分析化学第七章习题
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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。
7-1 解释下列现象:(简明扼要即可,必要时可配合公式)(1)将氯水慢慢加入到含有Br -和I -的酸性溶液中,以CCl 4萃取后,CCl 4层变为紫色。
答:查附录9可得以下数据V 545.0V 05.1V36.1V 45.1I /I Br /Br Cl/ClCl /HClO 332=ϕ=ϕ=ϕ=ϕθθθθ------ 可知氯水中的Cl 2及HClO 可将酸性溶液中的I -和Br -氧化为I 2和Br 2,I 2和Br 2更易溶于CCl 4,故可被CCl 4萃取,使CCl 4层呈紫色(I 2的紫色比Br 2的棕红色明显)。
(2)V 159.0V 534.0Cu /Cu I/I22=ϕ>=ϕθθ++-,但是Cu 2+却能将I -氧化为I 2。
答:12sp Cu /Cu CuI /Cu 101.11lg 059.0159.0)CuI (K 1lg059.022-θθ⨯+=+ϕ=ϕ+++ V 534.0V 865.0I /I 3=ϕ>=θ--(具体计算过程不必列出,只回答原因即可) 即Cu +可与I -生成溶解度很小的CuI 沉淀(pK sp =11.96)而大大降低了溶液中Cu +的浓度,从而使得Cu 2+/Cu +的电极电位显著增高,以致可将I -氧化为I 2。
(3)Fe 2+的存在加速KMnO 4氧化Cl -的反应。
答:Mn VII 氧化Cl -的反应很慢,通常可认为难以发生。
但体系中若有Fe 2+共存,则Mn VII 氧化Fe 2+的过程中可形成一系列Mn 的中间产物:Mn VI 、Mn V 、Mn IV 、Mn III ,它们均可较快的氧化Cl -,因此可诱导Cl -被Mn VII 氧化的速率加速。
(4)以KMnO 4滴定-222O C 时,滴入KMnO 4的红色消失速度由慢到快。
答:KMnO 4 与 C 2O 42-的反应速度很慢,但反应产物Mn II 可催化该反应。
开始反应时,由于没有或仅含极少量的Mn II ,故反应速度很慢,KMnO 4的红色消失得很慢;但随着反应进行,Mn II 不断产生,使得反应越来越快,KMnO 4红色消失速度亦逐渐加快。