分析化学思考题及习题[1]概述 联系客服

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(1)将氯水慢慢加入到含有Br-和I-的酸性溶液中,以CCl4萃取,CCl4层变为紫色。如继续加氯水,CCl4层的紫色消失而呈红褐色。

(2)虽然

?I?2I-??Cu2>

2+Cu+从电位的大小看,应该I2氧化Cu2+,但是Cu2+却能将I-氧化为I2。

2-CO24 (3)用KMnO4溶液滴定时,滴入KMnO4溶液的红色褪去的速度由慢到快。

(4)Fe2+的存在加速KMnO4氧化Cl-的反应。

(5)以K2Cr2O7标定Na2S2O3溶液浓度时,是使用间接碘量法。能否用K2Cr2O7溶液直接滴定Na2S2O3溶液?为什么?

答:

??1?因为?Cl22Cl?=1.358V=1.087V

??Br22Br???(IO3/I2)?1.195V??I?2I?=0.535V2故Cl2首先氧化I-为I2,被萃入CCl4溶液中。因而CCl4层变为I2的紫色,继续加氯水,Cl2又将I2氧化为无色的IO3-,再将Br-氧化为Br2同时萃入CCl4层中,溶液将变为Br2的颜色(红褐色)。

(2) 因为I-与Cu+生成了难溶的CuI沉淀,改变了电对的电极电位。

2+??Cu??Cu2+Cu+???2++?0.059lg?CuCu+?Cu??????Cu2+Cu+-2+?I??Cu??????0.059lgKsp?CuI?2?

?1令

???CuCu2+??Cu?????I????1mol?L时候,代入有关数据

+?0.87V

2而

????Cu?>??0.87VI2I-?0.54V?Cu2++

故Cu2+能将I-氧化为I2

(3)滴定反应生成的Mn2+具有催化作用。滴定初,溶液中Mn2+含量较少,故红色褪去很慢,随着滴定的进行。反应生成的Mn2+逐渐积累,使反应大大加速,故红色褪去较快、

5

-MnO4反应时产生了不稳定的Mn的中(4)酸性溶液中KMnO4氧化Cl的速度很慢,当Fe存在与

-2+

间价态离子,它们与Cl-起反应,因而出现了诱导作用,导致MnO4与Cl-的反应加快。

(5) K2Cr2O7与Na2S2O3的反应,从电极电位看,反应能够进行完全,但反应产物不仅有SO4,还可能有单质S等,反应的化学计量关系不能确定。故不能用K2Cr2O7直接标定Na2S2O3溶液的浓度。

6.哪些因素影响氧化还原滴定的突跃范围的大小?如何确定化学计量点的电极电位? 答:略

7.氧化还原滴定中,可用哪些方法检测终点?氧化还原指示剂为什么能指示滴定终点? 答:略

8.氧化还原滴定之前,为什么要进行预处理?对预处理所用的氧化剂或还原剂有哪些要求? 答:在进行氧化还原滴定之前,必须使待测组分处于一确定的价态,因此往往需要对待测组分进行预处理。

预处理时所用的氧化剂或还原剂必须符合下列条件:

①反应速度快;②必须将待测组分定量地氧化或还原;③反应具有一定的选择性;④过量的氧化剂或还原剂易于除去;⑤能除去试样中的有机物等。

9.某溶液含有FeCl3及H2O2。写出用KMnO4法测定其中H2O2及Fe3+的步骤,并说明测定中应注意哪些问题。

答:KMnO4测定H2O2,共存的Fe3+的干扰有两个方面①Fe3+有颜色,妨碍终点观察;②Fe3+存在,

2---MnO4的受诱反应的发生。为此,加入MnSO—HSO—HPO导致Cl与

-4

2

4

3

4混合液,除去

Cl-的干扰,

PO4并使

3-与Fe形成配合物,颜色褪去,

3+

???Fe3+Fe+-MnO4直接滴定HO电位降至0.46V,可用

2

2

而Fe3+不干扰。

试液 MnSO4—H2SO4—H3PO4混合液 至溶液无色 用KMnO4标准溶液滴定,计算出H2O2含量

-+2+5HO+2MnO+6H?2Mn+5O2+8H2O 224反应:

H2O2及FeCl3的合量可用间接碘法测定:

6

试液 HCl,KI(过量) 用Na2S2O3标准溶液滴定生成I2,淀粉指示剂。

计算出H2O2和FeCl3的合量,再算出FeCl3含量。

+-反应:H2O2+2H+2I?I2+2H2O3+-2+2Fe +2I?2Fe+ I22-2-I2+2S2O3?2I-+S4O6

注意:KMnO4滴定H2O2开始反应慢、褪色慢、滴定要慢速,待Mn2+产生,反应则会加快,滴定速度可加快。

--MnOMnO4作用,不宜用4法另外H2O2不稳定,工业H2O2若加有稳定剂(如乙酰苯胺),它会与

测定。

10.测定软锰矿中MnO2含量时,在HCl溶液中MnO2能氧化I-析出I2,可以用碘量法测定MnO2

的含量,但Fe3+有干扰。实验说明,用磷酸代替HCl时,Fe3+无干扰,何故?

答:略

11.用间接碘量法测定铜时,Fe以使溶液的

3+

3-AsO4都能氧化I-而干扰铜的测定。和实验说明,加入NHHF

4

2

pH?3.3,此时铁和砷的干扰都消除,为什么?

?=0.77V ?H3AsO4答:从标准电极电位比较:

?I?2I?=0.535V ??2Fe3+Fe2+HAsO2=0.56V

Fe和H3AsO4都能氧化I而干扰测定。

3+-

但当加入NH4HF2(

pH?3.3)时,Fe3+与F–形成配合物,使

???Fe3+Fe2+降低。

???F??0.1mol·L-1 假定溶液中?Fe3+与F–配合物的lgβ1~lgβ3分别是为5.2,9.2和11.9,

?Fe3+(F-)?1???F-????F-?2???F-?3?108.91?2?3???????Fe2+Fe3+Fe2+

???Fe3+?0.059lg?Fe3+??F-?0.24V

7

此条件下Fe3+不能氧化I-。

H3AsO4 HAsO2

pKa1=2.25 pKa2=6.77 pKa3=11.50

pKa = 9.2

?H?AsO?34H?0.059?H3AsO4?????lg?HAsO2H3AsO4HAsO22?HAsO?2+?2

代入有关数据 [H+]=10-3.3时

?H?AsO?34HAsO2?0.33V

此条件下H3AsO4不能氧化I-,间接碘法测Cu2+可行。 12.拟定分别测定仪混合试液中的Cr3+和Fe3+的分析方案。 答:略

§6–3 习题解答

?2?+

1.计算在H2SO4介质中,H浓度分别为1 mol·L-1和0.1mol·L-1的溶液中VO2VO电对的条件

???1.00V)

电极电位。(忽略离子强度的影响,已知

解:电对半反应为

+2H++ e?VO2?+ H2OVO?2则?VO?2VO2?????VO2?VO???H+?2???+0.059lg?2?VO?VO2????

2????VO?VO2?????=1 mol·L-1,[H+]=1 mol·L-1时 2?当

???VO?VO2?2+

?1.00+0.059lg12?1.00V

当[H]=0.1 mol·L-1时

???VO?VO2?2?1.00+0.059lg0.12?0.88V

?2+22. 根据

?HgHg和Hg2Cl2的溶度积计算

??Hg2Cl2Hg。如果溶液中Cl-浓度为0.010 mol·L-1,

Hg2C12/ Hg电对的电位为多少?

解:半反应为

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