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1、第二章第二章 误差和分析数据处理误差和分析数据处理 1 指出下列各种误差是系统误差还是偶然误差 如果是系统误指出下列各种误差是系统误差还是偶然误差 如果是系统误 差 请区别方法误差 仪器和试剂误差或操作误差 并给出它差 请区别方法误差 仪器和试剂误差或操作误差 并给出它 们的减免方法 们的减免方法 答 答 砝码受腐蚀 砝码受腐蚀 系统误差系统误差 仪器误差仪器误差 更换砝码 更换砝码 天平的两臂不等长 天平的两臂不等长 系统误差系统误差 仪器误差仪器误差 校正仪器 校正仪器 容量瓶与移液管未经校准 容量瓶与移液管未经校准 系统误差系统误差 仪器误差仪器误差 校正仪器 校正仪器 在重量分析中 试
2、样的非被测组分被共沉淀 在重量分析中 试样的非被测组分被共沉淀 系统误差系统误差 方法误差方法误差 修正方法 严格沉淀条件 修正方法 严格沉淀条件 试剂含被测组分 试剂含被测组分 系统误差系统误差 试剂误差试剂误差 做空白实验 做空白实验 试样在称量过程中吸潮 试样在称量过程中吸潮 系统误差系统误差 操作误差操作误差 严格按操作规程操作 严格按操作规程操作 化学计量点不在指示剂的变色范围内 化学计量点不在指示剂的变色范围内 系统误差系统误差 方法误差方法误差 另选指示剂 另选指示剂 读取滴定管读数时 最后一位数字估计不准 读取滴定管读数时 最后一位数字估计不准 偶然误差 严格按操作规程操作 增
3、加测定次数 偶然误差 严格按操作规程操作 增加测定次数 在分光光度法测定中 波长指示器所示波长与实际波长不符 在分光光度法测定中 波长指示器所示波长与实际波长不符 系统误差系统误差 仪器误差仪器误差 校正仪器 校正仪器 在在 HPLC 测定中 待测组分峰与相邻杂质峰部分重叠测定中 待测组分峰与相邻杂质峰部分重叠 系统误差系统误差 方法误差方法误差 改进分析方法 改进分析方法 6 两人测定同一标准试样 各得一组数据的偏差如下 两人测定同一标准试样 各得一组数据的偏差如下 1 0 3 0 2 0 40 20 10 40 0 0 30 2 0 3 2 0 10 1 0 60 2 0 1 0 20 5
4、 0 20 30 1 求两组数据的平均偏差和标准偏差 求两组数据的平均偏差和标准偏差 为什么两组数据计算出的平均偏差相等 而标准偏差不等 为什么两组数据计算出的平均偏差相等 而标准偏差不等 哪组数据的精密度高 哪组数据的精密度高 解 解 n dddd d 321n 0 24 1 d0 242 d 1 2 i n d s0 28 1 s0 31 2 s 标准偏差能突出大偏差 标准偏差能突出大偏差 第一组数据精密度高 第一组数据精密度高 7 测定碳的相对原子质量所得数据 测定碳的相对原子质量所得数据 12 0080 12 0095 12 0099 12 0101 12 0102 12 0106 1
5、2 0111 12 0113 12 0118 及及 12 0120 求算 求算 平均值 平均值 标准偏差 标准偏差 平均值的标准偏差 平均值的标准偏差 平均值在平均值在 99 置信水平的置信限 置信水平的置信限 解 解 12 0104 i n x x 0 0012 1 2 i n xx s 0 00038 n s s 0 00120 000383 25 25 3 t92 2 0 01 f n s t n s txu 8 在在用用氯氯丁丁二二烯烯氯氯化化生生产产二二氯氯丁丁二二烯烯时时 产产品品中中总总有有少少量量的的三三氯氯丁丁二二烯烯杂杂 质质存存在在 分分析析表表明明 杂杂质质的的平平均均
6、含含量量为为1 60 改改变变反反应应条条件件进进行行试试 生生产产 取取样样测测定定 共共取取 6次次 测测定定杂杂质质含含量量分分别别为为 1 46 1 62 1 37 1 71 1 52 及及1 40 问问改改变变反反应应条条件件后后 产产品品中中杂杂质质百百分分含含量量与与改改变变前前相相比比 有有明明显显差差别别吗吗 0 05时时 解 解 nS S Sx x 05306 13 0 130 1 51 1 7 053 0 60 1 51 1 x S x t 查表查表 2 2 t5 0 05 2 571 t计算 计算 0 1238 结果偏高 结果偏高 3 HCl 浓度比真实浓度低 需要消耗
7、更多的浓度比真实浓度低 需要消耗更多的 HCl 结果偏低 结果偏低 4 相同质量的碳酸氢钠比碳酸钠消耗的盐酸少 导致消耗盐酸相同质量的碳酸氢钠比碳酸钠消耗的盐酸少 导致消耗盐酸 体积减小 盐酸浓度测定值偏高体积减小 盐酸浓度测定值偏高 4 写出下列各体系的质子条件式 写出下列各体系的质子条件式 解 解 1 NH4H2PO4 H H3PO4 OH HPO42 2 PO43 NH3 2 H2SO4 C1 HCOOH C2 H OH HSO4 2 SO42 HCOO 3 NaOH C1 NH3 C2 H C1 NH4 OH 4 HAc C1 NaAc C2 H OH Ac C2 5 HCN C1 N
8、aOH C2 H C2 OH CN 5 写出 写出 H3AsO4 MgBr2水溶液的电荷平衡式 水溶液的电荷平衡式 解 解 OH H2AsO4 2 HAsO42 3 AsO43 H 2 Mg2 H OH Br 6 解 解 ml 5 55 9684 1 08 98 1000 500 0 2 ml 57 100905 1 05 60 1000 500 0 2 ml 66 2989 0 03 17 1000 500 0 2 V V V w McV VcV M wV n 8 已知 已知 1mL 某某 HCl 标准溶液中含氯化氢标准溶液中含氯化氢 0 g mL 试计算 试计算 该该 HCl 溶液对溶液对
9、 NaOH 的滴定度的滴定度 该该 HCl 溶液对溶液对 CaO 的滴定度 的滴定度 解 解 HCl NaOH NaCl H2O 2HCl CaO CaCl2 H2O ml 0 004799 g0 004374 HCl NaOH HCl NaOH M M T ml 0 003365 g0 004374 2 HCl CaO HCl CaO M M T 9 解 解 CaCO3 2HCl 2 98 100 2500 0 10454 2 09 100 100 mmol 454 2 00 131225 0 252600 0 2 1 2 1 3 s HCl m nM w nn 碳碳酸酸钙钙碳碳酸酸钙钙 碳
10、碳酸酸钙钙 碳碳酸酸钙钙 10 二元弱酸 二元弱酸 H2A 已知 已知 pH 1 92 时 时 H2A HA pH 6 22 时 时 HA A2 计算 计算 H2A 的的 pKa1和和 pKa2 HA 溶液的溶液的 pH 解 解 pKa1 1 92 pKa2 6 22 二元酸分布系数公式 两个相等处 一个极大值 二元酸分布系数公式 两个相等处 一个极大值 4 07 p p 2 1 pH a2a1 KK 第四章第四章 酸碱滴定法酸碱滴定法 补充习题 下列各酸 哪些能用补充习题 下列各酸 哪些能用 NaOH 溶液直接滴定或分步滴定 溶液直接滴定或分步滴定 哪些不能 如能直接滴定 各应采用什么指示剂
11、 哪些不能 如能直接滴定 各应采用什么指示剂 1 甲酸甲酸 HCOOH Ka 1 8 10 4 答 答 cKa 10 8 可以直接滴定 可以采用酚酞指示剂 可以直接滴定 可以采用酚酞指示剂 2 硼酸硼酸 H3BO3 Ka1 5 4 10 10 答 答 cKa1 10 8 不可以直接滴定 不可以直接滴定 3 琥珀酸琥珀酸 H2C4H4O4 Ka1 6 9 10 5 Ka2 2 5 10 6 答 答 cKa1 10 8 cKa2 10 8 但 但 Ka1 Ka2 104 不能分步滴定 不能分步滴定 但可以直接一次性滴定 但可以直接一次性滴定 4 柠檬酸柠檬酸 H3C6H5O7 Ka1 7 2 10
12、 4 Ka2 1 7 10 5 Ka3 4 1 10 7 答 答 cKa1 10 8 cKa2 10 8 cKa3 10 8但但 Ka1 Ka2 104 Ka2 Ka3 104 不能分步滴定 但可以直接一次性滴 不能分步滴定 但可以直接一次性滴 定 定 5 顺丁烯二酸顺丁烯二酸 Ka1 1 5 10 2 Ka2 8 5 10 7 答 答 cKa1 10 8 cKa2 10 8 且 且 Ka1 Ka2 104 可以分步滴定 可以分步滴定 6 邻苯二甲酸邻苯二甲酸 Ka1 1 3 10 3 Ka2 3 1 10 6 答 答 CKa1 10 8 CKa2 10 8 但 但 Ka1 Ka2 104 不
13、能分步滴定 不能分步滴定 但可以直接一次性滴定 但可以直接一次性滴定 1 解 解 NaOH 吸收吸收 CO2 将部分转化为 将部分转化为 Na2CO3 滴定强酸 如果以甲基橙为指示剂 终点化学计量关系还滴定强酸 如果以甲基橙为指示剂 终点化学计量关系还 是是 1 2 基本无影响 若以酚酞为指示剂 则碳酸钠不能完全作用 基本无影响 若以酚酞为指示剂 则碳酸钠不能完全作用 为氯化钠 对结果有明显影响 为氯化钠 对结果有明显影响 滴定弱酸 滴定弱酸 NaOH 能中和弱酸 能中和弱酸 Na2CO3不能中和弱酸 需不能中和弱酸 需 要消耗更多的标准溶液 将带来正误差要消耗更多的标准溶液 将带来正误差 分
14、析结果偏高分析结果偏高 2 答 硼砂溶于水将生成极弱酸硼酸和一元弱碱 答 硼砂溶于水将生成极弱酸硼酸和一元弱碱 B4O72 5H2O 2H2BO3 2H3BO3 一元弱碱的一元弱碱的 Kb Kw Ka 硼酸 硼酸 1 8 10 5 因此可以用盐酸准确滴定 因此可以用盐酸准确滴定 而醋酸钠而醋酸钠 Kb极小 无法准确滴定 极小 无法准确滴定 氢氧化钠可以测定醋酸不能滴定硼酸同理 氢氧化钠可以测定醋酸不能滴定硼酸同理 补充习题 在下列何种溶剂中 醋酸 苯甲酸 盐酸及高氯酸的酸补充习题 在下列何种溶剂中 醋酸 苯甲酸 盐酸及高氯酸的酸 强度都相同 强度都相同 纯水 纯水 浓硫酸 浓硫酸 液氨 液氨
15、甲基异丁酮甲基异丁酮 答 液氨答 液氨 碱性溶剂是酸的均化性溶剂碱性溶剂是酸的均化性溶剂 补充习题 下列溶剂中何者为质子溶剂 何者为无质子溶剂 若为补充习题 下列溶剂中何者为质子溶剂 何者为无质子溶剂 若为 质子溶剂 是酸性溶剂还是碱性溶剂 若为无质子溶剂 是偶极亲质子溶剂 是酸性溶剂还是碱性溶剂 若为无质子溶剂 是偶极亲 质子溶剂还是惰性溶剂 质子溶剂还是惰性溶剂 冰醋酸 冰醋酸 二氧六环 二氧六环 乙二胺 乙二胺 甲基异丁酮 甲基异丁酮 苯 苯 水 水 乙醚 乙醚 异丙醇 异丙醇 丙酮 丙酮 丁胺丁胺 答 质子溶剂 答 质子溶剂 其中 酸性溶剂 其中 酸性溶剂 碱性溶剂 碱性溶剂 无质子溶
16、剂 无质子溶剂 其中 偶极亲质子溶剂 其中 偶极亲质子溶剂 惰 惰 性溶剂 性溶剂 补充习题 有一碱液 可能是补充习题 有一碱液 可能是 NaOH Na2CO3 NaHCO3或其中或其中 两者的混合物 今用盐酸滴定 以酚酞为指示剂时消耗两者的混合物 今用盐酸滴定 以酚酞为指示剂时消耗 HCl 的体的体 积为积为 V1 加入甲基橙 继续用盐酸滴定又消耗 加入甲基橙 继续用盐酸滴定又消耗 HCl 的体积为的体积为 V2 当出现下列情况时 溶液各由哪些物质组成 当出现下列情况时 溶液各由哪些物质组成 V1 V2 0 V2 V1 0 V1 V2 V1 0 V2 0 V1 0 V2 0 答 答 NaOH Na2CO3 Na2CO3 NaHCO3 Na2CO3 NaHCO3 NaOH 3 解 解 0 10mol L NaH2PO4 两性物质溶液 两性物质溶液 4 70pH mol L 102 0 10 0 109 6 10 0 102 6109 6 H 2020 5 3 83 1 2a 1a w2a 1a cK KcK KcKKc a 注 此时公式中的注 此时公式中的 Ka1和和 Ka2对应于磷酸