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《分析化学》课程课后习题(含答案)第七章

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《分析化学》课程课后习题(含答案)第七章
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第七章习题答案 1、计算在邻二氮菲存在下,溶液含HSO4浓度为1mol-L1时,Fe3/Fe2+电对的条件电势。 解:ae=l+Ke[R≈K[R,ae=l+Ke[R≈Ke[R 2、计算pH=10.0,在总浓度为0.1molL的NH-NH4*缓冲溶液中,Ag+/Ag电对的条件电 势。 5.67×10-10 解:NH]=cx6=01×1034567X10西-=0085mol-L ae)=1+[NH】+B,NHP-1+10217+1041=10 CAg 10G=0.,51m E=E°+0.059g1=0.80+0.059g, 3、分别计算0.100molL的KMnO4和0.100molL的KCr2O,在H+浓度为1.0molL介质 中,还原一半时的电势。计算结果说明什么? 解:还原一半时,Mn0]=[Mn2=0.050molL, [Cr202]=0.05molL1,[Cr3]=0.1molL 0g M145P 5 [Mn2] ao6owre0g2e0r-1m,o02e80-10r 6 [C3* 计算结果说明,对称电对滴定至50%时,体系的电位等于条件电极电位,不对称电对滴定 至50%时,电位不等于条件电位。 4、计算pH=3.0,含有未络合EDTA浓度为0.10moL1时,Fe3/Fe2+电对的条件电势。 解:[=010=0.0=101160 ae=l+Ke[Y]≈Ke[Y],ae=l+Ke[Y]≈Ke[Y] E=E°+0.059g-=-0.7+0.059gK2=0.134w K

第七章 习题答案 1、计算在邻二氮菲存在下,溶液含 H2SO4 浓度为 1mol•L-1 时,Fe3+ / Fe2+电对的条件电势。 解: 3 Fe 3 Fe Fe  2+ =1+ K 2+ [R]  K 2+ [R] , 3 Fe 3 Fe Fe  3+ =1+ K 3+ [R]  K 3+ [R] 2、计算 pH=10.0,在总浓度为 0.1mol•L-1 的 NH3-NH4 +缓冲溶液中,Ag+/Ag 电对的条件电 势。 解: 1 10 10 10 3 0.085mol L 10 5.67 10 5.67 10 [NH ] 0.1 − − − − =  +   = c  =  2 2.17 4.91 4.91 Ag(NH ) 1 1 [NH3 ] 2 [NH3 ] 1 10 10 10 3  = +  +  = + + = E E 0.51V 10 1 0.80 0.059lg 1 ' 0.059lg 5.05 Ag 0 0 = + == + =  + 3、分别计算 0.100mol•L-1 的 KMnO4 和 0.100mol•L-1 的 K2Cr2O7 在 H+浓度为 1.0mol•L-1 介质 中,还原一半时的电势。计算结果说明什么? 解:还原一半时,[MnO4 - ]=[Mn2+ ]=0.050 mol•L-1, [Cr2O7 2- ]= 0.05mol•L-1,[Cr3+]=0.1 mol•L-1 E E E 1.45V [Mn ] [MnO ][H ] lg 5 0.059 - 2 4 - 2 - 2 4 4 MnO /Mn 0 2 - 8 4 MnO /Mn 0' MnO /Mn + = + + = + = + + E E 1.01V 0.1 0.05 lg 6 0.059 1.00 [Cr ] [Cr O ][H ] lg 6 0.059 2 3 2 1 4 - 2 2 7 Cr O /Cr 0' Cr O /Cr 3 - 2 2 7 3 - 2 2 7 = + = +  = + + + + 计算结果说明,对称电对滴定至 50%时,体系的电位等于条件电极电位,不对称电对滴定 至 50%时,电位不等于条件电位。 4、计算 pH=3.0,含有未络合 EDTA 浓度为 0.10mol•L-1 时,Fe3+ / Fe2+电对的条件电势。 解: 11.60 10.60 Y(H) 10 10 0.10 0.10 [Y] − = = =  2 1 2 [Y] 2 [Y] Fe Fe Fe  + = + K +  K + , 3 1 3 [Y] 3 [Y] Fe Fe Fe  + = + K +  K + V K K E ' E 0.059lg 0.77 0.059lg 0.134 3 2 2 2 Fe Fe Fe 0 0 Fe = + == − + = + + + +  

5、将一块纯铜片置于0.05molL的AgNO,溶液中,计算达到平衡时的组成。 解:Cu+2Ag=Cu2++2Ag 设平衡时剩余的Ag浓度为x,则生成的Cu2+浓度为(0.025-2x)molL 平衡时:EQ=Ee E°aa+0059g0025-2x)=E°Ag7+0059gx 2 0.37+0.0591g0.025-20=0.80+0.059gx 解得=2.2×10moL 平衡时溶液中含有2.2×10°molL的Ag和0.025molL的C2 6、以KzCr2O,标准溶液滴定Fe2+,计算25℃是反应的平衡常数。若化学计量点时Fe+浓度 为0.05000moL,要使反应定量进行,所需的Hr最低浓度为多少? 解:C,02+6Fe2+14=2Cr+6Fe++7H,0 gK=4x×AE-6x038-07m=5695 0059 0.059 计量点时Fc浓度为0.05000molL,则Cr的浓度为0.01667molL 要使反应定量进行,要求©≥92=10,即Fe”]sc之=5×105 [Fe410.1 103 [C,0,2-]=Fe2]≤8.3×10- K= [Cr[Fe"] 0.01667×0.05 CrO,IFx 解得:旧门=2.1×103molL,即平衡时溶液中的最低浓度为2.1×103molL 7、计算在Imol-L的HCl溶液中,用Fe滴定Sn2*时化学计量点的电势.并计算滴定至99.9% 和100,1%时的电势。说明为什么化学计量点前后,同样改变0.1%,电势的变化不相同。若 用电位滴定判断终点,与计算所得化学计量点电势一致吗? 解:2Fe*+Sn2=2Fe2+Sn+ 计量点时 E。=2E+Em=2x014+068.032 2+1 3

5、将一块纯铜片置于 0.05 mol•L-1 的 AgNO3 溶液中,计算达到平衡时的组成。 解: Cu 2Ag Cu 2Ag 2 + = + + + 设平衡时剩余的 Ag+浓度为 x,则生成的 Cu2+浓度为(0.025-2x) mol•L-1 平衡时: Cu /Cu Ag /Ag E 2+ = E + E lg( 0.025 2x) E 0.059lg x 2 0.059 Ag /Ag 0 Cu /Cu 0 2+ + − = + + lg( 0.025 2x) 0.80 0.059lg x 2 0.059 0.337 + − = + 解得 x=2.2×10-9 mol•L-1 平衡时溶液中含有 2.2×10-9 mol•L-1 的 Ag+和 0.025mol•L-1 的 Cu2+ . 6、以 K2Cr2O7 标准溶液滴定 Fe2+,计算 25℃是反应的平衡常数。若化学计量点时 Fe3+浓度 为 0.05000mol•L-1,要使反应定量进行,所需的 H+最低浓度为多少? 解:Cr2O7 2- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O 56.95 0.059 6 (1.33 0.77) 0.059 lg 0' 1 2 =  − =    = n n E K 计量点时 Fe3+浓度为 0.05000mol•L-1,则 Cr3+的浓度为 0.01667 mol•L-1 要使反应定量进行,要求 3 2 3 10 0.1 99.9 [Fe ] [Fe ]  = + + ,即 5 3 3 2 5 10 10 [Fe ] [Fe ] − + +  =  2 2 6 2 7 [Fe ] 8.3 10 6 1 [Cr O ] − + − =   56.95 6 5 6 14 2 6 2 6 14 - 2 2 7 3 2 3 6 10 8.3 10 (5 10 ) [H ] 0.01667 0.05 [Cr O ][Fe ] [H ] [Cr ] [Fe ] =     = = − − + + + + + K 解得:[H+ ]=2.1×10-3 mol•L -1,即平衡时溶液中 H+的最低浓度为 2.1×10-3 mol•L-1 7、计算在 1mol•L-1 的 HCl 溶液中,用 Fe3+滴定 Sn2+时化学计量点的电势。并计算滴定至 99.9% 和 100.1%时的电势。说明为什么化学计量点前后,同样改变 0.1%,电势的变化不相同。若 用电位滴定判断终点,与计算所得化学计量点电势一致吗? 解:2Fe3+ + Sn2+ = 2Fe2+ + Sn4+ 计量点时: V E E E 0.32 3 2 0.14 0.68 2 1 2 4 2 3 2 Fe /Fe 0 Sn /Sn 0 sp =  + = + + = + + + +

滴定至99.9%时, 6==,9e0n,922-02w 2 滴定至100.1%时 E=5=+0s9-068+0s98-03w 因为量电对转移的电子数目不同,所以计量点前后同样改变0.%,电势的变化不相同。 用电位滴定判断终点,与计算所得化学计量点电势不一致。 8、用间接碘量法测定铜时,F3+和As0都能氧化而干扰铜的测定,加入0.005molL 的NHHF2即能消除Fe和AsO:的干扰。试以计算说明。 解:NHHF,缓冲溶液 *+H得59x10-moL, [H']=Kax Su-[H'] 对于半反应:As043+2H+2e=As03+H0 E=E°+0059Hrp=059+005959×10-y=034W 2 2 7.4x10-3 F]=c6=005x2×59×104+74x10-56x10ml-L a=1+E+B,F+BF=105 =E+059e=071+059eg-045 此值也小于0.545V,所以F也不再氧化,从而消除了干扰。 9、计算在1 mol-LH2S04及1 moI-LH,S0+0.5 mol-LH,PO4介质中,以Cc滴定Fe2*时, 用二苯胺磺酸钠做指示剂,终点误差为多少? 解:(1)在1 mol-L-H2S04中 E,-Ecc+ne-14+068=1.06n 1+1 23 Ep=0.84V

滴定至 99.9%时, E E E 0.23V 0.1 99.9 lg 2 0.059 0.14 [Sn ] [Sn ] lg 2 0.059 2 4 0 Sn /Sn = 4 2 = + = + = + + + + 滴定至 100.1%时 E E E 0.50V 100.1 0.1 0.68 0.059lg [Fe ] [Fe ] 0.059lg 2 3 0 Fe /Fe = 3 2 = + = + = + + + + 因为量电对转移的电子数目不同,所以计量点前后同样改变 0.1%,电势的变化不相同。 用电位滴定判断终点,与计算所得化学计量点电势不一致。 8、用间接碘量法测定铜时,Fe3+和 AsO4 3-都能氧化 I -而干扰铜的测定,加入 0.005 mol•L-1 的 NH4HF2 即能消除 Fe3+和 AsO4 3-的干扰。试以计算说明。 解:NH4HF2 缓冲溶液 [H ] [H ] [H ] a F HF + + + + − =  c − c K ,得[H+]=5.9×10-4 mol•L-1, 对于半反应:AsO4 3- + 2H+ +2e = AsO3 3- + H2O E E V s lg( 5.9 10 ) 0.34 2 0.059 lg[ H ] 0.559 2 0.059 ' 0 2 4 2 A /As 0 5 3 = + = +  = + − + + 3 1 4 5 5 5.6 10 mol L 5.9 10 7.4 10 7.4 10 [F ] 0.005 2 − − − − − − =    +   = c =   3 5.38 3 2 Fe(F) =1+ 1 [F]+ 2 [F] +  [F] =10 E E 0.45V 10 1 0.771 0.059lg 1 ' 0.059lg 5.38 Fe(F) 0 Fe /Fe 0 3+ 2+ = + = + =  此值也小于 0.545V,所以 Fe3+也不再氧化 I -,从而消除了干扰。 9、计算在 1 mol•L-1H2SO4 及 1 mol•L-1H2SO4+0.5 mol•L-1H3PO4 介质中,以 Ce4+滴定 Fe2+时, 用二苯胺磺酸钠做指示剂,终点误差为多少? 解:(1)在 1 mol•L-1H2SO4 中 V E E E 1.06 23 1.44 0.68 1 1 4 3 3 2 Fe /Fe 0 Ce /Ce 0 sp = + = + + = + + + + Eep=0.84V

△E=Em-Ep=0.84-1.06=-0.22,△E=1.44-0.68=0.76W 1.10益-1o盖10器10器 100%=-0.19% 102x0 1020059 (2)1 mol-L-H2S04+0.5 mol-L-HaP4介质中 EB6=E+0059g2=0.68+0.059g102 。 370=0.61 Ecm144+0.61-102 1+1 2 △E=Em-Ep=0.84-1.02=-0.18,△E=1.44-0.61=0.83P 10ǒ-10盖10器-10 -×100%=-0.01% 102x0059 102x0059 10、用碘量法测定钢中的硫时,使其燃烧生成S02,S02被含有淀粉的水溶液吸收,再用标 准碘溶液滴定,若称取含硫0.051%的标准钢样和被测钢样给500mg,滴定标准钢样中的 用去碘溶液11.6mL,滴定被测钢样中的硫用去7.00mL,试用滴定度表示碘溶液的浓度,并 计算被测钢样中硫的质量分数。 解:万,=00516×500-00049%mL 116 4=T×V=0.0044%×7.00=0.031% 11、Pb203试样1.234g,用20.00mL0.2500moL-1HC204溶液处理,这时P6+被还原为Pb2+。 将溶液中和后,使Pb2+定量沉淀为PbC2O4。过滤,滤液酸化,用0.04OO0 mol-L-KMnO.溶 液滴定,用去10.00mL,沉淀用酸溶解,用同样的KMn0溶液滴定,用去30.00mL,计算 试样中Pb0和PbO2的质量分数。 解:Pb02+H,C20,+2H=Pb2++2C02+2H,0 Pb24+C20,2=PbC204 2KMn0,+5C,0,2-+16H=Mn2++10C02+8H,0

ΔE = Eep − Esp = 0.84 −1.06 = −0.22,ΔE ' 1.44 0.68 0.76V 0 = − = 100% 0.19% 10 10 10 10 10 10 2 0.059 0.76 0.059 0.22 0.059 0.22 2 0.059 Δ 0.059 Δ - 0.059 Δ 0  = − − = − =  −  E E E Et (2)1 mol•L-1H2SO4+0.5 mol•L-1H3PO4 介质中 E E 0.61V 10 10 ' 0.059lg 0.68 0.059lg 3.5 2.3 Fe 0 Fe Fe /Fe 0 3 2 3 2 = + = + = + + + +   V E E E 1.02 2 1.44 0.61 1 1 4 3 3 2 Fe /Fe 0' Ce /Ce 0 sp = + = + + = + + + + ΔE = Eep − Esp = 0.84 −1.02 = −0.18,ΔE ' 1.44 0.61 0.83V 0 = − = 100% 0.01% 10 10 10 10 10 10 2 0.059 0.83 0.059 0.18 0.059 0.18 2 0.059 Δ 0.059 Δ - 0.059 Δ 0  = − − = − =  −  E E E Et 10、用碘量法测定钢中的硫时,使其燃烧生成 SO2,SO2 被含有淀粉的水溶液吸收,再用标 准碘溶液滴定,若称取含硫 0.051%的标准钢样和被测钢样给 500mg,滴定标准钢样中的硫 用去碘溶液 11.6mL,滴定被测钢样中的硫用去 7.00mL,试用滴定度表示碘溶液的浓度,并 计算被测钢样中硫的质量分数。 解: 0.0044%/mL 11.6 0.051% 500 S/I2 =  T = S = T V = 0.0044%7.00 = 0.031% 11、Pb2O3 试样 1.234g,用 20.00mL0.2500mol•L-1H2C2O4 溶液处理,这时 Pb4+被还原为 Pb2+。 将溶液中和后,使 Pb2+定量沉淀为 PbC2O4。过滤,滤液酸化,用 0.04000mol•L-1KMnO4 溶 液滴定,用去 10.00mL,沉淀用酸溶解,用同样的 KMnO4 溶液滴定,用去 30.00mL,计算 试样中 PbO 和 PbO2 的质量分数。 解: PbO H C O 2H Pb 2CO2 2H2O 2 2 + 2 2 4 + = + + + + 2 4 2- 2 4 2 Pb + C O = PbC O + 2KMnO 5C O 16H Mn 10CO2 8H2O 2 2 4 + 2 4 + = + + − + +

npe=nro+ro,=30.00×0.04000×号=3mmol mm+2mnm.=2000x0250-004000x100x=4mml 因此得到npo:=Immol,po=2mmol w7210=61% 1×239.2 0a700X1234×10%=1938% 12、今有25.00mLKI溶液,用10.00mL0.05000moL-KI0溶液处理后,煮沸溶液以除去2 冷却后加入K1溶液使之与剩余的KIO反应,然后将溶液调至中性,析出的2用0.1008 mol+L!NaS2O溶液滴定,用去21,14mL,计算K溶液的浓度。 解:IO,+5+6H=12+3H,0 nko,=0.05000x10.00=0.5mmol 与NmS:0,反应的6量为:%,=0108×21.14×=1.065mml 与原K反应的K0,的量为:05-1.065×兮01450mm ca=01450x5 0.2900mol.L 25.00 13、某一难分解的MnO-Cr,O矿石2000g,用NaO2熔脸后,得到Na:MnO,和Na:CrO. 溶液。煮沸浸取液以除去过氧化物。酸化溶液,这时MhO:2转化为MnO:和MnO,滤去 MnO2,滤液用0.1000molL-FeSO,溶液50.00mL处理,过量FeS0,用0.01000 mol-LKMnO, 溶液滴定,用去18.40mL.MnO2沉淀用0.01000molL~FeS04溶液10.00mL处理,过量FeS0: 用0.01000mol-L-KMnO.4溶液滴定,用去8.24mL。计算矿样中Mn0和Cr,0,的质量分数。 解:3Mn02+4H=2Mn0+MnO2+2H0 MnO2 +2Fe*+4H*Mn2++2Fe*+2H2O (0.1000×10.00-5x0.01000x824)××70.93 ×100%=3.13% 2.000×1000 0eo-010x500-5x0100x1840-0100x100-5x010x824x5x1519×10%=14% 6×2.000×100 14、称取某试样1.000g,将其中的铵盐在催化剂存在下氧化为NO,NO再氧化为NO2,NO 溶于水形成HNO3,此HNO3用0.01000 mol-LNaOH溶液滴定,用去20.00mL,计算试样中

3mmol 2 5 30.00 0.04000 P b总 P bO P bO2 n = n + n =   = 4mmol 2 5 2 20.00 0.2500 0.04000 10.00 P bO P bO2 n + n =  −   = 因此得到 1mmol PbO2 n = , 2mmol nPbO = 100% 36.17% 1000 1.234 2 223.2 PbO  =    = 100% 19.38% 1000 1.234 1 239.2 PbO2  =    = 12、今有 25.00mLKI 溶液,用 10.00mL0.05000 mol•L-1KIO3 溶液处理后,煮沸溶液以除去 I2, 冷却后加入 KI 溶液使之与剩余的 KIO3 反应,然后将溶液调至中性,析出的 I2 用 0.1008 mol•L-1 Na2S2O3 溶液滴定,用去 21.14mL,计算 KI 溶液的浓度。 解: IO 5I 6H I 2 3H2O - 3 + + = + − + 0.05000 10.00 0.5mmol KIO3 n =  = 与 Na2S2O3 反应的 I2 量为: 1.065mmol 2 1 0.1008 21.14 2 nI =   = 与原 KI 反应的 KIO3 的量为: 0.1450mmol 3 1 0.5 −1.065 = 1 KI 0.2900mol L 25.00 0.1450 5 − =   c = 13、某一难分解的 MnO-Cr2O3 矿石 2.000g,用 Na2O2 熔融后,得到 Na2MnO4 和 Na2CrO4 溶液。煮沸浸取液以除去过氧化物。酸化溶液,这时 MnO4 2-转化为 MnO4 -和 MnO2,滤去 MnO2,滤液用 0.1000mol·L-1FeSO4 溶液 50.00mL 处理,过量 FeSO4 用 0.01000 mol·L-1KMnO4 溶液滴定,用去 18.40mL。MnO2 沉淀用 0.01000mol·L-1FeSO4 溶液 10.00mL 处理,过量 FeSO4 用 0.01000 mol·L-1KMnO4 溶液滴定,用去 8.24mL。计算矿样中 MnO 和 Cr2O3 的质量分数。 解:3MnO4 2- + 4H+ =2MnO4 - + MnO2 + 2H2O MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ = Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O 100% 3.13% 2.000 1000 70.93 2 3 (0.1000 10.00 5 0.01000 8.24) MnO  =   −     c = 100% 1.44% 6 2.000 1000 [0.1000 50.00 5 0.01000 18.40 (0.1000 10.00 5 0.01000 8.24) 5] 151.99 Cr2O3  =    −   −  −     c = 14、称取某试样 1.000g,将其中的铵盐在催化剂存在下氧化为 NO,NO 再氧化为 NO2,NO2 溶于水形成 HNO3,此 HNO3 用 0.01000mol·L-1NaOH 溶液滴定,用去 20.00mL,计算试样中

NH的质量分数。 解:3NO+H0=2HNO:+NO 3NHg~-3NO2~2HNO3 G,=00100x2000x17.03×10%=0.51% 1.000×1000 15、在碱性条件下,MO:可以用作分析Mn2*的滴定剂,待测组分和滴定剂的产物均为MnO, 在一锰的矿物分析中,0.5165g试样被溶解,然后Mn被还原为M2,碱化该溶液并用 0.03358molL-KMnO溶液滴定,达到终点时需要34.88mL,计算物中Mn的含量. 解:2MnO,+3Mm2++4OH=5MnO2+2H0 6-3x0358×348×5494×100%=1869% 0.5165×1000×2 16、矿物中铀的含量可以通过间接的氧化还原达到反应来确定。先把矿石溶解在SO:中, 再用Walden还原剂还原,使UO2变为U。向溶液中加入过量Fe“,形城Fe2和U+。然 后用K2Cr2O,滴定Fe2。在一次分析中,0.315g矿石试样通过上述Walden还原和Fe+的氧 化过程,用0.00978 mol-LK,Cr,0,溶液滴定F2*时共消耗10.52mL,计算试样中铀的含量。 解:2Fc2U 6-6x00978x1052x23803x100%=233% 0.315×1000×2 17、一自动缓冲装置上的铬板的厚度可以用下面方法测定。把30cm2的缓冲装置的铬板溶于 酸中,并用S02把C+氧化为Cr072,煮沸,除去多余的S02,加入0.500 (NH4)2Fc(S026H0,把Cr02-还原为C3+氧,多余的Fe2+氧被0.00389molL-K2CrO溶 液返滴定,终点时用去18.29mL。试确定铬板的平均厚度。己知C的密度为7.20gcm3。 0s50-00389x1829x6×写-2827x10 解:e=(39213 1000 厚度=2.827x10x52.0=68×10cm 720×30 18、空气中C0的浓度可以通过下面方法确定,让己知体积的空气通过一充有1,Os的管子, 生成C0,和2,把h用蒸馏的方法从试管中取出并 收集到 有过量N溶 液的锥形瓶 形成l,然后用NaS0标准溶液滴定,在一次分析中,4.79L的空气试样按上述方法处理, 达到滴定终点时共用去7.17mL0.00329molL的NaS20溶液,计算空气中C0的含量。 解:5C0+l05=5C02+ =717x00329,x5x2801=280g-g 2×4.79×1.23×10 19、少量的碘化物可用化学放大反应进行测定,其步骤为:在中性或弱酸性溶液中先用B2, 然后加入过量KI,用CC,萃取生成的k,分去水相后,用肼的水溶液将上反萃取至水相

NH3 的质量分数。 解:3NO2+ H2O = 2HNO3 + NO 3NH3~3NO2~2HNO3 100% 0.51% 1.000 1000 0.0100 20.00 17.03 NH3  =    c = 15、在碱性条件下,MnO4 -可以用作分析Mn2+的滴定剂,待测组分和滴定剂的产物均为MnO2。 在一锰的矿物分析中,0.5165g 试样被溶解,然后 Mn 被还原为 Mn2+,碱化该溶液并用 0.03358mol·L-1KMnO4 溶液滴定,达到终点时需要 34.88mL,计算矿物中 Mn 的含量。 解:2MnO4 - + 3Mn2+ +4OH- = 5MnO2 + 2H2O 100% 18.69% 0.5165 1000 2 3 0.03358 34.88 54.94 Mn  =      c = 16、矿物中铀的含量可以通过间接的氧化还原达到反应来确定。先把矿石溶解在 H2SO4 中, 再用 Walden 还原剂还原,使 UO2 2+变为 U4+。向溶液中加入过量 Fe3+,形成 Fe2+和 U6+。然 后用 K2Cr2O7 滴定 Fe2+。在一次分析中,0.315g 矿石试样通过上述 Walden 还原和 Fe3+的氧 化过程,用 0.00978mol·L-1 K2Cr2O7 溶液滴定 Fe2+时共消耗 10.52mL,计算试样中铀的含量。 解:2Fe2+~U 100% 23.3% 0.315 1000 2 6 0.00978 10.52 238.03 U  =      c = 17、一自动缓冲装置上的铬板的厚度可以用下面方法测定。把 30cm2 的缓冲装置的铬板溶于 酸中,并用 S2O8 2-把 Cr3+氧化为 Cr2O7 2-,煮沸,除去多余的 S2O8 2-,加入 0.500g (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,把 Cr2O7 2-还原为 Cr3+氧,多余的 Fe2+氧被 0.00389 mol·L-1 K2Cr2O7 溶 液返滴定,终点时用去 18.29mL。试确定铬板的平均厚度。已知 Cr 的密度为 7.20g/cm3。 解: 3 Cr 2.827 10 3 1 ) 1000 0.00389 18.29 6 392.13 0.500 ( −  =    n = − 6.8 10 cm 7.20 30 2.827 10 52.00 -5 -3 =     厚度 = 18、空气中 CO 的浓度可以通过下面方法确定,让已知体积的空气通过一充有 I2O5 的管子, 生成 CO2 和 I2,把 I2 用蒸馏的方法从试管中取出并收集到一个含有过量 KI 溶液的锥形瓶中 形成 I3 -,然后用 Na2S2O3 标准溶液滴定,在一次分析中,4.79L 的空气试样按上述方法处理, 达到滴定终点时共用去 7.17mL0.00329 mol·L-1 的 Na2S2O3 溶液,计算空气中 CO 的含量。 解:5CO + I2O5 = 5CO2 + I2 1 CO 3 280 2 4.79 1.23 10 7.17 0.00329 5 28.01 − − =        w = g g 19、少量的碘化物可用化学放大反应进行测定,其步骤为:在中性或弱酸性溶液中先用 Br2, 然后加入过量 KI,用 CCl4 萃取生成的 I2,分去水相后,用肼的水溶液将 I2 反萃取至水相

再用过量的Br2氧化,除去剩余的Br2后加入过量KL,酸化,以淀粉为指示剂,用NaS,O 溶液滴定,求得的量 a写出上述过程的有关反应方程式 解:3Br++6OH=IO+6Br+3H0 I0+5+6H+=3H0+312 H-NNH+21 =4F+N2 +4 H 3Br2++60H=I0+6Br+3H0 10+5+6H=3H0+32 +I2=2Nal +Na:SO b.根据有关反应计量关系,说明经上述步骤后,试样中1摩尔的可消耗几摩尔的 NaS2O?相当于放大多少倍? 解:p~105~32~6~6105182~36NaS0 1摩尔的可消耗36摩尔的NSO,相当于放大了36倍。 c.若再测定时,准确移取含K的试液25.00mL,终点时消耗0.100molL的NaS0 溶液20.06mL,计算试液中K1的浓度。 0.100×20.06×166 解:Gx= 25.00×36 =0.370gL 20、移取一定体积的乙二醇试液,用50.00mL高碘酸钾处理,待反应完全后,将混合液调 节pH=8.0,加入过量K,释放出的2用0.05000molL的亚砷酸盐溶液滴定至终点时,消 耗14.30mL,而50.00mL该高碘酸盐的空白溶液在pH=8.0时,加入过量K,释放出的2 所消耗等浓度的亚神酸盐溶液为40.10L,计算试液中含乙二醇的质量。 解:CH:OHCH:OHIO=2HCHO+IO+0 10+2+H,0=10+2+20H h+As02+H0=2+As03+2H m=40.10-14.30)x005000x6204=008004g=8004mg 1000 21、移取20.00 mL HCOOH和HAc的混合溶液,以0.1000molL的NaOH滴定至终点, 消耗25.00mL。另取上述溶液20.00mL,准确加入0.02500molL1的KMnO:强碱溶液 50.00mL,使其武器反应后,调节至酸性,加入0.2000mol-L的Fe2标准溶液40.00mL, 将剩余的MnO:及MnO'-歧化生成的MnO:和MnO2全部还原至HAc的Mh+,剩余的Fe 溶液用上述KMnO溶液滴定,清耗24.00mL, 计算试液中HCOOH和HAc的浓度各为多 解:HC00+2MnO:+30H=C02+2Mn042-+2H0 3Mn0,2-+4H'=2Mn0i+Mn02+2H0

再用过量的 Br2 氧化,除去剩余的 Br2 后加入过量 KI,酸化,以淀粉为指示剂,用 Na2S2O3 溶液滴定,求得 I -的量。 a. 写出上述过程的有关反应方程式 解:3Br2 + I- + 6OH- = IO3 - + 6Br- + 3H2O IO3 - + 5I - + 6H+ = 3H2O + 3I2 H2NNH2 + 2I2 = 4I - + N2 + 4 H+ 3Br2 + I- + 6OH- = IO3 - + 6Br- + 3H2O IO3 - + 5I - + 6H+ = 3H2O + 3I2 2Na2S2O3 + I2 = 2NaI + Na2S4O4 b. 根据有关反应计量关系,说明经上述步骤后,试样中 1 摩尔的 I -可消耗几摩尔的 Na2S2O3?相当于放大多少倍? 解:I -~IO3 -~3I2~6I -~6IO3 -~18I2~36Na2S2O3 1 摩尔的 I -可消耗 36 摩尔的 Na2S2O3,相当于放大了 36 倍。 c. 若再测定时,准确移取含 KI 的试液 25.00mL,终点时消耗 0.100 mol·L-1 的 Na2S2O3 溶液 20.06mL,计算试液中 KI 的浓度。 解: 1 KI 0.370g L 25.00 36 0.100 20.06 166 − =     c = 20、移取一定体积的乙二醇试液,用 50.00mL 高碘酸钾处理,待反应完全后,将混合液调 节 pH=8.0,加入过量 KI,释放出的 I2用 0.05000 mol·L-1 的亚砷酸盐溶液滴定至终点时,消 耗 14.30mL,而 50.00mL 该高碘酸盐的空白溶液在 pH=8.0 时,加入过量 KI,释放出的 I2 所消耗等浓度的亚砷酸盐溶液为 40.10mL,计算试液中含乙二醇的质量。 解:CH2OHCH2OH+ IO4 - = 2HCHO + IO3 - + H2O IO4 - + 2I- + H2O = IO3 - + I2 + 2OH￾I2 + AsO3 3- + H2O = 2I- + AsO4 3- + 2H+ m 0.08004g 80.04mg 1000 (40.10 14.30) 0.05000 62.04 = = −   = 21、移取 20.00mL HCOOH 和 HAc 的混合溶液,以 0.1000 mol·L-1 的 NaOH 滴定至终点, 消耗 25.00mL。另取上述溶液 20.00mL,准确加入 0.02500 mol·L-1 的 KMnO4 强碱溶液 50.00mL,使其武器反应后,调节至酸性,加入 0.2000 mol·L-1 的 Fe2+标准溶液 40.00mL, 将剩余的 MnO4 -及 MnO4 2-歧化生成的 MnO4 -和 MnO2 全部还原至 HAc 的 Mn2+,剩余的 Fe2+ 溶液用上述 KMnO4 溶液滴定,消耗 24.00mL, 计算试液中 HCOOH 和 HAc 的浓度各为多 少? 解: HCOO- + 2MnO4 - + 3OH- = CO3 2- + 2MnO4 2- + 2H2O 3MnO4 2- + 4H+ = 2MnO4 - + MnO2 + 2H2O

Gamm-5x0.02500x5+2400-020×4000-003125ml.Lr 2×20.00 G=0.100x25.00-0.03125=0.09375m0l.Lr 20.00 22、称取丙酮试样1.000g,定容于250mL容量瓶中,移取25.00mL于盛有Na0H溶液的碘 量瓶中,准确加入50.00mL0.05000mdL的2标准溶液,放置一定时间后,加HS04调 节呈弱酸性,用0.05000molL的NaS,03溶液滴定过量的2,消耗10.00mL,计算试样中 丙酮的质量分数 解:CHsCOCH+3+4NaOH=CH;COONa+3Nal+3H,0+C CHsCOCH3~312 ~6 S203* 。0o000-01o0anm3品g =0.3871 1.000×1000 23、过氧乙酸是一种光谱消毒剂,可用过氧化氢与乙酸反应制取。调节乙酸和过氧化氢的浓 度可得到不同浓度的过氧乙酸。 准确称取0.5030g过氧乙酸试样,置于预先盛有40mL水、5mL3molL的HS0,溶液 和2~3滴1molL的MnS04溶液并己冷却至5℃的碘量瓶中,摇匀,用0.0237molL1的 KMnO:溶液滴定至溶液呈浅粉色,消耗12.5mL,随即加入10mL20%KI溶液和2~3滴(NH4) 2MoO4溶液,轻轻摇匀,加塞,在暗处放置5~10min,用0.102molL的NaS2O,溶液滴 定,接近终点时加入3mL淀粉指示剂,继续滴定至蓝色消失,消耗23.6mL,写出与滴定有 关的化学反应方程式并计算过氧乙酸的质量分数 解:KMnO,+3HS04+5HO2=2MhS0,+K2S0,+502+8H0 2KI+2H2S04+CHsCOOOH 2KH SO4+CHsCOOH+I2+H2O CHC000H~l2~2S:02 0=2x0102×236×7605 0.5030×1000 0.182 24、红色粉末状固体P:O4的化学式可写成2 PbOPbo2,可采用碘量法和络合滴定法连续测 定其组成。请按照下列实验方法写出, 02的计算公式。准确称取00400~0.0500 干燥的Pb,O,固体,置于250mL维形瓶中,加入HAc一NaAc100mL,再加入0.2molL的 KI溶液1~2mL,充分溶解,使溶液呈透明橙红色,加入淀粉溶液,用0.01molL1的NaS2O: 溶液滴定使溶液蓝色刚好褪去,记下所消耗的NaS2O3溶液的体积VN2s2o3,再加入二甲酚 橙,用O.O1moL的EDTA滴定溶液由紫红色变为亮黄色,记下消耗的EDTA溶液的体积 解:Pb:O+4HAc=2Pb(Ach+PbO2+H0 P02+31+4HAc=2Pb(AC2+313+2HO+2Ac 13°+2S2032=S40%2+3I

1 HCOOH 0.03125mol L 2 20.00 5 0.02500 (5 24.00) 0.2000 40.00 − =     + −  c = 1 HAc 0.03125 0.09375mol L 20.00 0.1000 25.00 − − =   c = 22、称取丙酮试样 1.000g,定容于 250mL 容量瓶中,移取 25.00mL 于盛有 NaOH 溶液的碘 量瓶中,准确加入 50.00mL 0.05000mol·L-1 的 I2 标准溶液,放置一定时间后,加 H2SO4 调 节呈弱酸性,用 0.05000mol·L-1 的 Na2S2O3 溶液滴定过量的 I2,消耗 10.00mL,计算试样中 丙酮的质量分数。 解:CH3COCH3 + 3I2 + 4NaOH = CH3COONa + 3NaI + 3H2O + CHI3 CH3COCH3 ~3I2 ~6 S2O3 2- 0.3871 1.000 1000 58.08 25.00 250.0 0.1000 10.00) 2 1 (0.05000 50.00 3 1 =    −      = 23、过氧乙酸是一种光谱消毒剂,可用过氧化氢与乙酸反应制取。调节乙酸和过氧化氢的浓 度可得到不同浓度的过氧乙酸。 准确称取 0.5030g 过氧乙酸试样,置于预先盛有 40mL 水、5mL3mol·L-1 的 H2SO4 溶液 和 2~3 滴 1mol·L-1 的 MnSO4 溶液并已冷却至 5℃的碘量瓶中,摇匀,用 0.0237mol·L-1 的 KMnO4 溶液滴定至溶液呈浅粉色,消耗 12.5mL,随即加入 10mL20%KI 溶液和 2~3 滴(NH4) 2MoO4 溶液,轻轻摇匀,加塞,在暗处放置 5~10min,用 0.102mol·L-1 的 Na2S2O3 溶液滴 定,接近终点时加入 3mL 淀粉指示剂,继续滴定至蓝色消失,消耗 23.6mL,写出与滴定有 关的化学反应方程式并计算过氧乙酸的质量分数。 解:KMnO4 + 3H2SO4 + 5H2O2 = 2MnSO4 + K2SO4 + 5O2 + 8 H2O 2KI + 2H2SO4 + CH3COOOH = 2KH SO4 + CH3COOH + I2 + H2O CH3COOOH~I2~2S2O3 2- 0.182 0.5030 1000 0.102 23.6 76.05 2 1 =      = 24、红色粉末状固体 Pb3O4 的化学式可写成 2PbO·PbO2,可采用碘量法和络合滴定法连续测 定其组成。请按照下列实验方法写出 nPbO 和 nPbO2 的计算公式。准确称取 0.0400~0.0500g 干燥的 Pb3O4 固体,置于 250mL 锥形瓶中,加入 HAc~NaAc10mL,再加入 0.2mol·L-1 的 KI 溶液 1~2mL,充分溶解,使溶液呈透明橙红色,加入淀粉溶液,用 0.01mol·L-1 的 Na2S2O3 溶液滴定使溶液蓝色刚好褪去,记下所消耗的 Na2S2O3 溶液的体积 V Na2S2O3,再加入二甲酚 橙,用 0.01mol·L-1 的 EDTA 滴定溶液由紫红色变为亮黄色,记下消耗的 EDTA 溶液的体积 VEDTA。 解:Pb3O4 + 4HAc = 2 Pb(Ac)2 + PbO2 + H2O PbO2 + 3I- + 4HAc = 2 Pb(Ac)2 + 3I3 - + 2H2O + 2 Ac￾I3 - + 2S2O3 2- = S4O6 2- + 3I-

PbAc)+EDTA=Pb-EDTA+2Ac WEDTA:CEDTA X VEDTA-X CNa:S:0,:O, 25、称取含抗生素对氨基苯磺酰胺(以5则简称)的粉末试样0.2981g,溶于盐酸并稀释至 100.0mL,分取20.00mL置锥形瓶中,加入25.00mL0.01767molL1的KBrO:及过量的KBr 密封,10min后确保完成了相应的溴化反应,加入过量KI,析出的I2用1292mL0.1215molL 的NaS2O3溶液滴定,已知Msul=172.21gmol. a写出s则的分子结构式 b.写出酸性溶液中KBO与KBr反应的离子方程式 解:BrO:+5Br°+6H=3Br2+3H2O c.写出sul与B,的溴化反应方程式 解:CHsNO2S+2Br?=CH6N,O2S+2HBr d.计算此粉末试样中sul的质量分数 解:BrO~3Br~6~1.5sul,Br2lh~2NaS20 。5x(3co×'o:-2×cs,o×',o5)xMm -2x6x01767x250-3x01215x1292x17n21 0.2981×20.00 =0.7804 0.0×1000 ©.若合格产品的质量分数不得少于80%,该试样是否为合格产品? 答:该试样为不合格产品。 26、对超导体B12Sr2(CRYo2)CunO(M770.14gmoH15.9994 r g/mol)进行分析以确定Bi和 Cu的平均氧化数以及0的计量数。 a在A实验中,称取110.6mg上述组成的试样,溶于含2.000 mmol/LCuC的50.0ml 1mol/LHC1溶液中,反应完全后,以库伦法检测,溶液中尚有0.0522mmol的Cu未反应: b.在B实验中,143.9mg上述超导体被溶于含1.000 mmoVLFeCl24H0的50.0ml 1mol/LHC1溶液中,反应完全后,以库伦法检测,溶液中尚有0.0213mmol的Fc2+未反应: c.求在上述超导体中Bi和Cu的平均氧化数以及0的计量数。 解:设Bi和Cu的平均氧化数分别为m和n,O的计量数为x,则:

Pb(Ac)2 + EDTA = Pb-EDTA + 2 Ac￾PbO2 Na 2S2O3 Na 2S2O3 2 1 n =  c V PbO EDTA PbO2 EDTA EDTA Na 2S2O3 Na 2S2O3 2 1 n = n − n = c V −  c V 25、称取含抗生素对氨基苯磺酰胺(以 sul 简称)的粉末试样 0.2981g,溶于盐酸并稀释至 100.0mL,分取 20.00mL 置锥形瓶中,加入 25.00mL0.01767mol·L-1 的 KBrO3 及过量的 KBr, 密封,10min 后确保完成了相应的溴化反应,加入过量 KI,析出的 I2 用 12.92mL0.1215mol·L-1 的 Na2S2O3 溶液滴定,已知 Msul=172.21g/mol. a. 写出 sul 的分子结构式 b. 写出酸性溶液中 KBrO3 与 KBr 反应的离子方程式 解:BrO3 - + 5Br- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O c. 写出 sul 与 Br2 的溴化反应方程式 解:C6H8N2O2S + 2Br2 = C6H6N2O2S + 2HBr d. 计算此粉末试样中 sul 的质量分数 解:BrO3 -~3Br2~6I-~1.5sul,Br2~I2~2Na2S2O3 0.7804 1000 100.0 20.00 0.2981 0.1215 12.92) 172.21 2 1 (3 0.01767 25.00 2 1 ) 2 1 (3 2 1 BrO BrO S O S O sul sul 2- 2 3 2- 2 3 - 3 - 3 =      −    =   −    = ms c V c V M  e. 若合格产品的质量分数不得少于 80%,该试样是否为合格产品? 答:该试样为不合格产品。 26、对超导体 Bi2Sr2(Ca0.8Y0.2)Cu2Ox(M:770.14 g/mol+15.9994x g/mol)进行分析以确定 Bi 和 Cu 的平均氧化数以及 O 的计量数。 a. 在 A 实验中,称取 110.6mg 上述组成的试样,溶于含 2.000 mmol/LCuCl 的 50.0mL 1mol/LHCl 溶液中,反应完全后,以库伦法检测,溶液中尚有 0.0522mmol 的 Cu+未反应; b. 在 B 实验中,143.9mg 上述超导体被溶于含 1.000 mmol/LFeCl2·4H2O 的 50.0mL 1mol/LHCl 溶液中,反应完全后,以库伦法检测,溶液中尚有 0.0213mmol 的 Fe2+未反应; c. 求在上述超导体中 Bi 和 Cu 的平均氧化数以及 O 的计量数。 解:设 Bi 和 Cu 的平均氧化数分别为 m 和 n,O 的计量数为 x,则:

70.14+16x×2m=2x103×50x10-00522×10r 116.0×10-3 70.14+16×2m=1.000×103×50×103-0.0213x10- 143.9×10- 2m+2×2+0.8×2+3X0.2+2m-2=0 解得:m=3.090,m=2.1055,=82955 27、MnO4与O2在酸性条件下反应生成O2和Mm2+可能有如下两个反应: (1)Mn0+Mn2+,H0202 (2)MnOMn2+O2,02-H0 a.通过增加©,H0和H,写出两个反应的半反应方程式和平衡时总的方程式 解:(1)Mn0:+8F+5e=Mn2+H0,H02=02+2f+2e 总反应为:2Mn0,+5H02+6H=2Mm2++502+8H0 (2)Mn0r=Mm2*+202+3e,H02+2H+2e-2H0 总反应为:2Mn0:+3H02+6H=2Mm2*+402+6H0 b.四水合硼酸钠溶解于酸中可生成02: BO+2H,0→H02+6HB05 为了确定反应时按(1)进行还是按(2)进行,某学生称取1.023gNaB04H0 (M153.86gmol),加入20mL1mol/L硫酸,转移至100mL容量瓶中,加水稀释至刻度。用 0.01046molL的KMn0:溶液滴定10.0mL溶液至出现紫色,问(1)和(2)反应分别需要 多少毫升KMnO溶液? 解:(I)反应MnO:和H,O2的比例关系为2:5 1.023x10.00 100.0 'k0=0=5*153.86x0.01046=0.02543L-25.43mL (2)反应MO和H,O的比例关系为2:3 3*153.86x0.01046-0.04238L=4238mL k04= ,1.023×10.00 ×100.0 28、C1(PO4F,激光晶体用铬处理能提高效率。可以猜想铬有+4的氧化态。 (1)为测定铬在材料中的氧化能力,一块晶体溶解在2.9molL的HC1中,100℃下,冷却

3 3 3 3 2 2 10 50 10 0.0522 10 770.14 16 116.0 10 − − − −  =    −  +  m x 3 3 3 3 2 1.000 10 50 10 0.0213 10 770.14 16 143.9 10 − − − −  =    −  +  n x 2m+2×2+0.8×2+3×0.2+2n-2x=0 解得:m=3.090,n=2.1055, x=8.2955 27、MnO4 -与 H2O2 在酸性条件下反应生成 O2 和 Mn2+可能有如下两个反应: (1)MnO4 -→Mn2+,H2O2→O2 (2)MnO4 -→Mn2++O2,H2O2→H2O a. 通过增加 e -,H2O 和 H+,写出两个反应的半反应方程式和平衡时总的方程式 解:(1)MnO4 - + 8H+ + 5e-= Mn2+ + H2O,H2O2 = O2 + 2H+ + 2e- 总反应为:2MnO4 - + 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O (2)MnO4 - = Mn2+ + 2O2 + 3e-,H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O 总反应为:2MnO4 - + 3H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 4O2 +6H2O b. 四水合硼酸钠溶解于酸中可生成 H2O2: BO3 - + 2 H2O → H2O2 + 6H2BO3 - 为了确定反应时按(1)进行还是按(2)进行,某学生称取 1.023gNaBO3·4H2O (M=153.86g/mol),加入 20mL 1mol/L 硫酸,转移至 100mL 容量瓶中,加水稀释至刻度。用 0.01046 mol/L 的 KMnO4 溶液滴定 10.0mL 溶液至出现紫色,问(1)和(2)反应分别需要 多少毫升 KMnO4 溶液? 解:(1)反应 MnO4 - 和 H2O2 的比例关系为 2:5 0.02543L 25.43mL 153.86 0.01046 100.0 10.00 1.023 5 2 4 4 4 KMnO KMnO KMnO = =   = =  c n V (2)反应 MnO4 - 和 H2O2 的比例关系为 2:3 0.04238L 42.38mL 153.86 0.01046 100.0 10.00 1.023 3 2 4 4 4 KMnO KMnO KMnO = =   = =  c n V 28、Ca1 (PO4)6F2 激光晶体用铬处理能提高效率。可以猜想铬有+4 的氧化态。 (1)为测定铬在材料中的氧化能力,一块晶体溶解在 2.9mol/L 的 HCl 中,100℃下,冷却

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