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《基础化学》

分析化学习题与部分思考题参考答案

第1章 绪论

1.1 30.0mL 0.150mol·L-1的HCl溶液和20.0mL 0.150mol·L-1的Ba(OH)2溶液相混合，所得溶液是酸性、中性、还是碱性？计算过量反应物的浓度。 答案：c(Ba(OH)

1.2 称取纯金属锌0.3250g，溶于HCl后，稀释到250mL容量瓶中，计算c(Zn2+)。 答案：c(Zn

1.3 欲配制Na2C2O4溶液用于标定KMnO4溶液（在酸性介质中），已知

?1??1c?KMnO4??0.10mo?Ll，若要使标定时两种溶液消耗的体积相近，问应配制多大浓?5?2?)(过量)?22?0.150?20.0?0.150?30.0(20.0?30.0)?2?1?0.015mol?L

)?mM?V?0.3250?10365.39?250.0?0.01988mol?L

?1度（c）的Na2C2O4溶液？要配制100mL溶液，应称取Na2C2O4多少克？ 答案：2MnO?4?5C2O4?16H2???2Mn2??10CO2?8H2O

?1n?KMnO?5?1c?KMnO?5???V?KMnO?4??1???n?Na2C2O4? ??2??1c?Na2C2O4?2???V?Na2C2O4? ?4??4若：V(KMnO4)?V(Na2C2O4)

1?1c?KMnO2?5??1??0.050mol?L ??134.0?0.67g

则：c(Na2C2O4)?4m(Na2C2O4)?0.050?100?10?3

1.4 用KMnO4法间接测定石灰石中CaO的含量（见例1.6），若试样中CaO含量约为40%，为使滴定时消耗0.020mol·L-1 KMnO4溶液约30mL，问应称取试样多少克？ 答案：

1

w(CaO)? 40%??1c?KMnO?54???V?KMnO?ms?103??M?4?1?CaO??2??100%5?0.020?30?56.082ms?103?100%

ms?0.21g

1.5 某铁厂化验室常需要分析铁矿中铁的含量。若c??1??1K2Cr2O7??0.1200mol?L，为?6?避免计算，直接从所消耗的K2Cr2O7溶液的毫升数表示出铁的含量（%），应当称取铁矿多少克？

?1c?K2Cr2O7?6???V?K2Cr2O7??M?Fe??ms?103答案：w(Fe)??V?K2Cr2O7?%

?1??3ms?c?K2Cr2O7??M?Fe??100?10?6? ?0.1200?55.85?100?10?3

?0.6702g

1.6 称取Na2HPO4·12H2O试剂0.8835g，以甲基橙为指示剂，用0.1012 mol·L-1 HCl滴定至H2PO-4，消耗HCl溶液27.30mL。计算样品中Na2HPO4·12H2O的质量分数，并解释所得结果。

（HCl浓度、终点确定以及仪器均无问题）

答案：w(Na2HPO?12H2O)?c(HCl)?V(HCl)?M(Na2HPOms?10?34?12H2O)43?100%

0.1012?27.30?358.10.8835?10?100%?112.0%

结果偏高，是由于Na2HPO4·12H2O失去部分结晶水。

1.7 称取含铝试样0.2018g，溶解后加入0.02081 mol·L-1EDTA标准溶液30.00mL。调节酸度并加热使Al3+定量络合，过量的EDTA用0.02035 mol·L-1 Zn2+标准溶液返滴，消耗Zn2+溶液6.50mL。计算试样中Al2O3的质量分数。

（Al3+、Zn2+与EDTA反应的化学计量比均为1∶1）

[c(EDTA)?V(EDTA)?c(Zn2?)?V(Zn32?答案：w(Al2O3)??1?)]?M?Al2O3??2?ms?10?100%

?(0.02081?30.00?0.02035?6.50)?101.962?0.2018?103?100%

?12.43%

2

1.8 称取分析纯CaCO3 0.1750g溶于过量的40.00mL HCl溶液中，反应完全后滴定过量的HCl消耗3.05mL NaOH溶液。已知20.00mL该NaOH溶液相当于22.06mL HCl溶液，计算此HCl和NaOH溶液的浓度。 答案：基本单元：CaCO213，HCl，NaOH

根据等物质的量规则：

?1n?CaCO?2??n(HCl)?n(NaOH) 3??即：

2?0.1750?10100.093?40.00c(HCl)?3.05?22.06c(HCl)20.00

解得： c(HCl)?0.0954mol?L?1

c(NaOH)?0.0954?22.0620.00?0.1052mol?L?1

-1

1.9 酒石酸（H2C4H4O6）与甲酸（HCOOH）混合液10.00mL，用0.1000 mol·L NaOH滴

2---1

定至C4H4O6与HCOO，耗去15.00mL。另取10.00mL混合液，加入0.2000 mol·L Ce(Ⅳ)溶液30.00mL，在强酸性条件下，酒石酸和甲酸全部被氧化成CO2，剩余的Ce(Ⅳ)用0.1000 mol·L Fe(Ⅱ)回滴，耗去10.00mL。计算混合液中酒石酸和甲酸的浓度。

（Ce(Ⅳ)的还原产物为Ce(Ⅲ)）

答案：酸碱反应中的基本单元：

12110H2C4H4O6，HCOOH，NaOH

-1

氧化还原反应中的基本单元：

H2C4H4O6，

12HCOOH，Ce(IV)，Fe+2

根据等物质的量规则：

?n(HCOOH)???1?n??HCOOH???2?1??n?H2C4H4O6???2???1H2C4H4O6??n?10??n(NaOH)?2???n(Fe)?n?Ce(IV)?

?即：

?10.00c(HCOOH)???1?10.00c??HCOOH??2??1??10.00c?H2C4H4O6??0.1000?15.00?2???1?H2C4H4O6??0.1000?10.00?0.2000?30.00??10.00c???10?

解得：

3

?c(H2C4H4O6)?0.03333mol?L?1 ??1c(HCOOH)?0.0833mol?L?

1.10 移取KHC2O4·H2C2O4溶液25.00mL，以0.1500 mol·L-1 NaOH溶液滴定至终点时消

-1

耗25.00mL。现移取上述KHC2O4·H2C2O4溶液20.00mL，酸化后用0.04000 mol·L KMnO4溶液滴定至终点时需要多少毫升？ 答案：酸碱反应中：

?1n?KHC?3?O4?H2C2O4??n(NaOH)

?2氧化还原反应中：

?1n?KHC?4V(KMnO4??1O?HCO?n??KMnO24224??54?? ?)?4?20.00?0.1500?25.0025.00?3?5?0.04000?20.00mL

第二章 思考题与习题

1．已知用生成AsH3气体的方法鉴定砷时，检出限量为1μg，每次取试液0.05mL。求此鉴定方法的最低浓度（分别以ρ解： 最底浓度 ?B???B?G?10

1066B和

1：G表示）。

?1mV?10.05?20?g?mL

?G??B?10620?5?10

41:G=1:5×104

2．取一滴（0.05mL）含Hg2+试液滴在铜片上，立即生成白色斑点（铜汞齐）。经过实验发现，出现斑点的必要条件是汞的含量应不低于100μg·mL。求此鉴定方法的检出限量。

解： 检出限量 m??B?V?0.05?100?5?g

3．洗涤银组氯化物沉淀宜用下列哪种洗液？为什么？

(1)蒸馏水 （2）1mol·L-1 HCl (3) 1mol·L-1 HNO3 (4) 1mol·L-1 NaCl 答：应选用（2）1mol·L-1HCl作洗液，因为HCl含有与氯化物沉淀的共同离子，可以减少洗涤时的溶解损失，又保持一定的酸度条件，避免某些水解盐的沉淀析出，另外HCl为强电解质避免因洗涤剂而引起胶体现象。

如果用蒸馏水洗涤，则不具备上述条件，使沉淀的溶解损失太大，特别是PbCl2﹑HNO3

不含共同离子，反而引起盐效应而使沉淀溶解度大，NaCl则虽具有共同离子，但不具备酸性条件，所以亦不宜采用。

4.如何将下列各沉淀分离？

4

-1

(1)Hg2SO4-PbSO4 (2)Ag2CrO4-Hg2CrO4 (3) Hg2CrO4-PbCrO4 (4)AgCl-PbSO4 (5)Pb(OH)2-AgCl (6) Hg2CrO4-AgCl 解：（1）用NH4Ac溶解PbSO4，而不溶解Hg2SO4 。 （2）用氨水溶解Ag2CrO4，而不溶解Hg2CrO4 。 (3) 用NaOH溶解PbCrO4，而不溶解Hg2CrO4 。

(4) 用氨水溶解AgCl，而不溶解PbSO4 。 (5) 用HNO3溶解Pb(OH)2，而不溶解AgCl 。 (6) 用氨水溶解AgCl, 而不溶解Hg2SO4 。 5．根据标准电极电位数据说明：

（1） 在酸性溶液中H2O2为什么可将Sn2+氧化为Sn4+? （2） NH4I为什么可将AsO4还原为AsO3？ 答:（1） H2O2+2H+2e=2H2O E=1.77 V

Sn+2e=Sn E=0.154 V

H2O2是比Sn4+强的氧化剂，所以H2O2可以氧化Sn2+为Sn4+ (2 ) I2(固)+2e=2I- Eo=0.5345 V

AsO43-+4H++2e=AsO33-+2H2O Eo=0.559 V

-3-3-I是比AsO3强的还原剂，所以NH4I可以还原AsO4

6．为沉淀第二组阳离子，调节酸度时：（1）以HNO3代替HCl；（2）以H2SO4代替HCl；（3）以HAc代替HCl。将各发生什么问题?

答:（1）因为HNO3是强的氧化剂会把组试剂H2S氧化成硫而沉淀。

（2）用H2SO4代替HCl，引入了SO42-，使Ba2+﹑Sr2+﹑Ca2+及Pb2+离子生成硫酸盐

沉淀，将妨碍这些离子的分析。

（3）用HAc代替HCl，则由于它是弱酸，不可能调至所需要的酸度。 7．如何用一种试剂把下列每一组物质分开？

（1）As2S3,HgS（2）CuS,HgS（3）Sb2S3,As2S3（4）PbSO4,BaSO4（5）Cd(OH)2,Bi(OH)3（6）Pb(OH)2,Cu(OH)2（7）SnS2,PbS（8）SnS,SnS2（9）ZnS,CuS（10）Ag2S,MnS 答:（1）加(NH4)2CO3, As2S3 溶解而HgS不溶。 （2）加稀HNO3, CuS溶解而HgS不溶。 （3）加浓HCl, Sb2S3溶解而As2S3不溶。 （4）加NH4Ac, PbSO4溶解而BaSO4不溶。

（5）加氨水，Cd(OH)2溶解而Bi(OH)3不溶。 （6）加氨水，Cu(OH)2溶解而Pb(OH)2不溶。 （7）加Na2S，SnS2溶解而PbS不溶。 （8）加Na2S，SnS2溶解而SnS不溶。 （9）加稀HCl, ZnS溶解而CuS不溶。 （10）加稀HCl, MnS溶解而Ag2S不溶。

8．已知一溶液只有第二组阳离子，将此溶液分成3份，分别得到下述实验结果，试判断哪些离子可能存在？

（1） 用水稀释，得到白色沉淀，加HCl溶液则溶解；

（2） 加入SnCl2无沉淀发生；

（3） 与组试剂作用，生成黄色沉淀，此沉淀一部分溶于Na2S，另一部分不溶，仍为黄色。

答: （1）容易水解的离子如：Bi3+﹑Sb(III)﹑Sn(II)﹑Sn(IV)存在。 （2）可知Hg2+不存在。

5

4+

2+

o

+

0

3-3-

（P=0.95）？

? 解： x?1?nxi?247.44?48.15?47.90?47.93?48.0352222?47.89

s?(0.45)?(0.26)?(0.01)?(0.04)?(0.14)5?1??0.27

t?|x?T|s?|47.89?48.00|0.27?0.41

查表3-2, t0.95,4 =2.78 , t

27. 分别用硼砂和碳酸钠两种基准物标定某HC1溶液的浓度（mol·l），结果如下： 用硼砂标定 x1=0.1017，s1=3.9×10-4，n1=4

用碳酸钠标定

-1

x2 =0.1020，s2=2.4×10-4，n2=5

当置信度为0.90时，这两种物质标定的HC1溶液浓度是否存在显著性差异？ 解：n1=4 x1?0.1017 s1?3.9?10?4 n2=5 x2?0.1020 s2?2.4?10?4 F?s1s222???(3.9?10(2.4?10?4?4))22?2.64

查表3-5, fs大=3， fs小=4 ， F表=6.59 ， F< F表 说明此时未表现s1与s2有显

著性差异（P=0.90）因此求得合并标准差为

s?s1(n1?1)?s2(n2?1)(n1?1)?(n2?1)??22?(3.9?10?4)(4?1)?(2.4?10(4?1)?(5?1)2?4)(5?1)2?3.1?10?4 t?|x1?x2|sn1n2n1?n2?|0.1017?0.1020|3.1?10?44?54?5?1.44

查表3-2 , 当P = 0.90, f = n1 + n2 – 2 = 7 时, t 0.90 , 7 = 1.90 , t < t0.90 , 7

??故以0.90 的置信度认为x1与x2无显著性差异。 28. 根据有效数字的运算规则进行计算：

（1）7.9936÷0.9967-5.02=？

（2）0.0325×5.103×60.06 ÷139.8=？

（3）（1.276×4.17）+1.7×10 -（0.0021764×0.0121）=？ （4） pH=1.05，[H+]=？

解：(1) 7.9936÷0.9967-5.02=7.994÷0.9967-5.02=8.02-5.02=3.00

(2) 0.0325×5.103×60.06÷139.8=0.0325×5.10×60.1÷140=0.0712

(3) （1.276×4.17）+1.7×10-4-（0.0021764×0.0121）

=（1.28×4.17）+1.7×10-4-（0.00218×0.0121）

= 5.34+0+0

16

-4

=5.34

(4) pH=1.05 ,[H]=8.9×10

29. 用电位滴定法测定铁精矿中铁的质量分数（%），6次测定结果如下： 60.72 60.81 60.70 60.78 60.56 60.84 （1） 用格鲁布斯法检验有无应舍去的测定值（P=0.95）；

（2） 已知此标准试样中铁的真实含量为60.75%，问上述测定方法是否准确可靠

（P=0.95）？

?+-2

解：(1) x?60.72%?60.81%?60.70%?60.78%?60.56%?60.84b2222?60.74%

2s??d2in?1?0.02%?0.07%?0.04%?0.04%?0.18%?0.10%6?1??0.10% G1?x?x1s??60.74%?60.56%0.10`.84%?60.74%0.10%?1.8

G2?x6?xs??1.0

查表3-4得, G0.95,6=1.82 , G1

? （2） t?|x?T|s?|60.74%?60.75%|0.10%?0.10

查表3-2得，t0.95,5=2.57 , 因t

第四章 思考题与习题

1．指出在下列情况下，各会引起哪种误差？如果是系统误差，应该采用什么方法减免？ （1） 砝码被腐蚀；

（2） 天平的两臂不等长；

（3） 容量瓶和移液管不配套； （5） 试剂中含有微量的被测组分；

（5） 天平的零点有微小变动；

（6） 读取滴定体积时最后一位数字估计不准；

（7） 滴定时不慎从锥形瓶中溅出一滴溶液；

（8） 标定HCl溶液用的NaOH标准溶液中吸收了CO2。

答:（1）系统误差中的仪器误差。减免的方法：校准仪器或更换仪器。 （2）系统误差中的仪器误差。减免的方法：校准仪器或更换仪器。 （3）系统误差中的仪器误差。减免的方法：校准仪器或更换仪器。 （4）系统误差中的试剂误差。减免的方法：做空白实验。 （5）随机误差。

（6）系统误差中的操作误差。减免的方法：多读几次取平均值。 （7）过失误差。

（8）系统误差中的试剂误差。减免的方法：做空白实验。

2．如果分析天平的称量误差为±0.2mg，拟分别称取试样0.1g和1g左右，称量的相对

17

误差各为多少？这些结果说明了什么问题？

解：因分析天平的称量误差为?0.2mg。故读数的绝对误差?a??0.0002g

?a? 根据?r??100%可得

?r0.1g??0.0002g0.1000g?0.0002g1.0000g?100%??0.2%

?r1g??100%??0.02%

这说明，两物体称量的绝对误差相等，但他们的相对误差并不相同。也就是说，当被测定的量较大时，相对误差就比较小，测定的准确程度也就比较高。

3．滴定管的读数误差为±0.02mL。如果滴定中用去标准溶液的体积分别为2mL和20mL左右，读数的相对误差各是多少？从相对误差的大小说明了什么问题？ 解：因滴定管的读数误差为?0.02mL，故读数的绝对误差?a??0.02mL 根据?r??a??100%可得

?0.02mL2mL?0.02mL20mL?r2mL??100%??1% ?100%??0.1%

?r20mL? 这说明，量取两溶液的绝对误差相等，但他们的相对误差并不相同。也就是说，当被测定的量较大时，测量的相对误差较小，测定的准确程度也就较高。 4．下列数据各包括了几位有效数字？

（1）0.0330 (2) 10.030 (3) 0.01020 (4) 8.7×10-5 (5) pKa=4.74 (6) pH=10.00 答：（1）三位有效数字 （2）五位有效数字 （3）四位有效数字

（4） 两位有效数字 （5） 两位有效数字 （6）两位有效数字 5．将0.089g Mg2P2O7沉淀换算为MgO的质量，问计算时在下列换算因数（2MgO/Mg2P2O7）中取哪个数值较为合适：0.3623,0.362,0.36？计算结果应以几位有效数字报出。

答:：0.36 应以两位有效数字报出。

6．用返滴定法测定软锰矿中MnO2的质量分数，其结果按下式进行计算：

(0.8000126.07?8.00?0.1000?100.5000?3?52)?86.94?100%

?MnO?2问测定结果应以几位有效数字报出？

答:：应以四位有效数字报出。

7．用加热挥发法测定BaCl2·2H2O中结晶水的质量分数时，使用万分之一的分析天平称样0.5000g，问测定结果应以几位有效数字报出？ 答:：应以四位有效数字报出。

8．两位分析者同时测定某一试样中硫的质量分数，称取试样均为3.5g，分别报告结果

18

如下：

甲：0.042%,0.041%；乙：0.04099%,0.04201%。问哪一份报告是合理的，为什么？ 答:：甲的报告合理。因为在称样时取了两位有效数字，所以计算结果应和称样时相同，都取两位有效数字。

9．标定浓度约为0.1mol·L-1的NaOH，欲消耗NaOH溶液20mL左右，应称取基准物质H2C2O4·2H2O多少克？其称量的相对误差能否达到0. 1%？若不能，可以用什么方法予以改善？若改用邻苯二甲酸氢钾为基准物，结果又如何？ 解：根据方程2NaOH+H2C2O4·H2O==Na2C2O4+3H2O可知，

需H2C2O4·H2O的质量m1为： m1? 相对误差为 ?r1?0.1?0.0202?126.07?0.13g

0.0002g0.13g?100%?0.15%

则相对误差大于0.1% ，不能用H2C2O4·H2O标定0.1mol·L-1的NaOH ，可以选用相对分子质量大的作为基准物来标定。 若改用KHC8H4O4为基准物时，则有：

KHC8H4O4+ NaOH== KNaC8H4O4+H2O 需KHC8H4O4的质量为m2 ，则 m2? ?r2?0.1?0.0202?204.22?0.41g

0.0002g0.41g?100%?0.049%

相对误差小于0.1% ，可以用于标定NaOH。

10．有两位学生使用相同的分析仪器标定某溶液的浓度（mol·L-1），结果如下： 甲：0.12,0.12,0.12（相对平均偏差0.00%）；

乙：0.1243,0.1237,0.1240（相对平均偏差0.16%）。

你如何评价他们的实验结果的准确度和精密度？

答：乙的准确度和精密度都高。因为从两人的数据可知，他们是用分析天平取样。所以有效数字应取四位，而甲只取了两位。因此从表面上看甲的精密度高，但从分析结果的精密度考虑，应该是乙的实验结果的准确度和精密度都高。 11．当置信度为0.95时，测得Al2O3的μ置信区间为（35.21±0.10）%，其意义是（ ）

E. 在所测定的数据中有95%在此区间内；

F. 若再进行测定，将有95%的数据落入此区间内； G. 总体平均值μ落入此区间的概率为0.95； H. 在此区间内包含μ值的概率为0.95； 答：D

12. 衡量样本平均值的离散程度时，应采用（ ）

E. 标准偏差

F. 相对标准偏差 G. 极差

H. 平均值的标准偏差 答：D

13. 某人测定一个试样结果应为30.68%，相对标准偏差为0.5%。后来发现计算公式的

19

分子误乘以2，因此正确的结果应为15.34%，问正确的相对标准偏差应为多少？

解：根据Sr1?S??100%

S30.68%x 得 0.5%??100% 则S=0.1534%

当正确结果为15.34%时， Sr2?S??100%?0.1534.34%?100%?1.0%

x 14. 测定某铜矿试样，其中铜的质量分数为24.87%。24.93%和24.69%。真值为25.06%，

计算：（1）测定结果的平均值；（2）中位值；（3）绝对误差；（4）相对误差。

? 解：（1）x?24.87%?24.93%?24.69%3??24.83%

（2）24.87%

（3）?a?x?T?24.83%?25.06%??0.23% （4）Er?EaT?100%??0.92%

15. 测定铁矿石中铁的质量分数（以WFe2O3表示），5次结果分别为：67.48%，67.37%，

67.47%，67.43%和67.40%。 计算：（1）平均偏差（2）相对平均偏差 （3）标准

偏差；（4）相对标准偏差；（5）极差。

? 解：（1）x??67.48%?67.37%?67.47%?67.43%?67.40P.05%?0.06%?0.04%?0.03%5?67.43%

d??1n??|di|??0.04%

（2）dr?dx?100%?di20.04g.43%2?100%?0.06%

222S?（3）

?S?n?1?(0.05%)?(0.06%)?(0.04%)?(0.03%)5?1?0.05%

（4）Sr??100%?0.05g.43%?100%?0.07%

x（5）Xm=X大-X小=67.48%-67.37%=0.11%

16. 某铁矿石中铁的质量分数为39.19%，若甲的测定结果（%）是：39.12，39.15，39.18；乙的测定结果（%）为：39.19，39.24，39.28。试比较甲乙两人测定结果的准确度

和精密度（精密度以标准偏差和相对标准偏差表示之）。

? 解：甲：x1???xn?39.12%?39.15%?39.18%3?39.15%

?a1?x?T?39.15%?39.19%??0.04%

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