分析化学第四版第四章答案
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分析化学习题第四章解答1. C注释:B 项+O H 3的共轭碱是O H 22. B注释:溶液中 43PO H 的分布系数3212121333][][][][Ka Ka Ka H Ka Ka H Ka H H +++=++++δ -42PO H 的分布系数32121213212][][][][Ka Ka Ka H Ka Ka H Ka H H Ka +++=++++δ -24HPO 的分布系数32121213211][][][][Ka Ka Ka H Ka Ka H Ka H H Ka Ka +++=++++δ -34PO 的分布系数321212133210][][][Ka Ka Ka H Ka Ka H Ka H Ka Ka Ka +++=+++δ 代入已知条件得1203δδδδ<<<3. C注释:-HB 的分布系数211211][][][Ka Ka H Ka H H Ka ++=+++δ 故-HB 的平衡浓度[-HB ]=总浓度×1δ=0.20×1δ1-⋅L mol 4. C注释:选择-42PO H 和O H 2为参考水平,溶液中的质子转移反应有 -+-+⇔2442HPO H PO H-+-+⇔34422PO H PO H --+⇔+OH PO H O H PO H 43242-++⇔OH H O H 2根据总的得失质子的物质的量相等,可写出质子条件?5.注释:混合溶液中发生下列离解与质子转移反应 -++===OH Na NaOH-++===+Cl O H O H HCl 32O H O H OH O H 223+⇔+-+6.A注释:用酸滴定碱,目视直接滴定的条件为:cK b ≥108-选项A 的-34PO 的Kb 80.6264.1110,10--==Kb .均满足cK b ≥108-.且滴定至第二化学计量点(即将-34PO 转化为-42PO H )时,溶液中[H +]=8321103.6106.7--⨯⨯⨯=Ka Ka ,求得pH =4.66,可用甲基橙作指示剂。
4-1 已知浓盐酸的相对密度为1.2 g ⋅mL -1,含HCl 约为37%。
(1)求其摩尔浓度;(2)欲配制2 L 0.50 mol ⋅L -1 HCl 溶液,应取这种浓硝酸多少毫升?解:(1)1L mol 12 36/%3710002.1c -⋅=⨯⨯=(2)mL 8312200050.0v =⨯=4-2 今有0.35 mol ⋅L -1 HNO 3溶液1 L ,欲将其配制成浓度为0.50 mol ⋅L -1溶液,需加入2.00 mol ⋅L -1的HNO 3多少mL ?(忽略溶液混合时的体积变化)解:()⇒⨯+⨯=⨯+00.2V 35.000.150.0V 1V=0.1 L=100 mL4-3 称取2.600 g KHC 2O 4⋅ H 2C 2O 4⋅2H 2O 配制成250.0 mL 溶液,移取25.00 mL 在酸性介质中用KMnO 4滴定至终点,消耗KMnO 4溶液32.18 mL 。
求(1)KMnO 4溶液浓度;(2)KMnO 4溶液对32O Fe 的滴定432KMnO /O Fe T 。
已知:2.254M O H 2O C H O KHC 242242=⋅⋅相关反应:O H 8CO 10Mn 2H 16O C 5MnO 22222424+↑+=++++--++→→2332Fe Fe O Fe ;O H 4Fe 5Mn H 8Fe5MnO 23224++=++++++- 解:(1)O H 2O C H O KHC O C H KMnO 2422424224n 5/4n 5/2n ⋅⋅==1KMnO O H 2O C H O KHC O H 2O C H O KHC L mol 02543.003218.05102.2544600.2V 1540.25000.25M m c 42422422422424KMnO -⋅⋅⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=(2)1O Fe KMnO KMnO /O Fe m L g 01015.02100069.159502543.0M 251000c T 324432-⋅=⨯⨯⨯=⨯⨯=4-4 无水Na 2CO 3和硼砂(Na 2B 4O 7⋅10H 2O )均可作为标定HCl 溶液浓度的基准物质。
分析化学各章节习题(含答案)第一章误差与数据处理1-1 下列说法中,哪些是正确的?(1)做平行测定的目的是减小系统误差对测定结果的影响。
(2)随机误差影响精密度,对准确度无影响。
(3)测定结果精密度高,准确度不一定高。
(4)只要多做几次平行测定,就可避免随机误差对测定结果的影响。
1-2 下列情况,将造成哪类误差?如何改进?(1)天平两臂不等长(2)测定天然水硬度时,所用蒸馏水中含Ca2+。
1-3 填空(1)若只作两次平行测定,则精密度应用表示。
(2)对照试验的目的是,空白试验的目的是。
(3)F检验的目的是。
(4)为检验测定结果与标准值间是否存在显著性差异,应用检验。
(5)对一样品做六次平行测定,已知d1~d5分别为0、+0.0003、-0.0002、-0.0001、+0.0002,则d6为。
1-4 用氧化还原滴定法测定纯品FeSO4·7H2O中铁的质量分数,4次平行测定结果分别为20.10%,20.03%,20.04%,20.05%。
计算测定结果的平均值、绝对误差、相对误差、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差及变异系数。
1-5 有一铜矿样品,w(Cu) 经过两次平行测定,分别为24.87%和24.93%,而实际w(Cu)为25.05%,计算分析结果的相对误差和相对相差。
1-6 某试样5次测定结果为:12.42%,12.34%,12.38%,12.33%,12.47%。
用Q值检验法和4检验法分别判断数据12.47%是否应舍弃?(P = 0.95)1-7 某分析人员测定试样中Cl的质量分数,结果如下:21.64%,21.62%,21.66%,21.58%。
已知标准值为21.42%,问置信度为0.95时,分析结果中是否存在系统误差?1-8 在不同温度下测定某试样的结果如下:10℃::96.5%,95.8%,97.1%,96.0%37℃:94.2%,93.0%,95.0%,93.0%,94.5%试比较两组数据是否有显著性差异?(P = 0.95)温度对测定是否有影响?11-9某试样中待测组分的质量分数经4次测定,结果为30.49%,30.52%,30.60%,30.12%。
一.选择题 1. 下列说法不正确的是( ) A. 氢原子中,电子的能量只取决于主量子数n B. 多电子原子中,电子的能量不仅与n有关,还与l有关 C. 波函数由四个量子数确定 D. 是薛定格方程的合理解,称为波函数 解:选C. 波函数是由三个量子数n,l,m确定的,与自旋量子数ms无关。 2.下列波函数符号错误的是( ) A. 1.0.0 B. 2.1.0 C. 1.1.0 D. 3.0.0
解:选C. n,l,m三个量子数的取值必须符合波函数的取值原则,即n>l ≥∣m∣,所以1.1.0是错误的,应改为1.0.0。 3.2p轨道的磁量子数取值正确的是( ) A. 1,2 B. 0,1,2 C. 1,2,3 D. 0,+1,-1 解:选D。 只有D符合磁量子数的取值原则。因为m取值受角量子数l取值的限制,对于给定的l值,m=0,1,2,…,l,共2l+1个值。2p轨道的角量子数l=1,所以磁量子数m=0,1。 4.基态某原子中能量最高的电子是( ) A. 3,2,+1,+1/2 B. 3,0,0,+1/2 C. 3,1,0,+1/2 D. 2,1,0,-1/2 解:选A。对于多电子的原子,其能量高低由n,l共同决定,二者数值较大且均符合四个量子数取值原则的就是能量最高的电子。 5.某元素原子激发态的电子结构式为[Ar]3d34s24p2,则该元素在周期表中位于( ) A. d区ⅦB族 B. p区ⅣA族 C. s区ⅡA族 D. p区ⅣB族 解:选A。 某元素原子激发态的电子结构式为[Ar]3d34s24p2,由此可知其基态原子的电子结构为[Ar]3d54s2,由分区及族的划分原则可知A是正确的。 6.下列分子中,中心原子采用sp3不等性杂化的是( ) A. BeCl2 B. H2S C. CCl4 D. BF3 解:选B。可用排除法进行选择。BeCl2的中心原子采用sp等性杂化;CCl4的中心原子采用sp3等性杂化;BF3的中心原子采用sp2等性杂化。 7.下列说法不正确的是( ) A. 所有不同类原子间的键至少具有弱极性 B. 色散力不仅存在于非极性分子中 C. 原子形成共价键数目等于游离的气态原子的未成对电子数 D. 共价键的极性是由成键元素的电负性差造成的 解:选C。 原子形成共价键数目等于游离的气态原子的未成对电子数的这种说法是价键理论的观点,有缺陷;后来发展的杂化轨道理论认为,在形成化学键的过程中,中心原子的成对电子可以激发到能量相近的原子轨道而杂化成键。 8.下列各物质化学键中只存在 键的是( ) A. CH2O B. PH3 C. C2H4 D. N2 解:选B。判断某物质化学键中只存在 键就是说该物质不含有双键或三键。PH3
目录第一章绪论1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第二章仪器分析数据处理方法2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第三章光学分析法导论3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第四章原子发射光谱法4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第五章原子吸收与原子荧光光谱法5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第六章分子发光分析法6.1 复习笔记6.2 课后习题详解第七章紫外-可见吸收光谱法7.1 复习笔记7.7 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第八章红外光谱法和Raman光谱法8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第九章核磁共振波谱法9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第十章质谱分析法10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第十一章电分析化学导论11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 名校考研真题详解第十二章电位分析法12.1 复习笔记12.2 课后习题详解第十三章电解与库仑分析法13.1 复习笔记13.2 课后习题详解13.3 名校考研真题详解第十四章极谱法与伏安法14.1 复习笔记14.2 课后习题详解14.3 名校考研真题详解第十五章色谱法导论15.1 复习笔记15.2 课后习题详解15.3 名校考研真题详解第十六章气相色谱法16.1 复习笔记16.2 课后习题详解16.3 名校考研真题详解第十七章高效液相色谱法17.1 复习笔记17.2 课后习题详解17.3 名校考研真题详解第十八章毛细管电泳和其他分离技术18.1 复习笔记18.2 课后习题详解第十九章X射线光谱法19.1 复习笔记19.2 课后习题详解19.3 名校考研真题详解第二十章热分析方法20.1 复习笔记20.2 课后习题详解20.3 名校考研真题详解第一章绪论1.1 复习笔记一、仪器分析简介1.仪器分析和化学分析(1)化学分析化学分析是指基于化学反应及其计量关系来确定被测物质组成和含量的一类分析方法。
第四章 解离平衡1 各种说法均为错误。
(1)有的盐,如HgCl 2, 易溶于水,但电离度较小,属弱电解质。
(2)BaSO 4、AgCl 等虽难溶于水,但溶于水的部分完全电离,为强电解质。
(3)氨水为弱电解质,稀释时,电离度增大,因而[OH -]比原来的1/2大。
(4)α=[H +]/c, [H +]=c α, 稀释时c 减小显著,α略有增大,[H +]减小。
(5)只有相同类型的沉淀比较,溶度积大的沉淀才易转化为溶度积小的沉淀。
(6)只有相同类型的难溶盐比较,K θsp 较大者其溶解度也较大。
3 解 为质子酸的 [Al(H 2O)6]3+, HCl 为质子碱的 CO 32-, NO 32-, Ac -, OH - 既为酸又为碱的 HS -, H 2PO 4-, NH 3, HSO 4-, H 2O4 解 强酸中 H 3N +-CH 2-COOH 强碱中H 2N -CH 2-COO - 纯水中H 3N +-CH 2-COO - 5 解 α = [H +]/c[H +] = [Ac -] = α c=0.042×0.010=0.00042mol/L据 α = (K θa /c)1/2 (α<5%时,该式成立) K θa =α2 c = 0.000422×0.010=1.76×10-5 7 解 c = 0.20/0.40 = 0.50mol/L [H +] = 10-2.50 = 3.16×10-3mol/Lα = [H +]/c = 3.16×10-3/0.50=0.00632<0.05K θa = [H +] 2 /c = (3.16×10-3)2/0.50 = 2.0×10-58解 (1)0.1mol/LHCl 具有最高的[H +]; (2)0.01mol/LHF 具有最低的[H +]; (3)0.1mol/LHF 具有最低的解离度; (4)0.1mol/LHCl 和0.01mol/LHCl 具有相似的解离度,均接近100%。
第四章(p.96)1. 下列说法是否正确?说明理由。
(1) 凡是盐都是强电解质;(2) BaS04, AgCI难溶于水,水溶液导电不显著,故为弱电解质;(3) 氨水冲稀一倍,溶液中[0H-]就减为原来的一半;(4) 由公式;-K c可推得,溶液越稀,「就越大,即解离出来的离子浓度就越大。
(5) 溶度积大的沉淀都容易转化为溶度积小的沉淀。
(6) 两种难溶盐比较,K sP较大者其溶解度也较大。
答:(1)不正确。
强电解质应在水溶液中能够百分之百的离解。
但有些盐,女口:HgCl2在水溶液中的离解度远达不到百分之百,所以不是强电解质。
(2) 不正确。
溶解在水溶液中的BaSO4, AgCl可以百分之百地离解,所以它们是强电解质。
只是由于它们的溶解度非常小,所以其水溶液的导电性不显著。
(3) 不正确。
氨水在水溶液中产生碱离解平衡:NH3 + H 2O = NH 4+ + OH -当氨水被稀释时,离解平衡将向氨离解度增加的方向移动,所以达到平衡时,溶液中的[OH -]将高于原平衡浓度的1/2。
(4) 不正确。
溶液越稀,离解度:•就越大,但溶液中相应离子的浓度是弱电解质的浓度c和离解度:•的乘积,所以离子的浓度还是会随着c的降低而降低的。
(5) 不正确。
对于不同类型的难溶盐而言,溶度积大的物质未必是溶解度大的物质,严格的讲,应该是溶解度大的物质易于转化溶解度小的物质。
(6) 不正确。
对于相同类型的难溶盐,K sp较大者其溶解度也较大。
对于不同类型的难溶盐,不能直接用溶度积的大小来比较它们的溶解度。
学习参2. 指出下列碱的共轭酸:SO42-, S2-, H2PO4-, HSO「NH3;指出下列酸的共轭碱:NH4+,HCI, HClO 4, HCN, H 2O2。
答:SO42-, S2-, H2PO4-, HSO 4-, NH 3 的共轭酸分别是:HSO,, HS-, H 3PO4, H 2SO4, NH 4+;NH4+, HCI, HCIO 4, HCN, H 2O2 的共轭碱分别是:NH 3, Cl-, CIO4-, CN-, HO 2-。
第四章思考题与习题1. 解释以下名词术语:滴定分析法,滴定,标准溶液(滴定剂),标定,化学计量点,滴定终点,滴定误差,指示剂,基准物质。
答:滴定分析法:将一种已知准确浓度的试剂溶液(即标准溶液)由滴定管滴加到被测物质的溶液中,直到两者按照一定的化学方程式所表示的计量关系完全反应为止,然后根据滴定反应的化学计量关系,标定溶液的浓度和体积用量,计算出被测组分的含量,这种定量分析的方法称为滴定分析法。
滴定:在用滴定分析法进行定量分析时,先将被测定物质的溶液置于一定的容器中(通常为锥形瓶),在适宜的条件,再用一种标准溶液通过滴定管逐滴地加到容器里,直到两者完全反应为止。
这样的操作过程称为滴定。
标准溶液(滴定剂):已知准确浓度的试剂溶液。
标定:将不具备基准物质条件的这类物质配制成近似于所需浓度的溶液,然后利用该物质与某基准物质或另一种标准之间的反应来确定其准确浓度,这一操作过程称为标化学计量点:当滴入的标准溶液与被测定的物质按照一定的化学计量关系完全反为止,称反应达到了化学计量点。
滴定终点:滴定进行至指示剂的颜色发生突变时而终,此时称为滴定终点。
滴定误差:滴定终点与化学计量点往往并不相同,由此引起测定结果的误差称为终点误差,又称滴定误差。
指示剂:为了便于观察滴定终点而加入的化学试剂。
基准物质:能用于直接配制标准溶液的化学试剂称为基准物质。
2. 滴定度的表示方法T B/A和T B/A%各自的意义如何?答:T B A表示每毫升标准溶液相当于被测物质的质量(g或mg)。
T B A%表示每毫升标准溶液相当于被测物质的质量分数。
3. 基准试剂(1)H2C2O4 2出0因保存不当而部分分化;(2)Na2CO3因吸潮带有少量湿存水。
用(1)标定NaOH[或用(2)标定HC1]溶液的浓度时,结果是偏高还是偏低?用此NaOH (HC1)溶液测定某有机酸(有机碱)的摩尔质量时结果偏高还是偏低?答:用(1)标定NaOH溶液的浓度时,结果偏低,用(2)标定HCI溶液的浓度时,结果偏高;用此NaOH溶液测定有机酸时结果偏低,用此HCI溶液测定有机碱时结果偏高。
第四章分散系与溶液一、选择题1.稀溶液的依数性的本质是(A)。
A.蒸气压下降 B.沸点升高 C.凝固点下降D.渗透压2.已知甲溶液为0.1 mol·mL-1NaOH ,乙溶液为0.1 mol·mL -1 CaCl丙溶液为1 mol·mL-1葡萄糖,丁溶液为1 mol·mL-12 ,NaCl ,他们凝固点降低值由大到小的顺序为(B)。
A.甲、乙、丙、丁 B.丁、丙、乙、甲C.甲、丙、乙、丁 D.丁、乙、丙、甲3.将浓度均为0.1 mol·mL-1的下列溶液同时加热,首先沸腾的是(A)。
A.葡萄糖B.氯化钠C.氯化钡D.氯化铝4.将上述四种溶液同时冷却,最后结冰的是( D)。
A.葡萄糖B.氯化钠C.氯化钡D.氯化铝5.在Fe(OH)3溶胶(正溶胶)中加入等体积、等浓度的下列电解质溶液,使溶胶聚沉最快的是( D)。
A.KCl B.MgCl2 C.AlCl3 D.K4[Fe(CN)6]二、判断题1.因为NaCl和CaCl2都是强电解质,所以两者对As2O3溶胶(负溶胶)的聚沉能力相同。
(错)2.胶核优先吸附与自身有相同成分的离子。
(对)三、简答题1.物质的量浓度与质量摩尔浓度有什么相同?有什么不同?2.稀溶液的依数性包括哪些?3. 渗透现象产生的必要条件有哪些?4.胶体的性质有哪些?四、计算题1.临床上使用的葡萄糖等渗液的凝固点降低值为0.543K。
求葡萄糖等渗液的质量摩尔浓度和血浆的渗透压。
(葡萄糖的摩尔质量为180g · mol-1,血浆的温度为310K。
1.752KPa2.为防止水在仪器中结冰,可在水中加入甘油降低凝固点。
如果将凝固点降至-20C,每100克水中应加入甘油多少克?(甘油的分子量为92 ,水的K f =1.86)9.89g。
第四章 氧化还原滴定法
思考题 l.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CCl4萃取,CCl4层变为紫色。 答:酸性条件下氯水中HClO可将Br-和I-氧化为单质Br2 和 I2。
由于 323IeI 3/0.545IIEV
222BreBr 2/1.05BrBrEV
1222
HClOHeClHO 2/1.63HClOClEV
所以 I-更易被氧化为I2,I2被CCl4所萃取,使CCl4层变为紫色。
b. IIE/2( 0.534V ) >CuCuE/2(0.159V),但是Cu2+却能将I-氧化为I2。 答:这是由于生成了溶解度很小的 CuI 沉淀(pKsp=11.96),溶液中[Cu2+]极小,Cu2+/Cu+ 电对的电势显著增高,Cu2+成为较强的氧化剂。
222///1()0.059lg0.1590.05911.960.865(0.534)spCuCuICuCuIIKCuIEEVEV
所以,Cu2+能将I-氧化为I2。
c.间接碘量法测定铜时,Fe3+和AsO43-都能氧化I-析出I2,因而干扰铜的测定,加入NH4HF2
两者的干扰均可消除。
答:424NHHFNHHFF,组成HF-F- 缓冲体系,pH≈3.2。
因为3343222AsOHeAsOHO,[H+]< 1 mol·L-1 所以,33334343//AsOAsOAsOAsOEE。 而F-能与Fe3+形成络合物,溶液中[Fe3+]大大减小,3232//FeFeFeFeEE。 因此,Fe3+和AsO43-的氧化能力均下降,不干扰测定(具体计算见习题14)。
d. Fe2+的存在加速 KMnO4氧化 Cl-的反应。 答:这是由于诱导反应所致。KMnO4氧化 Fe2+的过程中形成了一系列的Mn的中间产物:Mn(VI),Mn(V),Mn(IV),Mn(III),它们均能氧化Cl-,因而出现了诱导反应。
e. 以KMnO4 滴定 C2O42-时,滴入KMnO4的红色消失速度由慢到快。 答:KMnO4 与 C2O42-的反应速度很慢,但Mn(II)可催化该反应。KMnO4 与 C2O42-反应开始时,没有或极少量,故反应速度很慢,KMnO4的红色消失得很慢。随着反应的进行,不断产生,反应将越来越快,所以KMnO4的红色消失速度由慢到快,此现象即为自动催化反应。 f.于 K2Cr2O7标准溶液中,加入过量 KI,以淀粉为指示剂,用 Na2S2O3溶液商定至终点时,溶液由蓝变为绿。 答:K2Cr2O7与过量 KI反应,生成I2 和Cr3+(绿色)。加入淀粉,溶液即成蓝色,掩盖了 Cr3+ 的绿色。用 Na2S2O3滴定至终点,I2完全反应,蓝色消失,呈现出Cr3+的绿色。
g.以纯铜标定 Na2S2O3溶液时,滴定到达终点后(蓝色消失)又返回到蓝色。 答:以纯铜标定 Na2S2O3溶液是基于Cu2+与过量KI反应定量析出I2,然后用Na2S2O3溶液滴定I2。由于CuI沉淀表面会吸附少量I2,当滴定到达终点后(蓝色消失),吸附在CuI 表面上的 I2 又会与淀粉结合,溶液返回到蓝色。解决的方法是在接近终点时,加入KSCN使CuI 沉淀转化为溶解度更小、吸附I2的倾向较小的CuSCN。
2.根据标准电势数据,判断下列各论述是否正确: a.在卤素离子中,除F-外均能被Fe3+氧化。 答:错误。
因为2/3.06FHFEV,2/1.36ClClEV,3/1.05BrBrEV,3/0.545IIEV,
而32/0.771FeFeEV, 所以,在卤素离子中只有I-能被Fe3+氧化,F-、Cl-、Br-均不能被Fe3+氧化。
b. 在卤素离子中,只有I-能被Fe3+氧化。 答:正确。见上题。
c.金属锌可以将Ti(Ⅳ)还原至Ti(Ⅲ),金属银却不能。 答:正确。
因为/0.7995AgAgEV,2/0.763ZnZnEV,23/0.1TiOTiEV, 所以,Zn还原性最强,Ag还原性最弱;金属锌可以将Ti(Ⅳ)还原至Ti(Ⅲ),金属银却不能。
d.在酸性介质中,将金属铜置于AgNO3溶液里,可以将Ag+全部还原为金属银。 答:正确。
因为/0.7995AgAgEV,2/0.337CuCuEV, 所以,金属铜可以还原 Ag+ ,只要Cu的量足够,可以将Ag+全部还原为金属银。
e.间接碘量法测定铜时,Fe3+和AsO43-都能氧化I-析出I2,因而干扰铜的测定。 答:正确。
因为32/0.771FeFeEV,3343/0.559AsOAsOEV,3/0.545IIEV, 所以,Fe3+和AsO43-都能氧化I-析出I2。 3.增加溶液的离子强度,Fe3+/Fe2+电对的条件电势是升高还是降低?加入PO43-,F-或1,10-邻二氮菲后,情况又如何? 答:3223'0.059lgFeFeFeFeEE
当增加溶液的离子强度时,对高价离子而言,Fe3+下降的幅度更大,即32FeFe降低, 所以条件电势降低。 若加入PO43-,F-,由于Fe3+与PO43-,F-形成络合物,32FeFe,所以条件电势降低。 若加入1,10-邻二氮菲,它与 能形成更稳定的络合物,23FeFe,所以条件电势升高。
4.已知在1mol·L-1H2SO4介质中,32'/FeFeE= 0.68V。1,10-邻二氮菲与Fe3+,Fe2+均能形成络合物,加入1,10-邻二氯菲后,体系的条件电势变为 1.06 V。试问 Fe3+,Fe2+和1,10-邻二氮菲形成的络合物中,哪一种更稳定? 答:
23232323'//0.059lg1.060.680.059lgFeFeFeFeFeFeFeFeEE
因此:231FeFe,即Fe2+的副反应系数更大,也就是Fe2+形成的络合物更稳定。
5.已知在酸性介质中,'/24oMnMnOE=1.45 V,MnO4-被还原至一半时,体系的电势(半还原电位)为多少?试推出对称电对的半还原电势与它的条件电势间的关系。 答:MnO4-+ 8H+ + 5e == Mn2+ + 4H2O
24842'/[][][]0.0595lgoMnOMnMnOHMnEE
令半还原电位为12E,此时[MnO4-]=[Mn2+],
1442'8'0.0595lg[]0.0944MnOMnOEEHEpH
对称电对的半还原电势: '12
0.059lg[]mnHEE
若无H+参加反应,则12'EE。
6.试证明在氧化还原反应中,有H+参加反应和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。
答:12()0.059lgEEnK (4-2) ''12()0.059lgEEnK (4-2a) 对有H+参加的反应: n2O1 + mn2H+ + n1R2 == n2R1 + n1O2 有关电对反应为 O1 + mH+ + n1e == R1 O2 + n2e == R2 设两电对电子转移数n1与 n2 的最小公倍数为 n 。由于
111
11
0.059lgmOHRoaaanEE
222220.059lgOR
o
a
anEE
在反应达到平衡时,两电对电势相等,故有 121212120.0590.059lglgmOOH
RR
oo
aaaaannEE
整理后得: 211212
2121
()0.059lglgnnROnnROnmHEEnaaaaaK
对有不对称电对参加的反应: n2O1 + n1R2 == mn2R1 + n1O2 有关电对反应为 O1 + n1e == m R1 O2 + n2e == R2 设两电对电子转移数n1与 n2 的最小公倍数为 n 。由于
11111
0.059lgmROoaanEE
222220.059lgOR
o
a
anEE
在反应达到平衡时,两电对电势相等,故有
112122
12
0.0590.059lglgmROORooaaaannEE
整理后得: 211212
2121
()0.059lglgmnnROnnROEEnaaaaK
用条件电势代替标准电势,平衡浓度代替活度,即可证明4-2a。 7.碘量法中的主要误差来源有哪些?配制、标定和保存I2及As2O3标准溶液时,应注意哪些事项? 答:主要误差来源有两个方面:一是I2易挥发,在强碱性溶液中会发生歧化反应;二是在酸性溶液中,I-易被空气中的O2氧化。 配制、标定和保存I2及As2O3标准溶液时的注意事项: