第五章 化学分析 答案

第五章 化学分析

5-1 指出下列情况各引起什么误差，若是系统误差，应如何消除？ (1) 称量时试样吸收了空气的水分 (2) 所用砝码被腐蚀 (3) 天平零点稍有变动

(4) 滴定时操作者对终点颜色判断总是习惯性偏浅 (5) 读取滴定管读数时，最后一位数字估计不准 (6) 蒸馏水或试剂中，含有微量被测定的离子 (7) 滴定时，操作者不小心从锥形瓶中溅失少量试剂

答：（1）系统误差（2）系统误差（3）偶然误差（4）系统误差（5）偶然误差

（6）系统误差（7）过失误差

5-2 某铁矿石中含铁39.16%，若甲分析结果为39.12%，39.15%，39.18%；乙分析结果为39.19%，39.24%，39.28%。试比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。 解： 甲 乙 所以，甲的准确度和精密度都好。

5-3 如果要求分析结果达到0.2%或1%的准确度，用差减法称量，问至少应用分析天平（0.1mg）称取多少克试样？滴定时所用溶液体积至少要多少毫升？

解：差减法称量时，两次读数可能引起的最大绝对误差E= ±0.0002 g 因 相对误差?绝对误差 故

试样重试样重?绝对误差

相对误差绝对误差 相对误差平均值 39.15% 39.24% 相对误差（RE） 相对平均偏差（Rd） -0.026% 0.20% 0.051 0.076 或

滴定剂体积?如要求分析结果达到0.2%，则试样重 ≥ 0.0002/0.2% = 0.1 g，滴定剂体积 ≥ 0.02 /0.2% =10 mL。

如要求分析结果达到1%，则试样重 ≥ 0.0002/1% = 0.02 g，滴定剂体积 ≥ 0.02/1% =2 mL。

5-4 甲、乙二人同时分析一样品中的蛋白质含量，每次称取2.6 g，进行两次平行测定，分析结果分别报告为

甲：5.654% 5.646% 乙：5.7% 5.6%

试问哪一份报告合理？为什么？

解：乙的结果合理。由有效数字的运算规则知，因每次称量质量为两位有效数字，所以分析结果最多取两位有效数字。

5-5 下列物质中哪些可以用直接法配制成标准溶液？哪些只能用间接法配制成标准溶液？

FeSO4 H2C2O4·2H2O KOH KMnO4 K2Cr2O7 KBrO3 Na2S2O3·5H2O SnCl2

解：能直接配制成标准溶液的物质有：H2C2O4·2H2O，K2Cr2O7，KBrO3，K2SO4

能用间接法配制成标准溶液的物质有：KOH，KMnO4，NaS2O3·5H2O，SnCl2

5-6 有一NaOH溶液，其浓度为0.5450 mol·L-1，取该溶液100.0 mL，需加水多少毫升，能配制成0.5000 mol·L-1的溶液？

解：设加水为V mL，得0.5450×100.0 =(100.0+V)×0.5000，V = 9.0 mL 5-7 计算0.2015 mol·L-1HCI溶液对Ca(OH)2和NaOH的滴定度。 解：Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O，NaOH + HCl = NaCl + H2O

T(Ca(OH)2/HCl)?b1c(A)?M(B)?10?3??0.2015?74.09?10?3?0.007465g?mL?1a2b1c(A)?M(B)?10?3??0.2015?40.01?10?3?0.008062g?mL?1a1

T(Ca(OH)2/HCl)?

5-8 称取基准物质草酸(H2C2O4·2H2O)0.5987 g溶解后，转入100.0 mL容量瓶中定容，移取25.00 mL标定NaOH标准溶液，用去NaOH溶液21.10 mL。计算NaOH溶液物质的量浓度。

解：2NaOH + H2C2O4 = Na2C2O4 + 2H2O 2?(m25.00)??c(NaOH)?V(NaOH)?10?3 M100.002?0.5987?25.00?10?3c(NaOH)??0.1125mol?L?1

126.07?100.00?21.105-9 标定0.20 mol·L-1HC1溶液，试计算需要Na2CO3基准物质的质量

范围。

解：在滴定时，为减少滴定误差，一般要求滴定剂体积在20～30 mL之间。

2-2-2H+ +CO3 = H2O + CO2 n(CO3) = 1/2n(H+)

2-HCl的用量为20~30 mL，则n(CO3)的量为：1/2×(0.2×20~0.2×30）mmol

即碳酸钠的称量范围为：

(2~3)×10-3×106.0 = (0.2120~0.3180) g，即0.2~0.3g之间。

5-10 分析不纯CaCO3（其中不含干扰物质）。称取试样0.3000 g，加入浓度为0.2500 mol·L-1 HCI溶液25.00 mL，煮沸除去CO2，用浓度为0.2012 mol·L-1的NaOH溶液返滴定过量的酸，消耗5.84 mL，试计算试样中CaCO3的质量分数。

解：2H+ + CaCO3 = Ca2+ + H2O + CO2

n(CaCO3) = 1/2n(H+) = 1/2×(0.2500×25.00－0.2012×5.84) mmol ω(CaCO3) = n(CaCO3)×M(CaCO3)×100/0.3000

=1/2×(0.2500×25.00－0.2012×5.84)×10-3×100.09×100/0.3000 = 0.8466 5-11 用凯氏法测定蛋白质的含氮量，称取粗蛋白试样1.658 g，将试样中的氮转变为NH3并以25.00 mL 0.2018 mol·L-1的HCl标准溶液吸收，剩余的HCl以0.1600 mol·L-1NaOH标准溶液返滴定，用去NaOH溶液9.15 mL，计算此粗蛋白试样中氮的质量分数。

解：n(N) = n(NH3) = n(HCl)－n(NaOH) ω(N) = n(N)×M(N)×100/1.658

= (0.2018×25.00－0.1600×9.15)×10-3×14.01×100/1.658 = 0.0303 5-12 某标准溶液浓度的五次测定值分别为0.1041，0.1048，0.1042，0.1040，0.1043 mol·L-1。问其中的0.1048是否舍弃（置信概率90%），若第六次测定值为0.1042，则0.1048如何处置？

解：将数据依次排列：0.1040，0.1041，0.1042，0.1043，0.1048 R=0.1048－0.1040=0.0008 则 Q计?0.1048?0.1043?0.62

0.0008 查表知，当 n = 5时，Q0.9 = 0.64，因Q计= 0.62＜Q0.9 = 0.64，故应予保留。

若再增加一次，Q计仍为0.62，当n = 5时，Q0.9 = 0.56，Q计＞Q0.9，那么0.1048应予舍弃。

5-13 用氧化还原法测得纯FeSO4·7H2O中Fe含量为20.10，20.03，20.04，20.05(%)。试计算其相对误差、相对平均偏差、标准差和相对标准差。

解：纯FeSO4·7H2O中Fe含量为(55.84/277.9)×100% = 20.09%，则相对误差

RE?(20.01?20.03?20.04?20.05)/4?20.09?100%?0.17%,

20.09测定的平均值为20.06%， 相对平均偏差Rd?0.04??0.03??0.02??0.014?20.06?100%?0.12%，

(0.04)2?(?0.03)2?(?0.02)2?(?0.01)2标准差S??0.026

4?1相对标准差CV?S0.026??100%?0.13% x20.065-14 测定某石灰石中CaO百分含量，测定结果为56.08，55.95，56.04，56.23，56.00 (%)。用Q检验法判断和取舍可疑值并求平均值（置信度为90%）。

解：将数据依次排列：55.95，56.00，56.04，56.08，56.23 R = 56.23－55.95 = 0.28 则 Q计?56.23?56.08?0.54

0.28 查表知，当n = 5时，Q0.9 = 0.64，因Q计= 0.54＜Q0.9 = 0.64，故应予保留。

平均值x?55.95?56.00?56.04?56.08?56.23?56.06

55-15 某样品中农药残留量经5次测定结果为：1.12，1.11，1.15，1.16，1.13(mg·L-1)。试计算其平均值、标准差和平均值的置信区间（置信度为95%）。

解：x?1.12?1.11?1.15?1.16?1.13?1.13，

5(?0.01)2?(?0.02)2?(0.02)2?(0.03)2?(0.00)2S??0.021

5?1查t值表， n =5，置信度为95% 时，t = 2.78，则

??x?tSn?1.13?2.78?0.0215?1.13?0.026

即在（1.13±0.026）区间内包含真值的可能性有95%。