分析化学课后习题答案 北大版第5章 思考题.docx
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分析化学课后习题答案北大版第5章思考题
5.1K3Fe(CN6在强酸溶液中能定量地氧化I-为I2,因此可用它为基准物标定Na2S2O3溶液。
试计算2mol⋅L-1
HCl溶液中Fe(CN63-/Fe(CN64-
电对的条件电位。
[已知3-4-66(Fe(CN/Fe(CN0.36Vϕθ=,H3Fe(CN6是强酸,H4Fe(CN6的
Ka3=10-2.2,Ka4=10-4.2。
计算中忽略离子强度影响。
以下计算相同。
]
答案:
已知:
H3Fe(CN6是强酸H4Fe(CN6的Ka3=10
-2.2
Ka4=10
-4.2
β1=104.2,β2=106.4
4-6
2
12Fe(CN
(H
1[H][H]αββ++
=++
.74
.62
.410
10
41021=⨯+⨯+=
3-6
Fe(CN
(H
1α=
4-6
3-6
33466
6
463-Fe(CN(H346664-6
Fe(CN
(H
[Fe(CN](Fe(CN
/Fe(CN
0.059lg
[Fe(CN]
(Fe(CN(Fe(CN/Fe(CN0.059lg
0.059lg
(Fe(CN
ccϕϕαϕα-
θ
---
θ
--
=+=++
4-6
3-6
Fe(CN(H3-4-66Fe(CN
(H
7.0
(Fe(CN/Fe(CN0.059lg0.360.059lg10
0.77(V
αϕϕαθ
θ'=+=+=
5.2银还原器(金属银浸于1mol⋅L-1HCl溶液中只能还原Fe3+而不能还原Ti(Ⅳ,计算此条件下Ag+/Ag电对的条件电位并加以说明。
答案:
+sp+
-
(Ag/Ag0.059lg[Ag](AgCl(Ag/Ag0.059lg
[Cl]
Kϕϕϕθθ+
θ
=+=++
sp9.50
(Ag/Ag0.059lg(AgCl
0.800.059lg100.24(V
Kϕ
ϕ'
θθ-=+=+=
在1mol〃L-1HCl中,3+
2+
(Fe/Fe=0.70ϕ'
θ3mol〃L-1HCl中,(Ti(IV/Ti(III=0.10ϕ'
θ
5.3计算在pH3.0、c(EDTA=0.01mol⋅L-1
时Fe3+
/Fe2+
电对的条件电位。
答案:
查得:
IIIlg(FeY25.1K=,II
lg(FeY14.3K=,pH3.0时,10.8
Y(H10
α=
2.0
10.8
12.8
Y(H[Y](Y/10
/10
10
cα--===
2+
II12.814.3
1.5
Fe
(Y
1[Y](FeY110
10
Kα-+=+=+=3+
III
12.825.1
12.3
Fe
(Y
1[Y](FeY110
10
Kα-+=+=+=
2+
3+
3+
3+2+
2+
3+
Fe(Y3+2+
2+
Fe
(Y
[Fe](Fe/Fe0.059lg
[Fe]
(Fe(Fe/Fe0.059lg
0.059lg
(Fe
ccϕϕαϕαθθ=+=++
2+
3+
Fe(Y3+2+
Fe
(Y
1.5
12.3
(Fe/Fe
0.059lg
100.770.059lg
0.13(V
10
αϕ
ϕα'
θθ=+=+=
5.4将等体积的0.40mol⋅L-1的Fe2+溶液和0.10mol⋅L-1Ce4+溶液相混合,若溶液中H2SO4浓度为0.5mol⋅L-1,问反应达平衡后,Ce4+
的浓度是多少?
答案:
4+2+3+3+Ce+Fe=Ce+Fe
(-1240.5molLHSO中,3+2+4+3+
(Fe/Fe0.68,(Ce/Ce1.45ϕϕ'
'
θθ==
3+3+
4+2+
(Ce(Fe1.450.68lglg
13.05(Ce(Fe
0.059
ccKcc-'==
=
混合后:
3+
3+
-1
0.10(Fe(Ce0.050molL2
cc==
=⋅
2+
1
0.400.10
(Fe
0.15molL2
c--=
=⋅
代入K'中:
33+
13.05
424(Ce(Fe0.0500.05010
(Ce
(Fe
(Ce
0.15
ccccc+
+
+
+
⨯=
=⨯
解得:
4+
15
-1
(Ce1.510molLc-=⨯⋅
5.5在1mol⋅L-1HCl溶液中,用Fe3+滴定Sn2+,计算下列滴定百分数时的电位:
9,50,91,99,99.9,100.0,100.1,101,110,200%,并绘制滴定曲线。
答案:
3+2+2+4+
2Fe+Sn=2Fe+Sn
1mol〃L-1
HCl中,3+
2+
(Fe/Fe0.70Vϕ'
θ=,4+
2+
(Sn/Sn0.14Vϕ'
θ=
sp前,体系电位用Sn4+/Sn2+电对计算
4+4+2+
2+
0.059(Sn(Sn/Sn
lg
2
(Sn
ccϕϕ'θ=+
滴定9%,0.05990.14lg
0.11(V2
91
ϕ=+
=
同样可算得滴定50,91,99,99.9%的电位分别是0.14,0.17,0.20,0.23Vsp时,1122
12
10.7020.14
0.33V12
nnnnϕϕϕ''
θθ+⨯+⨯=
=
=++
sp后,体系电位由Fe3+
/Fe2+
电对计算
3+
3+2+
2+
(Fe(Fe/Fe0.059lg
(Fe
ccϕϕ'θ=+
滴定100.1%,0.10.700.059lg
0.52V100
ϕ=+=
同样算得滴定101,110,200%的电位分别为:
0.58,0.64,0.70V
5.6用一定体积(毫升的KMnO4溶液恰能氧化一定质量的KHC2O4〃H2C2O4〃2H2O;如用0.2000mol⋅L-1NaOH中和同样质量的KHC2O4〃H2C2O4〃2H2O,所需NaOH的体积恰为KMnO4的一半。
试计算KMnO4溶液的浓度。
答案:
根据题意,有
242242442422424242242242242(KHCOHCO2HO1KMnO(KMnO(1
15KHCOHCO2HO4(KMnO(KHCOHCO2HO0.2000(2
12KHCOHCO2HO3mcVMVmM⎧⎛⎫=⎪⎪⎛⎫⎝⎭⎪⎪⎪⎝⎭⎨
⎪⨯=⎪⎛⎫
⎪⎪
⎝⎭⎩
(1/(2,得:
410(KMnO
4
0.20003
c=
-1
440.2000(KMnO0.02667molL310
c⨯=
=⨯
5.7为测定试样中的K+
可将其沉淀为K2NaCo(NO26,溶解后用KMnO4滴定(NO2-→NO3-,Co3-→Co2-
计算K+与MnO4-的物质的量之比,即n(K:
n(KMnO4。
答案:
++2+--226322KNaCo(NO4K+2Na+2Co+NO+11NO−−
→+-
2424K11NO11KMnO5
⨯
相当于相当于
4(K:
(KMnO1:
1.1nn+
∴=
5.8称取软锰矿0.3216克,分析纯的Na2C2O40.3685克,共置于同一烧杯中,加入H2SO4,并加热;待反应完全后,用0.02400mol⋅L-1
KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4,消耗KMnO4溶液11.26mL。
计算软锰矿中MnO2
的质量分数。
答案:
KMnO4
2-+
2+
2-
2242224ΔMnO+CO(+4HMn
+2CO+2HO+CO(−−→过剩
224442224232(NaCO
15(KMnO(KMnOMnO(NaCO2(MnO100%
20.368586.9450.0240011.2610134.02100%
0.321656.08%
s
mcVMMwm-⎛⎫
-⋅⎪
⎝⎭
=
⨯⨯⎛⎫
-⨯⨯⨯⨯⎪
⎝⎭
=⨯=
5.9称取含有苯酚的试样0.5000克。
溶解后加入0.1000mol⋅L-1KBrO3溶液(其中含有过量KBr25.00mL,并加HCl酸化,放置。
待反应完全后,加入KI。
滴定析出的I2消耗了0.1003mol⋅L-1Na2S2O3溶液29.91mL。
计算试样中苯酚的质量分数。
答案:
--+
322BrO+5Br+6H=3Br+3HO
OH
+3Br2=OH
Br
BrBr
+3HBr--
222--2-223
46
2I+Br=I+2Br
I+2SO=2I+SO
化学计量关系:
OH
∧3Br2∧3I2∧6S2O32-
332232233
1[6(KBrO(KBrO(NaSO(NaSO]6(100%
94.11(60.100025.000.100329.916
100%
0.500010
37.64%
s
cVcVMwm⎛⎫
-⎪
⎝⎭
=⨯⨯⨯-⨯⨯
=⨯⨯=苯酚苯酚
5.10称取含有KI的试样0.5000克,溶于水后先用Cl2水氧化I-为IO-3,煮沸除去过量Cl2;再加入过量KI试剂,滴定I2时消耗了0.02082mol⋅L-1Na2S2O321.30mL。
计算试样中KI的质量分数。
答案:
---+
223--+
322
I+3Cl+3HOIO+6Cl+6HIO+5I+6H3HO+3I→→
2232233
3
1(NaSO(NaSOKI6(KI100%100.0208221.30166.0
100%2.454%
0.5000106
scVMwm⎛⎫
⋅⋅⎪
⎝⎭
=⨯⨯⨯⨯=
⨯=⨯⨯
5.11今有一PbO-PbO2混合物。
现称取试样1.234克,加入20.00mL0.2500mol⋅L-1
L草酸溶液将PbO2还原
为Pb2+;然后用氨中和,这时Pb2+
以PbC2O4形式沉淀;过滤,滤液酸化后用KMnO4滴定,消耗0.0400mol⋅L-1
KMnO4溶液10.00Ml;沉淀溶解于酸中,滴定时消耗0.0400mol⋅L-1
KMnO4溶液30.00mL。
计算试样中PbO和PbO2的质量分数。
答案:
3+
2+
NH242242+2224PbO+HPb
PbCO+HCOPbO+HCOPb⎫→−−−−→↓⎬
→⎭
中和2-
24(CO0.250020.005.00mmoln=⨯=总
滤液中2-24455(CO(KMnO0.040010.001.00mmol22
nn=
=
⨯⨯=
沉淀中2-
245(CO0.040030.003.00mmol2
n=
⨯⨯=
还原4+2+PbPb→消耗的2-24
(COn为:
25.003.001.001.00mmol(PbOn--==
2233
12.00PbO2.00239.22(PbO=100%100%19.4%101.234210sMwm⎛⎫
⨯⎪
⨯⎝⎭
⨯=⨯=⨯⨯⨯33
14.00PbO4.00223.22(PbO100%100%36.2%101.234210
sMwm⎛⎫⨯⎪
⨯⎝⎭
=⨯=⨯=⨯⨯⨯
5.12称取含Mn3O4(即2MnO+MnO2试样0.4052克,用H2SO4-H2O2溶解,此时锰以Mn2+形式存在;煮沸分解H2O2后,加入焦磷酸,用KMnO4滴定Mn2+
至Mn(Ⅲ。
计消耗0.02012mol⋅L-1
KMnO424.50mL,计算试样中Mn3O4
的质量分数。
答案:
-2+
+
3+
42MnO+4Mn
+8H
5Mn
+4HO−−−→焦磷酸
2+3+
3422MnOMnO3Mn3MnMnO⎛⎫ΛΛ⎪⎝⎭
-3+
4MnOMn
→
(
(4434343
11KMnOKMnOMnO43MnO100%10
scVMwm⎛⎫⎛⎫⋅⎪⎪⎝⎭⎝⎭=⨯⨯%11.37%10010
34052.08
.22850.2402012.043
=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
KMnO4
分析化学习题答案第6页共9页2+2+-1测定某试样中锰和钒的含量。
g,mol⋅5.13测定某试样中锰和钒的含量。
称取试样1.000g,溶解后还原成Mn和VO,用0.0200mol⋅LKMnO4溶液滴定,消耗3.05mL;加入焦磷酸,溶液滴定,加入焦磷酸,继续用上述KMnO4溶液滴定生成的Mn2+和原有的Mn2+,又用去KMnO4mL。
计算试样中锰和钒的质量分数。
5.10mL。
计算试样中锰和钒的质量分数。
答案:
答案:
5VO2++MnO-4+11H2O=5VO3-+Mn2++22H+44Mn2++MnO-4+8H+=5Mn3++4H2O3(Mn3++3H4P2O7=Mn(H2P2O73+6H+V1(KMnO4=3.05mLV2(KMnO4=5.10mL1cKMnO4V(KMnO4⋅M(V5w(V=×100%ms×103=0.0200×5×3.05×50.94×100%=1.55%1.000×1031c4KMnO4V2(KMnO4−c(KMnO4⋅V1(KMnO4⋅M(Mnw(Mn=×100%3ms×10=(0.0200×4×5.10−0.0200×3.05×54.94×100%1.000×103=1.91%2-2g,熔融后,溶液。
煮沸除去过氧化物后酸化,5.14称取猛矿1.000g,用Na2O2熔融后,得Na2MnO4溶液。
煮沸除去过氧化物后酸化,此时MnO4歧化为-12+mol⋅标液反应,mL。
MnO4和MnO2,滤去MnO2,滤液与0.1000mol⋅LFe标液反应,消耗了25.00mL。
计算试样中MnO的质量分数。
分数。
答案:
答案:
3MnO2-+4H+=2MnO-4+MnO2↓+2H2O43MnOΛ3Na2MnO4Λ2KMnO43M(MnO10w(MnO=×100%1.000×1030.1000×25.00×70.94×3=×100%=5.320%1.000×103×10c(Fe2+V(Fe2+×为分析硅酸岩中铁、钛含量,g。
用氨水沉淀铁、3.15为分析硅酸岩中铁、铝、钛含量,称取试样0.6050g。
除去SiO2后,用氨水沉淀铁、铝、钛为氢氧化物沉淀。
沉淀灼烧为氧化物后重0.4120g;再将沉淀用K2S2O7熔融,浸取液定容于100mL容量瓶,移化物沉淀。
熔融,容量瓶,3+2+4+3+3+试液通过锌汞还原器,还原液流入溶液中。
取25.00mL试液通过锌汞还原器,此时Fe→Fe,→Ti,Ti还原液流入Fe溶液中。
滴定时消耗了0.01388-13+mol⋅mL;溶液滴定,mol⋅LK2Cr2O710.05mL;另移取25.00mL试液用SnCl2还原Fe后,再用上述K2Cr2O7溶液滴定,消耗了的质量分数。
mL。
8.02mL。
计算试样中Fe2O3、Al2O3、TiO2的质量分数。
答案:
沉淀灼烧后(答案:
沉淀灼烧后(xFe2O3iyAl2O3izTiO2)重0.4120g6
分析化学习题答案第7页共9页ZnFe、SnCl2还原测Fe量,Zn-Hg还原器测Fe、Ti总量(M(Fe2O3=159.7,M(TiO2=79.88)16×0.01388×8.02×MFe2O3×42×100%=35.26%w(Fe2O3=30.6050×106×0.01388×(10.05−8.02×M(TiO2×4×100%=8.93%0.6050×1030.4120−0.6050×35.26%−0.6050×8.93%w(Al2O3=×100%=23.91%0.6050w(TiO2=25.00mL,0.02610mol·-1HO5.16移取乙二醇试液25.00mL,加入0.02610mol·KMnO4的碱性溶液30.00mL反应式:
-CH2CH2-OH+10L(反应式:
HO22-1反应完全后,酸化溶液,0.05421mol·MnO4+14OH=10MnO4+2CO3+10H2O);反应完全后,酸化溶液,加入0.05421mol·LNa2C2O4溶液10.00mL.2+-10.02610mol·2.30mL0mL。
此时所有的高价锰均还原至Mn,以0.02610mol·LKMnO4溶液滴定过量Na2C2O4,消耗2.30mL。
计算试液中乙二醇的浓度。
液中乙二醇的浓度。
答案:
答案:
+5eKMnO4→Mn2+2−2eC2O4→2CO2-10eHOCH2CH2OH→2CO2-111c(KMnO4⋅V(KMnO4−c(Na2C2O4⋅V(Na2C2O42c(乙二醇=525.00×100.02610×5×(30.00+2.30−0.05421×2×10.0025.00×10−1=0.01252mol⋅L=1.000g,容量瓶中;50.00mL,5.17称取含NaIO3和NaIO4的混合试样1.000g,溶解后定容于250mL容量瓶中;准确移取试液50.00mL,调至弱碱性,加入过量KI,此时IO4-被还原为IO3-(IO3-不氧化I-;释放出的I2用0.04000mol·L-1Na2S2O3调至弱碱性,KI,0.04000mol·溶液滴定至终点时,10.00mL。
20.00mL,用调节溶液至酸性,溶液滴定至终点时,消耗10.00mL。
另移取试液20.00mL,用HCl调节溶液至酸性,加入过量的KI;释放-10.04000mol·液滴定,30.00mL。
出的I2用0.04000mol·LNa2S2O3溶液滴定,消耗30.00mL。
计算混合试样中w(NaIO3和w(NaIO4。
答案:
在弱碱性溶液中:
答案:
在弱碱性溶液中:
−1IO4Λ1I2Λ2S2O2−31250.00.04000×10.00⋅M(NaIO4×250.00w(NaIO4=31.000×10=0.04000×10.00×214.0×250.0=21.40%1.000×103×2×50.00在酸性溶液中:
在酸性溶液中:
7
分析化学习题答案2−1IO4Λ4I2Λ8S2O3−−1IO3Λ3I2Λ6S2O2−3第8页共9页820.00250.01(0.04000×30.00−0.04000×10.00×××⋅M(NaIO3250.0020.006w(NaIO3=1.000×1038(0.04000×30.00−0.04000×10.00××250.0×198.05==23.10%1.000×103×20.00×6第五章思考题162+2+1.Sn+Fe2+酸性,Sn酸性,Fe2+FeSnFe2+2+3+标液↓Sn2+Fe3+4+KSCN,为红色)(近ep时加入KSCN,ep为红色)酸性,酸性,加入等量Fe标液Fe2+4+SnS-P混酸二苯胺磺酸钠4+K2Cr2O7↓Sn3+Fe4+4+3+2.Sn+Fe4+Jones还原器SnSn3+2+FeFe4+3+2+(之后,测定方法同1)之后,3+3+3.Cr+Fe3+22+3+过量标液)2+Cr(NH42S2O8Cr2O7(Fe过量标液)Fe(剩)S-P混酸K2Cr2O7↓Fe3+3+酸性,+Fe酸性,Ag催化Fe二苯胺磺酸钠3+3+另取等量:
另取等量:
3+3+之后,CrSnCl2还原Cr(之后,Fe3+2+除去Fe(剩余SnCl2用HgCl2除去Fe3+2+测定方法同上)测定方法同上)3+4.H2O2+Fe3+2+H2O2H2SO4KMnO4↓O2↑SnCl2还原FeFeKMnO4↓Fe3+3+除去FeFe(剩余SnCl2用HgCl2除去2+5.As2O3+As2O53酸化,蓝色)As2O3NaOH溶解AsO2酸化,NaHCO3中和I3↓AsO4(ep为无色→蓝色)38As2O5AsO4pH8-9淀粉(测AsO23KI(为蓝色→无色,测总量)AsO4酸化KI(过)I2Na2S2O3↓I(ep为
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