第5章 氧化还原滴定法习题(2)

2018-11-28 18:02

A.0.73V B.0.89V C.1.32V D.1.49V 32、影响氧化还原反应平衡常数的因素是( B )。

A.反应物浓度 B.温度 C.催化剂 D.反应产物浓度 四、简答题

1、酸碱滴定法和氧化还原滴定法的主要区别。

答:酸碱滴定法 :(1)以质子传递反应为基础的滴定分析法。(2)滴定剂为强酸或碱。(3)滴定过程中溶液的 pH 值发生变化。

氧化还原滴定法:(1)以电子传递反应为基础的滴定分析法。(2)滴定剂为强氧化剂或还原剂。(3)滴定过程中溶液的氧化还原电对电位值发生变化。

2、请判断化学反应方向,并用数据说明原因:2 Cu2+ + 4 I- = 2 CuI↓ + I2

?(已知?Cu2?/Cu?10?0.159V,?I?/I??0.535V,Ksp(CuI)=1.1×

2-12

)。

令[I]?1mol/L,已知Ksp[Cu?CuI?1.1?10?12??Cu2??1

CCu2?KSP(CuI)2???Cu2?Cu???Cu2??Cu??0.059lg][Cu]1KSP(CuI)? ???Cu2?Cu??0.059lg[I]?

??Cu2??'Cu???Cu2??Cu??0.059lg?'?0.87V

?I?'2I???I?2I???I?'2I???Cu2?Cu 间接碘量法测铜离子含量

3、请设计两种滴定方法测定Ca2+含量?试写出化学反应方程式,并注明反应条件。

答:(1)酸碱滴定法:Ca2+ → CaCO3 → Ca2+ ( 加入过量 HCl) ,以酚酞为指示剂,用NaOH标准溶液滴定过量HCl 。

(2)络合滴法:Ca2+ +Y→ CaY,在pH~10时,以铬黑T为指示剂,用EDTA直接滴定Ca 2+ 。

(3)氧化还原滴定法:Ca 2+→ CaC2O4→ Ca2+(加入强酸)+ H2C2O4,用KMnO4滴定H2C2O4来间接测量Ca 2+

(4)重量分析法:Ca2+→ CaC2O4↓,经过滤、洗涤、干燥,用分析天平称量CaC2O4,再换算为Ca2+。

4、影响氧化还原反应速率的主要因素是什么?

(1) 氧化剂或还原剂:

(2) 浓度:增加浓度可以加快反应速度 (3) 温度:升温可加快碰撞,加快反应 (4) 催化剂:改变反应历程,加快反应

5、如何配制碘标准溶液,为什么碘标准溶液中需保持有过量的碘离子? 于托盘天平上称取6.5g碘和18g碘化钾,置于研钵中,加30mL水,研磨至碘全部溶解后,转移至棕色试剂瓶中,加浓盐酸3滴,摇匀

形成I3-,助溶,防止挥发;增大浓度,提高反应速度 6、用重铬酸钾法测定铁,滴定反应为

Cr2O7?6Fe2?2??14H??2Cr3??6Fe3??7H2O

试证明化学计量点的电位:(设H+的活度为1mol/L)

?sp?6?Cr?'2?2O7/Cr3???Fe3?/Fe2??'7?0.0597lg23CFe3?

证明:化学计量点时两电对的Nernst方程式如下:

?sp??Cr?'2?2O7/Cr3??0.0596lgCCr2?2O7CCr3?2(1)

?sp??Fe?'3?/Fe2??0.059CFe3?CFe2??'2?2O7(2)

(1)×6+(2):7?sp?6?Cr/Cr3???Fe3?/Fe2??0.059lg?16CFe2??'CCr2?2O7CFe3?13CCr3?CFe2?CCr3??2

在化学计量点时存在以下浓度关系:CCr2?2O7CFe3?17?sp?6?Cr?'2O72?/Cr3???Fe3?/Fe2??0.059lg?'所以:

612(CFe3?)CFe2? 323CFe3?CFe2?CFe3??6?Cr?'2?2O7/Cr3???Fe3?/Fe2??0.059lg?'?sp?6?Cr?'2?2O7/Cr3???Fe3?/Fe2??'7?0.0597lg23CFe3?

五、计算题

1、计算1mol/L的HCL溶液中CCe4+=1.00×10-2 mol/L和CCe3+=1.00×10-3 mol/L

?'时Ce 4+/ Ce 3+电对的电位。已知?Ce4?Ce3??1.28V。

?2?3???Ce?'4?Ce3??0.059lgCCe4?CCe3??1.28?0.059lg1.00?101.00?10?1.34V

2、计算0.10mol/L的HCL溶液中H3AsO4/H3AsO3电对的条件电位。忽略盐效应,已知 ?H3AsO4?HAsO2?0.56VAsO43- + 2e + 2H+ AsO33- +H2O

???AsO??3?4AsO3?3?0.0592lg[AsO3?4][H]3?3?2[AsO?]lg[AsO[AsO?'3?43?3??AsO3?4AsO3?3?0.059lg[H]?3?0.0592]]

当[AsO4]?[AsO3]?1mol/L时,???

??AsO3?43??'AsO3?3??AsO3?4?AsO3?3?0.059lg[H]?0.501V?

3、写出MnO4- / Mn2+电对的电位与pH的关系,并计算pH=2.0和pH=5.0时的条件电位,忽略盐效应。 已知 ?MnO4?0.05950.0595??Mn2??1.51VMnO4- + 5e + 8H+ Mn2+ + 4H2O

?MnO?4Mn2???MnO?4?Mn2??lg[MnO4][H][Mn?82??8]lg[MnO4][Mn2????MnO?4?Mn2??lg[H]?0.05950.0595?2?]

?1.51?0.094pH???MnO?4lg[MnO4][Mn]?'Mn2??1.51?0.094pH?'

pH?2.0??MnO?4Mn2??1.51?0.094?2.0?1.32V?1.51?0.094?5.0?1.04VpH?5.0??MnO?4?'Mn2?4、根据电极电位计算下列反应的平衡常数

?已知:?IO?3I2?1.20V;?I?2I??0.535V

IO3- + 5I- + 6H+ 3I2 +3H2O

lgK?5?(?IO?3?I2??I?2I?)0.05956?5?(1.20?0.535)0.059?56.4

?K?2.5?10

5、用基准KIO3标定Na2S2O3溶液。称取KIO3 0.8856g,溶解后转移至250mL量瓶中,稀释至刻度,取出25.00mL,在酸性溶液中与过量KI反应,析出的碘用Na2S2O3溶液滴定,用去24.32 mL,求Na2S2O3溶液浓度?(KIO3:214.00)

IO3- + 5I- (过量)+ 6H+ 3I2 +3H2O I2 + 2S2O32- 2I- + S4O62- 1KIO3 ≡ 3I2 ≡ 6S2O3 2-

6?0.8856?CNa2S2O3??1000250?0.1021mol/L

24.32?214.00256、称取铁矿石0.5000g,用酸溶解后加SnCl2,Fe3+将还原为Fe2+,然后用24.50mL KMnO4标准溶液滴定。已知1mL KMnO4相当于0.01260g H2C2O4·2H2O,问矿样中Fe的质量分数是多少?(H2C2O4·2H2O :126.07,Fe:55.85)

MnO?4?5Fe2??8H??Mn2??5Fe3??4H2O

2MnO4- + 5 C2O42- + 16H+

1KMnOCKMnO42Mn2+ + 10CO2 + 8H2O

2KMnO4?1Mn?5Fe25?126.07?5H2C2O4?40.01260?1000?0.04000mol/L?100?54.73%

Fe%?5?0.04000?24.50?55.850.5000?10007、称取仅含Fe和Fe2O3的试样0.2250g,溶解后将Fe3+将还原为Fe2+,然后用0.01982mol/L KMnO4标准溶液滴定,耗去体积37.50mL,计算试样中Fe和Fe2O3的含量。(Fe2O3:159.7,Fe:55.84)

MnO?4?5Fe2??8H??Mn2??5Fe3??4H2O

1KMnO4?1Mn?5FeFe2O3?2Fe

设试样中含Fe为x g,则Fe2O3为(0.2250-x)g

5?0.01982?x?0.1666gFe%?0.16660.225037.501000?x55.84?2?0.2250?x159.7

?100?74.04t2O3?100%?74.04%?25.96%

8、称取含钡试样1.000g,加入沉淀剂将Ba2+沉淀为Ba(IO3)2,用酸溶解沉淀后,加入过量KI,生成的I2用Na2S2O3标准溶液液滴定(0.05000mol/L),消耗20.05mL,计算试样中钡的含量?(Ba:137.3)。

2IO3- + Ba2+ Ba(IO3)2

IO3- + 5I- (过量)+ 6H+ 3I2 +3H2O I2 + 2S2O32- 2I- + S4O62- 1 Ba2+ ≡ 2KIO3 ≡ 6I2 ≡ 12S2O3 2-

?Ba%?112?0.0500?20.05?137.31.000?1000?100?1.147%

9、称取一定量的纯草酸溶解后定容至100ml,移取25.00ml用0.2000mol/L的NaOH标定,耗去20.21ml;另取等量一份,若用0.05000mol/L的KMnO4标准溶液滴定,则需消耗KMnO4多少可以滴定至终点?(草酸的Ka1=6.5×10-2,Ka2=6.1×10-5)

2MnO4- + 5 C2O42- + 16H+

?Ka2?c?102KMnOVKMnO42Mn2+ + 10CO2 + 8H2O

?8?NaOH可以滴定H2C2O4到Na2C2O4?存在以下的计量关系:4?5H2C2O4?10NaOHCNaOH?VNaOH5CKMnO4

??16.17mL10、称取0.5085g某含铜试样,溶解后加入过量KI,以0.1034mol/L Na2S2O3溶液滴定释放出来的I2,耗去27.16ml。 试求该试样中Cu2+的质量分数。(Mcu=63.54)

2Cu2??4I??Cu2I2??I2?2I?S4O62??2?I2?2S2O32Cu2?2?

?I2?2S2O3Cu%?0.1034?27.16?63.540.5085?1000?100?35.09%

11、称取0.1082g的K2Cr2O7,溶解后,酸化并加入过量的KI,生成的I2需用21.98ml的Na2S2O3溶液滴定,问Na2S2O3溶液的浓度为多少?

Cr2O72-+ 6I- (过量)+ 14H+ 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O I2 + 2S2O32- 2I- + S4O62-


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