无机及其分析化学 课后答案

初始浓度 c(H2PO2-)/(mol·L-1) 0.10 0.50 0.50 c(OH-)/(mol·L-1) 1.0 1.0 4.0 dc(H2PO2?) / (mol·L-1·min-1) ?dt3.2×10-5 1.6×10-4 2.56×10-3 (1)计算该反应的级数,写出速率方程; (2)计算反应温度下的速率常数。

(1)c(H2PO2)恒定为0.50 mol·mol·L1,c(OH)由1.0mol·L

-1

增为4.0 mol·L1,反应速度增加16倍,

故反应对OH为2级反应;同理可知反应对H2PO2为1级反应。反应为三级反应。反应速率方程为v=kc(H2PO2)c2(OH)

v3.2?10?5??3.2?10?4mol-2·(2)k=L2·min-1 -2-2c(H2PO2)c(OH)0.10?1.037.假设基元反应A?2B正反应的活化能为Ea(正),逆反应的活化能为Ea(逆)。问 (1)加入催化剂后正、逆反应的活化能如何变化? (2)如果加入的催化剂不同,活化能的变化是否相同? (3)改变反应物的初始浓度,正、逆反应的活化能如何变化? (4)升高反应温度,正、逆反应的活化能如何变化? (1)均变小;(2)不同;(3)不变;(4)几乎不变。 38.判断下列叙述正确与否: (1)反应级数就是反应分子数;

(2)含有多步基元反应的复杂反应,实际进行时各基元反应的表观速率相等; (3)活化能大的反应一定比活化能小的反应速率慢; (4)速率常数大的反应一定比速率常数小的反应快;

(5)催化剂只是改变了反应的活化能,本身并不参加反应,因此其质量和性质在反应前后保持不变。 (1)错误 (2)错误 (3)错误 (4)错误 (5)错误。

第六章 定量分析化学概述 习题解答

1.下列情况分别引起什么误差?如果是系统误差,应如何消除? (1)砝码被腐蚀; (2)天平两臂不等长; (3)容量瓶与移液管不配套; (4)重量分析中杂质被共沉淀; (5)天平称量时最后一位估计不准;

(6)以99%邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱标准溶液。 解 (1)砝码被腐蚀 (2)天平两臂不等长 (3)容量瓶与移液管不配套 (4)重量分析中杂质被共沉淀 (5)天平称量时最后一位估计不准 (6)以99%邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱标准溶液 2.如何减少系统误差?如何减少随机误差?

答 系统误差根据其误差的来源进行减免,减免方法有方法校正、仪器校正、空白试验等。 随机误差的减免方法是适当增加测定次数。

21

误差种类 系统误差 系统误差 系统误差 系统误差 偶然误差 系统误差 消除方法 标准砝码校正 校正天平 进行相对校正 标准方法对照分析 基准试剂对照分析 3.误差、准确度、精密度三者的关系如何?

答 ①系统误差主要影响分析结果的准确度,偶然误差主要影响分析结果的精密度。

②精密度是保证准确度的先决条件。精密度差,结果不可靠,也就失去了衡量准确度的前提。 ③精密度高准确度不一定好。只有在消除了系统误差的情况下,才能得到精密度高,准确度也好的测量结果。

4.甲、乙、丙三人同时测定一铁矿石标样中Fe2O3的质量分数,以此来考核分析工作的质量,该标样的真实值为50.36%,测定结果(%)如下: 甲 乙 丙 50.30 50.40 50.36 50.30 50.30 50.35 50.28 50.25 50.34 50.27 50.21 50.33 50.31 50.23 50.36 计算甲、乙、丙三人测定值的平均值、平均值的相对偏差、平均偏差和相对平均偏差,对三人的分析工作给予评价。

解 甲 乙 丙 x 50.29 50.28 50.35 E?x?xT Er d dr -0.07 -0.08 -0.01 -0.14% -0.16% -0.02% 0.014 0.098 0.012 0.028% 0.19% 0.024 由相对平均偏差可判断测定方法的精密度,由平均值的相对误差可判断测定方法的准确度。甲、丙两人相比,精密度相当,丙的准确度高,甲的准确度较低,因此丙的测定结果质量最高,甲的测定存在一定的系统误差。乙的精密度较差,其准确度无意义,测定结果的质量最差。

5.某同学用摩尔法测定食盐中氯的质量分数,实验记录如下:在万分之一精度的分析天平上称取0.02108g样品,用0.09730mol?L?1AgNO3标准溶液滴定,耗去3.5mL。

(1)请指出其中的错误;

(2)怎样才能提高测定结果的准确度。 解 (1)有四处错误:

①万分之一精度的分析天平的称量误差为±0.0001g,则此同学不可能为0.021085g,应记录为0.0211g。 ②常用的滴定管的最小分刻度为0.1mL,可估计至小数点后第二位。 ③称样量太小,称量误差较大。

④因称样量太小,消耗的标准溶液的体积也太小,滴定体积误差较大。

(2)为使测定误差≤0.1%,称量的相对误差及滴定体积的相对误差都必须≤0.1%,故样品称量量应大于0.2g,滴定体积应大于20mL,因此为提高测定准确度,称量量应扩大10倍,标准溶液体积消耗也将相应扩大10倍。

6.试判断下列说法是否正确?

(1).分析结果的准确度由系统误差决定,而与随机误差无关。 (2)精密度反映分析方法或测定系统随机误差的大小。 (3)总体平均值就是真实值。

(4)平均值的置信区间越大,则置信度越高。

(5)空白试验结果偏大,表明测定工作中存在明显的系统误差。 (6)pH=3.05的有效数字是三位。

解 (1)错误 (2)正确 (3)错误 (4)错误 (5)正确 (6)错误

7.测定某铜合金中铜含量,五次平行测定结果为:27.22%,27.20%,27.24%,27.25%,27.15%,计算: (1)平均值;平均偏差;相对平均偏差;标准偏差;相对标准偏差。

(2)若已知铜的标准含量为27.20%,上述结果的绝对误差及相对误差各为多少?

22

解 (1)x?x1?x2???xn?27.21%

nd?dr=

?0.01?0.01?0.03?0.04?0.06?%?0.03% 15xi?x??ni?150.03%d?100%?0.2% ?100%?27.21%x2(xi?x)?i?1ns=?0.012?0.012?0.032?0.042?0.062???n?15?1?s0.04%sr??100%??100%?0.2%

27.21%x??%?0.04% ??(2)E?x?xT?(27.21?27.20)%?0.01%

E0.01%Er??100%??100%?0.04%

xT27.20%8.某同学测定NaOH溶液的浓度,测定结果如下(单位均为mol?L?1):0.1031,0.1030,0.1038,0.1032。请用Q检验法判断0.1038数据可否舍弃?如果第五次的分析数据为0.1032.这时0.1038可否舍弃?

解 将四次的实验结果从小到大排列:0.1030,0.1031,0.1032,0.1038(可疑)

0.1038?0.1032Q计算=?0.75

0.1038?0.1030测定次数增加至5次,Q基准=0.64 >Q计算,此时0.1038应舍弃。

9.一组实验数据如下:1.50,1.51,1.68,1.20,1.63,1.72。根据Q检验对可疑值进行取舍(置信度为90%),然后求出平均值、平均偏差、标准偏差和平均值的置信区间。

解 将实验结果从小到大排列:

1.20 1.50 1.51 1.63 1.68 1.72 x=1.54

-0.34 -0.04 -0.03 0.09 0.14 0.18 di 1.50?1.20Q计算=?0.58>Q基准=0.56,故1.20应舍弃。

1.72?1.20再验1.72

1.50 1.51 1.63 1.68 1.72 x=1.61 -0.11 -0.10 0.02 0.07 0.11 di 1.72?1.68Q计算=?0.182

1.72?1.501.50?1.51?1.63?1.68?1.72?1.61

50.11?0.10?0.02?0.07?0.11d??0.08

5x?0.112?0.102?0.022?0.072?0.112s??0.10

5?1??x?ts2.132?0.10?1.61??1.61?0.10 n510.有一标样,其标准值为0.123%,今用一新方法测定,得四次数据如下(%):0.112,0.118,0.115和0.119,判断新方法是否存在系统误差(置信度为95%)。

解 计算可得:x?0.116%,s?0.003%,

t计算?x??sn?0.116?0.1230.0034?4.67>t临界?3.182。

说明新方法不可靠,可能存在某种系统误差。

11.用Karl Fischer法(药典法)与气相色谱法测定同一冰醋酸样品中的微量水分。试用统计检验(置信度为95%)评价气相色谱法可否用于测定冰醋酸中微量水分。测定结果如下

23

Karl Fischer法(%):0.762 0.746 0.738 0.738 0.753 0.747 气相色谱法(%): 0.749 0.740 0.749 0.751 0.747 0.752 解 (1)将测定结果从小到大排列:

Karl Fischer法(%):0.738 0.738 0.746 0.747 0.753 0.762 气相色谱法(%): 0.740 0.747 0.749 0.749 0.751 0.752 (2)Q检验

Karl Fischer法可疑值:0.762%

0.762?0.753Q计算=?0.375?Q基准=0.64,故0.762%应保留

0.762?0.738气相色谱法:0.740%

0.747?0.740Q计算=?0.584

0.752?0.740(3)F检验

x1?0.747%,s1?9.2?10?5; 先求统计量Karl Fischer法:n1?6,x2?0.748%,s2?4.3?10?5。 气相色谱法:n2?6,F计算22s大(9.2?10?5)?2??4.6

f1?f25?5t计算?x1?x2s合0.747%?0.748%n1n2?n1?n27.2?10?56?6?0.24

?{[Ag(CN)2]?}?21.11 (4)pH=7.00 (5)1000 (6)(1)0.00377 (2)25.30 (3)lgKfn(H2SO4)1?

n(NaOH)2解 (1)三位 (2)四位 (3)两位 (4)两位 (5)无限多位 (6)无限多位。 13.按有效数字运算规则,计算下列各式的结果。 (1)16.23?0.5255?6.30

1?0.1050?50.00?0.0983?21.10??10?3?100.09(2)2

0.2025(30.15?14.52)?0.085(3)

1.25?10?3(4)pH=0.05,求c(H)

??(NH3)?10?4.74,求Kb(NH3) (5)pKb?解 (1)23.06 (2)0.7849 (3)1.06?103 (4)0.89mol?L?1 (5)1.8?10?5

14.甲、乙两人同时分析一矿物的含硫量,每次测定时称取试样3.50g,分析结果报告为: 甲:4.21%,4.22%;乙:4.209%,4.221% 哪一份报告是合理的?为什么?

解 甲的报告是合理的。因为甲的结果的有效数字位数与称量结果一致。

第七章 水溶液中的解离平衡 习题解答

24

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@)