分析化学习题答案第六章.docx

分析化学习题答案第六章.docx

《分析化学习题答案第六章.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《分析化学习题答案第六章.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

分析化学习题答案第六章

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1mol·L-1和0.1mol·L-1的溶液中VO2+/VO2+电对的条件电极电位。

（忽略离子强度的影响，已知ϕθ=1.00V）

答案：

［H+］=1mol·L-1ϕθ’=1.0+0.059lg12=1.00V

［H+］=0.1mol·L-1ϕθ’=1.0+0.059lg0.012=0.88V

6.2根据ϕθHg22+/Hg和Hg2Cl2的溶度积计算ϕθHg2Cl2/Hg。

如果溶液中Cl-浓度为0.010mol·L-1，Hg2Cl2/Hg电对的电位为多少？

答案：

Hg2Cl2+2e-=2Hg+2Cl-（ϕθHg22+/Hg=0.796VKsp=1.3⨯10-18）

[Cl-]=1mol·L-1:

ϕθHg2Cl2/Hg=0.796+（0.059lg1.3⨯10-18）/2=0.268V

[Cl-]=0.01mol·L-1:

ϕθHg2Cl2/Hg=0.796+（0.059lg1.3⨯10-18）/2-（0.059lg0.012）/2

=0.386V

6.3找出以下半反应的条件电极电位。

（已知ϕθ=0.390V,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

6.4在1mol.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：

2Fe3++Sn2+2Fe2++Sn4+（ϕθ’Fe3+/Fe2+=0.68V,ϕθ’Sn4+/Sn2+=0.14V）

（1）

K'=2.0⨯1018

∴x=99.9999%

（2）化学计量点前：

化学计量点后：

化学计量点：

（3）选用亚甲基兰作指示剂（ϕθ’In=0.36V）。

6.5计算pH=10.0，cNH3=0.1mol.L-1Zn2+/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：

lgβ1=2.27,lgβ2=4.61,lgβ3=7.01,lgβ4=9.067；NH4+的离解常数为Ka=10-9.25。

答案：

Zn2++2e-＝Zn（ϕθ=-0.763V）

而

又αNH3（H）=cNH3/[NH3]则[NH3]=0.1/100.071=10-0.93

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0.02484mol·L-1，求用

（1）Fe；

（2）Fe2O3；（3）FeSO4.7H2O表示的滴定度。

答案：

5Fe2++MnO4-+8H+＝5Fe3++Mn2++4H2O

故MnO4-~5Fe2+~5Fe~5/2Fe2O3~5FeSO4.7H2O

6.7称取软锰矿试样0.5000g，在酸性溶液中将试样与0.6700g纯Na2C2O4充分反应，最后以0.02000mol.L-1KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4，至终点时消耗30.00mL。

计算试样中MnO2的质量分数。

答案：

有关反应为：

MnO2+C2O42-+4H+＝Mn2++2CO2↑+2H2O

MnO42-+5C2O42-+16H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O

故：

MnO2~C2O42-MnO42-~5C2O42-

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-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe2++7H2O

16

6.9盐酸羟氨（NH2OH.HCl）可用溴酸钾法和碘量法测定。

量取20.00mLKBrO3溶液与KI反应，析出的I2用0.1020mol.L-1溶液滴定，需用19.61mL。

1mLKBrO3溶液相当于多少毫克的NH2OH.HCl？

答案：

有关反应为：

BrO3-+5Br-+6H+＝3Br2+3H2O

Br2+2I-＝2Br-+I2

I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-

故：

BrO3-~3Br2~3I2~6S2O32-

m（NH2OH.HCl）=c（BrO3-）×M（NH2OH.HCl）=1.158mg·mL-1

6.10称取含KI之试样1.000g溶于水。

加10mL0.05000mol.L-1KIO3溶液处理，反应后煮沸驱尽所生成的I2，冷却后，加入过量KI溶液与剩余的KIO3反应。

析出I2的需用21.14mL0.1008mol.L-1Na2S2O3溶液滴定。

计算试样中KI的质量分数。

答案：

有关反应为：

5I-+IO3-+6H+＝3I2+3H2O

I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-

故：

5I-~IO3-~3I2~6S2O32-

6.11将1.000g钢样中的铬氧化成Cr2O72-，加入25.00mL0.1000mol.L-1FeSO4标准溶液，然后用0.0180mol.L-1KMnO4标准溶液7.00mL回滴剩余的FeSO4溶液。

计算钢样中铬的质量分数。

答案：

有关反应为：

Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe2++7H2O

5Fe2++MnO4-+8H+＝5Fe3++Mn2++8H2O

故：

2Cr~Cr2O72-~6Fe2+MnO42-~5Fe2+

6.1210.00mL市售H2O2（相对密度1.010）需用36.82mL0.02400mol.L-1KMnO4溶液滴定，计算试液中H2O2的质量分数。

答案：

5H2O2+2MnO4-+6H+＝5O2+2Mn2++8H2O

故：

5H2O2~2MnO4-

6.13称取铜矿试样0.6000g，用酸溶解后，控制溶液的pH为3~4，用20.00mLNa2S2O3溶液滴定至终点。

1mLNa2S2O3溶液相当于0.004175gKBrO3。

计算Na2S2O3溶液的准确浓度及试样中Cu2O的质量分数。

答案：

有关反应为：

6S2O32-+BrO3-+6H+＝3S4O62-+Br-+3H2O

2Cu+2S2O32-＝2Cu++S4O62-

故：

6S2O32-~BrO3-

6mol167.01g

c⨯1⨯10-30.004175

又2S2O32-~2Cu~Cu2O

6.14现有硅酸盐试样1.000g，用重量法测定其中铁及铝时，得到Fe2O3+Al2O3沉淀共重0.5000g。

将沉淀溶于酸并将Fe3+还原成Fe2+后，用0.03333mol.L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点时用去25.00mL。

试样中FeO及Al2O3的质量分数各为多少？

答案：

有关反应为：

Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe2++7H2O`

故：

6FeO~3Fe2O3~6Fe~Cr2O72-

又

6.15称取含有As2O3与As2O5的试样1.500g，处理为含AsO33-和AsO43-的溶液。

将溶液调节为弱碱性，以0.05000mol.L-1碘溶液滴定至终点，消耗30.00mL。

将此溶液用盐酸调节至酸性并加入过量KI溶液，释放出的I2再用0.3000mol.L-1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗30.00mL。

计算试样中As2O3与As2O5的质量分数。

答案：

有关反应：

H3AsO3+I2+H2O＝H3AsO4+2I-+2H+（弱碱介质中）

（1）

H3AsO4+2I-+2H+＝H3AsO3+I2+H2O（酸性介质中）

（2）

I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-（3）

故：

2As2O3~H3AsO3~2I2

又：

2As2O5~2H3AsO4~2I2~4S2O32-

参与

（2）式反应的H3AsO4也包括

（1）生成的H3AsO4

6.16漂白粉中的“有效氯”可用亚砷酸钠法测定，现有含“有效氯”29.00%的试样0.3000g，用25.00mLNa3AsO3溶液恰能与之作用。

每毫升Na3AsO3溶液含多少克的砷？

又同样质量的试样用碘法测定，需要Na2S2O3标准溶液（1mL相当于0.01250gCuSO4.5H2O）多少毫升？

答案：

（1）Ca（OCl）Cl+Na3AsO3＝CaCl2+Na3AsO4

Ca（OCl）Cl+2H+＝Cl2+Ca2++H2O

故：

Ca（OCl）Cl~Cl2~Na3AsO3

每毫升Na3AsO3含砷的克数

（2）Cl2+2I-＝2Cl-+I2

I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-

2Cu2++4I-＝2CuI+I2

故：

2Cu2+~I2~2S2O32-2S2O32-~Cl2

2⨯249.69g2mol21

0.01250v1⨯cS2O32-v⨯cS2O32n（Cl2）

6.17分析某一种不纯的硫化钠，已知其中除含Na2S·9H2O外，还含Na2S2O3·5H2O有，取此试样10.00g配称500mL溶液。

（1）测定Na2S·9H2O和Na2S2O3·5H2O的总量时，取试样溶液25.00mL，加入装有mol.L-150mL0.05250mol.L-1I2溶液及酸的碘量瓶中，用0.1010mol.L-1Na2S2O3溶液滴定多余的I2，计用去16.91mL。

（2）测定Na2S2O3·5H2O的含量时，取50mL试样溶液，用ZnCO3悬浮液沉淀除去其中的Na2S后，取滤液的一半，用0.05000mol.L-1I2溶液滴定其中Na2S2O3的计用去5.65mL。

由上述实验结果计算原试样中Na2S·9H2O及Na2S2O3·5H2O的质量分数，并写出其主要反应。

答案：

（1）测Na2S2O3·5H2O涉及的反应：

I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-

故：

I2~2S2O32-

（2）测Na2S·9H2O及Na2S2O3·5H2O涉及的反应：

I2+S2-＝2I-+S↓I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-

故：

I2~S2-I2~2S2O32-

与S2-及S2O32-反应的I2的量：

又

6.18化学耗氧量（COD）测定。

今取废水样100.0mL用H2SO4酸化后，加入25.00mL0.01667mol.L-1K2Cr2O7溶液，以Ag2SO4为催化剂，煮沸一定时间，待水样中还原性物质较完全地氧化后，以邻二氮杂菲-亚铁为指示剂，用0.1000mol.L-1FeSO4溶液滴定剩余的K2Cr2O7，用去15.00mL。

计算废水样中化学耗氧量，以mg·L-1表示。

答案：

有关反应为：

2Cr2O72-+3C+16H+＝4Cr3++3CO2+8H2O`

Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe2++7H2O`

故：

3C~2Cr2O72-6Fe~Cr2O72-

6.19称取丙酮试样1.000g，定容于250mL容量瓶中，移取25.00mL于盛有NaOH溶液的碘量瓶中，准确加入50.00mL0.05000mol.L-1I2标准溶液，放置一定时间后，加H2SO4调节溶液呈弱酸性，立即用0.1000mol.L-1Na2SO4溶液滴定过量的I2，消耗10mL。

计算试样中丙酮的质量分数。

答案：

有关反应为：

CH3COCH3+3I2+4NaOH＝CH3COONa+3NaI+3H2O+CH3I

I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-

故：

3I2~CH3COCH3I2~2S2O32-

6.20称取含有Na2S和Sb2S5试样0.2000g，溶解后，使Sb全部变为SbO33-后，在NaHCO3介质中以0.01000mol.L-1I2溶液滴定至终点，消耗20.00mL；另取同样质量的试样溶于酸后，将产生的H2S完全吸收与含有70.00mL相同浓度I2溶液中，以0.02000mol.L-1Na2S2O3溶液滴定过量的I2溶液，消耗10.00mL。

计算试样中Na2S和Sb2S5的质量分数。

答案：

（1）在NaHCO3介质中：

SbO33-+I2＝2I-+Sb5+

故：

2I2~2SbO33-~Sb2S5

（2）Na2S+2H+＝H2S+2Na+

Sb2S5+10H+＝5H2S+2Sb

H2S+I2＝S+2I-+2H+

I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-

故：

H2S~Na2SSb2S5~5H2SH2S~I2~2S2O32-

与H2S反应的I2的量：

产生的H2S的量：

又n1=n2

6.21称取含有PbO和PbO2的混合试样1.234g，用20.00mL0.2500mol.L-1H2C2O4溶液处理，此时Pb（Ⅳ）被还原为Pb（Ⅱ），将溶液中和后，使Pb2+定量沉淀为PbC2O4。

过滤，将滤液酸化，以0.04000mol.L-1KMnO4溶液滴定，用去10.00mL。

沉淀用酸溶解后，用相同浓度KMnO4溶液滴定至终点，消耗30.00mL。

计算试样中PbO和PbO2的质量分数。

答案：

有关反应为：

PbO2+H2C2O4+2H+＝2Pb+2CO2↑+2H2O

2MnO42-+5C2O42-+16H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O

Pb2++C2O42-＝PbC2O4↓

PbC2O4+2H+＝H2C2O4+Pb2+

故：

PbO2~Pb2+~C2O42-2MnO42-~5C2O42-~5PbC2O4

加入的H2C2O4一部分用于还原PbO2，一部分和KMnO4反应，另一部分与样品中的Pb2+及Pb4+还原成的Pb2+反应。

PbC2O4沉淀为样品中的Pb2+及Pb4+还原成的Pb2+共同生成。

6.22试剂厂生产的试剂FeCl3·6H2O，根据国家标准GB1621--1979规定其一级品含量不少于96.0%，二极品含量不少于92.0%。

为了检查质量，称取0.5000g试样，溶于水，加浓HCl溶液3mL和KI2g，最后用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液18.17mL滴定至终点。

计算说明该试样符合哪级标准？

答案：

有关反应为：

2Fe3++2I-＝2Fe2++I2

I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-

故：

2Fe3+~I2~2S2O32-

属于一级品

6.23移取20.00mLHCOOH和HOAc的混合试液，以0.1000mol·L-1NaOH滴定至终点时，共消耗25.00mL。

另取上述试液20.00mL，准确加入0.02500mol·L-1KMnO4强碱性溶液75.00mL。

使KMnO4与HCOOH反应完全后，调节至酸性，加入0.2000mol·L-1Fe2+标准溶液40.00mL，将剩余的MnO4-及MnO42-岐化生成的MnO4-和MnO2全部还原为Mn2+，剩余的Fe2+溶液用上述KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗24.00mL。

计算试液中HCOOH和HOAc的浓度各为多少？

答案：

有关反应为：

HCOOH+2MnO4-+8OH-＝CO2+2MnO42-+2H2O

3MnO42-+4H+＝2MnO4-+MnO2+2H2O

5Fe2++MnO4-+8H+＝5Fe3++Mn2++8H2O

2Fe2++MnO2+4H+＝2Fe3++Mn2++2H2O

故HCOOH~2MnO4-~2MnO42-3MnO42-~2MnO4-~MnO2

5Fe2+~MnO4-2Fe2+~MnO2

与剩余KMnO4及MnO42-歧化生成的MnO4-和MnO2反应的Fe2+的物质的量

又HCOOH~NaOHHOAc~NaOH

6.24移取一定体积的乙二醇试液，用50.00mL高碘酸钾溶液处理，待反应完全后，将混合溶液调节至pH为8.0，加入过量KI，释放出的I2以0.05000mol·L-1亚砷酸盐溶液滴定至终点，消耗14.30mL，已知50.00mL该高碘酸钾的空白溶液在pH为8.0时，加入过量KI，释放出的I2所消耗等浓度的亚砷酸盐溶液为40.10mL。

计算试液中喊乙醇的质量（mg）。

答案：

有关反应为：

故：

CH2OHCH2OH~IO4-~IO3-~I2~AsO33-

与CH2OHCH2OH反应的IO4-的量

∴m乙醇=n·M乙醇=1.290×10-3×62.08=80.08mg

6.25甲酸钠和在中性介质中按下述反应式反应

3HCOO-+2MnO42-+H2O＝2MnO2+3CO2+5OH-

称取HCOONa试样0.5000g，溶于水后，在中性介质中加入过量的0.06000mol·L-1KMnO4溶液50mL，过滤除去MnO2沉淀，以H2SO4酸化溶液后，用0.1000mol·L-1H2C2O4溶液滴定过量的KMnO4至终点，消耗25.00mL。

计算试样中HCOONa的质量分数。

答案：

有关反应为：

3HCOO-+2MnO42-+H2O＝2MnO2+3CO2+5OH-

6.26在仅含有Al3+的水溶液中，加NH3—NH4Ac缓冲溶液使pH为9.0，然后加入稍过量的8—羟基喹啉，使Al3+定量地生成喹啉铝沉淀，将沉淀过滤逼供内洗去过量的8—羟基喹啉，然后将沉淀溶于HCl溶液中，用15.00mL0.1238mol·L-1KBrO3—KBr标准溶液处理，产生的Br2与8—羟基喹啉发生取代反应。

待反应完全后，在加入过量的KI，使其与剩余的Br2反应生成I2，最后用0.1028mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定析出的I2，用去5.45mL。

计算试液中铝的质量（以mg表示）。

答案：

有关反应为：

Al3++3HOC9H6N＝Al（OC9H6N）3↓+3H+

2Br2+HOC9H6N＝（HOC9H6N）Br2+2H++Br-

故：

3Br2~BrO3-Br2~I2~2S2O32-Al3+~3HOC9H6N~6Br2

6.27用碘量法测定葡萄糖的含量。

准确10.00g称取试样溶解后，定容于250mL容量瓶中，移取50.00mL试液与碘量瓶中，加入0.05000mol·L-1I2溶液30.00mL（过量的），在搅拌下加入40mL0.1mol·L-1NaOH溶液，摇匀后，放置暗处20min。

然后加入0.5mol·L-1HCl8mL，析出的I2用0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗9.96mL。

计算试样中葡萄糖的质量分数。

答案：

有关反应为：

I2+2S2O32-=2I-+S4O62-

故：

3I2~3IO-~IO3-~6S2O32-