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分析化学答案-上册-第四版-高等教育出版社

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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)2)(过量)?2?0.150?20.0?0.150?30.0?0.015mol?L?11.2 称取纯金属锌0.3250g,溶于HCl后,稀

(20.0?30.0)?2释到250mL容量瓶中,计算c(Zn2+)。

m0.3250?103??0.01988mol?L?1 答案:c(Zn)?M?V65.39?250.02?

1.3 欲配制Na2C2O4溶液用于标定KMnO4溶液(在酸性介质中),已知c?KMnO4??0.10mol?L,若要使标定时两种溶液消耗的体积相近,问应配制多大浓度(c)的Na2C2O4溶液?要配制100mL溶液,应称取Na2C2O4多少克? 答案:2MnO4?5C2O4?16H?2???1?5???1?2Mn2??10CO2?8H2O

?1??1?n?KMnO4??n?Na2C2O4? ?5??2??1??1?c?KMnO4??V?KMnO4??c?Na2C2O4??V?Na2C2O4? ?5??2?若:V(KMnO4)?V(Na2C2O4) 则:c(Na2C2O4)?1?1?c?KMnO4??0.050mol?L?1 2?5?m(Na2C2O4)?0.050?100?10?3?134.0?0.67g

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?c?KMnO4??V?KMnO4?5?(CaO)?ms?103???1M?CaO?2 40%?5?0.020?30?56.08?1002ms?10 ms?0.21g?1?K2Cr2O7??0.1200mol?L?1,为避免计算,直接从所消耗的K2Cr2O7?6?可编辑

1.5 某铁厂化验室常需要分析铁矿中铁的含量。若c?.

溶液的毫升数表示出铁的含量(%),应当称取铁矿多少克?

?1?c?K2Cr2O7??V?K2Cr2O7??M?Fe??1??3??m?cKCrO?MFe?100?10??6s227??答案:w(Fe)? ?V?K2Cr2O7?%?6?3ms?10 ?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(Na2HPO4?12H2O)?c(HCl)?V(HCl)?M(Na2HPO4?12H2O)0.1012?27.30?358.1?100%??100%?112.0% 33ms?100.8835?10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)

答案:

?1?[c(EDTA)?V(EDTA)?c(Zn2?)?V(Zn2?)]?M?Al2O3??2??100%w(Al2O3)?ms?103(0.02081?30.00?0.02035?6.50)?101.96?100% 2?0.2018?103?12.43%?

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:

1CaCO3,HCl,NaOH 2 根据等物质的量规则:

?1?n?CaCO3??n(HCl)?n(NaOH) ?2?2?0.1750?1033.05?22.06c(HCl)?40.00c(HCl)?即:

100.0920.00解得: c(HCl)?0.0954mol?L

?1c(NaOH)?0.0954?22.06?0.1052mol?L?1

20.00

1.9 酒石酸(H2C4H4O6)与甲酸(HCOOH)混合液10.00mL,用0.1000 mol·L-1 NaOH滴定至C4H4O2-6与HCOO-,耗去15.00mL。另取10.00mL混合液,加入0.2000 mol·L-1 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-1 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))

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答案:酸碱反应中的基本单元:

1H2C4H4O6,HCOOH,NaOH 2氧化还原反应中的基本单元:

11H2C4H4O6,HCOOH,Ce(IV),Fe+2 102根据等物质的量规则:

??1?n(HCOOH)?nHCHO?2446??n(NaOH)??2?? ?11????2??n?HCOOH??n?H2C4H4O6??n(Fe)?n?Ce(IV)????10???2即:

??1?10.00c(HCOOH)?10.00cHCHO?2446??0.1000?15.00??2?? ?11?????10.00c?HCOOH??10.00c?H2C4H4O6??0.1000?10.00?0.2000?30.00??2??10??解得:

?c(H2C4H4O6)?0.03333mol?L?1 ??1?c(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耗25.00mL。现移取上述KHC2O4·H2C2O4溶液20.00mL,酸化后用0.04000 mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点时需要多少毫升? 答案:酸碱反应中:

?1?n?KHC2O4?H2C2O4??n(NaOH) ?3?氧化还原反应中:

?1??1?n?KHC2O4?H2C2O4??n?KMnO4? ?4??5?V(KMnO4)?4?20.00?0.1500?25.00?20.00mL

25.00?3?5?0.04000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

。 B和1:G表示)解: 最底浓度 ?B?m1??20?g?mL?1 V0.05??B?G?106

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?G?106?B106??5?104 201: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-1。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?

(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AsO43-还原为AsO33-?

答:(1) H2O2+2H+ +2e=2H2O E0=1.77 V Sn4++2e=Sn2+ Eo=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

I-是比AsO33-强的还原剂,所以NH4I可以还原AsO43-

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。

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(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。

(3)生成的硫化物为黄色,则Pb2+﹑Bi3+﹑Cu2+﹑Hg2+不存在。

根据以上判断,可知,有:Cd2+﹑Sn(IV)﹑As(III)﹑As(V)﹑也可有Sb(III)﹑Sb(V)存在。 9.从试液中分离第三组阳离子时为何要采取下列措施? (1) 加NH3-NH4Cl使溶液的pH≈9;

(2) 为什么要使用新配制的(NH4)2S溶液和氨水?

答:(1)在第三组离子的沉淀中,Al(OH)3和Cr(OH)3属于两性氢氧化物,酸度高时沉淀不完全,酸度太低又容易形成偏酸盐而溶解。另一方面当pH>10时,部分的Mg2+生成Mg(OH)2沉淀。实验证明控制在pH=9.0 ,为沉淀第三组离子最适宜的条件,在沉淀本组离子的过程中,随着反应的进行,溶液pH降低。因此加入NH3-NH4Cl 缓冲溶液来保持pH=9.0 。 (2)(NH4)2S放置太久,部分S2-可被氧化成SO42-。氨水放置太久,会吸收空气中的CO2产生CO32-,故而使第四组的Ba2+﹑Sr2+﹑Ca2+ 部分沉淀于第三组。所以,必须使用新配制的(NH4)2S和氨水。 10.加入一种试剂将下列各组氢氧化物中的前一个溶解,使两者分离:

(1)Co(OH)2-Al(OH)3(2)Zn(OH)2-Fe(OH)3(3)Zn(OH)2-Ni(OH)2(4)Cr(OH)3-Co(OH)2(5)Ni(OH)2-Al(OH)3 答:(1)加过量氨水,则Co(OH)2生成Co(NH3)62+溶解,而Al(OH)3不溶。 (2)加适当过量的NaOH,则Zn(OH)2生成ZnO22-溶解,而Fe(OH)3不溶。 (3)加适当过量的NaOH,则Zn(OH)2生成ZnO22-溶解,而Ni(OH)2不溶。 (4)加适当过量的NaOH,则Cr(OH)3生成CrO2- 溶解,而Co(OH)2不溶。 (5)加过量氨水,则Ni(OH)2生成Ni(NH3)62+溶解,而Al(OH)3不溶。

11.分析第三组阳离子未知物时,在下列各种情况下哪些离子不可能存在? (1) 固体试样是无色晶体混合物;

(2) 从试液中分出第一、二组阳离子沉淀,除去剩余的H2S并加入NH3-NH4Cl后,无沉淀产生; (3) 继(2)加热试液,并加入组试剂(NH4)2S或TAA后得白色沉淀。 解: (1)有色离子不存在,如:Fe3+﹑Fe2+﹑Cr3+﹑Mn2+﹑Co2+ 和Ni2+。

(2)表示Al3+也不可能存在。

(3)加入组试剂(NH4)2S或TAA得白色沉淀,则又一次证明了Fe3+﹑Fe2+﹑Cr3+﹑Mn2+﹑Co2+ 和Ni2+不存在。 由以上推断试样中可能有Zn2+存在。

12.一无色溶液中只含有第三组阳离子,将它分为三份,得到以下实验结果: (1) 在NH4Cl存在下加过量氨水,无沉淀;

(2) 在NH3-NH4Cl存在下加(NH4)2S,得淡黄色沉淀;

(3) 加NaOH搅拌,得到淡棕色沉淀;再加过量NaOH,有一部分沉淀溶解,不溶的部分在放置过程中颜色变深。 试判断什么离子存在,什么离子不存在,什么离子存在与否不能确定。

解:由(1)可以判断Al3+﹑Cr3+和Fe3+不存在,由(2)可知Fe3+﹑Fe2+﹑Co2+和Ni2+不存在,Mn2+可能存在,由(3)可知Mn2+和Zn2+存在。

综上所述,则存在的离子为Mn2+和Zn2+, 不可能存在的离子为Al3+﹑Cr3+﹑ Fe3+﹑Fe2+﹑Co2+和Ni2+ ;少量Al3+﹑Cr3+ 存在与否不能决定。

13.在系统分析中,分出第三组阳离子后为什么要立即处理第四组阳离子的试液?怎样处理?

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答:分出第三组阳离子的试液含有大量的S,S易被空气中的氧氧化成SO42-,则使部分Ba2+﹑Sr2+生成难溶解的硫酸盐,影响的分析,所以要立即处理含有第四﹑五组阳离子的试液。处理的方法是:将试液用HAc酸化加热煮沸,以除去H2S。 14.用Na3Co(NO2)6法鉴定K+时,如果发生下列错误,其原因可能是什么? (1) 试样中无K+,却鉴定有K+;(2)试样中有K+,却鉴定无K+。

答:(1)NH4+与Na3Co(NO2)6生成橙黄色沉淀 (NH4)2NaCo(NO2)6干扰K+ 的鉴定,所以如果氨盐没有除净,则K+便出现过

度检出。

(2)K+未检出的原因有三:a.酸度条件控制不当。检定K+的反应条件应在中性或弱酸性中进行。如果溶液为强酸性或强碱性,则Co(NO2)63-分解。b.试剂放置过久。试剂久置和日光照射下易发生分解。c.存在其他还原剂或氧化剂。还原剂能将试剂中的Co3+还原为Co2+;氧化剂能将试剂中的NO2-氧化为NO3-。 15.如何区别下列各对固体物质:

(1)NH4Cl与NaCl (2) (NH4)2C2O4与(NH4)2SO4 (3)BaCl2与CaCl2 (4) (NH4)2C2O4与NH4Cl 答: (1)加碱产生NH3者为NH4Cl 。

(2)加BaCl2生成不溶于稀HCl的白色沉淀BaSO4者,为(NH4)2SO4 。 (3)加饱和(NH4)2SO4产生白色沉淀的为BaCl2 。

(4)加CaCl2生成白色沉淀CaC2O4者,为(NH4)2C2O4 。

16.有下列七种物质,以两种或更多种混合,然后做(1)~(4)项实验,试判断存在的、不存在的和存在与否不能确定的物质各是什么?

BaCl2,Ca(NO3)2,MgCl2,K2CrO4,NaCl,(NH4)2SO4,(NH4)2C2O4

(1) 加水配制成0.1mol?L-1 溶液,得白色沉淀A和无色溶液B; (2) A全溶于稀HCl溶液;

(3) B中加0.1mol?L-1Ba(NO3)2,得到的白色沉淀不溶于稀HCl溶液; (4) 灼烧除去(B)中的铵盐,加NH3后无沉淀生成。

解:(1)既然沉淀为白色,溶液为无色,则有色物质K2CrO4不存在。

(2)由(1)得白色沉淀溶于稀HCl。则BaCl2与(NH4)2SO4不可能同时存在,而溶于稀HCl的白色沉淀,必定是草酸盐。所以(NH4)2C2O4肯定存在。

(3)试验表明(NH4)2SO4存在,则BaCl2肯定不存在,既然BaCl2不存在,则试验(1)生成的白色沉淀只能是CaC2O4 。所以Ca(NO3)2肯定存在。

(4)实验(4)表明MgCl2不存在。 综上所述分析结果为:

存在的物质有:(NH4)2C2O4 ﹑(NH4)2SO4 和Ca(NO3)2 ; 不存在的物质有:K2CrO4 ﹑ BaCl2 ﹑ MgCl2 ;

存在与否不能判断的为:NaCl 。

17.有一阴离子未知溶液,经过本书所叙述的各项初步实验后,都未得到肯定结果,试判断还需要对哪些阴离子进行鉴定?

答:由分组实验肯定第一﹑二组阴离子不存在,由挥发性实验和氧化还原试验,肯定NO2-和S2O32-不存在。所以只有NO3-和Ac-不能肯定,还需进行鉴定。

18.有一阴离未知溶液,在初步试验中得到以下结果,试将应进行分别鉴定的阴离子列出。 (1) 加稀H2SO4时有气泡发生; (2) 在中性时加BaCl2有白色沉淀;

(3) 在稀HNO3存在下加AgNO3得白色沉淀; (4) 在稀H2SO4存在下加KI-淀粉溶液无变化; (5) 在稀H2SO4存在下加I2-淀粉溶液无变化; (6) 在稀H2SO4条件下加KMnO4,紫红色褪去。

答:(1)加稀H2SO4有气泡产生,则SO32-﹑S2O32-﹑CO32-﹑S2-﹑NO2-可能存在 。

(2)在中性溶液中加BaCl2溶液有白色沉淀,则SO42-﹑SO32-﹑S2O32-﹑CO32-﹑PO43-﹑SiO32-可能存在。

(3)在稀HNO3存在下加AgNO3溶液有白色沉淀,则Cl-可能存在;Br-﹑I-﹑S2-不可能存在。

2-2-

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(4)在稀H2SO4存在下加KI-淀粉溶液无明显变化,则NO2-不可能存在。

(5)在稀H2SO4存在下加I2-淀粉溶液无明显变化,则SO32-﹑ S2O32-﹑ S2-不可能存在。

(6)在稀H2SO4酸性条件下加KMnO4紫红色褪去,则SO32-﹑S2O32-﹑ Cl-(大量)﹑Br-﹑I-﹑S2-﹑NO2-可能存在。 从以上各初步实验结果来看,肯定不存在的阴离子有:Br-﹑I-﹑S2-﹑NO2-﹑SO32-﹑SO32-﹑S2O32- 。所以还应进行分别鉴定的阴离子为:SO42-﹑CO32-﹑PO43-﹑SiO32-﹑ Cl-﹑NO3-和Ac-七种阴离子。

19.有一能溶于水的混合物,已经在阳离子分析中鉴定出有Pb2+,问在阴离子分析中哪些离子可不必鉴定? 答:第一 ﹑二组阴离子的铅盐都难溶于水,既然混合物能溶于水。已经鉴定出有Pb2+,所以第一 ﹑二组阴离子可不鉴定。 20.溶解试样的溶剂为什么一般不用H2SO4和HAc?

答:因为H2SO4与较多的阳离子生成难溶解的硫酸盐沉淀。HAc的酸性太弱,溶解能力差。所以一般不用H2SO4和HAc溶解试样。

21.有一固体试样,经过以下各项实验并得出相应的结果,试判断哪些阳离子和阴离子尚需鉴定? (1) 试样本身无色,易溶于水,溶液亦无色; (2) 焰色试验时火焰为黄色;

(3) 溶于稀HCl溶液,无可觉察的反应; (4) 试样与浓H2SO4不发生反应;

(5) 试样与NaOH溶液一起加热时不产生NH3,得白色胶状沉淀; (6) 进行阴离子初步试验,溶液呈中性时,加BaCl2溶液不生成沉淀。

答: (1)试样本身无色,溶于水所得溶液亦无色,则有色离子如:Cu2+﹑Fe3+﹑Fe2+﹑Cr3+﹑Mn2+﹑Co2+ 和Ni2+不可能存

在。

试样易溶于水,则易水解析出的难溶化合物离子不可能存在。如:Bi3+﹑Sb(III)﹑Sb(V)﹑Sn(II)﹑和Sn(IV)﹑等离子。

(2)焰色试验时火焰为黄色,则有Na+存在,其他有明显焰色反应的离子,如:Ba2+﹑Ca2+﹑Sr2+﹑Cu2+﹑K+等离子不可能存在。 (3)溶于稀HCl无可觉察的反应,则Ag+﹑Hg22+﹑Pb2+离子不存在,另外在酸性溶液中具有挥发性的阴离子,如:SO32-﹑S2O32-﹑CO32-﹑S2-﹑NO2- 。与酸作用能生成沉淀的SiO3-都不可能存在。

(4)试样与浓H2SO4 不发生反应,则能生成难溶性硫酸盐的离子,如:Pb2+﹑Ba2+﹑Sr2+﹑Ca2+(大量)﹑Ag+﹑Hg22+ 等离子不存在。另外证明挥发性阴离子及还原性的I-不存在。

(5)与NaOH一起加热不放出 NH3 ,则表示 NH4+不存在。生成有色沉淀的阳离子亦不存在,如:Ag+﹑Hg22+ ﹑Cu2+﹑Hg2+﹑Fe3+﹑Fe2+﹑Cr3+﹑Mn2+﹑Co2+ 和Ni2+等离子。

(6)在中性溶液中与BaCl2溶液不产生沉淀,则表示第一组阳离子不存在。

总括以上分析推断,尚需要鉴定的离子有:

阳离子:Cd2+﹑As(III)﹑As(V)﹑Al3+﹑Zn2+﹑Mg2+﹑Na+等离子。 阴离子: Cl-﹑Br-﹑NO3-﹑Ac- 等离子。

第三章 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;

(4) 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。

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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

根据?r??a?100%可得 ??r0.1g??0.0002g?100%??0.2%

0.1000g?0.0002g?100%??0.02%

1.0000g ?r1g? 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 ??r2mL? ?r20mL?0.02mL?100%??1%

2mL?0.02mL??100%??0.1%

20mL 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:

?MnO20.80005?8.00?0.1000?10?3?)?86.942?126.07?100%

0.5000(可编辑

.

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?0.020?126.07?0.13g 20.0002g?100%?0.15%

0.13g 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?0.020?204.22?0.41g 20.0002g?100%?0.049%

0.41g 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( )

A. 在所测定的数据中有95%在此区间内;

B. 若再进行测定,将有95%的数据落入此区间内; C. 总体平均值μ落入此区间的概率为0.95; D. 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( )

A. 标准偏差 B. 相对标准偏差 C. 极差

D. 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分子误乘以2,因此正确的结果应

可编辑

.

为15.34%,问正确的相对标准偏差应为多少? 解:根据

Sr1?Sx??100%

S?100% 则S=0.1534%

30.68% 得 0.5%? 当正确结果为15.34%时, Sr2?Sx??100%?0.1534%?100%?1.0%

15.34% 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%?24.83%

3?(2)24.87%

(3)?a?x?T?24.83%?25.06%??0.23% (4)Er?Ea?100%??0.92% T 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%?67.40%?67.43%

5?10.05%?0.06%?0.04%?0.03% d??|di|??0.04%

n5?(2)dr??d0.04%?100%??100%?0.06% x67.43%?(3)S??dSx?2in?1?(0.05%)2?(0.06%)2?(0.04%)2?(0.03%)2?0.05%

5?1(4)Sr??100%?0.05%?100%?0.07%

67.43%(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??x39.12%?39.15%?39.18%?39.15% ?n?3? ?a1?x?T?39.15%?39.19%??0.04% S1??d2in?1?(0.03%)2?(0.03%)2?0.03%

3?1可编辑

.

Sr1? 乙:x2??S1x??100%?0.03%?100%?0.08%

39.159.19%?39.24%?39.28%?39.24%

3? ?a2?x?39.24%?39.19%?0.05% S2? Sr2??dS2x2?(0.05%)2?(0.04%)2??0.05% n?13?1i2?100%?0.05%?100%?0.13%

39.24% 由上面|Ea1|<|Ea2|可知甲的准确度比乙高。 S1

17. 现有一组平行测定值,符合正态分布(μ=20.40,σ2=0.042)。计算:(1)x=20.30和x=20.46时的u值;(2)测定值

在20.30 -20.46区间出现的概率。 解:(1)根据u? u1=

x???得

20.30?20.4020.46?20.40??2.5 u2??1.5

0.040.04(2)u1=-2.5 u2=1.5 . 由表3—1查得相应的概率为0.4938,0.4332

则 P(20.30≤x≤20.46)=0.4938+0.4332=0.9270

18. 已知某金矿中金含量的标准值为12.2g?t-1(克·吨-1),δ=0.2,求测定结果大于11.6的概率。 解: u?x???=

11.6?12.2??3

0.2 查表3-1,P=0.4987 故,测定结果大于11.6g·t-1的概率为: 0.4987+0.5000=0.9987

19. 对某标样中铜的质量分数(%)进行了150次测定,已知测定结果符合正态分布N(43.15,0.232)。求测定结果大于

43.59%时可能出现的次数。 解: u?x???=

43.59?43.15?1.9

0.23 查表3-1,P=0.4713 故在150次测定中大于43.59%出现的概率为: 0.5000-0.4713=0.0287

4 因此可能出现的次数为 150?0.0287?(次)

20. 测定钢中铬的质量分数,5次测定结果的平均值为1.13%,标准偏差为0.022%。计算:(1)平均值的标准偏差;(2)

μ的置信区间;(3)如使μ的置信区间为1.13% ±0.01%,问至少应平行测定多少次?置信度均为0.95。 解:(1) ???x?n?0.022%5?0.01%

(2)已知P=0.95时,u??1.96,根据 ??x?u?

x?? 得??1.13%?1.96?0.01%?1.13%?0.02% 钢中铬的质量分数的置信区间为1.13%?0.02%

可编辑

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(3)根据??x?tp,fs??x?tp,fx???sn

得x????tp,fsn??0.01%

tn0.01%?0.5

0.022%2.0921?0.5

已知s?0.022% , 故

? 查表3-2得知,当f?n?1?20 时,t0.95,20?2.09 此时

即至少应平行测定21次,才能满足题中的要求。 21. 测定试样中蛋白质的质量分数(%),5次测定结果的平均值为:34.92,35.11,35.01,35.19和34.98。(1)经统计处

理后的测定结果应如何表示(报告n,x和s)?(2)计算P=0.95时μ的置信区间。 解:(1)n=5

?x??x34.92%?35.11%?35.01%?35.19%?34.98%??35.04% n52s??di0.122?0.072?0.032?0.152?0.062??0.11% n?15?1?经统计处理后的测定结果应表示为:n=5, x?35.04%, s=0.11%

(2)x?35.04%, s=0.11% 查表t0.95,4=2.78

因此 ??x?tp,f??sn?35.04%?2.78?0.11%5?35.04%?0.14%

22. 6次测定某钛矿中TiO2的质量分数,平均值为58.60%,s=0.70%,计算:(1) 的置信区间;(2)若上述数据均为3

次测定的结果, 的置信区间又为多少?比较两次计算结果可得出什么结论(P均为0.95)? 解:(1)x?58.60%, s=0.70% 查表t0.95,5=2.57

因此 ??x?tp,f???sn?58.60%?2.57?0.70%6?58.60%?0.73%

(2)x?58.60%, s=0.70% 查表t0.95,2=4.30

因此 ??x?tp,f?sn?58.60%?4.30?0.70%3?58.60%?1.74%

?由上面两次计算结果可知:将置信度固定,当测定次数越多时,置信区间越小,表明x越接近真值。即测定的

准确度越高。

23. 测定石灰中铁的质量分数(%),4次测定结果为:1.59,1.53,1.54和1.83。(1)用Q检验法判断第四个结果应否弃

去?(2)如第5次测定结果为1.65,此时情况有如何(Q均为0.90)?

可编辑

.

解:(1)Q?xn?xn?11.83?1.59??0.8

xn?x11.83?1.53 查表3-3得Q0.90,4=0.76,因Q>Q0.90,4 , 故1.83这一数据应弃去。 (2)Q?xn?xn?11.83?1.65??0.6

xn?x11.83?1.53 查表3-3得Q0.90,5=0.64,因Q

24. 用K2Cr2O7基准试剂标定Na2S2O3溶液的浓度(mol·L-1),4次结果为:0.1029,0.1056,0.1032和0.1034。(1)用格

鲁布斯法检验上述测定值中有无可疑值(P=0.95);(2)比较置信度为0.90和0.95时μ的置信区间,计算结果说明了什么? 解:(1) x??0.1029?0.1032?0.1034?0.1056?0.1038

4s??di?0.00092?0.00062?0.00042?0.00182??0.0011n?14?1x?x10.1038?0.1029??0.82 s0.0011x?x40.1056?0.1038??1.64 s0.0011?2

G1? G1?查表3-4得, G0.95,4=1.46 , G1G0.95,4故0.1056这一数据应舍去。 (2) x??0.1029?0.1032?0.1034?0.1032

3s??di0.00032?0.00022??0.00025 n?13?12当 P=0.90时,t0.90,2?2.92 因此 ?1?x?tp,f?sn?0.1032?2.92?0.000253?0.1032?0.0004

当 P=0.95时,t0.95,2?4.30 因此

?1?x?tp,f?sn?0.1032?4.30?0.000253?0.1032?0.0006

由两次置信度高低可知,置信度越大,置信区间越大。

25. 已知某清洁剂有效成分的质量分数标准值为54.46%,测定4次所得的平均值为54.26%,标准偏差为0.05%。问置信

度为0.95时,平均值与标准值之间是否存在显著性差异? 解:根据t?|x?T||54.26%?54.46%|??4 sx0.05%?查表3-2得t0.95,3=3.18 , 因t>t0.95,3 ,说明平均值与标准值之间存在显著性差异。

26. 某药厂生产铁剂,要求每克药剂中含铁48.00mg.对一批药品测定5次,结果为(mg·g-1):47.44,48.15,47.90,47.93

可编辑

.

和48.03。问这批产品含铁量是否合格(P=0.95)? 解: x??147.44?48.15?47.90?47.93?48.03x??47.89 ?in5(0.45)2?(0.26)2?(0.01)2?(0.04)2?(0.14)2 s??0.27

5?1

t?|x?T||47.89?48.00|??0.41 s0.27?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-1),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 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 n2=5 x2?0.1020 s2?2.4?10 F???4??4

s1s222(3.9?10?4)2??2.64 (2.4?10?4)2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)2(4?1)?(2.4?10?4)2(5?1)?3.1?10?4

(4?1)?(5?1)t?|x1?x2|n1n2|0.1017?0.1020|4?5??1.44 ?4sn1?n24?53.1?10? 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)+1.7×10-4 -(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 =5.34

(4) pH=1.05 ,[H+]=8.9×10-2

可编辑

?.

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

6

s??di?0.02%2?0.07%2?0.04%2?0.04%2?0.18%2?0.10%2??0.10%n?16?12G1?x?x160.74%?60.56%??1.8 s0.10%x6?x60.84%?60.74%??1.0 s0.10%?? G2? 查表3-4得, G0.95,6=1.82 , G1

第三章思考题与习题

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

可编辑

.

根据?r??a?100%可得 ??r0.1g??0.0002g?100%??0.2%

0.1000g?0.0002g?100%??0.02%

1.0000g ?r1g? 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 ??r2mL? ?r20mL?0.02mL?100%??1%

2mL?0.02mL??100%??0.1%

20mL 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:

?MnO20.80005?8.00?0.1000?10?3?)?86.942?126.07?100%

0.5000(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:

可编辑

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m1? 相对误差为 ?r1?0.1?0.020?126.07?0.13g 20.0002g?100%?0.15%

0.13g 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?0.020?204.22?0.41g 20.0002g?100%?0.049%

0.41g 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?Sx??100%

S?100% 则S=0.1534%

30.68% 得 0.5%? 当正确结果为15.34%时, Sr2?Sx??100%?0.1534%?100%?1.0%

15.34% 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。

可编辑

.

解:(1)x??24.87%?24.93%?24.69%?24.83%

3?(2)24.87%

(3)?a?x?T?24.83%?25.06%??0.23% (4)Er?Ea?100%??0.92% T 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%?67.40%?67.43%

5?10.05%?0.06%?0.04%?0.03% d??|di|??0.04%

n5?(2)dr??d0.04%?100%??100%?0.06% x67.43%?(3)S??dSx?2in?1?(0.05%)2?(0.06%)2?(0.04%)2?(0.03%)2?0.05%

5?1(4)Sr??100%?0.05%?100%?0.07%

67.43%(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??x39.12%?39.15%?39.18%?39.15% ?n?3? ?a1?x?T?39.15%?39.19%??0.04% S1? Sr1???dS1x?2in?1?(0.03%)2?(0.03%)2?0.03%

3?10.03%?100%?0.08%

39.15%?100%? 乙:x2?39.19%?39.24%?39.28%?39.24%

3? ?a2?x?39.24%?39.19%?0.05% S2??d(0.05%)2?(0.04%)2??0.05% n?13?1i2可编辑

.

Sr2?S2x2??100%?0.05%?100%?0.13%

39.24% 由上面|Ea1|<|Ea2|可知甲的准确度比乙高。 S1

17. 现有一组平行测定值,符合正态分布(μ=20.40,σ2=0.042)。计算:(1)x=20.30和x=20.46时的u值;(2)测定值

在20.30 -20.46区间出现的概率。 解:(1)根据u? u1=

x???得

20.30?20.4020.46?20.40??2.5 u2??1.5

0.040.04(2)u1=-2.5 u2=1.5 . 由表3—1查得相应的概率为0.4938,0.4332

则 P(20.30≤x≤20.46)=0.4938+0.4332=0.9270

18. 已知某金矿中金含量的标准值为12.2g?t-1(克·吨-1),δ=0.2,求测定结果大于11.6的概率。 解: u?x???=

11.6?12.2??3

0.2 查表3-1,P=0.4987 故,测定结果大于11.6g·t-1的概率为: 0.4987+0.5000=0.9987

19. 对某标样中铜的质量分数(%)进行了150次测定,已知测定结果符合正态分布N(43.15,0.232)。求测定结果大于

43.59%时可能出现的次数。 解: u?x???=

43.59?43.15?1.9

0.23 查表3-1,P=0.4713 故在150次测定中大于43.59%出现的概率为: 0.5000-0.4713=0.0287

4 因此可能出现的次数为 150?0.0287?(次)

20. 测定钢中铬的质量分数,5次测定结果的平均值为1.13%,标准偏差为0.022%。计算:(1)平均值的标准偏差;(2)

μ的置信区间;(3)如使μ的置信区间为1.13% ±0.01%,问至少应平行测定多少次?置信度均为0.95。 解:(1) ???x?n?0.022%5?0.01%

(2)已知P=0.95时,u??1.96,根据 ??x?u?

x?? 得??1.13%?1.96?0.01%?1.13%?0.02% 钢中铬的质量分数的置信区间为1.13%?0.02% (3)根据??x?tp,fs??x?tp,fx???sn

得x????tp,fsn??0.01%

tn0.01%?0.5

0.022% 已知s?0.022% , 故

?可编辑

.

查表3-2得知,当f?n?1?20 时,t0.95,20?2.09 此时

2.0921?0.5

即至少应平行测定21次,才能满足题中的要求。 21. 测定试样中蛋白质的质量分数(%),5次测定结果的平均值为:34.92,35.11,35.01,35.19和34.98。(1)经统计处

理后的测定结果应如何表示(报告n,x和s)?(2)计算P=0.95时μ的置信区间。 解:(1)n=5

?x??x34.92%?35.11%?35.01%?35.19%?34.98%??35.04% n52is??d0.122?0.072?0.032?0.152?0.062??0.11% n?15?1?经统计处理后的测定结果应表示为:n=5, x?35.04%, s=0.11%

(2)x?35.04%, s=0.11% 查表t0.95,4=2.78

因此 ??x?tp,f??sn?35.04%?2.78?0.11%5?35.04%?0.14%

22. 6次测定某钛矿中TiO2的质量分数,平均值为58.60%,s=0.70%,计算:(1) 的置信区间;(2)若上述数据均为3

次测定的结果, 的置信区间又为多少?比较两次计算结果可得出什么结论(P均为0.95)? 解:(1)x?58.60%, s=0.70% 查表t0.95,5=2.57

因此 ??x?tp,f???sn?58.60%?2.57?0.70%6?58.60%?0.73%

(2)x?58.60%, s=0.70% 查表t0.95,2=4.30

因此 ??x?tp,f?sn?58.60%?4.30?0.70%3?58.60%?1.74%

?由上面两次计算结果可知:将置信度固定,当测定次数越多时,置信区间越小,表明x越接近真值。即测定的

准确度越高。

23. 测定石灰中铁的质量分数(%),4次测定结果为:1.59,1.53,1.54和1.83。(1)用Q检验法判断第四个结果应否弃

去?(2)如第5次测定结果为1.65,此时情况有如何(Q均为0.90)? 解:(1)Q?xn?xn?11.83?1.59??0.8

xn?x11.83?1.53 查表3-3得Q0.90,4=0.76,因Q>Q0.90,4 , 故1.83这一数据应弃去。 (2)Q?xn?xn?11.83?1.65??0.6

xn?x11.83?1.53 查表3-3得Q0.90,5=0.64,因Q

24. 用K2Cr2O7基准试剂标定Na2S2O3溶液的浓度(mol·L-1),4次结果为:0.1029,0.1056,0.1032和0.1034。(1)用格

可编辑

分析化学答案-上册-第四版-高等教育出版社

.第1章绪论1.130.0mL0.150mol·L-1的HCl溶液和20.0mL0.150mol·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)2)(过量)?2?0.150?20.0?0.150?30.0?0.015mol?L?11.2称取纯金属锌0.3250g,溶于HCl后,稀
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