酸; nh4oac溶液ph=7.0,因為pka(nh4+)≈pkb(oac-); na2so4 溶液ph=7.0 , 強酸與強鹼反應產物; 處於大氣中的h2o的ph<7.

0,因為處於大氣中的h2o 中溶解有c02,飽和時ph=5.6。

思考題答案4-2

1. 可以採用哪些方法確定酸鹼滴定的終點? 試簡要地進行比較。

答:可以用酸鹼指示劑法和電位滴定法確定酸鹼滴定的終點。用酸鹼指示劑法確定酸鹼滴定的終點,操作簡單,不需特殊裝置,使用範圍廣泛;其不足之處是各人的眼睛辨別顏色的能力有差別,不能適用於有色溶液的滴定,對於較弱的酸鹼,終點變色不敏銳。

用電位滴定法確定酸鹼滴定的終點,需要特殊成套裝置,操作過程較麻煩,但適用於有色溶液的滴定,克服了人為的因素,且準確度較高。

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