第一章思考题

1-1 为了探讨某江河地段底泥中工业污染的聚集情况，某单位于不同地段采集足够量的原始平均试样，混匀后，取部分试样送交分析部门。分析人员称取一定量试样，经处理后，用不同方法测定其中有害化学成分的含量。试问这样做对不对？为什么？
    答：不对。按该法测出的结果是整个河道有害化学成分的含量，不能反映污染物聚集情况，即分布情况，应将试样分河段进行分析。

1-2答：不对。因为镍币表层和内层的铜和银含量不同。只溶解表层部分镍币制备试液，测其含量，所得结果不能代表整个镍币中的铜和银含量。

1-3 怎样溶解下列试样：
　　锡青铜，高钨钢，纯铝，银币，玻璃（不测硅）。
　　答：锡青铜：可用硝酸溶解；高钨钢：可用高氯酸溶解（可将W氧化为H2WO4）；纯铝：可用HCl或NaOH溶解；玻璃：可用HF溶解。

　　1-4 下列试样宜采用什么熔剂和坩埚进行熔融：
　　铬铁矿，金红石（TiO2），锡石（SnO2），陶瓷。
　　答： 参见：中南矿冶学院分析化学教研室. 分析化学手册. 北京：科学出版社，1982
铬铁矿：用Na2O2熔剂，刚玉坩埚熔融；金红石（TiO2）：用KHSO4熔剂，瓷坩埚熔融；锡石（SnO2）：用NaOH熔剂（铁坩埚）或Na2O2熔剂，刚玉坩埚熔融； 陶瓷：用Na2CO3熔剂，刚玉坩埚熔融。

　　1-5 欲测定锌合金中Fe，Ni，Mg的含量，应采用什么溶剂溶解试样？
　　答：用NaOH溶解。可将Fe, Ni, Mg形成氢氧化物沉淀，可与锌基体分离，但溶解速度较慢。

　　1-6 欲测定硅酸盐中SiO2的含量；硅酸盐中Fe，Al，Ca，Mg，Ti的含量。应分别选用什么方法分解试样？
　　答：测定硅酸盐中SiO2的含量，用KOH熔融分解试样；测定硅酸盐中Fe, Al, Ca, Mg, Ti的含量，用HF-HClO4-H2SO2混酸作溶剂分解试样。

　　1-7 分解无机试样和有机试样的主要区别在哪些？
　　答：分解无机试样通常采用溶解法和熔融法，将试样的组分溶解到溶剂中。对于有机试样来说，通常采用干式灰化法或湿式消化法。前者是将试样置于马弗炉中加高温分解，有机物燃烧后留下的机残渣以酸提取后制备成分析试液。湿式消化法使用硝酸和硫酸混合物作为溶剂与试样一同加热煮解，对于含有易形成挥发性化合物（如氮、砷、汞等）的试样，一般采用蒸馏法分解。

　　1-8 误差的正确正义是（选择一个正确答案）：
　　a. 某一测量值与其算术平均值之差　　　　b. 含有误差之值与真值之差
　　c. 测量值与其真值之差　　　　　　　　　d. 错误值与其真值之差
　　答：c。

　　1-9 误差的绝对值与绝对误差是否相同？
　　答：不相同。误差的绝对值是|Ea|或|Er|，绝对误差是Ea。

　　1-10 常量滴定管可估计到±0.01mL，若要求滴定的相对误差小于0.1%，在滴定时，耗用体积应控制为多少？
　　答：常量滴定管读数可准确到±0.01mL，每次滴定需读数2次，则读数误差可达0.02mL，故要求相对误差＜0.1%，滴定时的体积应大于20mL，但要小于滴定管的容量。计算为：
　　设溶液的体积最少为x，则0.1%=0.02/x×100%，故x=0.02/0.1×100=20(mL)
　　1-11 微量分析天平可称准至±0.001mg，要使称量误差不大于0.1%，至少应称取多少试样？
　　答：微量分析天平可称准到±0.001mg，每个试样需称量2次（用递减称量法），则称量误差可达0.002mg，故要求称量误差＜0.1%，则称量试样的质量应多于2.000mg。计算为：
设试样的质量最少为x，则0.1%=0.002/x×100%，故x=0.002/0.1×100=2(mg)

　　1-12 下列情况各引起什么误差？如果是系统误差，应如何消除？
　　a. 砝码腐蚀　　　　　　　　　b. 称量时，试样吸收了空气中的水分
　　c. 天平零点稍有变动　　　　　d. 读取滴定管读数时，最后一位数字估测不准
　　e. 以含量为98%的金属锌作为基准物质标定EDTA溶液的浓度
　　f. 试剂中含有微量待测组分　　g. 重量法测定SiO2时，试液中硅酸沉淀不完全
　　h. 天平两臂不等长
　　答：
　　a. 会引起仪器误差，是系统误差，应校正法码。
　　b. 会引起操作误差，应重新测定，注意防止试样吸湿。
　　c. 可引起偶然误差，适当增加测定次数以减小误差。
　　d. 可引起偶然误差，适当增加测定次数以减小误差。
　　e. 会引起试剂误差，是系统误差，应做对照实验。
　　f. 会引起试剂误差，是系统误差，应做空白实验。
　　g. 会引起方法误差，是系统误差，用其它方法做对照实验。
　　h. 会引起仪器误差，是系统误差，应校正天平。

　　1-13 下列数值各有几位有效数字？
　　0.72, 36.080, 4.4×10-3, 6.023×1023, 100，998，1000.00, 1.0×103, pH=5.2时的[H+]。
　　答：有效数字的位数分别是：0.072——2位；36.080——5位；6.023×1023——4位；100——有效数字位数不确定；998——3位；1000.00——6位；1.0×103——2位；pH=5.2时的[H+]——1位。

　　1-14 某人用差示光度分析法分析药物含量，称取此药物试样0.0520g，最后计算此药物质量分数为96.24%。问该结果是否合理？为什么？
　　答： 该结果不合理。因为试样质量只有3位有效数字，而结果却报出4位有效数字，结果的第3位数字已是可疑数字。最后计算此药物的质量分数应改为96.2%。

　　1-15 将0.0089g BaSO4换算为Ba。问计算时下列换算因数中，选择哪一个较为恰当：0.5959，0.588, 0.5884。
　　答：应选用0.588。质量虽然只有2位有效数字，但是首位数字接近9，换算因数的有效数字位数可以选择3位。

　　1-16 用加热法驱除水分以测定CaSO41/2H2O中结晶水的含量。称取试样0.2000g，已知天平称量误差为±0.1mg。试问分析结果应以几位有效数字报出？
　　答：通过计算可知，0.2000g试样中含水0.0124g，只能取3位有效数字，故结果应以3位有效数字报出。
　　1-17答：需称取K2Cr2O7：0.02000×0.5000×294.18=2.9418g
　　2.9418×0.1%=0.00294g，称量准确到第3位小数，即称取2.942g，便能保证称量质量有4位有效数字。

　　1-18 标定碱标准溶液时，邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4, M=204.23g.mol-1）和二水合草酸(H2C2O4. 2H2O, M=126.07g.mol-1)都可以作为基准物质，你认为选择哪一种更好？为什么？
　　答：选择邻苯二甲酸氢钾更好。因为邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量较大，称量误差较小。

　　1-19 用基准Na2CO3标定HCl溶液时，下列情况会对HCl的的浓度产生何种影响（偏高、偏低或没有影响）？
　　a. 滴定时速度太快，附在滴定管壁的HCl来不及流下来就读取滴定体积
　　b. 称取Na2CO3时，实际质量为0.0834g，记录时误记为0.1824g
　　c. 在将HCl标准溶液倒入滴定管之前，没有用HCl溶液荡洗滴定管
　　d. 锥瓶中的Na2CO3用蒸馏水溶解时，多加了50mL蒸馏水
　　e. 滴定开始之前，忘记调节零点，HCl溶液的液面高于零点
　　f. 滴定管活塞漏出HCl溶液
　　g. 称取Na2CO3时，撇在天平盘上
　　h. 配制HCl溶液时没有混匀
　　答：使用Na2CO3标定HCl的浓度时，HCl的浓度计算公式为：cHCl=2mNa2CO3/(MNa2CO3VHCl)。
　　a. 由于VHCl偏高，cHCl偏低； 　　b. 由于mNa2CO3偏低，cHCl偏低；　　c. 由于VHCl偏高，cHCl偏低； 　d. 无影响； 　　e. 因为VHCl偏低，cHCl偏高； 　　f. 因为VHCl偏高，cHCl偏低；
　　g. 由于Na2CO3易吸湿，应用减量法称量。称取Na2CO3时，在天平盘上，Na2CO3会吸湿，使mNa2CO3偏低，最终导致cHCl偏低；　　h. 溶液没有混匀时，很可能的情况是上层较稀，因此cHCl偏低的可能性较大。

　　1-20 假设用HCl标准溶液滴定不纯的Na2CO3试样，若出现19题中所述的情况，将会对分析结果产生何种影响？
　　答：此题是用HCl测定Na2CO3的含量，ωNa2CO3=cHClVHClMNa2CO3/mNa2CO3。除了出现d的情况相同外，其它情况时对ωNa2CO3的影响与19题相反。

　　1-21 答：用H2C2O4.2H2O标定NaOH溶液的计算公式为：cNaOH=mH2C2O4.2H2O/(MH2C2O4.2H2OVNaOH )。
　　若将未密封H2C2O4.2H2O基准物质长期置于放有干燥剂的干燥器中，会使其失去结晶水。用它标定NaOH溶液的浓度时，消耗NaOH溶液的体积偏高。根据计算公式可知，最终使结果偏低。
　　1-22 有6.00g NaH2PO4及8.197g Na3PO4的混合物，加入少量水溶解，加入2.500mol.L-1HCl 40.0mL。问所得溶液为酸性，中性，还是碱性？
　　答：nNa3PO4=8.197/163.94=0.0500mol，nHCl=0.040×2.500=0.10mol，nHCl=2nNa3PO4，HCl与Na3PO4反应生成了NaH2PO4，溶液显酸性。