分析化学思考题-第7章 氧化还原滴定法
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第七章氧化还原滴定法计算在H2SO4介质中,H+浓度分别为1 mol·L-1和mol·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= V)根据Hg22+/Hg和Hg2Cl2的溶度积计算Hg2Cl2/Hg。
如果溶液中Cl-浓度为mol·L-1,Hg2Cl2/Hg电对的电位为多少找出以下半反应的条件电极电位。
已知=,pH=7,抗坏血酸p K a1=,p K a2=。
在1 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计算pH = ,c NH 3= 的溶液中Zn2+/Zn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:lg 1 =, lg 2 =, lg 3 =, lg 4 = ;NH4+的离解常数为K a =。
在酸性溶液中用高锰酸钾法测定Fe2+时,KMnO4溶液的浓度是mol·L-1,求用(1)Fe;(2) Fe2O3;(3)表示的滴定度。
称取软锰矿试样0.5000 g,在酸性溶液中将试样与0.6700 g纯Na2C2O4充分反应,最后以mol·L-1 KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4,至终点时消耗mL。
计算试样中MnO2的质量分数。
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。
盐酸羟氨(NH2OH·HCl)可用溴酸钾法和碘量法测定。
量取mL KBrO3溶液与KI反应,析出的I2用溶液滴定,需用mL。
1 mL KBrO3溶液相当于多少毫克的NH2OH·HCl称取含KI之试样1.000g溶于水。
第七章氧化还原滴定法第一节氧化还原平衡1 对Ox-Red 电对, 25℃时条件电位(Eө') 等于(D )(A) Eө+ 0059.lgnaaOxRed(B) Eө+ 0059.lgnccOxRed(C) Eө+ 0059.lgnaaγγOx OxRed Red⋅⋅(D) Eө + 0059.lgnaaγγOx RedRed Ox⋅⋅2 为降低某电对的电极电位, 可加入能与( 氧化)态形成稳定络合物的络合剂; 若要增加电极电位, 可加入能与( 还原)态形成稳定络合物的络合剂。
3. MnO4-/Mn2+电对的条件电位与pH的关系是( B )(A) Eө'= Eө -0.047pH (B) Eө'= Eө -0.094pH(C) Eө'= Eө -0.12pH (D) Eө'= Eө -0.47pH4. Fe3+与Sn2+反应的平衡常数对数值(lg K)为( B )(Eө (Fe3+/Fe2+)= 0.77 V, Eө (Sn4+/Sn2+)= 0.15 V)(A) (0.77-0.15)/0.059 (B) 2×(0.77-0.15)/0.059(C) 3×(0.77-0.15)/0.059 (D) 2×(0.15-0.77)/0.0595. 当两电对的电子转移数均为2时,为使反应完全度达到99.9%,两电对的条件电位至少大于( B )(A) 0.09V (B) 0.18V (C) 0.27V (D) 0.36V6 若两电对的电子转移数分别为1 和2, 为使反应完全度达到99.9%, 两电对的条件电位差至少应大于( C )(A) 0.09V (B) 0.18V (C) 0.27V (D) 0.36V7. 欲以氧化剂O T滴定还原剂Rx, O T+n1e=R T Ox=Rx-n2e,设n1=n2=1,要使化学计量点时,反应的完全程度达到99.9%,两个半反应的标准电位的最小差值应为( B )(A) 0.177V (B) 0.354V (C) 0.118V (D) 0.236V8. 下列现象各是什么反应?(填A,B,C,D)(1) MnO4-滴定Fe2+时, Cl-的氧化被加快_______D_________(2) MnO4-滴定C2O42-时, 速度由慢到快_______B _________(3) Ag+存在时, Mn2+氧化成MnO4-_______ A _________(4) PbSO4沉淀随H2SO4浓度增大溶解度增加_______ C _________(A) 催化反应(B) 自动催化反应(C) 副反应(D) 诱导反应9. 用Ce4+滴定Fe2+,当体系电位为0.68V时, 滴定分数为( B )[Eө' (Ce4+/Ce3+)=1.44V,Eө' (Fe3+/Fe2+)=0.68V](A) 0 (B) 50% (C) 100% (D) 200%10. 用铈量法测定铁时, 滴定至50% 时的电位是( A )[已知Eө' (Ce4+/Ce3+)= 1.44 V, Eө' (Fe3+/Fe2+)= 0.68 V](A) 0.68 V (B) 1.44 V(C) 1.06 V (D) 0.86 V11. 用K2Cr2O7滴定Fe2+, 在化学计量点时, 有关离子浓度的关系是( C )(A) [Fe3+] = [Cr3+], [Fe2+] = [Cr2O72-](B) 3[Fe3+] = [Cr3+], [Fe2+] = 6[Cr2O72-](C) [Fe3+] = 3[Cr3+], [Fe2+] = 6[Cr2O72-](D) [Fe3+] = 3[Cr3+], 6[Fe2+] = [Cr2O72-]12. 已知在1 mol/L HCl溶液中Eө' (Fe3+/Fe2+)=0.68 V, Eө' (Sn4+/Sn2+)=0.14 V。
第七章氧化还原滴定1.条件电位和标准电位有什么不同?影响电位的外界因素有哪些?答:标准电极电位E′是指在一定温度条件下(通常为25℃)半反应中各物质都处于标准状态,即离子、分子的浓度(严格讲应该是活度)都是1mol/l(或其比值为1)(如反应中有气体物质,则其分压等于1.013×105Pa,固体物质的活度为1)时相对于标准氢电极的电极电位。
电对的条件电极电位(E0f)是当半反应中氧化型和还原型的浓度都为1或浓度比为,并且溶液中其它组分的浓度都已确知时,该电对相对于标准氢电极电位(且校正了各种外界因素影响后的实际电极电位,它在条件不变时为一常数)。
由上可知,显然条件电位是考虑了外界的各种影响,进行了校正。
而标准电极电位则没有校正外界的各种外界的各种因素。
影响条件电位的外界因素有以下3个方面;(1)配位效应;(2)沉淀效应;(3)酸浓度。
2.是否平衡常数大的氧化还原反应就能应用于氧化还原中?为什么?答:一般讲,两电对的标准电位大于0.4V(K>106),这样的氧化还原反应,可以用于滴定分析。
实际上,当外界条件(例如介质浓度变化、酸度等)改变时,电对的标准电位是要改变的,因此,只要能创造一个适当的外界条件,使两电对的电极电位超过0.4V ,那么这样的氧化还原反应也能应用于滴定分析。
但是并不是平衡常数大的氧化还原反应都能应用于氧化还原滴定中。
因为有的反应K虽然很大,但反应速度太慢,亦不符合滴定分析的要求。
3.影响氧化还原反应速率的主要因素有哪些?答:影响氧化还原反应速度的主要因素有以下几个方面:1)反应物的浓度;2)温度;3)催化反应和诱导反应。
4.常用氧化还原滴定法有哪几类?这些方法的基本反应是什么?答:1)高锰酸钾法.2MnO4+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2↑+8H2O.MnO2+H2C2O4+2H+==Mn2++2CO2+2H2O2) 重铬酸甲法. Cr2O72-+14H++Fe2+===2Cr3++Fe3++7H2OCH3OH+Cr2O72-+8H+===CO2↑+2Cr3++6H2O3)碘量法3I2+6HO-===IO3-+3H2O,2S2O32-+I2===2I-+2H2OCr2O72-+6I-+14H+===3I2+3Cr3++7H2O5.应用于氧化还原滴定法的反应具备什么条件?答:应用于氧化还原滴定法的反应,必须具备以下几个主要条件:(1)反应平衡常数必须大于106,即△E>0.4V。
7.1.1知识点1 21、下列氧化还原电对中,是不可逆电对,又是对称电对的是A. Fe3+/Fe2+B. I2/I-C. Cr2O72-/Cr3+D. MnO4-/Mn2+2、下列氧化还原电对中,是不可逆电对,又是不对称电对的是A. Fe3+/Fe2+B. I2/I-C. Cr2O72-/Cr3+D. MnO4-/Mn2+3、下列氧化还原电对中,是可逆电对,又是不对称电对的是A. Fe3+/Fe2+B. I2/I-C. Cr2O72-/Cr3+D. MnO4-/Mn2+4、氧化还原反应的半反应都写成还原反应的形式。
A.√B.ⅹ7.1.2 1.3知识点3 4 测试5、若两电对的电子转移数都为 1,为使反应完全度达到 99.9% 以上,则两电对的条件电势差应大于A. 0.09 VB. 0.18 VC. 0.27 VD. 0.35 V6、条件电势是指在特定条件下,氧化态与还原态的分析浓度都为 1 mol/L 时的实际电势。
A. √B. ⅹ7、条件电极电位的大小反映了在外界影响下,氧化还原电对的实际氧化还原能力。
A. √B. ⅹ7.1.4 知识点5 6 练习题8、用铈量法测定铁时,滴定至50%时的电位是()(已知Eθ’Ce4+/ Ce3+=1.44v,Eθ’Fe3+/ Fe2+=0.68v)A.0.68VB.0.86VC.1.06VD.1.44V9、用K2Cr2O7滴定Fe2+时,在化学计量点时,有关离子浓度的关系是()A.[Fe3+] =[Cr3+] , [Fe2+]=[ Cr2O72-]B.[Fe3+]=[Cr3+] , [Fe2+]=6[Cr2O72-]C.[Fe3+]=3 [Cr3+] , [Fe2+]=6[Cr2O72-]D.[Fe3+]=3 [Cr3+] , 6 [Fe2+]= [Cr2O72-]10、在1mol/L H2SO4介质中,Ce4+与Fe2+滴定反应的平衡常数为,化学计量点时的电极电位为。
1、在硫酸溶液中,离子活度系数的大小次序为:--+>>244SO HSO Hr r r 试加以说明。
答:离子强度对活度系数的影响是与离子的电荷和离子的体积有关,电荷越高,影响越大,体积越大,影响越大,而受电荷的影响程度大于体积的影响程度,而上述三种离子的体积大小为H +<SO 42-<HSO 4-,但SO 42-是2价离子,所以三种离子的浓度系数的大小顺序为--+>>244SO H SO H r r r 。
1.写出下列溶液的质子条件式。
a .c 1 mol·L -l NH 3 + c 2 mol·L -lNH 4Cl ;c .c 1 mol·L -l )H 3PO 4 + c 2 mol·L -lHCOOH ;解:a. 对于共轭体系,由于构成了缓冲溶液,所以可以将其视为由强酸(HCl 和弱碱(NH 3)反应而来,所以参考水准选为HCl, NH 3和H 2O质子条件式为:[ H + ] + [NH 4+] = [Cl -] + [OH -]或[ H + ] + [NH 4+] = c 2 + [OH -]c. 直接取参考水平:H 3PO 4 , HCOOH , H 2O质子条件式:[H +] = [H 2PO 4-] + 2[HPO 42-] + 3[PO 43-] + [HCOO -]+[OH -]16. 解: 已知10.1mol L -⋅一元弱酸HB 的 3.0pH =,问其等浓度的共轭碱NaB 的pH 为多少?(已知:10a w K c K >,且/100a c K >)解:据题意:[]H += 325(10)/10a K c --==910wb aK K K -==10a w K c K >/100a c K >510OH --===14.0 5.09.0pH =-=19. 用10.1mol L -⋅NaOH 滴定10.1mol L -⋅HAc 至8.00pH =。
复习提纲:第七章氧化还原滴定法1. 氧化还原反应平衡氧化还原电对(可逆、不可逆;对称、不对称)、氧化还原半反应及氧化反应的本质(掌握)电极电位、标准电极电位和条件电极电位的定义及关系、Nernst方程(掌握)决定条件电极电位的因素:离子强度,配位、沉淀等副反应和溶液酸度(掌握课件例子)氧化还原反应进行的方向(会判断,并且介质条件改变可能会导致氧化还原反应的方向及完成度发生改变);氧化还原反应的程度即条件平衡常数的计算公式(掌握);反应完成度≥99.9%时对两电对∆ϕθ'的要求(既要记住,又要会计算)2. 反应速率及影响因素要清楚两电对∆ϕθ'的大小对反应速度没有明确影响;温度和浓度升高,反应速度升高;催化剂的影响和诱导反应记住课件的例子3. 氧化还原滴定曲线滴定曲线的横纵坐标;sp时及前、后平衡电位的计算(掌握);关于滴定突跃的几点讨论(掌握);指示剂:自身指示剂、专属指示剂和氧化还原指示剂(了解)氧化还原指示剂的原理、理论变色点和变色范围(掌握)4. 氧化还原的预处理预处理的必要性及预处理剂的选取原则(了解);课件中的例子(掌握)5. 氧化还原滴定法:能熟练运用等电子规则处理氧化还原反应的计算题高锰酸钾法:高锰酸钾氧化能力及还原产物与pH的关系(掌握);高锰酸钾标准溶液的配制与标定方法及注意事项(掌握);高锰酸钾测铁、过氧化氢、MnO2等物质反应式及注意事项(掌握)重铬酸钾法:重铬酸钾的特点及其测定铁(有汞法和无汞法)的操作注意事项(掌握);化学耗氧量的定义及计算(掌握)。
碘量法:直接碘量法和间接碘量法的原理及碘量法指示剂(掌握);碘和硫代硫酸钠的基本反应及对pH的要求(掌握);碘及硫代硫酸钠标准溶液的配制及标定(掌握);碘量法测定铜和葡萄糖(掌握)溴酸钾法:该法测定有机物的原理(掌握);测定苯酚的反应及相关例题(掌握)一、单选题(本题共20小题)1. 在不发生自身歧化反应的条件下,以下电对ϕ值不受溶液酸度影响的是()A. MnO4-/ MnO42-B. MnO2/Mn2+C. S/H2SD. O2/H2O2. 下面说法中错误的是()A. 电对的电极电位越低,其还原态的还原能力就越强B. 电对的电极电位越高,其氧化态的氧化能力就越强C. 某电对的氧化态可氧化电极电位比它高的另一电对的还原态D. 某电对的还原态可还原电极电位比它高的另一电对的氧化态3. 在含有Fe3+和Fe2+的溶液中,加入下列何种溶液,Fe3+/Fe2+电对的电位将升高(不考虑离子强度影响)()A. 邻二氮菲B. HClC. H3PO4D. H2SO44. 已知V 77.023Fe /Fe =ϕθ++,加入NaF 后,94.7)F (Fe 103=α+,1)F (Fe 2=α+,此时'Fe /Fe 23θ++ϕ为( ) A. 0.030 V B. 0.30 V C. 0.77 V D. 0.79 V5. Cl -对KMnO 4法测定铁有干扰,是因为KMnO 4氧化Fe 2+的同时加速了KMnO 4氧化Cl -的速率,因此KMnO 4氧化Fe 2+的反应称为( ) A. 催化反应B. 诱导反应C. 连锁反应D. 共轭反应6. 对氧化还原反应速率没有明确影响的因素是 A. 反应温度B. 反应物浓度C. 催化剂D. 两电对电位差7. 若两电对在反应中电子转移数均分别2,为使反应完全程度达到99.9%,两电对的条件电位差至少应大于( ) A. 0.09 VB. 0.27 VC. 0.36 VD. 0.18 V8. 若两电对在反应中电子转移数分别为1和2,为使反应完全程度达到99.9%,两电对的条件电位差至少应大于: A. 0.09 VB. 0.27 VC. 0.36 VD. 0.18 V9. 已知1 mol.l -1 H 2SO 4溶液中,V 45.1'Mn /MnO 24=ϕθ+-,V 68.0'Fe /Fe 23=ϕθ++,在此条件下用KMnO 4标准溶液滴定Fe 2+,其等当点(化学计量点)的电位为( ) A. 0.38 VB. 0.73 VC. 0.89 VD. 1.32 V10. 用Fe 3+滴定Sn 2+时,下列有关滴定曲线的叙述中不正确的是( ) A. 滴定百分率为100%处的电位为计量点电位B. 滴定百分率为50%处的电位为Sn 4+/ Sn 2+电对的条件电位C. 滴定百分率为200%处的电位为Fe 3+/ Fe 2+电对的条件电位D. 滴定百分率为25%处的电位为Sn 4+/ Sn 2+电对的条件电位11. 利用下列反应进行氧化还原滴定时,其滴定曲线在化学计量点前后对称的是( ) A. +++++=+4223Sn Fe 2Sn Fe 2B. ---+=+2642322O S I 2O S 2IC. +++++=+3324Fe Ce Fe CeD. O H 7Fe 6Cr 2H 14Fe 6O Cr 2332272++=++++++-12. 用0.02 和0.06 mol ⋅L -1 KMnO 4溶液滴定0.1 mol ⋅L -1 Fe 2+溶液,两种情况下滴定突跃大小将( ) A. 相同B. 浓度大的突跃大C. 浓度小的突跃大D. 无法判定13. 在1 mol ⋅L -1 H 2SO 4溶液中,V 44.1'Ce /Ce 34=ϕθ++;V 68.0'Fe /Fe 23=ϕθ++,以Ce 4+滴定Fe 2+时,最适宜的指示剂是( )A. 二苯胺磺酸钠(V 84.0'In =ϕθ) B. 邻苯氨基苯甲酸(V 89.0'In =ϕθ) C. 邻二氮菲—亚铁(V 06.1'In =ϕθ)D. 硝基邻二氮菲—亚铁(V 25.1'In =ϕθ)14. 间接碘量法中加入淀粉指示剂的适宜时间是( ) A. 滴定开始时B. 滴定至近终点时C. 滴定至溶液无色时D. 滴定至反应完成度约50%时15. 用Na 2C 2O 4标定KMnO 4溶液浓度的时候,如果溶液酸度过低,则会导致测定结果( ) A. 偏高B. 偏低C. 无影响D. 不确定16. 已知在1 mol ⋅L -1 HCl 介质中V 68.0'Fe /Fe 23=ϕθ++,V 14.0'Sn /Sn 24=ϕθ++,若 20 mL 0.10 mol ⋅L -1 Fe 3+溶液(1 mol ⋅L -1 HCl 介质)与40 mL 0.050 mol ⋅L -1 SnCl 2溶液(1 mol ⋅L -1 HCl 介质)相混合,达到平衡时体系的电位是( )A. 0.14 VB. 0.32 VC. 0.50 VD. 0.68 V17. 碘量法要求在中性或弱酸性介质中进行,若酸度太大将会( ) A. 反应不定量 B. I 2易挥发C. 终点不明显D. I -被氧化,Na 2S 2O 3被分解18. 用K 2Cr 2O 7基准物质标定Na 2S 2O 3溶液时,必须采用间接滴定方式的标定原因是( ) A. 反应速率慢B. 反应无确定的计量关系C. K 2Cr 2O 7的氧化能力 不足D. 无合适的指示剂19. 间接碘量法测定铜时,加入过量KI 的作用是作为( ) A. 还原剂、配位剂、催化剂 B. 还原剂、沉淀剂、催化剂 C. 缓冲剂、掩蔽剂、沉淀剂D. 还原剂、配位剂、沉淀剂20. 溴酸钾法测定苯酚的反应式如下:O H 3Br 3H 6Br 5Br 223+⇔+++--;HBr 3OH Br H C Br 3OH H C 336266+⇔+;--+⇔+Br 2I I 2Br 22;---+⇔+2642322O S I 2O S 2I在此测定中,相同物质的量的Na 2S 2O 3与苯酚电子转移数之比 A. 1:6 B. 3:1 C. 4:1 D. 2:1二、填空题(共16小题,35个空) 1. 已知223I Fe 2I 2Fe2+=++-+,已知V 77.023Fe /Fe =ϕθ++,V 535.0I /I 2=ϕ-θ,则其理论平衡常数(25℃)为lgK =__________。
第1章 分析化学概论2. 有0.0982mol/L 的H 2SO 4溶液480mL,现欲使其浓度增至0.1000mol/L 。
问应加入0.5000mol/L H 2SO 4的溶液多少毫升? 解:112212()c V c V c V V +=+220.0982/0.4800.5000/0.1000/(0.480)mol L L mol L V mol L L V ⨯+⨯=⨯+ ,2 2.16V mL =4.要求在滴定时消耗0.2mol/LNaOH 溶液25~30mL 。
问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHC 8H 4O 4)多少克?如果改用22422H C O H O⋅做基准物质,又应称取多少克?解:844:1:1NaOH KHC H O n n =1110.2/0.025204.22/ 1.0m n M cV Mmol L L g mol g ===⨯⨯=2220.2/0.030204.22/ 1.2m n M cV Mmol L L g mol g ===⨯⨯=应称取邻苯二甲酸氢钾1.0~1.2g22422:2:1NaOH H C O H O n n ⋅=1111210.2/0.025126.07/0.32m n M cV M mol L L g mol g ===⨯⨯⨯=2221210.2/0.030126.07/0.42m n M cV M mol L L g mol g ===⨯⨯⨯=应称取22422H C O H O⋅0.3~0.4g6.含S 有机试样0.471g ,在氧气中燃烧,使S 氧化为SO 2,用预中和过的H 2O 2将SO 2吸收,全部转化为H 2SO 4,以0.108mol/LKOH 标准溶液滴定至化学计量点,消耗28.2mL 。
求试样中S 的质量分数。
解:2242S SO H SO KOH100%10.108/0.028232.066/2100%0.47110.3%nMw m mol L L g mol g=⨯⨯⨯⨯=⨯=8.0.2500g 不纯CaCO 3试样中不含干扰测定的组分。
第7章氧化还原滴定法练习题1.用K2Cr2O7法测定铁矿石中Fe2O3含量。
称取铁矿石试样1.000g,用酸溶解后,以SnCl2把Fe3+还原为Fe2+,再用K2Cr2O7标准溶液滴定。
若使滴定管上消耗的K2Cr2O7溶液体积读数在数值上恰好等于试样中Fe2O3的质量分数,则配制K2Cr2O7标准溶液的浓度为多少?已知Mr(K2Cr2O7)=294.2,Mr(Fe2O3)=159.72.将As2O3+As2O5+惰性物质的混合物溶解,在pH=8的溶液中用I2标准溶液滴定(I2的浓度为0.02500mol·L-1),消耗20.00mL;然后将所得溶液酸化至强酸性,加入过量KI,生成的I2需要30.50mL的Na2S2O3(0.1200mol·L-1)标准溶液滴定,计算试样中的As2O3与As2O5分别为多少克?Mr(As2O3)=197.8,Mr(As2O5)=229.83.称取1.6500g钢样用氧化还原法测定其Cr、Mn含量。
样品经酸溶解后处理成含Fe(III)、Cr(VI)和Mn(II)的溶液。
在F-存在时用0.02000mol·L-1KMnO4滴定Mn(II) (在F-存在时,Mn(II)转化为Mn(III)配合物),耗去16.25mL;然后再用0.1000mol·L-1FeSO4滴定Cr(VI)和生成的Mn(III) ,耗去31.50mL。
计算钢样中Cr和Mn 的质量分数。
Ar(Mn)=54.94,Ar(Cr)=52.004.对Ox-Red 电对(n=1),25℃时条件电极电位(E Ø´)等于( )A. B. R O E ααφlg059.0+R R O O E αγαγφlg 059.0+C. D. RO c c E lg059.0+φO R R O E αγαγφlg 059.0+5. Fe 3+/Fe 2+电对的电位在加入HCl 后会( );加入邻二氮菲后会( )。
分析化学(第五版)上册武汉大学主编第一章概论第二章分析试样的采集与制备第三章分析化学中的误差与数据处理第四章分析化学中的质量保证与质量控制第五章酸碱滴定第六章络合滴定第七章氧化还原滴定第八章沉淀滴定法与滴定分析小结第九章重量分析法第十章吸光光度法第十一章分析化学中常用的分离与富集方法第一章概论1、答:定义:分析化学是发展和应用各种理论、方法、仪器和策略以获取相关物质在相对时空内的组成和性质的信息的一门科学。
任务:定性、定量、结构。
作用:略2、答:略3、答:取样→分解→测定→计算及评价注:取样的原则:应取具有高度代表性的样品;分解的原则:①防止式样损失;②防止引入干扰。
4、答:Na2B4O7·10H2O的摩尔质量比Na2CO3的大,故选择硼砂作为标定盐酸的基准物质可以使称量误差减小,但是硼砂含10个结晶水不稳定,而碳酸钠摩尔质量小,性质稳定。
6、答:a.偏低b.偏低c.偏低d.无影响e.偏大f.偏小g.偏大h.可能偏大也可能偏小7、答:偏低NaOH O H O C H OH O C H NaOH V M m C 1210002422242222⨯⨯=••因为失水后的H 2C 2O 4中含有比同样质量H 2C 2O 4·2H 2O 更多的能与NaOH 作用的H +,这样测定时消耗V NaOH 增大,所以C NaOH 偏小。
8、答:偏高第二章 分析试样的采集与制备(略)1、答:不对。
应将原始试样全部送交分析部门,再由分析人员对原始试样采用四分法进行缩分,依据经验公式取样,再分解、测定等。
2、答:分解无机试样和有机试样的主要区别在于:无机试样的分解时将待测物转化为离子,而有机试样的分解主要是破坏有机物,将其中的卤素,硫,磷及金属元素等元素转化为离子。
3、答:用NaOH 溶解试样,Fe ,Ni ,Mg 形成氢氧化物沉淀,与Zn 基体分离。
4、答:测硅酸盐中SiO 2的含量时采用碱熔法,用KOH 熔融,是硅酸盐中的硅转化为可溶性的K 2SiO 3,再用容量法测定:测定硅酸盐中Fe ,Al ,Ca ,Mg ,Ti 的含量时,用HF 酸溶解试样,使Si 以SiF 4的形式溢出,再测试液中Fe ,Al ,Ca ,Mg ,Ti 的含量。
复习提纲:第七章氧化还原滴定法1. 氧化还原反应平衡氧化还原电对(可逆、不可逆;对称、不对称)、氧化还原半反应及氧化反应的本质(掌握)电极电位、标准电极电位和条件电极电位的定义及关系、Nernst方程(掌握)决定条件电极电位的因素:离子强度,配位、沉淀等副反应和溶液酸度(掌握课件例子)氧化还原反应进行的方向(会判断,并且介质条件改变可能会导致氧化还原反应的方向及完成度发生改变);氧化还原反应的程度即条件平衡常数的计算公式(掌握);反应完成度≥99.9%时对两电对∆ϕθ'的要求(既要记住,又要会计算)2. 反应速率及影响因素要清楚两电对∆ϕθ'的大小对反应速度没有明确影响;温度和浓度升高,反应速度升高;催化剂的影响和诱导反应记住课件的例子3. 氧化还原滴定曲线滴定曲线的横纵坐标;sp时及前、后平衡电位的计算(掌握);关于滴定突跃的几点讨论(掌握);指示剂:自身指示剂、专属指示剂和氧化还原指示剂(了解)氧化还原指示剂的原理、理论变色点和变色范围(掌握)4. 氧化还原的预处理预处理的必要性及预处理剂的选取原则(了解);课件中的例子(掌握)5. 氧化还原滴定法:能熟练运用等电子规则处理氧化还原反应的计算题高锰酸钾法:高锰酸钾氧化能力及还原产物与pH的关系(掌握);高锰酸钾标准溶液的配制与标定方法及注意事项(掌握);高锰酸钾测铁、过氧化氢、MnO2等物质反应式及注意事项(掌握)重铬酸钾法:重铬酸钾的特点及其测定铁(有汞法和无汞法)的操作注意事项(掌握);化学耗氧量的定义及计算(掌握)。
碘量法:直接碘量法和间接碘量法的原理及碘量法指示剂(掌握);碘和硫代硫酸钠的基本反应及对pH的要求(掌握);碘及硫代硫酸钠标准溶液的配制及标定(掌握);碘量法测定铜和葡萄糖(掌握)溴酸钾法:该法测定有机物的原理(掌握);测定苯酚的反应及相关例题(掌握)一、单选题(本题共20小题)1. 在不发生自身歧化反应的条件下,以下电对ϕ值不受溶液酸度影响的是()A. MnO4-/ MnO42-B. MnO2/Mn2+C. S/H2SD. O2/H2O2. 下面说法中错误的是()A. 电对的电极电位越低,其还原态的还原能力就越强B. 电对的电极电位越高,其氧化态的氧化能力就越强C. 某电对的氧化态可氧化电极电位比它高的另一电对的还原态D. 某电对的还原态可还原电极电位比它高的另一电对的氧化态3. 在含有Fe3+和Fe2+的溶液中,加入下列何种溶液,Fe3+/Fe2+电对的电位将升高(不考虑离子强度影响)()A. 邻二氮菲B. HClC. H3PO4D. H2SO44. 已知V 77.023Fe /Fe =ϕθ++,加入NaF 后,94.7)F (Fe 103=α+,1)F (Fe 2=α+,此时'Fe /Fe 23θ++ϕ为( ) A. 0.030 V B. 0.30 V C. 0.77 V D. 0.79 V5. Cl -对KMnO 4法测定铁有干扰,是因为KMnO 4氧化Fe 2+的同时加速了KMnO 4氧化Cl -的速率,因此KMnO 4氧化Fe 2+的反应称为( ) A. 催化反应B. 诱导反应C. 连锁反应D. 共轭反应6. 对氧化还原反应速率没有明确影响的因素是 A. 反应温度B. 反应物浓度C. 催化剂D. 两电对电位差7. 若两电对在反应中电子转移数均分别2,为使反应完全程度达到99.9%,两电对的条件电位差至少应大于( ) A. 0.09 VB. 0.27 VC. 0.36 VD. 0.18 V8. 若两电对在反应中电子转移数分别为1和2,为使反应完全程度达到99.9%,两电对的条件电位差至少应大于: A. 0.09 VB. 0.27 VC. 0.36 VD. 0.18 V9. 已知1 mol.l -1 H 2SO 4溶液中,V 45.1'Mn /MnO 24=ϕθ+-,V 68.0'Fe /Fe 23=ϕθ++,在此条件下用KMnO 4标准溶液滴定Fe 2+,其等当点(化学计量点)的电位为( ) A. 0.38 VB. 0.73 VC. 0.89 VD. 1.32 V10. 用Fe 3+滴定Sn 2+时,下列有关滴定曲线的叙述中不正确的是( ) A. 滴定百分率为100%处的电位为计量点电位B. 滴定百分率为50%处的电位为Sn 4+/ Sn 2+电对的条件电位C. 滴定百分率为200%处的电位为Fe 3+/ Fe 2+电对的条件电位D. 滴定百分率为25%处的电位为Sn 4+/ Sn 2+电对的条件电位11. 利用下列反应进行氧化还原滴定时,其滴定曲线在化学计量点前后对称的是( ) A. +++++=+4223Sn Fe 2Sn Fe 2B. ---+=+2642322O S I 2O S 2IC. +++++=+3324Fe Ce Fe CeD. O H 7Fe 6Cr 2H 14Fe 6O Cr 2332272++=++++++-12. 用0.02 和0.06 mol ⋅L -1 KMnO 4溶液滴定0.1 mol ⋅L -1 Fe 2+溶液,两种情况下滴定突跃大小将( ) A. 相同B. 浓度大的突跃大C. 浓度小的突跃大D. 无法判定13. 在1 mol ⋅L -1 H 2SO 4溶液中,V 44.1'Ce /Ce 34=ϕθ++;V 68.0'Fe /Fe 23=ϕθ++,以Ce 4+滴定Fe 2+时,最适宜的指示剂是( )A. 二苯胺磺酸钠(V 84.0'In =ϕθ) B. 邻苯氨基苯甲酸(V 89.0'In =ϕθ) C. 邻二氮菲—亚铁(V 06.1'In =ϕθ)D. 硝基邻二氮菲—亚铁(V 25.1'In =ϕθ)14. 间接碘量法中加入淀粉指示剂的适宜时间是( ) A. 滴定开始时B. 滴定至近终点时C. 滴定至溶液无色时D. 滴定至反应完成度约50%时15. 用Na 2C 2O 4标定KMnO 4溶液浓度的时候,如果溶液酸度过低,则会导致测定结果( ) A. 偏高B. 偏低C. 无影响D. 不确定16. 已知在1 mol ⋅L -1 HCl 介质中V 68.0'Fe /Fe 23=ϕθ++,V 14.0'Sn /Sn 24=ϕθ++,若 20 mL 0.10 mol ⋅L -1 Fe 3+溶液(1 mol ⋅L -1 HCl 介质)与40 mL 0.050 mol ⋅L -1 SnCl 2溶液(1 mol ⋅L -1 HCl 介质)相混合,达到平衡时体系的电位是( )A. 0.14 VB. 0.32 VC. 0.50 VD. 0.68 V17. 碘量法要求在中性或弱酸性介质中进行,若酸度太大将会( ) A. 反应不定量 B. I 2易挥发C. 终点不明显D. I -被氧化,Na 2S 2O 3被分解18. 用K 2Cr 2O 7基准物质标定Na 2S 2O 3溶液时,必须采用间接滴定方式的标定原因是( ) A. 反应速率慢B. 反应无确定的计量关系C. K 2Cr 2O 7的氧化能力 不足D. 无合适的指示剂19. 间接碘量法测定铜时,加入过量KI 的作用是作为( ) A. 还原剂、配位剂、催化剂 B. 还原剂、沉淀剂、催化剂 C. 缓冲剂、掩蔽剂、沉淀剂D. 还原剂、配位剂、沉淀剂20. 溴酸钾法测定苯酚的反应式如下:O H 3Br 3H 6Br 5Br 223+⇔+++--;HBr 3OH Br H C Br 3OH H C 336266+⇔+;--+⇔+Br 2I I 2Br 22;---+⇔+2642322O S I 2O S 2I在此测定中,相同物质的量的Na 2S 2O 3与苯酚电子转移数之比 A. 1:6 B. 3:1 C. 4:1 D. 2:1二、填空题(共16小题,35个空) 1. 已知223I Fe 2I 2Fe2+=++-+,已知V 77.023Fe /Fe =ϕθ++,V 535.0I /I 2=ϕ-θ,则其理论平衡常数(25℃)为lgK =__________。
2分 (0902)0902以下电对中 ,条件电位随离子强度增高而增高的是-----------------------------------()(A) Fe 3+2+4+3+ /Fe(B) Ce/Ce(C) Sn 4+/Sn2+(D) Fe(CN) 63-/Fe(CN) 64-2分(0902)0902(D)1分 (0903)0903Fe3+和 Fe2+的溶液中 ,加入下述何种溶液, Fe3+/Fe2+电对的电位将升高在含有(不考虑离子强度的影响 )--------------------------------------------------------------------------------------()(A) 稀 H2SO4(B) HCl(C) NH 4F(D) 邻二氮菲10. 1分 (0903)0903(D)2 分 (0904)Fe3+与 Sn2+反应的平衡常数对数值(lg K)为 ---------------------------------------------()(3+2+4+2+(Fe /Fe)= 0.77 V,(Sn /Sn)= 0.15 V)(A) (0.77-0.15)/0.059(B) 2 × (0.77-0.15)/0.059(C) 3 × (0.77-0.15)/0.059(D) 2 × (0.15-0.77)/0.0592 分 (0904)(B)2 分 (0906)若两电对的电子转移数分别为1和 2 , 为使反应完全度达到99.9%, 两电对的条件电位差至少应大于----------------------------------------------------------------------------------------()(A) 0.09 V(B) 0.18 V(C) 0.24 V(D) 0.27 V2 分 (0906)(D)2分 (0907)0907Hg 2Cl 2/Hg 电对的能斯特方程为______________________________________ 。
第7章 氧化还原滴定法思考题1、解释下列现象:a 、将氯水慢慢加入到含有Br -和I -的酸性溶液中,以CCl 4萃取,CCl 4层变为紫色。
因为22//I I BrBr ϕϕ--ΘΘ<,所以I -首先与氯水反应生成I 2,其被萃取进CCl 4层显紫色。
b 、22//(0.534)(0.159)I I Cu Cu V V ϕϕ-++ΘΘ>但Cu 2+却能将I -氧化为I 2。
因为Cu ++I - =CuI 沉淀,使2'/CuCu ϕ++Θ升高,故Cu 2+能将I -氧化为I 2。
c 、pH=8.0时,I 2滴定AsO 33-生成AsO 43-,而当酸度为1mol·L -1时,I -却被AsO 43-氧化为I 2。
因为'(V)/(III)As As ϕΘ与[H +]有关,而2'/I I ϕ-Θ基本不受[H +]影响。
当[H +]降至10-8.0 mol·L -1时,2''(V)/(III)/As As I Iϕϕ-ΘΘ<,所以I 2 能将AsO 33-氧化成AsO 43-;当[H +]=1mol· L -1时,2''(V)/(III)/As As I Iϕϕ-ΘΘ>,所以AsO 43- 能将I -氧化成I 2。
d 、Fe 2+的存在加速KMnO 4 氧化Cl -的反应。
由于产生了诱导效应。
即Fe 2+与KMnO 4的反应诱导加速了Cl - 与KMnO 4 的反应。
e 、以KMnO 4滴定C 2O 4 2- 时,滴入KMnO 4后红色消失速度由慢到快。
自催化反应f 、于K 2Cr 2O 7标准溶液中,加入过量KI ,以淀粉为指示剂,用Na 2S 2O 3溶液滴定至终点时,溶液由蓝变为绿。
14H ++ Cr 2O 72-+6 I -=3 I 2+2 Cr 3++7H 2O 2 S 2O 32-+ I 2=2 I -+S 4O 62-因为在终点时Na 2S 2O 3将蓝色的I 2-淀粉中的I 2还原成无色的I -,使I 2-淀粉的蓝色消失,显出Cr 3+的绿色。
g 、以纯铜标定Na 2S 2O 3溶液时,滴定到达终点后(蓝色消失)又返回到蓝色。
放置后出现蓝色,是因为空气中的O 2将I 2氧化成I -;若立即出现蓝色,则是所加KI 的量不够。
2、根据标准电位数据,判断下列各论述是否正确。
a 、在卤素离子中,除F -外均能被Fe 3+氧化。
(错) b 、在卤素离子中,只有I -能被Fe 3+氧化。
(对)c 、金属锌可以将Ti(Ⅳ)还原至Ti(III),金属银却不能。
(对)d 、在酸性介质中,将金属铜置于AgNO 3溶液里,可以将Ag +全部还原为金属银。
(对)e 、间接碘量法测定铜时,Fe 3+和AsO 43-都能氧化I -析出I 2,因而干扰铜的测定。
(对)3、增加溶液的离子强度,Fe 3+/ Fe 2+电对的条件电位是升高还是降低?加入PO 43-、F -或1,10-二氮菲后,情况如何?答:增加溶液的离子强度,3Fe γ+比2Fe γ+降低的幅度大,所以3323232'//0.059lgFeFe FeFe Fe Fe Fe γαγϕϕ+++++++ΘΘ=+降低。
加入PO 43-后,由于HPO 42-能与Fe 3+形成络合物,因此使Fe 3+有了副反应,所以3323232'//0.059lgFeFe FeFeFe Fe Fe γαγϕϕ+++++++ΘΘ=+降低,加入F -的情况与PO 43-的类似,由于形成FeF 63-,使32'/FeFe ϕ++Θ降低。
但加入1,10-二氮菲后,由于其与Fe 3+生成的络合物的稳定性高于Fe 3+的,使得23Fe Fe αα++>,所以32'/Fe Fe ϕ++Θ升高。
4、已知在1mol ·L -1H 2SO 4介质中,32'/0.68Fe Fe V ϕ++Θ=,1,10-二氮菲与Fe 3+和 Fe 2+均能形成络合物,加入1,10-二氮菲后,体系的条件电位变为1.06V 。
试问 Fe 3+和 Fe 2+ 与1,10-二氮菲形成的络合物中,哪一种更稳定? 答:由于加入1,10- 二氮菲后,32'/FeFe ϕ++Θ升高,说明 1,10-二氮菲的加入对于[Fe 2+]的影响程度大于[Fe 3+],这说明Fe 2+与1,10-二氮菲形成的络合物更稳定。
5、已知在酸性介质中,24'/ 1.45MnO Mn V ϕ-+Θ=,MnO 4-被还原至一半时,体系的电位(半还原电位)为多少?试推出对称电对的半还原电位与它的条件电位间的关系。
解: MnO 4-被还原至一半时,24MnO Mn CC -+=-422442+MnO ''MnO /MnMnO /Mn Mn C 0.059lgCϕϕϕ-+-+ΘΘ=+=半还原电位 对于对称电对O-R ,其半还原电位为(C O =C R )''OO/R O/RRC 0.059lg n C ϕϕϕΘΘ=+=半还原电位6、试证明在氧化还原反应中,有H + 参加反应或者有不对称电对参加反应时,平衡常数计算公式 (4-2)及(4-2a )都是适用的。
证明:例如 14H ++ Cr 2O 72-+6Fe 2+=6Fe 3++2 Cr 3++7H 2O 当反应达到平衡时:①32323FeFeFe Fe2Cr 227322327322723322732332327Fe2Fe 14H+14H+Cr O 2/Cr O /Cr Cr Cr O 2Cr O /Cr /Cr6Cr O /Cr /60.0590.059lglg60.0590.059lglg6lg0.0596()Fe Fe Fe Fe Fe Fe αααααααϕϕααϕϕαααϕϕαα+++++-++-++--++++-+++++ΘΘΘΘΘΘ+=+-=--=22714H+Cr O 0lg K α-=推广成一般情况,12)lg 0.059(K n ϕϕΘΘ=-②23272723233233272227262''//63223''//0.0590.059lglg 66()lglg '0.059CrFe Cr Fe Cr O Fe Fe Cr O Cr Fe Fe Cr O Fe Fe Cr O Cr C C C C C CK CC ϕϕϕϕ-+++-+++++-+ΘΘ++-+ΘΘ-=≠+=+即有H +参加反应时,4-2a 不适用。
7、碘量法中的主要误差来源有哪些?配制、标定和保存2I 及322O S Na 标准溶液时,应注意哪些事项?答:碘量法中的主要误差来源有二,一是2I 的挥发,二是-I 被空气中的2O 氧化。
配制2I 标准溶液时,应用间接法,称取近似于理论量的碘,加入过量KI ,加少量的水研磨溶解后,稀释至所需体积(加KI 的目的是①增加2I 的溶解性;②使32I I -→,减少碘的挥发),贮存于棕色瓶内,于暗处保存。
(2I 与橡皮等有机物接触后反应,遇光遇热浓度将发生变化。
)标定2I 的浓度时,可用已知准确浓度的322O S Na 标准溶液,也可用32O As 作基准物。
(32O As 难溶于水,但可溶于碱32332623As O OH AsO H O --+=+)-332O As +O H I 22+= +--++H I O As 22342 (中性或弱碱性介质)配制322O S Na 标准溶液时,应用间接法配。
称取近似于理论量的322O S Na ,溶于新煮沸并冷却了的蒸馏水中(煮沸除2CO 和杀菌),再加入少量23Na CO 使溶液呈弱碱性,以抑制细菌再生长。
322O S Na 溶液不稳定,使用一段时间后应重新进行标定,如出现浑浊或析出硫,应过滤后再标定,或另配。
标定时用基准物722O Cr K 或3KIO 。
标定反应条件①酸度0.2~0.4mol ·L -1;②722O Cr K 与KI 作用时应在碘量瓶中进行,要在暗处放置一定时间,待反应完全后,再进行滴定,3KIO 与KI 作用快,宜及时滴定;③使用的KI 中不应含3KIO 或2I ,若KI 溶液显黄色或溶液酸化后淀粉指示剂显蓝色,则应事先用322O S Na 溶液滴定至无色后再使用;④滴定至终点后,经5分钟以上,溶液又出现蓝色,是由于空气氧化I -所致,不影响分析结果。
若终点后,很快又转变为蓝色,则表示反应未完全(KI 与722O Cr K的反应)应另取溶液重新标定。
8、以K 2Cr 2O 7标定Na 2S 2O 3浓度时,是使用间接碘量法,能否采用K 2Cr 2O 7直接滴定Na 2S 2O 3为什么?答:不能。
因为K 2Cr 2O 7氧化 Na 2S 2O 3的反应没有确定的化学计量关系,因此该反应不能用于滴定分析。
9、用KMnO 4为预氧化剂,Fe 2+为滴定剂,试简述测定+3Cr和+2VO混合液中+3Cr、+2VO的方法原理。
答:平行取二份试液,一份在酸性介质(H 2SO 4-H 3PO 4)滴加KMnO 4溶液至浓度呈稳定的红色,加入尿素,滴加2NaNO 使MnO 4-的紫色褪去,此时-+→32VO VO 而+3Cr基本上不被氧化(速度慢),以二苯胺磺酸钠为指示剂,用+2Fe 标液滴至紫色褪去,根据消耗+2Fe 的量计算+2VO 的量。
第二份溶液,调节试液的pH 值使其呈碱性,滴加4KMnO 溶液至溶液呈稳定的红色,这时-+→243CrO Cr ,-+→32VO VO ,加入4342PO H SO H -使溶液显酸性,加入尿素,滴加 2N a N O 使4MnO -的紫红色褪去,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用+2Fe 标液滴定至紫色褪去,根据消耗+2Fe 的量计算+2VO 和+3Cr的含量,根据()12V V -、 2Fe C +计算3Cr +的含量。
10、怎样分别滴定混合液中的3Cr +及3Fe +?答:试液中加2SnCl 将+3Fe还原成+2Fe,过量的2SnCl 加HgCl 2除去,然后加4342PO H SO H -,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用722O Cr K 标液滴定至紫色,根据消耗722O Cr K 标液的量可计算+3Fe 的含量。
另取一份试液,以+Ag 为催化剂,用()8224O S NH 将3Cr+氧化成-272O Cr ,加热煮沸溶液除去过量的()8224O S NH ,加入4342PO H SO H -,加入过量的+2Fe 标液,使-272O Cr 被还原为3Cr+,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用722O Cr K 标液滴定至紫色,根据加入+2Fe标液的量与消耗722O Cr K 标液的量的差值计算3Cr +的含量。