Bài tập Hóa Phân tích

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA
BÀI TẬP
HÓA PHÂN TÍCH
Giaïo viãn hæåïng dáùn BÙI XUÂN VỮNG
Sinh viãn thæûc hiãûn : TRẦN CÔNG NHẤT
NGUYỄN THANH HỒNG NHẬT
NGUYỄN KHẮC HIẾU
NGUYỄN BÁ THẠCH
NGUYỄN VĂN LẠC
LÊ KHẮC AN
Låïp :10SH
Nhóm :48B

Đà Nẵng, tháng 12 năm 2012
1
 BÀI TẬP XỬ LÍ SỐ LIỆU
Câu 1: Giá trị chính xác của %Cl trong một ví dụ là 34.31%. Một sinh viên, tiến
hành phân tích định lượng thu được là 34.58% Cl.
(a) Sai số tuyệt đối trong câu trả lời của học sinh đó :
E = X
i
– X
t
= 34.58% 34.31% = 0.27%
Trả lời: 0.27%
(b) Sai số tương đối trong câu trả lời của học sinh đó:
E
r
= × 100 % = =

0.0079
(1) Phần thập phân: 0.0079
(2) Phần trăm : 0.79%
(3) Phần nghìn :7.9 ppt
Câu 2: Một ví dụ khác về Clo là 59.11% Cl. “ Scattergun” Smith, một sinh viên
tiến hành phân tích định lượng, bốn lần lặp lại thí nghiệm của ví dụ trên. Dưới đây
là kết quả:
_______
%Cl
_______
58.90
58.43
2
59.15
59.33
________
(a) Kết quả trung bình của Smith:
X
tb
= =
= 58.95%
Trả lời: 58.95%
(b) Sai số tuyệt đối của giá trị trung bình:
E = X
i
– X
t
= 58.95 % – 59.11 %= -0.16%

Trả lời: - 0.16%

(c) Sai số tương đối của giá trị trung bình, phần nghìn:
E
r
= × 100 % =
-2.7
×
10
-3
Trả lời: -2,7 ppt
Câu 3: Một nhà hóa học kiểm tra một mẫu muối chứa clo. Ông ấy tiến hành lặp lại
7 thí nghiệm “ gravimetrically”. Kết quả thu được:
%Cl %Cl
56.66 56.56
3
56.66 56.63
56.68 56.59
56.59
(a) Kết quả tính toán trung bình.
X
tb
=

=
= 56.62%
Trả lời: 56.62%
(b) Kết quả tính toán sai số tương đối và sai số tương đối tính theo phần nghìn.
E
r
= × 100 % = = 0.12 % = 1.2 ppt 1 ppt
Trả lời: 0.12% Cl; 2.1 ppt

(c) Tính toán độ lệch trung bình và độ lệch trung bình tương đối của kết quả
tính theo phần nghìn.
S= =
= 0.045
Trả lời: 0.04%; 0.67 ppt
(d) Tính toán độ lệch chuẩn và độ lệch chuẩn tương đối của kết quả tính theo
phần nghìn.
4
≈
1
( )2
1
N
i
Xi Xtb
N
=
−
−
∑
2 2 2 2 2 2 2
(56.66 56.62) (56.66 56.62) (56.68 56.62) (56.59 56.62) (56.56 56.62) (56.63 56.62) (56.59 56.62)
7 1
− + − + − + − + − + − + −
−
Trả lời: 0.04%; 0.8ppt
Câu 4: Một mẫu muối Kali của axit phtalit (KHPh) được thí nghiệm. Bảng số liệu
này có được phân phối theo Gaussian không?
% KHPh % KHPh % KHPh
24.42 24.53 24.03

24.77 24.54 24.99
26.18 24.65 24.42
23.28 24.94 24.33
24.41 23.95 23.52
24.91 24.75 24.43
24.69 24.73 24.04
24.48 24.81 24.89
24.40 24.64 24.78
24.16
24.14 23.80
24.07 24.07
Bảng này không phân phối theo Gaussian.
Câu5: Một cuộc lặp lại của hàm lượng Clo được tiến hành. Dưới đây là kết quả:
5
% Cl % Cl % Cl
52.03 50.84 52.19
52.87 51.99 52.33
52.35 52.17 52.20
52.24 52.05 52.36
52.25 52.29 52.23
52.37 51.93 53.12
52.76 52.52 52.30
51.80 52.32
52.35 51.25
52.23 51.44
Chúng có được phân phối theo Gaussian không?
Trả lời: Bảng này phân phối theo Gussian vì Kín hơn bảng trong bài tập 4.
Câu 6: Giả sử rằng một thí nghiệm phân tích nhất định hàm lượng silica trong đá
cho kết quả rất phù hợp với một đường cong Gaussian. Khẳng định rằng nếu
trung bình của một tập hợp các lần lặp là 52,43% , với độ lệch chuẩn

0,06% , 19 trong số 20 lần lặp lại xác định cùng mẫu này giảm từ giữa
52,31% và 52,55% .Giải thích cơ bản để làm rõ sự khẳng định.
Trả lời: Xem các giải pháp chi tiết.
Câu 7. Giả sử rằng hai phương pháp khác nhau được sử dụng để xác định lượng
Clo trong mẫu về trong lượng và thể tích. Kết quả như sau:
6
Trọng lượng
% Cl
Thể tích
% Cl
53.06 52.91
53.08 53.12
53.10 53.16
53.09 53.18
53.07 53.08
53.10 52.95
Giới hạn tin cậy 80, 95, 99% của phương pháp trọng lượng và thể tích là gì?
Bài làm:
*Trọng lượng:
53.06+53.08+53.1+53.09+53.07+53.1=318.5
043
s=
Ở đây 318.5/6=53.08. Với bậc tự do =5
7
Trường hợp giới han tin cậy 80%: t=1.48
=53.08
%Cl
Trường hợp giới hạn tin cậy 95%: t=2.57
=53.08
%Cl

Trường hợp giới hạn tin cậy 99%: t=4.03
=53.08
%Cl
*Thể tích:
∑
+
=16896.4894
s=
Ở đây . Với bậc tự do =5
8
Trường hợp giới han tin cậy 80%: t=1.48
=53.07
%Cl
Trường hợp giới hạn tin cậy 95%: t=2.57
=53.08
%Cl
Trường hợp giới hạn tin cậy 99%: t=4.03
=53.07
%Cl

Câu 8. Giả sử rằng phương pháp trọng lượng được chọn để phân tích lượng Clo.
Trong cùng một mẫu, một phân tích tiến hành 2 lượt với những lần lặp, kết quả ở
bảng dưới.
Lượt thứ
nhất
Lượt thứ hai
49.40 49.40
49.42 49.42
49.46 49.44
49.48 49.48

9
49.46
49.44
Giới hạn tin cậy 80, 95, 99% của cả 2 lượt trong bảng là gì? Chúng có khác nhau
không? Tại sao?
Bài làm:
Lần thứ nhất:
∑
+ =9777.2584
s=
Ở đây . Với bậc tự do =5
10
Trường hợp giới han tin cậy 80%: t=1.48
=49.44
%Cl
Trường hợp giới hạn tin cậy 95%: t=2.57
=49.44
%Cl
Trường hợp giới hạn tin cậy 99%: t=4.03
=49.44
%Cl
Lần thứ hai:
∑
+ +
=14665.8856
s=
Ở đây . Với bậc tự do =5
11
Trường hợp giới han tin cậy 80%: t=1.48
=49.44

%Cl
Trường hợp giới hạn tin cậy 95%: t=2.57
=49.44
%Cl
Trường hợp giới hạn tin cậy 99%: t=4.03
=49.44
%Cl
Trả lời: Lượt thứ hai: 49.44 ± 0.03% Cl; 49.44 ± 0.06% Cl; 49.44 ±
0.12%.
Câu 9. Một số mẫu clorua không có nhãn được tìm thấy trong một ngăn kéo
không có nhãn trong một phòng thí nghiệm hóa học tại trường đại học của một
giáo viên miền Trung Tây nước Mỹ. Người hướng dẫn gợi ý để một sinh viên háo
hức rằng anh ta tiến hành phân tích thể tích các chai clorua để xem chúng có khác
nhau không. Sinh viên đã đồng ý làm như vậy.Đây là kết quả của anh ấy.
% Cl,
chai A
% Cl,
chai B
51.52 51.15
51.41 51.05
51.43 51.15
12
51.08
có kết quả nào khác biệt đáng kể ở mức xác suất 95%?
Bài làm:
Chai A:
∑
=7942.34
s=
Ở đây . Với bậc tự do =2

Trường hợp giới han tin cậy 95%: t=4.3
=51.45 %C
Chai B:
∑
13
=10447.9139
s=
Ở đây . Với bậc tự do =2
Trường hợp giới han tin cậy 95%: t=4.3
=51.11 %C
Có kết quả khác biệt giữa 2 chai A và B.
Câu 10: Hai mẫu quặng sắt được lấy và tiến hành phân tích thành phần phần trăm
Fe. Những lần lặp của mẫu đầu tiên được tiến hành và cho kết quả trung bình là
54.19% Fe. Bốn lần lặp của mẫu thứ 2 cho kết quả trung bình là 53.88% Fe. Độ
lệch tiêu chuẩn chung của các kết quả là 0.08% Fe. Trong hai mẫu, có mẫu nào
khác biệt đáng kể ở mức xác suất 95%?
Bài làm:
Mẫu đầu tiên:
=54.19 %C
14
Mẫu thứ hai:
=53.88 %C
Như vậy có sự khác biệt đáng kể giữa 2 mẫu.
Câu 11. Clorua, clorua, clorua! Một sinh viên mệt mỏi làm một phân tích mẫu
clorua. Để chắc chắn, cô ấy làm bốn lần lặp. Đây là kết quả của cô ấy.
% Cl
52.68
53.17
52.73
52.67

Cô ấy có thể loại bỏ các mốc tính toán không cân đối không?
Trả lời: có
15
Câu 12. Một sinh viên khác làm phân tích một quặng Fe. Đây là kết quả của anh
ấy:
% Fe
50.4
4
50.4
2
50.3
8
50.4
3
Anh ấy có thể loại bỏ các mốc tính toán không cân đối không?
Trả lời: không.
Câu 13. Một sinh viên phân tích một mẫu nước Natri. Đây là các dữ liệu thu được
để hiệu chuẩn:
Tiêu chuẩn Na
Phần triệu
Cường độ đọc
(Đơn vị tùy ý)
1.0 24
2.0 42
3.0 59
4.0 76
5.0 96
16
(a) Bằng cách sử dụng đồ thị, tính toán độ dốc và điểm cắt trục tung của đường
thẳng?

Trả lời: m = 17.8; b = 6.0
(b) Nếu dung dịch natri chưa biết cho cường độ 80 đơn vị, nồng độ natri
trong dung dịch chưa biết là gì?
Trả lời: 4.2ppm
Bài làm:
a) Ta có bàng số liệu sau:
n Tiêu chẩn
Na
(Phần
triệu)
Cường độ
đọc
(đơn vị
tùy ý)
X x X X x Y
1 1 24 1 24
2 2 42 4 84
3 3 59 9 177
4 4 76 16 304
5 5 96 25 480
15 297 55 1069
Áp dụng phương pháp bình phương tối thiểu ta có hệ phương trình:
5a+15b=297
15a+55b=1069
Giải hệ được: a=6
b=17.8
17
vậy phương trình biểu diễn mối quan hệ nồng độ Natri va cường độ đọc là:
y=17.8x+6
Kết luận: độ dốc của đồ thị là:m=17.8

đồ thị cắt trục tung tai điểm có tung độ là b=6.0
b) Nếu dung dịch natri chưa biết cho cường độ 80 đơn vị, nồng độ natri trong dung
dịch chưa biết là:thay y=80 tìm được x=4.4ppm
Câu 14: Một sinh viên khác phân tích một mẫu nước Natri khác. Đây là các dữ
liệu thu được để hiệu chuẩn:

Tiêu chuẩn
Na
Phần triệu
Cường độ
đọc
(Đơn vị tùy
ý)
1.0 17
2.0 42
3.0 60
4.0 83
5.0 99
(a) Bằng cách sử dụng bìn phương nhỏ nhất, tính toán độ dốc và điểm cắt
trục tung của đường thẳng.
Trả lời: m = 20.5; b = -1.3
(b)
18
(c) Nếu sinh viên đã đọc cường độ của 41 đơn vị cho mẫu chưa biết của
mình, nồng độ
dung dịch natri của mẫu chưa biết là bao nhiêu?
Trả lời: 2.1 ppm
Bài làm:
a) Ta có bàng số liệu sau:
n Tiêu chẩn

Na
(Phần
triệu)
Cường độ
đọc
(đơn vị tùy
ý)
X x X X x Y
1 1 17 1 17
2 2 42 4 84
3 3 60 9 180
4 4 83 16 332
5 5 99 25 495
15 301 55 1108
Áp dụng phương pháp bình phương tối thiểu ta có hệ phương trình:
5a+15b=301
15a+55b=1108
Giải hệ được: a = -1.3
b=20.5
19
vậy phương trình biểu diễn mối quan hệ nồng độ Natri va cường độ đọc là:
y= -1.3x+20.5
Kết luận: độ dốc của đồ thị là:m=-1.3
đồ thị cắt trục tung tai điểm có tung độ là b=20.5
c) Nếu dung dịch natri chưa biết cho cường độ 41 đơn vị, nồng độ natri trong dung
dịch chưa biết là:thay y=41 tìm được x=2.1 ppm
Câu 15. Bằng cách sử dụng một thiết bị quang phổ, đôi khi chúng ta có thể xác
định nồng độ rất nhỏ các kim loại trong nước. Một quá trình hấp thụ, nồng độ so
với sản lượng là một đường thẳng.số lượng đọc từ quay số cụ thể, tuy nhiên, tỷ lệ
phần trăm (% T) và có liên quan đến độ hấp thụ theo công thức:

A = 2- log(%T)
Một sinh viên chuẩn bị một loạt các dung dịch chuẩn và thu được bảng số
liệu dưới:
Nồng độ
Fe, ppm
% T
0.5 74.7
1.0 57.4
2.0 34.8
3.0 21.5
4.0 13.3

(a) Bằng cách sử dụng bình phương nhỏ nhất, xác định độ dốc và điểm cắt trục
tung của đường phụ thuộc giữa A và nồng độ.
20
Trả lời: m = 0.214; b = 0.025
(b) Nếu một dung dịch sắt chưa xác định cho tỷ lệ phần trăm là 32.2% T, nồng độ
của Sắt trong dung dịch là bao nhiêu?
Trả lời: 2.2 ppm
Bài làm:
a)Ta có bảng số liệu sau:
n Nồng
độ Fe,
ppm(x)
% T A(y) x2 x*y
1 0.5 74.7 0.126679 0.25 0.06
334
2 1 57.4 0.24108
8
1 0.24

108
8
3 2 34.8 0.45842
1
4 0.91
684
2
4 3 21.5 0.66756
2
9 2.00
268
5
5 4 13.3 0.87614
8
16 3.50
459
3
15 10.5 2.369898 30.25 6.72
854
7
21
Áp dụng phườn pháp bình phương tối thiểu:
ta có hệ phương trình:
5a+10.5b=2.369898
10.5a+30.25b=6.728547
Giải hệ ta được: a= 0.025
b= 0.214
Vậy phương trình biểu diễn mối quan hệ giữa A và nồng độ là:y=0.214x+0.025
Suy ra: độ dốc của đương đồ thị là:m=0.214
Đồ thị cắt trục tung tai điểm :b=0.025

b)nếu một dung dịch sắt chưa xác định cho tỉ lệ phần trăm là 32.2%T thì nồng độ
của sắt trong dung dịch là:
y=A=2-lg(32.2)=1.5
Thế vào phương trình y = 0.214x+0.025 suy ra x=2.2ppm
 BÀI TẬP TRỌNG LƯỢNG
câu 1: Có thể tạo được bao nhiêu gam BaSO
4
từ 1,354 BaCl
2
và 1 lượng dư Na
2
SO
4
Bài làm:
BaCl
2
+ Na
2
SO
4
= BaSO
4
+ 2NaCl
22
do Na
2
SO
4
dư => PƯ hoàn toàn. => = = =
6,5x (mol)

=> = 6,5x x (137 + 32 +16x4 ) = 1,5145 (g)
câu 2: một mẫu chất nặng 0,25 g và chứa clorua ( đề mờ quá không dịch được )
câu 3: Một mẫu quặng kali nặng 0,5742 g. Muối trong quặng là KClO
4
, có khối
lượng sau chiết tách là 0,424g. Tính %K trong quặng ?
Bài làm:
ta có = = =0,003 (mol)
=> = 0,003 x 39 =0,117 (g)
=> % = x100% = 20,37%
câu 4: Nếu đủ kiên trì, ta có thể xác định lượng Mg bằng cách tách
MgNH
4
PO
4
.6H
2
O từ quặng, rồi đem đốt thành Mg
2
P
2
O
7
. Sản phẩm sau đó đem đi
cân. Ta có khối lượng mẫu quặng nặng 0,6004g. Quặng được xử lí như trên và tạo
ra 0,425g Mg
2
P
2
O

7
. % Mg trong mẫu bằng bao nhiêu ?
Bài làm:
áp dụng định luật bão toàn nguyên tố ta có :
= 2x = 2x = 3,82x (mol)
23
=> = 3,82x x 24 = 0,0955 (g)
=> % = x100% = 15,9%
vậy trong mẫu quạng chứa 15,9% Mg.
câu 5: có thể tạo bao nhiêu gam Fe
2
O
3
từ 1g Fe3O4 với lượng O
2
dư?
Bài làm:
do O
2
dư => PƯ hoàn toàn: 2Fe
3
O
4
+ O
2
= 3Fe
2
O
3
=> = x = x = 1,0345 (g)

câu 6: một mẫu quạng chỉ chứa KCl và NaCl nặng 0,117g. lượng muối clorua này
đem đi phản ứng với AgNO
3
tạo ra 0,25g AgCl. tính % KCl, % NaCl trong mẫu
quạng?
Bài làm:
ta có : = = 1,472x mol
=> gọi số mol KCl = X ; số mol NaCl = Y mol
=> hệ pt: X + Y = 1,472x
74,5X + 58,5Y = 0,117
=> X= 9,43x mol ; Y= 7,98x mol
24
=> = 9,43x x 74,5 = 0,07 (g); = 7,98x x58,5 =
0,047 (g)
=> % KCl = x100% = 59,83%; % NaCl = x100% = 40,17%

câu 7: làm thế nào pha chế 250 ml HCl 1M từ HCl 12M
Bài làm:
áp dụng công thức: CM= CM: là nộng độ dung dịch
với: n: là số mol chất tan.
V: là thể tích dung dịch
=> = 250x1x =0,25 (mol)
=> = 0,25:12 = 0,02083 (l) = 20,83 ( ml )
Vậy cần cho 20,83 ml HCl 12M vào bình đong và thêm nước cất tới mức 250 ml.
câu 8: Làm thế nào pha chế 100 ml NaCl có nồng độ 1mg/lít từ NaCl nồng độ
50mg/lít
Bài làm:
ta có: = 100x x x
=1,7x (mol)
25