理化高考资料-习题.答案.doc

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1、/第三章1已知分析天平能称准至0.1 mg，滴定管能读准至0.01 mL，若要求分析结果达 到 0.1%的准确度，问至少应用分析天平称取多少克试样？滴定时所用溶液体积 至少要多少毫升？ 解：称取试样时通常需称取两次，因此分析天平的称量误差为0.2mg，为使分析结 果的相对误差达到 0.1%，则至少应称取的试样质量 m 为：0.1% =mg102 . 03m=0.2 g 同样地，滴定管的读数误差为0.02 mL，为使分析结果的相对误差达到 0.1%， 则滴定时所需的体积 V 至少为：0.1% =VmL02. 0V=20 mL 2在 NaOH 的标定时，要求消耗 0.1 molL1NaOH 溶液体

2、积为 2030 mL，问： (1)应称取邻苯二甲酸氢钾基准物质(KHC8H4O4)多少克？ (2)如果改用草酸(H2C2O42H2O)作基准物质，又该称多少克？ (3)若分析天平的称量误差为0.0002g，试计算以上两种试剂称量的相对误差。 (4)计算结果说明了什么问题？ 解：(1) NaOH + KHC8H4O4 = KNaC8H4O4 + H2O 滴定时消耗 0.1 molL1NaOH 溶液体积为 20 mL 所需称取的 KHC8H4O4量为：m1=0.1 molL120mL103204 gmol1=0.4g 滴定时消耗 0.1 molL1NaOH 溶液体积为 30 mL 所需称取的 KH

3、C8H4O4量为：m2=0.1 molL130mL103204 gmol1=0.6g 因此，应称取 KHC8H4O4基准物质 0.40.6g。 (2) 2NaOH + H2C2O4 = Na2C2O4 + 2H2O 滴定时消耗 0.1 molL1NaOH 溶液体积为 20 和 30 mL，则所需称的草酸基准物 质的质量分别为：m1=0.1 molL120mL10-3126 gmol1=0.1g21m2=0.1 molL130mL10-3126gmol1=0.2g21(3) 若分析天平的称量误差为0.0002g，则用邻苯二甲酸氢钾作基准物质时，其 称量的相对误差为：RE1= 0.05%g4 .

4、0g0002. 0无机及分析化学学习指导2RE2= 0.03%g6 . 0g0002. 0用草酸作基准物质时，其称量的相对误差为：RE1= 0.2%g1 . 0g0002. 0RE2= 0.1%g2 . 0g0002. 0(4) 通过以上计算可知，为减少称量时的相对误差，应选择摩尔质量较大的试剂 作为基准物质。 3有一铜矿试样，经两次测定，得知铜含量为 24.87%、24.93%，而铜的实际含量 为 25.05%。求分析结果的绝对误差和相对误差。 解：分析结果的平均值为：=(24.87%+24.93%) =24.90%x21因此，分析结果的绝对误差 E 和相对误差 RE 分别为：E =24.9

5、0% 25.05% = 0.15%Er = %60. 0%05.25%15. 04某试样经分析测得含锰百分率为 41.24，41.27，41.23 和 41.26。求分析结果的平 均偏差、相对平均偏差、标准偏差和相对标准偏差。 解：分析结果的平均值、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差 s 和相对标准偏xd 差分别为：=(41.24+41.27+41.23+41.26) = 41.25x41=(0.01+0.02+0.02+0.01) =0.015d41相对平均偏差 =% 036. 0% 10025.41015. 0s=018. 01401. 002. 002. 001. 02222 相对标准偏差

6、=%044. 010025.41018. 05分析血清中钾的含量，5 次测定结果分别为(mgmL1)： 0.160；0.152；0.154；0.156；0.153。计算置信度为 95%时，平均值的置信区间。/解： =(0.160+0.152+0.154+0.156+0.153) mgmL1=0.155 mgmL1x51s= mgmL1 =0.0032 mgmL115002. 0001. 0001. 0003. 0005. 022222置信度为 95%时，t95%=2.78= (0.1550.004) mgmL1 ntsx6某铜合金中铜的质量分数的测定结果为 0.2037；0.2040；0.20

7、36。计算标准偏差 s 及置信度为 90%时的置信区间。解： =(0.2037+0.2040+0.2036) = 0.2038x31s =0002. 0130002. 00002. 00001. 0222 置信度为 90%时，t90%=2.92= 0.20380.0003 ntsx7用某一方法测定矿样中锰含量的标准偏差为 0.12%，含锰量的平均值为 9.56%。 设分析结果是根据 4 次、6 次测得的，计算两种情况下的平均值的置信区间（95%置 信度） 。 解：当测定次数为 4 次、置信度为 95%时，t95%=3.18= (9.560.19)% ntsx当测定次数为 6 次、置信度为 95

8、%时，t95%=2.57= (9.560.13)% ntsx8标定 NaOH 溶液时，得下列数据：0.1014 mo1L1，0.1012 mo1L1，0.1011mo1L1，0.1019 mo1L1。用 Q 检验法进行检验，0.1019 是否应该舍弃？（置信度为 90%）解： Q =62. 085 1011. 01019. 01014. 01019. 0当 n=4，Q(90%) = 0.760.62，因此，该数值不能弃舍。 9测定某一热交换器中水垢的 P2O5和 SiO2的含量如下（已校正系统误差） % P2O5：8.44，8.32，8.45，8.52，8.69，8.38； % SiO2：1.

9、50，1.51，1.68，1.20，1.63，1.72。 根据 Q 检验法对可疑数据决定取舍，然后求出平均值、平均偏差、标准偏差、相 对标准偏差和置信度分别为 90%及 99%时的平均值的置信区间。无机及分析化学学习指导4解： Q（P2O5）=46. 03717 32. 869. 852. 869. 8Q(SiO2)=58. 05230 20. 172. 120. 150. 1当 n=6，置信度为 90%时，Q(90%) = 0.56， Q(90%) = 0.56 Q(P2O5) Q(90%) = 0.56 Q(SiO2) 因此 P2O5含量测定中的可疑数据 8.69 应该保留，而 SiO2含

10、量测定中的可 疑数据 1.20 应该弃舍； 置信度为 99%时，Q(99%) = 0.74， Q(99%) = 0.74 Q(P2O5)；Q(99%) = 0.74Q(SiO2) 因此 P2O5含量测定中的可疑数据 8.69 和 SiO2含量测定中的可疑数据 1.20 都应该保留。 因此，对于 P2O5的含量分析：=(8.44+8.32+8.45+8.52+8.69+8.38)=8.47x61=(0.03+0.15+0.02+0.05+0.22+0.09) =0.09d61s=13. 01609. 022. 005. 002. 015. 003. 0222222 相对标准偏差=%5 . 110

11、047. 813. 0测定次数为 6 次、置信度为 90%时，t90%=2.02= 8.470.11 ntsx测定次数为 6 次、置信度为 99%时，t99%=4.03= 8.470.21 ntsx对于 SiO2含量分析，当置信度为 90%时：=(1.50+1.51+1.68+1.63+1.72) =1.61x51=(0.11+0.10+0.07+0.02+0.11) =0.08d51s=10. 01511. 002. 007. 010. 011. 022222 /相对标准偏差=%2 . 610061. 110. 0测定次数为 5 次、置信度为 90%时，t90%=2.13= 1.610.10

12、 ntsx置信度为 99%时：=(1.50+1.51+1.68+1.20+1.63+1.72) =1.54x61=(0.04+0.03+0.14+0.34+0.09+0.18) =0.14d61s=19. 01618. 009. 034. 014. 003. 004. 0222222 相对标准偏差=%1210054. 119. 0测定次数为 6 次、置信度为 99%时，t99%=4.03= 1.540.31 ntsx10按有效数字运算规则，计算下列各式： (1) 2.1870.854 + 9.6102 0.03260.00814；(2 ) ；10000045. 1962.26)21.1044.

13、25(01012. 0(3) ；6 .136005164. 062.5082. 9(4) pH=4.03，计算 H+浓度。 解：(1)2.1870.854 + 9.6102 0.03260.00814 =1.868+0.0960.000265=1.964(2) =0.00413910000045. 1962.26)21.1044.25(01012. 0 1000004. 196.2623.1501012. 0(3) =704.76 .136005164. 062.5082. 9(4) pH=4.03，则H+=9.3105 mo1L1 11已知浓硫酸的相对密度为 1.84，其中 H2SO4含量为

14、 98%，现欲配制 1 L 0.1 molL1的 H2SO4溶液，应取这种浓硫酸多少毫升？ 解：设应取这种浓硫酸 V 毫升，则0.1 molL11L= 11molg9898. 0mLg84. 1VV=5mL无机及分析化学学习指导612现有一 NaOH 溶液，其浓度为 0.5450 molL1，取该溶液 50.00 mL，需加水多少 毫升才能配制成 0.2000 mo1L1的溶液？ 解：设需 V 毫升水，则0.5450 molL150.00 mL =0.2000 molL1 (50.00+V) mL V=86.25mL 13计算 0.1015 mo1L1HCl 标准溶液对 CaCO3的滴定度。

15、解：HCl 与 CaCO3的反应式为： 2HCl+ CaCO3=CaCl2+CO2+H2O 因此，n(HCl)=2n(CaCO3)=3HCl/CaCOT3CaCOHClHCl21MVc=1131molg1 .100mLL10Lmol1015. 021=0.005080gmL1 14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 mo1L1HCl 溶液 25.00 mL，煮沸除去 CO2，用浓度为 0.2012 molL1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： n(HCl)=2n(CaCO

16、3) ； n(HCl)=n(NaOH)w(CaCO3)= s3)CaCO( mms33)CaCO()CaCO( mMn= sNaOHNaOHHClHCl)3CaCO()(21mMVcVc=g3000. 0molg1 .100mol10)84. 52012. 000.252500. 0(2113= 0.8467 15用开氏法测定蛋白质的含氮量，称取粗蛋白试 1.658g，将试样中的氮转变为 NH3并以 25.00mL 0.2018molL1的 HCl 标准溶液吸收，剩余的 HCl 以 0.1600molL1NaOH 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

17、量分数。 解：滴定反应分两步进行：NH3 +HC l= NH4Cl HCl + NaOH = NaCl + H2Ow(N)=sNNsN mMnmmsNNaOHNaOHHClHCl)(mMVcVc=g658. 1molg01.14mol10)1600. 015. 92018. 000.25(13/=0.0302616用 KIO3作基准物质标定 Na2S2O3溶液。称取 0.2001 g KIO3与过量 KI 作用，析 出的碘用 Na2S2O3溶液滴定，以淀粉作指示剂，终点时用去 27.80 mL，问此 Na2S2O3溶液浓度为多少？每毫升 Na2S2O3溶液相当于多少克碘？ 解：有关反应为：5I

18、+IO3+6H+ = 3I2+3H2O I2+2S2O32=2I+S4O62n(KIO3) =n(I2) = n(Na2S2O3)31 61n(KIO3) =mol10350. 9mol214.0gg 2001. 0)3KIO()3KIO(41 Mmc(Na2S2O3)=0.2018mo1L1)OSNa()(6 )OSNa()OSNa(3223KIO322322 Vn VnL1080.27mol10350. 96 34每毫升 Na2S2O3溶液相当于碘的质量为： m(I2)=)I ()OSNa()OSNa(21)I ()OSNa(21)I ()I (2322322232222MVcMnMn=0

19、.2018 mo1L1103L253.8 g mo1121=0.02561g 17称取制造油漆的填料(Pb3O4) 0.1000 g，用盐酸溶解，在热时加 0.02 molL1K2Cr2O7溶液 25 mL，析出 PbCrO4：2Pb2+ + Cr2O72 + H2O = 2PbCrO4+ 2H+ 冷后过滤，将 PbCrO4沉淀用盐酸溶解，加入 KI 溶液，以淀粉为指示剂，用 0.1000 molL1 Na2S2O3溶液滴定时，用去 12.00 mL。求试样中 Pb3O4的质量分 数。 （Pb3O4相对分子量为 685.6） 解：有关反应为： Pb3O4(s) + 8HCl = 3PbCl2

20、+ Cl2 + 4H2OCr2O72+ 6I +14H+ = 2Cr3+ +3I2 +7H2O I2 + 2S2O32 = 2I + S4O62n(Pb3O4)=n(Pb2+)=n(CrO42) =n(Cr2O72)=n(I2) =n(Na2S2O3)31 31 32 92 919141. 01000. 06 .6851000.121000. 091)OPb()OSNa()OSNa(91 )OPb()OPb()OPb()OPb(3s43322322s4343s43 43 mMVcmMn mmw18水中化学耗氧量(COD)是环保中检测水质污染程度的一个重要指标，是指在特定 条件下用一种强氧化剂(

21、如 KMnO4、K2Cr2O7)定量地氧化水中的还原性物质时所无机及分析化学学习指导8消耗的氧化剂用量(折算为每升多少毫克氧，用(O2)表示，单位为 mgL1） 。今 取废水样 100.0 mL，用 H2SO4酸化后，加入 25.00 mL 0.01667 molL1的 K2Cr2O7标准溶液，用 Ag2SO4作催化剂煮沸一定时间，使水样中的还原性物质 氧化完全后，以邻二氮菲-亚铁为指示剂，用 0.1000 molL1的 FeSO4标准溶液返 滴，滴至终点时用去 15.00 mL。计算废水样中的化学耗氧量。 (提示：O2 + 4H+ + 4e = 2H2O ，在用 O2和 K2Cr2O7氧化同

22、一还原性物质时，3 mol O2 相当于 2 mol K2Cr2O7。 ） 解：滴定反应为：6Fe2+ Cr2O72+14H+= 6Fe3+2Cr3+7H2O6n(K2Cr2O7)= n(Fe2+) 根据提示 2n(K2Cr2O7) 3n(O2) n(O2) = (3/2)n(K2Cr2O7)13133s22 722722s722ssLmg04.80L100 .100molmg1032.00mol10)00.151000. 06100.2501667. 0(23)2O()Fe()Fe(61)OCrK()OCrK(23)2O()OCrK(23)2O()2O()2O()2O( VMVcVcVMnV

23、Mn Vm19称取软锰矿 0.1000 g，用 Na2O2熔融后，得到 MnO42，煮沸除去过氧化物。酸 化后，MnO42歧化为 MnO4和 MnO2。过滤，滤去 MnO2，滤液用 21.50 mL 0.1000 molL1的 FeSO4标准溶液滴定。计算试样中 MnO2的含量。 解：有关反应为： MnO2 + Na2O2 = Na2MnO43MnO42 + 4H+ = 2MnO4+ MnO2 + 2H2OMnO4 + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O n(MnO2) = n(MnO42) =n(MnO4) =n(Fe2+)231035608. 0g1000.

24、 0molg94.86L1050.21Lmol1000. 0103)(MnO)Fe()Fe(103)(MnO)Fe(103)(MnO)(MnO)(MnO)(MnO131s222s22s22s2 2 mMVcmMnmMn mmw20Four measurements of the weight of an object whose correct weight is 0.1026 g are 0.1021g,0.1025g,0.1019g,0.1023g. Calculate the mean, the average deviation, the relative average deviat

25、ion(%), the standard deviation, the relative standard deviation(%), the error of the mean, and the relative error of the mean(%). Solution: /=(0.1021+0.1025+0.1019+0.1023) g = 0.1022gx41=(0.0001+0.0003+0.0003+0.0001) g = 0.0002gd41relative average deviation dr =100% = 0.2%0.1022g0.0002gs=0.0003gg140

26、001. 00003. 00003. 00001. 02222 relative standard deviation CV =100% = 0.3%0.1022g0.0003gerror of the mean E = xT = 0.1022g 0.1026g = 0.0004gxrelative error of the mean Er = %4 . 0%1000.1026g0.0004g21A 1.5380g sample of iron ore is dissolved in acid, the iron is reduced to the +2 oxidation state qua

27、ntitatively and titrated with 43.50 mL of KMnO4 solution (Fe2+ Fe3+), 1.000 mL of which is equivalent to 11.17 mg of iron. Express the results of the analysis as (1) w(Fe); (2) w(Fe2O3); (3) w(Fe3O4). Solution:The reaction is MnO4 + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O (1) 1.000 mL of which is equivale

28、nt to 11.17 mg of iron, therefore,3159. 0g5380. 1mL50.43mLg1017.11)KMnO(mLg1017.11)Fe()Fe(13s413smV mmw(2) n(Fe2O3)= (1/2)n(Fe2+)(3) n(Fe3O4)= (1/3)n(Fe2+)4517. 0g5380. 1mL50.43mLg1017.1185.557 .159 21)OFe(Fe)()Fe( 21)OFe()Fe(21)OFe()OFe()OFe()OFe(13s32s32s3232s32 32 mMMmmMnmMn mmw无机及分析化学学习指导104365. 0g5380. 1mL50.43mLg1017.1185.555 .23131)OFe(Fe)()Fe( 31)OFe()Fe(31 )OFe()OFe()OFe()OFe(13s43s43s4343s43 43 mMMmmMnmMn mmw