分析化學(xué)第6章氧化還原滴定法答案

1、第 六 章 氧化仍原滴定法 摸索題 2. 條件電位與標(biāo)準(zhǔn)電極電位區(qū)分是什么？為什么引入條件電位的概念？它在氧化仍原 滴定分析中有什么意義？影響條件電位的因素有哪些？答：標(biāo)準(zhǔn)電極電位 ：在離子濃度為 1mol/L ,氣體壓強(qiáng)為 101.3kPa,溫度為 25時(shí),把2H +/H 2的電位人為地定為零,通過測定H +/H2 與其他電對之間的電位差,就可以相對確定每一種電對的電極電位這樣測得的電極電位叫做標(biāo)準(zhǔn)電極電位,用 來表示；條件電位 ：考慮各種影響因素并將其與標(biāo)準(zhǔn)電極電位合并得到的常數(shù),是特定條件下氧化態(tài)和仍原態(tài)的濃度均為1mol/L （或比值 COx/CRed =1 ）時(shí)的實(shí)際電位值；兩者區(qū)分

2、 ：條件電位和標(biāo)準(zhǔn)電極電位不同；對于確定的電極電對,溫度確定標(biāo)準(zhǔn)電 極電位為一固定值,即標(biāo)準(zhǔn)電極電位是一個(gè)熱力學(xué)常數(shù)；條件電位不是一個(gè)熱力學(xué)常數(shù),它的數(shù)值與溶液中電解質(zhì)的組成和濃度,特別是能與電對發(fā)生負(fù)反應(yīng)物質(zhì)的 組成和濃度有關(guān)；只有在試驗(yàn)條件不變的情形下條件電位才有固定的值；條件電位概念的引入 ：在實(shí)際工作中,溶液的離子強(qiáng)度對電對電位會(huì)有影響,且溶 液組分轉(zhuǎn)變時(shí),電對的氧化態(tài)和仍原態(tài)的存在形式也隨之轉(zhuǎn)變,從而引起電位的變 化,假如忽視這些影響因素而接受標(biāo)準(zhǔn)電位代入能斯特公式運(yùn)算出的電對電位,即 使是可逆的氧化仍原電對,其運(yùn)算結(jié)果和實(shí)際結(jié)果仍會(huì)相差較大；所以在實(shí)際工作 中,常常需要考慮離子強(qiáng)度

3、和副反應(yīng)；當(dāng)考慮離子強(qiáng)度和副反應(yīng)的影響時(shí)的能斯特 公式為：Ox/ReddOx/Red/0. 059lgfOxdRed0.059lgc Oxnfnc RedReOx即條件電位.為：Ox/Red0 .059lgfOxdRedOx/Renf如忽視離子強(qiáng)度的影響.為：ReOx0.059lgRedOxRedOx/RednOx1 條件電位的意義： 就是考慮各種影響因素并將其與標(biāo)準(zhǔn)電極電位合并得到的常數(shù),是特定條件下氧化態(tài)和仍原態(tài)的濃度均為1mol/L（或比值COxCRed1）時(shí)的實(shí)際電位值；條件電位反映了離子強(qiáng)度與各種副反應(yīng)的總影響,用它來處理問題,既簡便且與實(shí)際情形相符；影響條件電位的因素：（1）離子強(qiáng)

4、度；（2）溶液的酸度；（3）沉淀的生成；（4）絡(luò)合物的形成6（1）由于 0.5g 樣品的物質(zhì)的量為 0.002mol ,在滴定反應(yīng)中需要 20.0mLNa2S2O3溶液0.1mol/L 滴定完全,這樣可以盡量把握讀數(shù)誤差小于 0.1%；（2）50mL的水用 50mL的量筒量??； 4mL的 HAc用 10mL的量筒量??； 2gKI 用托盤天平或電子天平稱取；（3）由于在間接碘量法中,當(dāng)溶液中有大量的碘存在時(shí),碘被淀粉表面牢固吸附,不易與 Na2S2O3馬上作用,致使終點(diǎn)“ 遲鈍”習(xí)題 ：1. 配平以下氧化仍原反應(yīng)方程式,所以必需在接近終點(diǎn)時(shí)加入淀粉；Cr2O7 2- + 6I-+ 14 H+ 2

5、Cr3+ + 3I2 + 7H2OBrO3- + 6I- + 6H+ 3I2 + Br- + 3H2O2MnO 4- + 5C2O4 2- +16 H+2Mn2+ + 10CO2 + 8H2OClO3-+ 5Cl- +6 H+3Cl2 + 3H2OHAsO 2 +2 Ce4+ + 2H2OH 3AsO 4 + 2Ce3+ + 2H+2. 寫出以下電對電位的Nernst 方程式c S4O2 60 . 0592lgHAsO2H20 . 059lgc H3AsO4S 42 O 62 e22S 2 O 30. 059lg2 c SO22 32H3AsO 42H2 eHAsO 22H2 OH3AsO 4

6、cHAsO220 . 059lgHAsO2H20 . 0592lgc H3AsO4HAsO42cHAsO232 142 3 0 . 059 Cr 3 H c Cr 2 O 72Cr 2 O 7 14 H 6 e 2 Cr 7 H 2 O lg6 Cr 2 O 72 c Cr 3 Cr3 1 Cr 2 O 72 1 .0 0596 lg Hc 14Cr c3 Cr 2 O 72 0 . 059 lg H 14 0 . 059 lg c Cr 2 O 726 6 c Cr 33. 測定樣品鐵含量常用 SnCl2將 Fe 3+ 預(yù)仍原為 Fe 2+,然后用氧化劑標(biāo)準(zhǔn)液滴定,求 25時(shí)反應(yīng)平穩(wěn)常數(shù),判

7、定該反應(yīng)是否可行；解： SnCl2 將 Fe 3+預(yù)仍原為 Fe 2+ 的反應(yīng)：2 Fe 3Sn 22 Fe 2Sn 4Fe e Fe 0.Fe 3 / Fe 2 0.77 V 3 24 2Sn 2 e . Sn . Sn 4 / Sn 2 0.14 Vn=2,Fe 3 / Fe 2 Sn 4 / Sn 2 反應(yīng)向右進(jìn)行 lg K n 1 2 2 0 . 77 0 . 14 21 . 36 9 1：型反應(yīng),反應(yīng)很完全.0 059 0 . 059 21反應(yīng)條件平穩(wěn)常數(shù)：K .2 3 104. 電對 Zn 2+2e Zn ,0 . 76 V,忽視離子強(qiáng)度的影響,運(yùn)算在 pH=10.00,CNH3=

8、 0.100mol/L 氨溶液中電對的條件電位；如溶液中鋅鹽總濃度 CZn2+=2.00 10-3mol/L ,運(yùn)算鋅電對的實(shí)際電位值；解：（1）求 NH3 ：查NH4-10 的 Ka=5.7 1001,9 .06NH3NH3KaKaH57.5.7101010100.85CNH310101 .0NHNH3CNH30. 850 .1000.08510.107（2）求Zn： 查附表 VII-1得：ZnNH34的lg1lg4分別為：2. 27,4 . 61,7 .Zn NH311NH32NH323 NH334NH34110.2271.07104. 612. 14107. 013.21 10.9 06

9、4. 2810.483668775.查附表 VII-2得： pH = 10 時(shí), lg Zn（OH） 2.4 ,就Zn（OH）251.2 ZnZn（NH3）Zn（OH）166877.5251.2167127.7（3）求電對 Zn 2+/Zn 的條件電位和實(shí)際電位（ f 1）3 條件電位：Zn 2/ Zn Zn2/ Zn 0 . 0592 lgZn Zn2 0 . 76 0 . 0592 lg67127 1. 7 0 . 902 V 實(shí)際電位：Zn 2 / Zn Zn 2 / Zn 0 . 059 lg cZn 20 . 902 0 . 059 lg 2 . 00 10 3 0 . 982 V

10、2 1 25. 氧化仍原反應(yīng)為 BrO 3-+5Br- +6H + 3Br 2+3H2O,忽視活度系數(shù),運(yùn)算：（1）反應(yīng)的平穩(wěn)常數(shù)：（2）pH=7.00,BrO 3- =0.100mol/L ,Br-=0.700mol/L 的溶液中 Br 2 的數(shù)值；解：（1）求反應(yīng)的平穩(wěn)常數(shù) 反應(yīng)電對的半電池反應(yīng)和標(biāo)準(zhǔn)電位為：BrO 3 6 H 5 e 1 Br 2 3 H 2 O 1 1 . 5 V21 Br 2 e Br 2 1 . 08 V2 n = 5 lg K n 1 2 5 1 5. 1 . 08 35 . 59 K 3 . 89 10 350 . 059 0 . 059（2）求Br 2 3K

11、Br 2 5 6 BrO 3 Br H 1 1 Br 2 K BrO 3 Br 5 H 6 3 3 . 89 10 350 . 100 0 . 700 5 10 7 6 3.0 00187 mol / L6. 精密稱取 0.1936g 基準(zhǔn)試劑級 K2Cr2O7,溶于水后加酸酸化,隨后加入足夠量的 KI,用 Na2S2O3 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,用去 33.61mL達(dá)終點(diǎn)；運(yùn)算 Na2S2O3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度；解：Cr2O7 2- + 6I-+ 14 H+ 2Cr3+ + 3I 2 + 7H2OI2 + 2S2O3 2-2I- + S4O6 2- CV Na 2 S 2 O 3 61 molK 2 C

12、r 2 O 7 3 molI 2 6 molNa 2 S 2 O 3 m K 2 Cr 2 O 7 1000 1MC Na 2 S 2 O 3 6 m K 2 Cr 2 O 71000 6 0 . 1936 1000 .0 1175 mol / LM K 2 Cr 2 O 7 V Na 2 S 2 O 3 294 . 19 33 . 617. 精密稱取漂白粉樣品 2.622g ,加水溶解,加入過量 KI ,用 H2SO4（1mol/L ）酸化；析出 I2,馬上用 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液（ 0.1109mol/L ）滴定,用去 35.58mL 到達(dá)終點(diǎn)；運(yùn)算樣品有效氯的含量；解：ClO-ClCl

13、-22HI2Cl2H2O2KI2KCl4 I22S 2O22 I20S4O270nCl21/2nNa1S2O3%36有效氯含量即 Cl 2% 1 molCl21 molI2molNa2S 2 O3Cl2%1CVNa2S 2O3MCl21.110935.58100. 9065 . 335210001002m S2 .62210008精密稱取苯酚樣品 0.4083g,用少量 10%NaOH 溶解,轉(zhuǎn)入 250mL 容量瓶,稀釋至刻度,搖勻；吸取 25.00mL 放入碘量瓶,加溴液（ KBrO 3+KBr ）25.00mL,鹽酸和適量KI ；最終用 Na2S2O3 標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.1084mol/L）

14、滴定,用去 20.04mL 至終點(diǎn)；另取 25.00mL溴液做空白試驗(yàn),用去相同濃度 Na2S2O3 溶液 40.60ml 滴至終點(diǎn)；運(yùn)算樣品中苯酚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；（M C 6 H 5 OH 94 . 11）解： BrO3- + 5Br - +6H + = 3Br2 +3H2O OH OH Br Br + 3Br2 + 3HBr Br Br2 （剩余） + 2I- = I 2 + 2Br -2S2O32- + I2 = S4O62- + 2I-1 molC 6 H 5 OH 3 moLBr 2 3 molI 2 6 moLNa 2 S 2 O 3 m C 6 H 5 OH 1000 1 CV Na

15、 2 S 2 O 3M 61 M C 6 H 5 OHC Na 2 S 2 O 3 V 空 V 樣 Na 2 S 2 O 3C 6 H 5 OH % 625 . 00 1000 100 %m s250 . 001 0 . 1084（41 . 60 20 . 04）94 . 116 1000 100 % 89 . 78 %25 . 000 . 4083250 . 009. 鹽酸丁卡因可用亞硝酸鈉法測定含量；寫出滴定方程式；如取樣品在 0.5g 左右,問：第一一次加入多少毫升的 NaNO 2標(biāo)準(zhǔn)溶液（ 0.1mol/L ）后,才可以用外指示劑檢查是否到達(dá)終點(diǎn)？（鹽酸丁卡因摩爾質(zhì)量為 300.8g/mol