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分析化學(xué)第六版課后答案-資料下載頁(yè)

2025-06-25 19:29本頁(yè)面
  

【正文】 溶液進(jìn)行返滴定,至紅紫色終點(diǎn),消耗Zn(OAc)。已知1mL Zn(OAc) EDTA溶液。求試樣中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。答案:=()=,ωAl2O3=100%=100%=% molL1 EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定水中鈣和鎂的含量,以鉻黑T為指示劑,在pH=10時(shí)滴定,消耗EDTA 。,加NaOH使呈強(qiáng)堿性,使Mg2+成Mg(OH)2沉淀,用鈣指示劑指示終點(diǎn),繼續(xù)用EDTA滴定。計(jì)算:(1)水的總硬度(以CaCO3 mgL1表示)(2)水中鈣和鎂的含量(以CaCO3 mgL1和MgCO3 mgL1表示)答案:(1)總硬===L1(2)鈣含量=== mgL1鎂含量=== mgL鋅、鎂合金時(shí),溶解后用容量瓶配成100mL試液。,調(diào)至pH=6,用PAN作指示劑,L1 EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定銅和鋅。,調(diào)至pH=10,加KCN以掩蔽銅和鋅,用同濃度EDTA溶液滴定Mg2+,然后再滴加甲醛以解蔽鋅,又用同濃度EDTA溶液滴定。計(jì)算試樣中銅、鋅、鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。答案:(1)ωMg=100%=100%=%(2)ωZn=100%=100%=%(3)ωCu=100%=100%=%,溶解后,在pH=,加熱至50℃左右, molL1的EDTA滴定至紅色消失。,加熱煮沸,調(diào)節(jié)pH=,以PAN為指示劑, molL1 Cu2+標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴定。計(jì)算試樣中Fe2O3和Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。答案:(1)ωFe2O3=100%=100%=%(2)ωAl2O3=100%=100%=%、鉍和鎘的合金試樣時(shí),溶于HNO3溶液后。,調(diào)至pH為1,以二甲酚橙為指示劑, molL1 EDTA溶液滴定,然后加六亞甲基四胺緩沖溶液調(diào)節(jié)pH=5,繼續(xù)用上述EDTA滴定。加入鄰二氮菲,置換出EDTA配合物中的Cd2+,L1 Pb(NO3)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定游離EDTA。計(jì)算合金中鉛、鉍和鎘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。答案:(1)ωBi=100%=100%=%(2)ωCd=100%=100%=%(3)ωPb=100%=100%=%、,L1 EDTA溶液,加熱煮沸,冷卻后,加醋酸緩沖溶液,以二甲酚橙為指示劑,L1標(biāo)準(zhǔn)鋅溶液滴定至紅色。加足量NH4F,煮沸,在用上述鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。計(jì)算試樣中鋅、鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。答案:ωAl=100%=%ωPb=100%=%(C12H11N2O3Na,mol1),溶于稀堿溶液中并加熱(60℃)使之溶解,冷卻后,加入醋酸酸化并移入250mL容量瓶中,L1 Hg(ClO4),稀釋至刻度,放置待下述反應(yīng)發(fā)生:Hg2+ + 2C12H11N2O3- = Hg(C12H11N2O3)2過(guò)濾棄去沉淀,濾液用干燒杯接收。,L1MgY溶液,釋放出的Mg2+在pH=10時(shí)以鉻黑T為指示劑,L1EDTA滴定至終點(diǎn)。計(jì)算試樣中苯巴比妥鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。答案: 100%=%第六章 氧化還原滴定法思考題答案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)條件電極電位有何影響?答:(1) 在能斯特方程中,是用離子的活度而非離子的濃度計(jì)算可逆氧化還原電對(duì)的電位。實(shí)際上通常知道的是離子的濃度而不是活度,往往忽略溶液中離子強(qiáng)度的影響,以濃度代替活度進(jìn)行計(jì)算。但實(shí)際上,溶液濃度較大時(shí),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)也會(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)(配位反應(yīng)或沉淀反應(yīng))的物質(zhì),使電對(duì)電極電位減??;加入和還原態(tài)產(chǎn)生副反應(yīng)(配位反應(yīng)或沉淀反應(yīng))的物質(zhì),使電對(duì)電極電位增加。另外有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)度的影響與副反應(yīng)相比一般可忽略。2. 為什么銀還原器(金屬銀浸于1 HCl溶液中)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(shuō)明。答:金屬銀浸于1 HCl溶液中產(chǎn)生AgCl沉淀。在1 HCl溶液中在1molL1 HCl中, ,故銀還原器(金屬銀浸于1 HCl溶液中)只能還原Fe3+而不能還原Ti(Ⅳ)。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:(1) 根據(jù)條件平衡常數(shù)判斷,%,要求lgK≥3(n1+ n2),即(E10,-E20,)n / ≥3(n1+ n2),n為n1,n2的最小公倍,則n1 = n2 =1, lgK≥3(1+1)≥6, E10’-E20’≥n1 =1, n2 =2,lgK ≥3(1+2)≥9, E10’-E20’≥。 n1= n2 =2, lgK≥3(1+1)≥6, E10’- E20’≥ (E0’=jq162。)(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:影響氧化還原反應(yīng)速率的主要因素有反應(yīng)物的濃度, 溫度, 催化劑, 誘導(dǎo)作用。 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)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:jq162。(Cl2/Cl)= V,jq162。(Br2/Br) = V,jq162。(I2/I)= V,(1) 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:當(dāng)I-濃度較大時(shí), 2 Cu + 4 I- = 2 CuI175。 + I2 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:在反應(yīng)MnO42 + 5 C2O42 + 16 H+ = 2 Mn2+ +10 CO2 173。 + 8 H2O中,Mn2+起催化作用,反應(yīng)剛開(kāi)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: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,它們均能與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:因Cr2O72 與 S2O3 反應(yīng)產(chǎn)物不單一,無(wú)定量關(guān)系, 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???如何確定化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)的電極電位?答:(1) 對(duì)于反應(yīng) n2Ox1 + n1Red2 = n2 Red1 + n1 Ox2%:%: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))都將影響滴定突躍范圍,此外與n1, n2有關(guān),但與滴定劑及被測(cè)溶液的濃度無(wú)關(guān)。(2) 對(duì)于可逆對(duì)稱(chēng)氧化還原反應(yīng): , 與氧化劑和還原劑的濃度無(wú)關(guān);對(duì)可逆不對(duì)稱(chēng)氧化還原反應(yīng)n2Ox1 + n1Red2 = a n2 Red1 + b n1 Ox2 與氧化劑和還原劑的濃度有關(guān)對(duì)有H+ 參加的氧化還原反應(yīng),還與[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:(1) 電位滴定法可用指示劑(自身指示劑、專(zhuān)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,為什么要進(jìn)行預(yù)處理?對(duì)預(yù)處理所用的氧化劑或還原劑有哪些要求?答:(1) 將被測(cè)物處理成能與滴定劑迅速、完全,并按照一定化學(xué)計(jì)量關(guān)系起反應(yīng)的價(jià)態(tài),或處理成高價(jià)態(tài)后用還原劑滴定,或處理成低價(jià)態(tài)后用氧化劑滴定。(2) 反應(yīng)能定量完成且反應(yīng)速率要快;反應(yīng)具有一定的選擇性;過(guò)量的氧化劑或還原劑要易于除去。9. 某溶液含有FeCl3及H2O2。寫(xiě)出用KMnO4法測(cè)定其中H2O2及Fe3+的步驟,并說(shuō)明測(cè)定中應(yīng)注意哪些問(wèn)題?KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液 V1H+H2O2Fe3+Fe3+過(guò)量SnCl2HgCl2MnSO4H2SO4H3PO4KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液 V2H+答: (1) Hg2Cl2+ SnCl4 Fe2+ 滴定鐵(2) 測(cè)H2O2及Fe2+時(shí),加滴定劑的速度先慢(滴第一滴溶液待溶液褪色后再滴第二滴, 中間稍快,接近終點(diǎn)時(shí)慢;測(cè)Fe2+時(shí),需加MnSO4H2SO4H3PO4混合液,使滴定突躍增加,終點(diǎn)易于觀察,也避免Cl 存在下發(fā)生誘導(dǎo)反應(yīng)。10. 測(cè)定軟錳礦中MnO2含量時(shí),在HCl溶液中MnO2能氧化I 析出I2, 可以用碘量法測(cè)定MnO2的含量,但Fe3+有干擾。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,用磷酸代替HCl時(shí), Fe3+無(wú)干擾,何故?答:磷酸代替HCl時(shí): Fe3+ + 2 PO43 = [Fe (PO4)2]3 生成無(wú)色配合物[Fe(PO4)2]3,使[Fe3+]降低,導(dǎo)致j ( Fe3+/Fe2+)降低,致使Fe3+ 不能氧化I ,所以Fe3+對(duì)測(cè)定無(wú)干擾。11. 用間接碘量法測(cè)定銅時(shí),F(xiàn)e3+和AsO43都能氧化I 而干擾銅的測(cè)定。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,加入NH4HF2,以使溶液的pH≈,此時(shí)鐵和砷的干擾都消除,為什么?答:jq (I2/I)= V, jq (Fe3+/ Fe2+)= V,jq ( H3AsO4/ HAsO2)= V(1) 加入NH4HF2,使Fe3+生成穩(wěn)定的FeF6 配離子,由于FeF6 配離子穩(wěn)定性很強(qiáng),使Fe3+/ Fe2+電對(duì)的電極電位降低到低于碘電對(duì)的電極電位,從而可防止Fe3+氧化I。(2) 酸度影響H3AsO4/ HAsO2電對(duì)的電極電位,從半反應(yīng)計(jì)算溶液pH≈(計(jì)算略),jq’ ( H3AsO4/ HAsO2)= V< jq (I2/I)= V,故可防止AsO43氧化I。12. 擬定分別測(cè)定一混合試液中Cr3+及Fe3+的分析方案。(NH4)2S2O8 過(guò)量煮沸除去煮沸除去煮沸煮沸煮沸煮沸可煮沸除去Cr3+Fe3+煮沸H2SO4Cr2O72Fe2+標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定 H+硝基鄰二氮菲亞鐵答:(Fe3+測(cè)定同題9)第六章 氧化還原滴定習(xí)題答案: 計(jì)算在H2SO4介質(zhì)中,H+濃度分別為1 mol molL1的溶液中VO2+/VO2+電對(duì)的條件電極電位。(忽略離子強(qiáng)度的影響,已知jq= V) 答案: [H+]= 1molL1 jq’= + = V [H+]= L1 jq’= + = V 根據(jù)jqHg22+/Hg和Hg2Cl2的溶度積計(jì)算jqHg2Cl2/Hg。 molL1,Hg2Cl2/Hg電對(duì)的電位為多少? 答案: Hg2Cl2 + 2e = 2Hg + 2Cl (jqHg22+/Hg= V Ksp = 180。1018) [Cl]=1 molL1: jqHg2Cl2/Hg = + (180。1018)/2 = V[Cl]=L1: jqHg2Cl2/Hg= + (180。1018)/2 ()/2= V 找出以下半反應(yīng)的條件電極電位。(已知jq = V, pH = 7, 抗壞血酸pKa1 = , pKa2 = )脫氫抗壞血酸 抗壞血酸答案:半反應(yīng)設(shè)為:A2+ 2H+ + 2e = H2A 在1 +溶液滴定Sn2+時(shí),計(jì)算:(1)此氧化還原反應(yīng)的平衡常數(shù)及化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)反應(yīng)進(jìn)行的程度;(2)滴定的電位突躍范圍。在此滴定中應(yīng)選用什么指示劑?用所選指示劑時(shí)滴定終點(diǎn)是否和化學(xué)計(jì)量點(diǎn)一致?答案:2Fe3+ + Sn2+ 2Fe2+ + Sn4+ (jq’Fe3+/Fe2+ = V, jq’Sn4+/Sn2+ = V )(1) K162。 = 180。 1018\x = %(2)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前:化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后:化學(xué)計(jì)量點(diǎn):(3)選用亞甲基蘭作指示劑(jq’In = V)。 計(jì)算pH = ,cNH 3= Zn2+/Zn的溶液中電對(duì)的條件電極電位(忽略離子強(qiáng)度的影響)。已知鋅氨配離子的各級(jí)累積穩(wěn)定常數(shù)為:lgb1 =, lgb2 =, lgb3 =, lgb4 = ;NH4+的離解常數(shù)為Ka =。 答案: Zn2+ + 2e = Zn (jq = V) 而又aNH3(H) = cNH3/ [NH3] 則[NH3]= 在酸性溶液中用
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