分析化学习题解答(华东理工第五版)

样中苯巴比妥钠的质量分数。 答案:

.0(0.03000?25.00?0.0100?3.60?250)?1025.00?3?2?254.2

0.2014×100%=98.45%

第六章 氧化还原滴定

习题答案:

6.1 计算在H2SO4介质中,H浓度分别为1 mol·L和0.1 mol·L的溶液中VO2/VO电对的条件电

?

极电位。(忽略离子强度的影响,已知?=1.00 V)

答案: VO2?2H?e?VOH2O

?VO?H??'? ????0.059lg+?2 [H]= 1mol·L-1 ??’=1.0 + 0.059lg1= 1.00 V VO+-1 ?’[H]= 0.1mol·L ?=1.0 + 0.059lg0.012 = 0.88 V

2??2?2+-1-1+2+

??2?

6.2 根据??Hg22+/Hg和Hg2Cl2的溶度积计算??Hg2Cl2/Hg。如果溶液中Cl-浓度为0.010 mol·L-1,Hg2Cl2/Hg电对的电位为多少? 答案:

--?-18

Hg2Cl2 + 2e = 2Hg + 2Cl (?Hg22+/Hg=0.796 V Ksp = 1.3?10)

???Hg?2?2/Hg?0.0592?

lgHg2?2?????Hg2?2/Hg?0.0592lgKsp [Cl]=1 mol·L: ?Hg2Cl2/Hg = 0.796 + (0.059lg1.3?10)/2 = 0.268 V

-1?-182

[Cl]=0.01mol·L: ?Hg2Cl2/Hg=0.796 + (0.059lg1.3?10)/2 ?(0.059lg0.01)/2

= 0.386 V

-

--1

?Cl??2-18

6.3 找出以下半反应的条件电极电位。(已知?? = 0.390 V, pH = 7, 抗坏血酸pKa1 = 4.10, pKa2 = 11.79)

脱氢抗坏血酸 抗坏血酸

答案:

半反应设为:A2-? 2H+ ? 2e- = H2A

??'????0.0592lg?H?2?2A?H??A

?H2?????0.0592lg?A?H?H2??

AA??H??H??Ka?H??Ka?211Ka2

?72?7?4.10?11.79??A??10??10??2?72?10??4.10?10?2.90?10Ka2?10?15.89?11.10?10?4.79

Ka1Ka2?H??Ka1H???K2lg?a11010?10

??'?0.39?0.05910?4.79?10?2.90??72?

6.4 在1 mol.L-1HCl溶液中用Fe3+溶液滴定Sn2+时,计算:(1)此氧化还原反应的平衡常数及化学计量点时反应进行的程度;(2)滴定的电位突跃范围。在此滴定中应选用什么指示剂?用所选指示剂时滴定终点是否和化学计量点一致?

答案:

?’3+2+ ?’4+2+

2Fe3+ ? Sn2+ 2Fe2+ ? Sn4+ (?Fe/Fe= 0.68 V, ?Sn/Sn= 0.14 V ) (1)

K? ? 2.0 ? 1018

0.0592?23?210??0.079VlgK'????'?2??0.68- 0.14??20.0592?18.3

?Fe??Sn??lg?x??lgK'??Fe??Sn??1?x?4?2?2?x1?x?18.3?x ? 99.9999 %

99.90.1?0.23V(2)化学计量点前:

化学计量点后:

???Sn?'3??'4?/Sn2??0.0592lg

???Fe/Fe2??0.059lg0.1100?0.50V

化学计量点: 1?2?’

(3)选用亚甲基兰作指示剂(?In = 0.36 V)。

6.5 计算pH = 10.0,cNH 3= 0.1 mol.L-1 Zn2+/Zn的溶液中电对的条件电极电位(忽略离子强度的影响)。

+

已知锌氨配离子的各级累积稳定常数为:lg?1 =2.27, lg?2 =4.61, lg?3 =7.01, lg?4 = 9.067;NH4的离解常数为Ka =10-9.25。

答案:

Zn2+ ? 2e- = Zn (?? = ?0.763 V)

??'?sp?0.68?2?0.14?0.32V????0.05922?lg?Zn?Zn2?2?

?Zn2??NH3???ZnCZn2??Zn???ZnNH??Zn?NH??Zn??32?23

32???

4?1??1?NH而

0.071 ?0.93

又?NH3(H) = cNH3/ [NH3] 则[NH3]= 0.1/10 = 10

?αZn2??NH3?H?????2?NH3?????4?NH3?

?NH4????NH3??1??NH4???1?1?H???100.071?NH3??NH3?Ka

?10?0.93?NH3??1?102.27?105.374.61?10??0.93?2?107.01?10??0.93?3?109.06?10??0.93?4?105.37

210

6.6 在酸性溶液中用高锰酸钾法测定Fe2+时,KMnO4溶液的浓度是0.02484 mol·L-1,求用 (1)Fe;(2) Fe2O3;(3)FeSO4.7H2O表示的滴定度。

答案:

2++3+2+

5 Fe + MnO4? + 8 H = 5 Fe + Mn + 4 H2O 故 MnO4? ~ 5 Fe2+ ~ 5 Fe ~ 5/2 Fe2O3 ~ 5 FeSO4.7H2O 5CKMnO4?MFe50.02484?55.85?1????0.006937g?mL110001100050.02484?159.69?1TFeO/KMnO???0.009917g?mL21000

50.02484?278.02?1TFeSO?7HO/KMnO???0.03453g?mL11000 TFe/KMnO4?234424??'??0.763?0.059lg1??0.920V

6.7 称取软锰矿试样0.5000 g,在酸性溶液中将试样与0.6700 g纯Na2C2O4充分反应,最后以0.02000

-1

mol.L KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4,至终点时消耗30.00 mL。计算试样中MnO2的质量分数。 答案:

2 ++

有关反应为:MnO2 + C2O4?+ 4 H = Mn2 + 2 CO2 ? + 2 H2O

22 ++

MnO4? + 5 C2O4?+ 16 H = 2 Mn2 +10 CO2 ? + 8 H2O

2 22

故: MnO2 ~ C2O4? MnO4? ~ 5C2O4?

ωMnO2?5???nCO2??nMnO???M2442??m样?3MnO2?100%???86.94??

6.8 称取褐铁矿试样0.4000g,用HCl溶解后,将Fe3+还原为Fe2+,用K2Cr2O7标准溶液滴定。若所用K2Cr2O7溶液的体积(以mL为单位)与试样中Fe2O3的质量分数相等。求K2Cr2O7溶液对铁的滴定度。

答案: Cr2O72? + 6 Fe2+ + 14 H+ = 2 Cr3+ + 6 Fe2+ + 7 H2O 1 6

??c0.4?2??

??0.67000.02?30.00?5?10???134.002?0.5000?100%?60.86 %

1000 100?MFe2O3

TFe2?/Cr2O72??6C?MFe60.4?2?100055.85?1?????0.002798g?mL110001100?6?159.691000

6.9 盐酸羟氨(NH2OH.HCl)可用溴酸钾法和碘量法测定。量取20.00 mL KBrO3溶液与KI反应,析出

-1

的I2用0.1020 mol.L溶液滴定,需用19.61 mL。1 mL KBrO3溶液相当于多少毫克的NH2OH.HCl?

答案:

+

有关反应为:BrO3? + 5 Br?+ 6 H = 3 Br2 + 3H2O Br2 +2 I? = 2 Br? + I2

22I2 + 2 S2O3? = 2 I? + S4O6?

故:BrO3? ~ 3 Br2 ~ 3 I2 ~ 6 S2O32?

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