武漢大學(xué)分析化學(xué)第五版習(xí)題答案(編輯修改稿)
2024-07-17 08:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 橙為指示劑標(biāo)定EDTA溶液。用所得EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定試液中Ca2+的含量；（3）以金屬鋅為基準(zhǔn)物質(zhì)，鉻黑T為指示劑標(biāo)定EDTA溶液。用所得EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定試液中Ca2+的含量。答：（1）偏低；（2）偏高； （3）不變1用返滴定法測(cè)定Al3+含量時(shí)，首先在pH=3左右加入過量EDTA并加熱，使Al3+配位。試說明選擇此pH的理由。答：Al(OH)3的Ksp=21032，非常小，當(dāng)pH值接近4時(shí)即可產(chǎn)生Al(OH)3沉淀，所以選擇溶液pH=3。1今欲不經(jīng)分離用配位滴定法測(cè)定下列混合溶液中各組分的含量，試設(shè)計(jì)簡(jiǎn)要方案（包括滴定劑、酸度、指示劑、所需其他試劑以及滴定方式）。（1）Zn2+、Mg2+混合液中兩者含量的測(cè)定；（2）含有Fe3+的試液中測(cè)定Bi3+；（3）Fe3+、Cu2+、Ni2+混合液中各含量的測(cè)定；（4）水泥中Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+的分別測(cè)定。答：（1）首先調(diào)節(jié)溶液pH值在5～6，以六次甲基四胺為緩沖溶液，二甲酚橙為指示劑，EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液為滴定劑測(cè)定Zn2+；然后調(diào)節(jié)溶液pH值到10，以NH3NH4Cl為緩沖溶液，鉻黑T為指示劑，EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液為滴定劑測(cè)定Mg2+。（2）控制溶液pH=1～2，加入抗壞血酸掩蔽Fe3+離子，以二甲酚橙為指示劑，EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液為滴定劑測(cè)定Bi3+。（3）首先控制溶液pH=～2之間，以磺基水楊酸為指示劑，EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液為滴定劑測(cè)定Fe3+離子；然后調(diào)溶液pH呈弱堿性，加入KCN，將銅離子、鎳離子轉(zhuǎn)化為氰配合物形式，加入過量Ag+離子：2Ag+ + Ni(CN)42 = 2Ag(CN)2_ + Ni2+ ，調(diào)節(jié)pH=5～6，以六次甲基四胺為緩沖溶液，二甲酚橙為指示劑，EDTA為滴定劑測(cè)定Ni2+；最后再取一份溶液，加入過量NH4F掩蔽Fe3+，調(diào)節(jié)pH5～6滴定出Cu2+、Ni2+總量，減去Ni2+含量，即得Cu2+含量。（4）～2之間，以磺基水楊酸為指示劑，EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液為滴定劑測(cè)定Fe3+離子；然后加入過量EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，煮沸，以PAN為指示劑，用Cu2+標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴定，可測(cè)得Al3+含量；另取一份，加入三乙醇胺掩蔽Fe3+和Al3+，調(diào)節(jié)溶液pH=10，以NH3NH4Cl為緩沖溶液，鉻黑T為指示劑，EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液為滴定劑測(cè)定Mg2+、Ca2+總量；再取一份，加入三乙醇胺掩蔽鐵離子和鋁離子，調(diào)節(jié)溶液pH=12，加入鈣指示劑，以EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液為滴定劑測(cè)定Ca2+含量，用Mg2+、Ca2+總量減去Ca2+含量,可得Mg2+含量。四、思考題：氧化還原1 處理氧化還原平衡時(shí)，為什么引入條件電極電位？外界條件對(duì)條件電極點(diǎn)位有何影響？答案：(1) 在能斯特方程中，用離子的活度而非離子的濃度表示可逆氧化還原電對(duì)的電位。但實(shí)際上，溶液中離子強(qiáng)度不可忽略，且溶液組成的改變（即有副反應(yīng)發(fā)生）都會(huì)影響電極的電對(duì)電位，為考慮此兩種因素的影響，引入了條件電極電位。(2) 副反應(yīng)：加入和氧化態(tài)產(chǎn)生副反應(yīng)的試劑，使電對(duì)電極電位減??；加入和還原態(tài)產(chǎn)生副反應(yīng)的試劑，使電對(duì)電極電位增加。酸度：有H+或OH參加的氧化還原半反應(yīng)，酸度影響電極電位，影響結(jié)果視具體情況而定。離子強(qiáng)度的影響一般忽略。2 為什么銀還原器（金屬銀浸于1 ）只能還原Fe3+而不能還原Ti(Ⅳ)？試由條件電極電位的大小加以說明。答案： 在1molL1 HCl中， 3 如何判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的完全程度？是否平衡常數(shù)大的氧化還原反應(yīng)都能用于氧化還原滴定中？為什么？答案：(1) 根據(jù)條件平衡常數(shù)判斷，即lgK’179。6；(2) 不一定。雖然K’很大，但如果反應(yīng)不能以一定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系或反應(yīng)的速率很慢，都不能用于氧化還原滴定中。4 影響氧化還原反應(yīng)速率的主要因素有哪些？如何加速反應(yīng)的進(jìn)行？答案： (1) 反應(yīng)物的濃度；溫度；催化劑；誘導(dǎo)作用 (2) 增加反應(yīng)物的濃度，或升高溶液的溫度，或加入正催化劑，或有誘導(dǎo)反應(yīng)的存在等都可加速反應(yīng)的完成。5 解釋下列現(xiàn)象： (1) 將氯水慢慢加入到含有Br和I的酸性溶液中，以CCl4萃取，CCl4層變?yōu)樽仙?，如繼續(xù)加氯水，CCl4層的紫色消失而呈紅褐色。答案：jq162。(Cl2/Cl)＝ V，jq162。(Br2/Br)＝ V，jq162。(I2/I)＝ V，滴加氯水，I2先析出，故CCl4層為紫色；若繼續(xù)滴加氯水，I－濃度逐漸減小， I2/I 電對(duì)的電極電位增加，當(dāng)增加到與Br2/Br 電對(duì)電極電位相等時(shí)，Cl2同時(shí)氧化Br和I，Br2和I2一起析出，CCl4層呈紅褐色。(2) 雖然jq(I2/2I－) jq( Cu2+/Cu+)，從電位的大小看，應(yīng)該I2氧化Cu＋，但是Cu+卻能將I－氧化為I2。答案：2Cu＋4I－＝2CuI175。＋I(xiàn)2反應(yīng)生成沉淀，使[Cu+]降低，則jq( Cu2+/Cu+)增加，使jq(I2/2I－) jq( Cu2+/Cu+)，反應(yīng)向右進(jìn)行。(3) 用KMnO4溶液滴定C2O42－時(shí)，滴入KMnO4溶液的紅色褪去的速度由慢到快。答案：在反應(yīng)MnO42 + 5 C2O42 + 16 H+ ＝ 2 Mn2+ +10 CO2+8H2O中，Mn2+起催化作用，反應(yīng)剛開始，[Mn2+]少，隨著Mn2+濃度的增加，使反應(yīng)速度加快，故KMnO4溶液的紅色褪去的速度由慢到快。(4) Fe2+的存在加速KMnO4氧化Cl－的反應(yīng)。答案：在反應(yīng)5 Fe2+ + MnO4 + 8 H+ ＝ 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O中，有Mn(Ⅵ) 、Mn(Ⅴ)、Mn(Ⅳ)、Mn(Ⅲ)等不穩(wěn)定的中間價(jià)態(tài)離子，它們能與Cl起反應(yīng)，從而加速KMnO4氧化Cl的反應(yīng)。(5) 以K2Cr2O7標(biāo)定Na2S2O3溶液濃度時(shí)，是使用間接碘量法。能否用K2Cr2O7溶液直接滴定Na2S2O3溶液？為什么？答案：Cr2O72 + 6 S2O3 + 14 H+ 174。 S4O62 + SO42，此反應(yīng)不能定量地進(jìn)行，故不能用K2Cr2O7溶液直接滴定Na2S2O3溶液。6 哪些因素影響氧化還原滴定的突躍范圍的大小？如何確定化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)的電極電位？答案：(1) 對(duì)于反應(yīng) n2Ox1 + n1Red2 ＝ n2 Red1 + n1 Ox2化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前： *化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后：所以凡能影響兩條件電極電位的因素（如滴定時(shí)的介質(zhì)）都將影響滴定突躍，此外與n1,n2有關(guān)，但與滴定劑及被測(cè)溶液的濃度無關(guān)。 (2) 對(duì)于可逆對(duì)稱氧化還原反應(yīng)：： 與濃度無關(guān)；對(duì)可逆不對(duì)稱氧化還原反應(yīng)n2Ox1 + n1Red2 ＝ a n2 Red1 + b n1 Ox2與濃度有關(guān)對(duì)有H+參加的氧化還原反應(yīng)，與[H+]有關(guān)。7 氧化還原滴定中，可用哪些方法檢測(cè)終點(diǎn)？氧化還原指示劑為什么能指示滴定終點(diǎn)？答案： (1) 電位滴定法及用指示劑（自身指示劑、專屬指示劑和氧化還原指示劑）確定終點(diǎn)。 (2) 氧化還原指示劑本身具有氧化還原性質(zhì)，其氧化態(tài)和還原態(tài)具有不同顏色，可利用其氧化或還原反應(yīng)發(fā)生顏色變化以指示終點(diǎn)。8 氧化還原滴定之前，為
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