氧化还原滴定课后思考题和习题答案

本文格式为Word版，下载可任意编辑——氧化还原滴定课后思考题和习题答案第七章氧化还原滴定法思考题

1．何谓条件电位？它与标准电位有什么关系？为什么实际工作中应采用条件电位？

答：（1）条件电位是指在一定条件下，当氧化形和还原形的分析浓度均为1mol/L或它们的浓度比为1时的实际电位。

??0.059logoxRed（2）它与标准电位的关系是：?0'??0?n?Red?OX（3）由于条件电位考虑了离了强度、副反应及酸度等外界因素的影响，应用条件电位比标准电位能更正确的说明氧化还原电对的实际氧化还原能力，正确地判断氧化还原反应的方向、次序和反应完成的成度。

2．为什么说两个电对的电位差大于0.4V，反应能定量地进行完全？

答：由于对滴定反应一般要求完成程度达99.9％以上，

则K'?1060.059又因：?10'??20'?logK'n对n?m?1型的反应：?10'??20'?0059?6?035V

0.059对n?m?1型的反应：?10'??20'?3(m?n)?0.35Vmn因此，一般认为两电对的条件电位差大于0.4V，反应能定量进行完全。3．是否能定量进行完全的氧化还原反应都能用于滴定分析？为什么？

答：能定量进行完全的氧化还原反应不一定都能用于滴定分析，由于用于滴定分析法的反应必需具备四个条件（1）反应具有确定的计量关系。

（2）反应必需定量的进行完全，寻常要求达到99.9%以上。（3）反应速度要快。

（4）有比较简便、可靠的方法确定终点。

4．为什么氧化还原滴定中，可以用氧化剂和还原剂这两个电对的任一个电对的电位

计算滴定过程中溶液的电位？

答：由于氧化还原滴定过程中，随着滴定剂的参与，溶液中氧化剂和还原剂的浓度逐渐变化，在任一平衡点时两电对的电位相等，所以可用任一个电对的电位计算滴定过程中溶液的电位。

5．氧化还原滴定中如何估计滴定突跃的电位范围？如何确定化学计量点的电位？滴

定曲线在计量点附近是否总是对称的？答：滴定突跃范围可用下式估计：

3?0.0593?0.059??10'?mn00’n?1‘?m?2化学计量点的电位：?等?m?n对n?m?1型的反应，滴定曲线在计量点附近是对称的。?20'?对n?m型的反应，滴定曲线在计量点附近是不对称的。6．如何确定氧化还原指示剂的变色范围？假使指示剂的条件电位Φ0’=0.85V，计算它

的变色范围。

0.0590.0590'??In?nn0.0592)当Φ0’=0.85V时，指示剂的变色范围是0.085±。

n7．氧化还原滴定法中选择指示剂的原则与酸碱滴定法有何异同？

答：氧化还原指示剂的选择原则是指示剂变色电位范围应在滴定突跃范围之内。由于指示剂变色的电位范围很小，可选择条件电位Φ0ˊIn处于滴定突跃范围之内的指示剂。而酸碱指示剂的选择原则是指示剂的PH变色范围处于或部分处于等当点附近PH突跃范围之内。两者在选时，都应注意化学计量点前后颜色变化是否明显。

2+

8.用K2CrO7测定Fe，化学计量点的电位为1.28V，滴定突跃为（0.94-1.34）V。下表所列指示剂哪些是适合的指示剂？应采用什么措施？哪些不适用，为什么？指示剂颜色变化Ф0ˊ([H+]=1mol/L)/V氧化形还原形二苯胺紫无色0．76二苯胺磺酸钠紫无色0．85毛绿染蓝橙黄绿1．00答：适合的指示剂是二苯胺磺酸钠。需采取的措施是参与H2SO4+H3PO4

二苯胺和毛绿染蓝不适合。由于二苯胺Ф0ˊ=0.76V,不在滴定突跃范围之内。毛绿染蓝氧化型橙色与K2CrO7颜色相像，终点颜色变化不明显。

9.在氧化还原滴定中，有时为什么要进行预先处理？对预先处理所用的氧化剂和还原剂的什么要求？答：（1）为使试样中的待测组分处于一定价态。（2）对所用的氧化化剂和还原剂的要求：

a.反应速度要快。

b.待测组分应定量的氧化或还原

c.反应要有一定的选择性，反应能定量的氧化或还原待测组分，而不能与试样中其它组分发生反应。

d.参与的过量的氧化剂或还原剂须易城处去。

10.以K2Cr2O7作基准物质，用碘量法标定Na2S2O3溶液的浓度，为什么先在浓溶液中反应，而在滴定前又要冲稀溶液？假使开始反应时就将溶液冲稀，结果如何？有什么现象发生？

答：1.基本反应：（1）Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O（2）I2+2S2O32-=2I-+S4O62-

反应（1）化学反应速度较慢，需在强酸性溶液中进行，酸度愈大反应速度愈快,但酸度太大时，I-易被空气中的O2氧化。一般要求酸度以0.2-0.4mol/L为宜。反应(2)须在中性或弱酸性溶液中进行。由于强酸性溶液中Na2S2O3会分解，碱性溶液中I2会发生歧化反应，所以应先在浓溶液中反应，而在滴定前又将溶液冲稀。2.假使开始反应时就将溶液冲稀，则K2Cr2O7与I-的反应不能定量进行，溶液中有K2Cr2O7存在，滴定过程中I2会不断的产生，其结果将不能确凿的判断滴定终点。11.用KMnO4溶液滴定H2C2O4时，为什么第一滴KMnO4滴入后，紫色退去很慢？为什么要等紫色退去后才能滴加其次滴？为什么随着滴定的进行，反应越来越快？答：（1）由于KMnO4与H2C2O4的化学反应速度太慢；

（2）防止KMnO4局部过浓分解，使KMnO4滴定体积增大；

（3）随着滴定的进行Mn2+浓度增加，对2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H20

0'答：1)指示剂的变色范围是：?In?有催化作用，反应速度越来越快。

12.试设计以下混合液(或混合物)中各组分含量的分析方案。

（1）Fe2++Fe3+；(2)Sn4++Fe2+；(3)Cr3++Fe3+；(4)As2O3+As2O5；(5)S2-+S2O32-。习题

1.计算PH=10的氨性缓冲溶液([NH4+]+[NH3]=0.1mol/L)中Zn2+/Zn电对的条件电位。(忽略离子强度的影响)。

解：PH=10[OH-]=10-4Kb=1.79×10-5

10?4[OH]δNH3=?0.85?[OH]?Kb10?4.75?10?4[NH3]=Cδα

Zn(NH3)

NH3=0.1×0.85=10

1

-1.072

3

4+

[NH3]+β2[NH3]+β3[NH3]+β4[NH3]

=1+102.27×10-1.07+104.61×10-2.14+107.01×10-3.21+109.06×10-4.28

=104.82α

Zn=αZn(NH3)+αZn(OH)-1≈10

2

=1+β

4。7

2

10.059log+logCZn+

?Zn2o10.059oˊ

ΦZn+/Zn=ΦZn+/Zn+log

?Zn20.0591=-0.7628+log4.82=-0.90V

2102.计算PH=3，CEDTA=0.1mol/L溶液中Fe3+/Fe2+电对的条件电位。(忽略离子强度的影响)

解：PH=3[H+]=10-3CEDTA=0.1mol/LlogαY(H)=10.8

?Fe2?(Y)C2?03??Fe3?/Fe2???Fe/Fe2??0.059log?0.059logFe?Fe3?(Y)CFe3?ΦZn+/Zn=Φ

2

oˊ

Zn/Zn+

2+

2

?0'Fe3?/Fe2???0Fe3?/Fe2??0.059log?Fe?Fe2?(Y)(Y)3?[Fe2?]?[FeY2?][Y']?Fe2?(Y)??1?K[Y]?1?KFeY2?FeY2??Y(H)[Fe2?]?1.00CEDTA14.33102.53?1?KFeY2??1?10?10?Y(H)1010.8?Fe?0'3?(Y)[Fe3?]?[FeY?]??1013.303?[Fe]102.53?0.77?0.059log13.30?0.13V10Fe3?/Fe2?3.证明用氧化剂(Ox2)滴定还原剂(Red1)时，化学计量点的电位为：

o'n?1o?m?2Φ等=

n?m已知：Ox1+ne=Red1Φ

'o'1'Ox2+me=Red2Φo2

证明：由能斯特方程得：

?OX1/Red1??0'10'COX10.059?lognCRed1COX20.059?logmCRed2COX1CRed1?COX2CRed2?1?OX2/Red2??2化学计量点时：?OX1/Red1??OX2/Red2??等?等??OX1/Red1??0'10'COX10.059?lognCRed1COX20.059?logmCRed2COX1CRed1COX2CRed2?1??2??等??OX2/Red2??2?1??nn?等?n?0'10'?2??m得：?0.059log?3??4?m?等?m?2?0.059log?3???4?得?等n?0'1?m?0'2?m?n

4.计算0.1mol/LHCl溶液中，用Fe3+滴定Sn2+的化学计量点电位，并计算滴定到99.9%和100.1%是的电位。（已知Φ0‘Fe3+/Fe2+=0.77V,Φ0‘Sn4+/Sn2+=0.14V）

解：计量点时：o'?m?20.77?2?0.14?等???0.35n?m2?10.059a0'

99.9%:?Sn4?/Sn2????logSn4?/Sn2?2100?a0.05999.9?0.14?log?0.2320.1100.1?100100.1%?3?2???0'3?2??0.059log??0.59Fe/FeFe/Fe100o'n?15.分析某试样中MnO2含量。称取试样1.0000g,在酸性介质中参与过量

Na2C2O4(0.4020g),过量的Na2C2O4在酸性溶液中0.02000mol/LKMnO4标准溶液滴定,消耗KMnO4溶液20.00ml,计算试样中MnO2的百分含量。

2?解：MnO2?C2O4?4H??Mn2??2CO2?2H2O?2?2MnO4?5C2O4?16H??2Mn2??10CO2?8H2O0.40205??0.02000?20.00?10?3)?86.93682MnO2%?134?100%?17.39%1.000(

6．分析某试样中Na2S含量。称取试样0.5000g，溶于水后，参与NaOH至碱性，参与过量0.02000mol/LKMnO4标准溶液25.00ml，将S2-氧化成SO42-。此时KMnO4被还原成MnO2，过滤除去，将滤液酸化，参与过量KI，再用0.1000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定析出的I2，消耗Na2S2O3溶液7.50ml，求试样中Na2S百分含量。

?2?解：3S2??8MnO4?4H2O?8MnO2??3SO4?8OH??2MnO4?10I??16H??5I2?2Mn2??8H2OI2?2S2O32??2I??S4O62?KMnO4?5Na2S2O3?3S2??8MnO4

31[(CV)KMnO4?(C