例题
【例4-1】 测定某矿石中汞含量,分析结果为12.75%、12.57%、12.72%、12.79%、12.77%。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。
解 计算过程列表如下:
(1)平均偏差
(2)相对平均偏差
(3)标准偏差
(4)相对标准偏差
【例4-2】 下列数据各包括几位有效数字?
(1)3.5;
(2)0.35;
(3)0.035;
(4)0.0350;
(5)10.80;
(6)2.0×10-3;
(7)47000;
(8)pH=3.29
解 上列数据有效数字的位数分别为:(1)二位;(2)二位;(3)二位;(4)三位;(5)四位;(6)二位;(7)有效数字位数不确定,若有二个无效零,则为三位有效数字,应写为470×102,若有三个无效零,则为二位有效数字,应写为47×103;(8)二位。
【例4-3】 将下列数据修约为二位有效数字。
(1)3.5497;
(2)2.66;
(3)0.1050;
(4)4.55;
(5)8.251。
解 (1)3.5497→3.5;
(2)2.66→2.7;
(3)0.1050→0.10;
(4)4.55→4.6;
(5)8.251→8.3。
【例4-4】 计算例4-1置信度为95%时的置信区间。
解 由例4-1中计算结果知
矿石中含汞量:=12.72% S=0.088% n=5
查附录三,当置信度为95%,n=5时,t值为2.776,故
μ=±t=12.72%±2.776×=12.72%±0.11%
【例4-5】 标定NaOH溶液浓度时,得到下列数据:0.1032mol/L、0.1043mol/L、0.1029mol/L、0.1036mol/L。根据四倍法判断数据0.1043mol/L可否舍去?
解 四个数据中可疑值为0.1043mol/L,计算除可疑值外其余数据的和。
可疑值与平均值之差的绝对值大于平均偏差4倍,故数据0.1043mol/L应该舍去。
【例4-6】 用Q检验法判断上例的测定数据中,0.1043mol/L是否应该舍去(置信度为90%)?
解
查附录四,n=4时,Q0.90=0.76
即Q计<Q0.90,所以数据0.1043mol/L应该保留。
【例4-7】 500.00mL溶液中含有98.00g H3PO4,求其在下列反应中的物质的量浓度。
(1)H3PO4+NaOH NaH2PO4+H2O
(2)H3PO4+2NaOH Na2HPO4+2H2O
(3)H3PO4+3NaOH Na3PO4+3H2O
解 (1)在反应中,1分子H3PO4给出1个H+,即z=1,基本单元取H3PO4分子,故
M(H3PO4)=98.00g/mol
(2)在反应中,1分子H3PO4给出2个H+,即z=2,基本单元取H3PO4,故
(3)在反应中,1分子H3PO4给出3个H+,即z=3,基本单元取H3PO4,故
【例4-8】 30.00mL HCl溶液,用c(NaOH)=0.1072mol/L的NaOH标准溶液滴定至终点,用去31.43mL,求HCl溶液的浓度c(HCl)。
解 根据公式cAVA=cBVB,HCl溶液的浓度为
【例4-9】 欲制备c=0.2000mol/L的H2SO4溶液1000.00mL,问需取c=0.5172mol/L的H2SO4溶液多少毫升?
解 根据公式c浓V浓=c稀V稀,所取浓硫酸的体积V浓为
【例4-10】 欲制备c=0.1000mol/L的溶液K2Cr2O7 500.00mL,问需称取K2Cr2O7基准试剂多少克?
解 根据公式cBVB=,所称K2Cr2O7的质量为
【例4-11】 含纯H2C2O4·2H2O 0.2013g的溶液,在强酸性下用KMnO4溶液滴定,消耗28.69mL,求KMnO4溶液的浓度。
2Mn+5C2+16H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O
解 由反应式可知,1分子KMnO4在反应中接受5个电子,其基本单元取KMnO4;1分子H2C2O4·2H2O在反应中给出2个电子,其基本单元取H2C2O4·2H2O。
根据公式cBVB=,KMnO4溶液的浓度为
【例4-12】 称取2.0131g Na2CO3试样,在容量瓶中配成250mL的试液,用移液管吸取此液25mL,用c(HCl)=0.2019mol/L的HCl标准溶液滴定至终点,用去18.31mL,求该样中Na2CO3的质量分数。
Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2+H2O
解 由反应式可知,1分子Na2CO3在反应中接受2个H+,其基本单元取Na2CO3。
根据公式wB=,Na2CO3的质量分数为
【例4-13】 含磷试样0.4660g,将磷转化为H3PO4后,用c(NaOH)=0.2510mol/L的NaOH标准溶液将其滴定为Na2HPO4,用去32.10mL,求该样中P2O5的质量分数。
解 1分子H3PO4在滴定反应中给出2个H+,1分子P2O5相当在滴定反应中转移的H+数为1P2O52P2H3PO44H+,故P2O5的基本单元取P2O5。
【例4-14】 0.2497g CaO试样溶于25.00mL c(HCl)=0.2803mol/L的HCl溶液中,剩余酸用c(NaOH)=0.2786mol/L的NaOH标准溶液返滴定,消耗11.64mL,求该样中CaO的质量分数。
CaO+2H+ Ca2++H2O
H++OH- H2O
解 1CaO2H+,其基本单元取CaO。
【例4-15】 铁矿石试样0.3073g,制成Fe2+试液后,在酸性条件下用c=0.06365mol/L的K2Cr2O7标准溶液滴定,用去40.27mL,求此K2Cr2O7溶液对Fe2O3的滴定度和该样中Fe2O3的质量分数。
Cr2+6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3++7H2O
解 1Fe2O32Fe2+2e,其基本单元取Fe2O3。
根据公式
K2Cr2O7标准溶液溶液对Fe2O3的滴定度为
【例4-16】 根据等物质的量规则,分别确定SiO2与Pb3O4在以下测定中应取的基本单元。
解 根据以上反应式
1SiO21K2SiO31K2SiF64HF4H+,故SiO2的基本单元取SiO2;=
1Pb3O43PbCrO41.5Cr24.5I29e,故Pb3O4的基本单元取Pb3O4。