高等教育分析化学第五版第六章课后习题答案.docx
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高等教育分析化学第五版第六章课后习题答案
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=1.00V)
答案:
[H+]=1mol·L-1’=1.0+0.059lg12=1.00V
[H+]=0.1mol·L-1’=1.0+0.059lg0.012=0.88V
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0.010mol·L-1,Hg2Cl2/Hg电对的电位为多少?
答案:
Hg2Cl2+2e-=2Hg+2Cl-(Hg22+/Hg=0.796VKsp=1.310-18)
[Cl-]=1mol·L-1:
Hg2Cl2/Hg=0.796+(0.059lg1.310-18)/2=0.268V
[Cl-]=0.01mol·L-1:
Hg2Cl2/Hg=0.796+(0.059lg1.310-18)/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=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+(’Fe3+/Fe2+=0.68V,’Sn4+/Sn2+=0.14V)
(1)
K2.01018
x99.9999%
(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(’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:
lg1=2.27,lg2=4.61,lg3=7.01,lg4=9.067;NH4+的离解常数为Ka=10-9.25。
答案:
Zn2+2e-=Zn(=0.763V)
而
又NH3(H)=cNH3/[NH3]则[NH3]=0.1/100.071=100.93
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~C2O42MnO42~5C2O42
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
c110-30.004175
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+~I2~2S2O322S2O32~Cl2
2249.69g2mol21
0.01250v1cS2O32vcS2O32n(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+SI2+2S2O32=2I+S4O62
故:
I2~S2I2~2S2
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