分析化学之氧化还原滴定配套练习答案

1、第六章 氧化还原滴定法习 题1. 计算在h2so4介质中， h+浓度分别为1 moll-1和0.1moll-1的溶液中vo2+/vo 2+电对的条件电极电位。（忽略离子强度的影响，已知=1.00v ）解： vo2+/vo 2+电对的半反应为vo2+ + e + 2h + vo 2+ + h2o根据能斯特公式得= + 0.059 lg=+ 0.059 lg+ 0.059 lg其中，=+ 0.059 lg当h + 浓度为1 moll-1时，= 1.00 + 0.059 log1= 1.00 (v)当h + 浓度为0.1moll-1时,= 1.00 + 0.059 log0.12= 0.88 (v)

2、2. 根据 和 hg2cl2的溶度积计算。如果溶液中 cl 浓度为0.010 moll-1 ，hg2cl2 /hg电对的电位为多少？解： 已知hg22+ + 2e 2hg 根据能斯特方程式 = + lg因为hg2cl2 hg2 2+ + 2clksp =所以=所以 = 0.796+ lg= 0.268 （v）当溶液中 cl 浓度为0.010 moll-1时 = + lg = + lg = 0.796+ lg= 0.386（v）3. 找出以下半反应的条件电极电位。（已知= 0.390v ，ph =7, 抗坏血酸 pk= 4.10 , pk= 11.79）(提示：半反应为d + 2h+ + 2e

3、h2a + h2，能斯特方程式为=+lg，设c=，找出二元酸的分布系数) 解：抗坏血酸是二元酸，ph =7时，h2a的分布系数为：=1.26因此=+ lg =+ lg =+ lg + lg 所以，=+ lg = 0.390 + lg= 0.063（v）4. 在1 moll-1 hcl溶液中用fe 3+ 溶液滴定sn 2+ 时，计算：（1）此氧化还原反应的平衡常数及化学计量点时反应进行的程度；（2）滴定的电位突跃范围。在此滴定中应该选用什么指示剂？用所选指示剂滴定终点是否和化学计量点一致？ 解：（1）已知在1 moll-1 hcl溶液中两电对的条件电极电位分别为，= 0.68v，= 0.14v反

4、应方程式为2fe 3+ + sn 2+ 2 fe 2+ + sn 4+所以lgk=18.31因此k = 2.0化学计量点时，因为k=所以=1018. 31=1.27106反应进行的程度为100% = 99.9999%(2) sn 2+剩余0.1%时的电位为：= ，+lg= 0.14 + lg103= 0.23（v）fe 3+ 过量0.1%时的电位为：=，+0.059 lg= 0.68 + 0.059 lg10= 0.50（v）所以滴定的电位突跃范围为0.23v 0.50v。化学计量点的电位为：= = 0.32（v）指示剂亚（次）甲基蓝的条件电位是0.36v，所以可以选做指示剂。用所选指示剂时，

5、滴定终点和化学计量点基本一致。5. 计算ph =10.0，c= 0.1 moll-1的溶液中 zn2+/ zn电对的条件电极电位（忽略离子强度的影响）。已知锌氨配离子的各级累积稳定常数为：lg1 = 2.27，lg2 = 4.61，lg3 =7.01，lg4 = 9.06；nh4+ 的离解常数为k a =10 -9.25。解：在ph =10.0的氨溶液中，氨的分布分数为= 0.85则= c = 0.10.85 = 0.085 (moll-1）氨和锌发生副反应，所以=1+ 1+2+3 +4=1+102.270.085+104.610.0852+107.010.0853 + 109.060.085

6、4= 6.65104根据能斯特方程= +lg=+lg =lg+lg c其中，=lg则，= 0.763lg6.65104= 0.905（）6. 在酸性溶液中用高锰酸钾法测定fe 2+时，kmno4溶液的浓度是0.02484 moll-1 ，求用（1）fe；（2）fe 2o3；（3）feso47h2o表示的滴定度。解：fe 2+ 和kmno4反应的方程式为： mno4 + 5fe 2+ + 8h + mn2+ + 5 fe 3+ + 4h2o所以t= = 0.006937 (gml1）t= 0.009917 (gml1）t= 0.03453 (gml1)7. 称取软锰矿试样0.5000g ，在酸性

7、溶液中将试样与0.6700g 纯na2c2o4 充分反应，最后以0.02000 moll-1 kmno4溶液滴定剩余的na2c2o4，至终点时消耗30.00 ml 。计算试样中mno2的质量分数。解：反应方程式为：mno2 + c2o42 + 4h + mn2+ + 2co2+ 2h2o2 mno4 + 5c2o42 + 16h + 2 mn2+ + 10 co2+ 8h2o所以= = 60.86 %8. 称取褐铁矿试样0.4000g ，用hcl溶解后，将 fe3+ 还原为fe2+，用k 2cr 2o7标准溶液滴定。若所用k 2cr 2o7 溶液的体积（以ml为单位）与试样中fe 2o3的质量

8、分数相等。求k 2cr 2o7溶液对铁的滴定度。解：设试样中fe 2o3的质量分数为x %。反应方程式为：6 fe 2+ + cr 2o72 + 14h + 6 fe 3+ + 2cr3+ + 7h2o因此： = t x所以 t=0.002798 （gml1）9. 盐酸羟氨（nh2oh hcl）可用溴酸钾法和碘量法测定。量取20.00 ml kbro3溶液与ki反应，析出的i2用0.1020 moll-1 na2s2o3溶液滴定，需用19.61 ml。1 ml kbro3溶液相当于多少毫克的nh2oh hcl ？解：有关反应式如下： bro3 + 6i + 6h + br + 3i2 + 3h

9、2oi2 + 2s2o32 - 2i + s4o62 得化学计量关系为 bro3 3 i2 6 s2o32 并且nh2oh hcl + bro3 br + no3 + 2h + + cl + h2o（此方程式有争议）因此0.1020 19.61 = 20.00 c kbro3 6得c = 0.01667 moll-1故t = 0.01667 69.49 = 1.158 ( mgml-1 )10. 称取含ki 之试样1.000g，溶于水。加 10 ml 0.05000 moll-1 kio3溶液处理，反应后煮沸驱尽所生成的i2 ，冷却后，加入过量ki溶液与剩余的kio3反应。析出的i2需用21.

10、14 ml 0.1008 moll-1 na2s2o3溶液滴定。计算试样中ki的质量分数。解：有关反应式如下： io3 + 5i + 6h + 3i2 + 3h2oi2 + 2s2o32 - 2i + s4o62 得化学计量关系为io3 3i2 6s2o32 -因此ki = 12.03 %11. 将1.000g钢样中的铬氧化成cr2o72 ，加入25.00 ml 0.1000 moll-1 feso4标准溶液，然后用0.0180 moll-1 kmno4 标准溶液7.00ml回滴剩余的feso4溶液 。计算钢样中铬的质量分数。解：有关反应式如下：6 fe 2+ + cr 2o72 + 14h

11、+ 6 fe 3+ + 2cr3+ + 7h2omno4 + 5fe 2+ + 8h + mn2+ + 5 fe 3+ + 4h2o因此cr = 3.24 %12. 10.00ml市售h 2o 2（相对密度1.010）需用36.82 ml 0.02400 moll-1 kmno4溶液滴定，计算试液中h 2o 2的质量分数。解：有关反应式如下：5h 2o 2 + 2mno4 + 6h + 2mn2+ + 5o 2 + 8h2o 因此= 0.7441%13. 称取铜矿试样0.6000g，用酸溶解后，控制溶液的ph为34，用20.00 ml na2s2o3溶液滴定至终点。1ml na2s2o3溶液

12、0.004175g kbro3 。计算na2s2o3溶液的准确浓度及试样中cu2o的质量分数。解：有关反应式如下： bro3 + 6i + 6h + br + 3i2 + 3h2oi2 + 2s2o32 - 2i + s4o62 得化学计量关系 bro3 3i2 6s2o32 因此 =所以c = 0.1500 moll-1并且2cu2+ + 4i 2cu i+ i2 i2 + 2s2o32 - 2i + s4o62 所以cu2o 2cu2+ 2s2o32 - 故= 35.78%14. 现有硅酸盐试样1.000g，用重量法测定其中铁及铝时，得到fe2o3 +al2o3沉淀共重0.5000g。将沉

13、淀溶于酸并将fe 3+ 还原成fe 2+ 后，用0.03333 moll-1 k 2cr 2o7溶液滴定至终点时用去25.00 ml。试样中feo及al2o3的质量分数各为多少？解：设feo及al2o3的物质的量各为x摩尔、y摩尔。反应式如下6 fe 2+ + cr 2o72 + 14h + 6 fe 3+ + 2cr3+ + 7h2o得方程组解得x = 5.000 10-3 moly = 0.9877 10-3 mol因此feo = = 35.92 %= 10.07 %15. 称取含有 as2o3 与as2o5 的试样1.500 g ，处理为含aso33 和aso43 的溶液。将溶液调节为弱

14、碱性，以0.05000 moll-1碘溶液滴定至终点，消耗30.00 ml。将此溶液用盐酸调节至酸性并加入过量ki溶液，释放出的i2 再用0.3000 moll-1 na2s2o3溶液滴定至终点，消耗30.00 ml。计算试样中 as2o3 与as2o5 的质量分数。提示：弱碱性时滴定三价砷，反应如下：h3aso3 + i2 + h2o h3aso4 + 2i + 2h +在酸性介质中，反应如下：h3aso4 + 2i + 2h + h3aso3 + i2 + h2o解：首先计算as2o3的质量分数。h3aso3 + i2 + h2o h3aso4 + 2i + 2h += = 9.89 %再

15、计算试样中as2o5 的质量分数。h3aso4 + 2i + 2h + h3aso3 + i2 + h2oi2 + 2s2o32 - 2i + s4o62 得 = = 22.98 %16. 漂白粉的“有效氯”可用亚砷酸钠法测定：ca (ocl )cl + na3aso3 cacl2 + na 3aso4 现有含“有效氯” 29.00% 的试样0.3000 g ，用25.00 ml na3aso3溶液恰能与之作用。每毫升na3aso3 溶液含多少克的砷？又同样质量的试样用碘法测定，需要na2s2o3 标准溶液 (1 ml 0.01250 g cuso45h2o）多少毫升？解：设每毫升na3aso

16、3 溶液含x克的砷，同样质量的试样用碘法测定，需要na2s2o3 标准溶液y毫升。反应式如下ca (ocl )cl + na3aso3 cacl2 + na 3aso4 则=x = 0.03677 gm l-1再有clo + 2i + 2h + cl + i2 + h2oi2 + 2s2o32 - 2i + s4o62 得计量关系 clo i2 2s2o32 此外2cu 2+ + 4i 2 cui + i2 所以又得计量关系2s2o32 i2 2 cu 2+因此=y = 49.02ml17. 分析某一种不纯的硫化钠，已知其中除含 na2s9h2o外，还含有 na2s2o35h2o，取此试样10

17、.00g 配成500 ml 溶液。(1) 测定 na2s9h2o和na2s2o35h2o的总量时，取试样溶液25.00 ml ，加入装有50 ml 0.05250 moll-1 i2溶液及酸的碘量瓶中，用0.1010 moll-1 na2s2o3 溶液滴定多余的 i2，计用去16.91 ml。(2) 测定 na2s2o35h2o的含量时，取50 ml试样溶液，用znco3 悬浮液沉淀除去其中的na2s 后，取滤液的一半，用0.05000 moll-1 i2溶液滴定其中的 na2s2o3计用去5.65 ml。由上述实验结果计算原试样中na2s9h2o 及na2s2o35h2o 的质量分数，并写出

18、其主要反应。解： 首先计算na2s2o35h2o 的质量分数。反应式为： i2 + 2s2o32 - 2i + s4o62 所以na2s2o3 5h2o =28.05%再计算试样中na2s9h2o 的质量分数。另一反应式为： h2s + i2 s + 2h + + 2i 所以na2s9h2o= 71.51%18. 化学耗氧量（cod）的测定。今取废水样100.0 ml用 h2so4 酸化后，加入25.00 ml 0.01667 moll-1 k2cr2o7溶液，以ag2so4为催化剂，煮沸一定时间，待水样中还原物质较完全地氧化后，以邻二氮杂菲亚铁为指示剂，用0.1000 moll-1 feso

19、4 溶液滴定剩余的cr2o72 ，用去15.00 ml。计算废水样中化学耗氧量，以mgl-1 表示。解：因为6 fe 2+ + cr 2o72 + 14h + 6 fe 3+ + 2cr3+ + 7h2o所以codcr = 80.04 (mgl-1)19. 称取丙酮试样1.000g ，定容于250 ml容量瓶中，移取25.00 ml于盛有 naoh溶液的碘量瓶中，准确加入50.00 ml 0.05000 moll-1 i2 标准溶液， 放置一定时间后，加h2so4调节溶液呈弱酸性，立即用0.1000 moll-1 na2s2o3 溶液滴定过量的i2 ，消耗10.00 ml。计算试样中丙酮的质量

20、分数。提示：丙酮与碘的反应为ch3coch3 + 3i 2 + 4naoh ch3coona + 3nai + 3h2o + chi3解：反应式如下：ch3coch3 + 3i 2 + 4naoh ch3coona + 3nai + 3h2o + chi3i2 + 2s2o32 - 2i + s4o62 所以丙酮 = 38.71 %20. 称取含有na2s和sb2s5试样0.2000g，溶解后，使sb全部变为sbo3 3 后，在 nahco3介质中以 0.01000 moll-1 i2 溶液滴定至终点，消耗20.00ml ；另取同样质量的试样溶于酸后，将产生的h2s 完全吸收于含有70.00

21、ml 相同浓度 i2溶液中，以0.02000 moll-1 na2s2o3溶液滴定过量的i2溶液，消耗10.00 ml 。计算试样中 na2s和sb2s5的质量分数。解： 反应式如下： sb3+ + i2 sb5+ + 2i h2s + i2 s + 2h + + 2i i2 + 2s2o32 - 2i + s4o62 则 = %=20.20%=100%=3.903%21. 称取含有 pbo和pbo2的混合试样1.234g ，用20.00 ml 0.2500 moll-1 h2c2o4溶液处理，此时pb() 被还原为pb()，将溶液中和后，使pb2+ 定量沉淀为pbc2o4。过滤，将滤液酸化，

22、以0.04000 moll-1 kmno4 溶液滴定，用去10.00 ml 。沉淀用酸溶解后，用相同浓度kmno4溶液滴定至终点，消耗30.00 ml 。计算试样中pbo和pbo2 的质量分数。解：设试样中含有pbo x摩尔， pbo2 y摩尔。反应方程式如下pbo2 + c2o42 + 4h + pb2+ + 2co2 + 2h2opb2+ + c2o42 pbc2o42 mno4 + 5c2o42 + 16h + 2 mn2+ + 10 co2+ 8h2o得方程组为解此方程组得所以质量分数为pbo = =36.18 %pbo2 =19.38 %22. 试剂厂生产的试剂fecl36h2o ，

23、根据国家标准gb 1621- 1979 规定其一级品含量不少于96.0% ，二级品含量不少于92.0% 。为了检查质量，称取0.5000g试样，溶于水，加浓hcl溶液3 ml和ki 2g，最后用0.1000 moll-1 na2s2o3标准溶液18.17ml 滴定至终点。计算说明该试样符合哪级标准？解：反应方程式如下：2 fe 3+ + 2i 2fe 2+ + i2i2 + 2s2o32 - 2i + s4o62 得计量关系为2fe 3+ i2 2s2o32 所以得fecl36h2o的百分含量为fecl36h2o = = 98.23 %因此该试样符合一级标准。23. 移取20.00 ml hc

24、ooh和hoac的混合试液，以 0.1000 moll-1 naoh滴定至终点时，共消耗25.00ml ，另取上述试液 20.00ml，准确加入 0.02500 moll-1 kmno4强碱性溶液75.00ml 。使kmno4 与hcooh反应完全后，调节至酸性，加入0.2000 moll-1 fe 2+标准溶液40.00 ml ，将剩余的mno4 及 mno4 2 歧化生成的mno4 和mno2全部还原为mn 2+，剩余的fe 2+ 溶液用上述 kmno4标准溶液滴定至终点，消耗24.00 ml，计算试液中hcooh和hoac的浓度各为多少？提示：在碱性溶液中反应为hcooh + 2 mno

25、4 + 2oh co2 + 2 mno42 + 2 h2o 酸化后的反应为3mno42 + 4h + 2mno4 + mno2+ 2 h2o解：可以理解为hcooh将kmno4还原为mn 2+，fe2+再将剩余的kmno4还原为mn 2+ 。反应方程式如下： 5hcooh + 2 mno4 + 6 h + 5co2 + 2 mn2+ + 8h2o mno4 + 5fe 2+ + 8h + mn2+ + 5 fe 3+ + 4h2o所以chcooh =0.1094(moll-1)choac=0.01560(moll-1)24. 移取一定体积的乙二醇试液，用50.00 ml高碘酸钾溶液处理，待反应

26、完全后，将混合溶液调节至ph为8.0，加入过量ki ，释放出的 i 2以 0.05000 moll-1亚砷酸盐溶液滴定至终点，消耗 14.30 ml，已知50.00 ml 该高碘酸钾的空白溶液在ph为8.0时，加入过量ki，释放出的i 2所消耗等浓度的亚砷酸盐溶液为40.10 ml 。计算试液中含乙二醇的质量（mg）。提示：反应式为ch2ohch2oh + io 4 2hcho + io 3 + h2oio 4 + 2 i + h2o io 3 + i2 + 2oh i2 + aso33- + h2o 2i + aso43 -+ 2h +解：由上述方程式可得计量关系如下： ch2ohch2oh

27、 io 4 i2 aso33-因此m=（40.1014.30） 0.05000 62.07 = 80.07(mg)25. 甲酸钠（hcoona）和kmno4在中性介质中按下述反应式反应：3hcoo + 2 mno4 + h2o 2mno2+ 3co2 + 5oh 称取 hcoona 试样0.5000g，溶于水后，在中性介质中加入过量的0.06000 moll-1 0溶液滴定过量的kmno4 至终点，消耗25.00 ml。计算试样中hcoona的质量分数。解：反应式为：3hcoo + 2 mno4 + h2o 2mno2+ 3co2 + 5oh 2 mno4 + 5c2o42 + 16h + 2 mn2+ + 10 co2+ 8h2o因此hcoona = 40.80 %26. 在仅含有 al3+ 的水溶液中，加入nh3-nh4ac 缓冲溶液使ph 为9.0 ，然后加入稍过量的8-羟基喹啉，使 al3+ 定量地生成喹啉铝沉淀：al3+ + 3 hoc9h6n al (oc9h6n