第七章 氧化还原滴定法解析
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第七章氧化还原滴定法计算在H2SO4介质中,H+浓度分别为1 mol·L-1和mol·L-1的溶液中VO2+/VO2+电对的条件电极电位。
(忽略离子强度的影响,已知= V)根据Hg22+/Hg和Hg2Cl2的溶度积计算Hg2Cl2/Hg。
如果溶液中Cl-浓度为mol·L-1,Hg2Cl2/Hg电对的电位为多少找出以下半反应的条件电极电位。
已知=,pH=7,抗坏血酸p K a1=,p K a2=。
在1 溶液中用Fe3+溶液滴定Sn2+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。
在此滴定中应选用什么指示剂用所选指示剂时滴定终点是否和化学计量点一致计算pH = ,c NH 3= 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:lg 1 =, lg 2 =, lg 3 =, lg 4 = ;NH4+的离解常数为K a =。
在酸性溶液中用高锰酸钾法测定Fe2+时,KMnO4溶液的浓度是mol·L-1,求用(1)Fe;(2) Fe2O3;(3)表示的滴定度。
称取软锰矿试样0.5000 g,在酸性溶液中将试样与0.6700 g纯Na2C2O4充分反应,最后以mol·L-1 KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4,至终点时消耗mL。
计算试样中MnO2的质量分数。
称取褐铁矿试样0.4000g,用HCl溶解后,将Fe3+还原为Fe2+,用K2Cr2O7标准溶液滴定。
若所用K2Cr2O7溶液的体积(以mL为单位)与试样中Fe2O3的质量分数相等。
求K2Cr2O7溶液对铁的滴定度。
盐酸羟氨(NH2OH·HCl)可用溴酸钾法和碘量法测定。
量取mL KBrO3溶液与KI反应,析出的I2用溶液滴定,需用mL。
1 mL KBrO3溶液相当于多少毫克的NH2OH·HCl称取含KI之试样1.000g溶于水。
第七章氧化还原滴定1.条件电位和标准电位有什么不同?影响电位的外界因素有哪些?答:标准电极电位E′是指在一定温度条件下(通常为25℃)半反应中各物质都处于标准状态,即离子、分子的浓度(严格讲应该是活度)都是1mol/l(或其比值为1)(如反应中有气体物质,则其分压等于1.013×105Pa,固体物质的活度为1)时相对于标准氢电极的电极电位。
电对的条件电极电位(E0f)是当半反应中氧化型和还原型的浓度都为1或浓度比为,并且溶液中其它组分的浓度都已确知时,该电对相对于标准氢电极电位(且校正了各种外界因素影响后的实际电极电位,它在条件不变时为一常数)。
由上可知,显然条件电位是考虑了外界的各种影响,进行了校正。
而标准电极电位则没有校正外界的各种外界的各种因素。
影响条件电位的外界因素有以下3个方面;(1)配位效应;(2)沉淀效应;(3)酸浓度。
2.是否平衡常数大的氧化还原反应就能应用于氧化还原中?为什么?答:一般讲,两电对的标准电位大于0.4V(K>106),这样的氧化还原反应,可以用于滴定分析。
实际上,当外界条件(例如介质浓度变化、酸度等)改变时,电对的标准电位是要改变的,因此,只要能创造一个适当的外界条件,使两电对的电极电位超过0.4V ,那么这样的氧化还原反应也能应用于滴定分析。
但是并不是平衡常数大的氧化还原反应都能应用于氧化还原滴定中。
因为有的反应K虽然很大,但反应速度太慢,亦不符合滴定分析的要求。
3.影响氧化还原反应速率的主要因素有哪些?答:影响氧化还原反应速度的主要因素有以下几个方面:1)反应物的浓度;2)温度;3)催化反应和诱导反应。
4.常用氧化还原滴定法有哪几类?这些方法的基本反应是什么?答:1)高锰酸钾法.2MnO4+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2↑+8H2O.MnO2+H2C2O4+2H+==Mn2++2CO2+2H2O2) 重铬酸甲法. Cr2O72-+14H++Fe2+===2Cr3++Fe3++7H2OCH3OH+Cr2O72-+8H+===CO2↑+2Cr3++6H2O3)碘量法3I2+6HO-===IO3-+3H2O,2S2O32-+I2===2I-+2H2OCr2O72-+6I-+14H+===3I2+3Cr3++7H2O5.应用于氧化还原滴定法的反应具备什么条件?答:应用于氧化还原滴定法的反应,必须具备以下几个主要条件:(1)反应平衡常数必须大于106,即△E>0.4V。
氧化还原滴定知识点总结一、氧化还原滴定的基本原理氧化还原滴定即以氧化还原反应为依据进行滴定分析的方法。
氧化还原反应是指化学反应中发生电子的转移或交换的过程。
一般情况下,含有氧化还原反应的物质被称为氧化剂和还原剂。
在氧化还原反应中,氧化剂是从其他物质中接受电子的物质,它具有增加氧合物中氧原子或减少碱金属离子价态的性质,而还原剂则是具有捐赠电子的性质,其自身在化学反应中会氧化。
常见的氧化还原反应有氧化氢气(H2O2)、碘酸盐和还原反应、铁离子和铁氰化钾的还原反应等。
氧化还原滴定的基本原理是根据氧化还原反应物质的定量关系,通过一种含有已知浓度的氧化剂或还原剂的溶液称为滴定液,将之滴定到含有还原剂或氧化剂的被测溶液中,当被测溶液中的还原剂或氧化剂和滴定液中的氧化剂或还原剂发生滴定反应达到等当点时,滴定液中氧化剂或还原剂的浓度与被测溶液中还原剂或氧化剂的浓度成定量关系。
这种方法是通过观察氧化还原反应的滴定过程中的颜色变化来判断滴定的等当点。
二、氧化还原滴定的方法步骤1. 准备滴定装置和试剂氧化还原滴定的基本装备主要包括滴定管、滴定瓶、比色皿、酒精灯和胶头滴管等。
在进行滴定前需要准备好所需的滴定液、指示剂、被测溶液等试剂。
另外,要准确称取所需的滴定液和被测溶液。
2. 调试示数法将所需的清洁滴定瓶挂在滴定架上,观察滴定管是否漏水或气泡,确定滴定的刻度清晰可见。
然后使用洗净的胶头滴管,在滴定管中放入滴定液,并在试管中加入适量的指示剂。
3. 滴定反应将滴定液滴定到用于滴定的试管中,同时搅拌被测液,直到反应达到等当点。
在反应接近终点时,要以每滴一滴速度滴加滴定液,并不断搅拌被测液,以便准确观察颜色的变化。
4. 记录结果在反应达到终点后,应立即记录滴定过程中滴定液的体积,然后根据已知滴定液的浓度以及反应的化学方程式计算出被测溶液中所含氧化剂或还原剂的浓度。
三、常见氧化还原滴定的指示剂1. 淀粉指示剂:常用于碘酸钾和亚硫酸钠的滴定中,淀粉与碘之间有络合变色反应,因此被用作指示剂。
分析化学第七讲:氧化还原滴定法分析化学第七讲:氧化还原滴定法在化学分析领域中,氧化还原滴定法是一种常用的定量分析方法。
本篇文章将深入探讨氧化还原滴定法的原理、实验操作流程、应用领域以及优缺点,帮助读者更好地理解和掌握这一分析技术。
一、氧化还原滴定法的基本原理氧化还原滴定法是以氧化剂和还原剂之间的反应为基础,通过滴定计量氧化还原反应的进程来确定待测物质的含量。
其中,氧化剂是指能够夺取电子的物质,而还原剂则是指能够提供电子的物质。
在特定的实验条件下,氧化剂和还原剂的反应速率是恒定的,因此,通过滴定可以精确计算出反应物的量。
二、氧化还原滴定法的实验流程1、准备试样和试剂:选择合适的试样,准备相应的氧化剂、还原剂和指示剂。
2、滴定前的预处理:对试样进行适当的预处理,以便进行氧化还原反应。
3、滴定操作:将试样与氧化剂混合,观察反应进程,记录滴定开始至结束的时间。
4、数据记录与计算:根据实验数据计算出试样中待测物质的含量。
5、重复实验:为了确保实验结果的准确性,可能需要重复进行滴定操作。
三、氧化还原滴定法的应用领域氧化还原滴定法在许多领域都有广泛的应用,如环境保护、化工、食品、医药等。
例如,在环境保护中,可以运用该方法测定水体中的铁离子、锰离子等重金属离子的含量;在化工领域,可以用于测定原料、中间产物和最终产品的含量。
四、氧化还原滴定法的优缺点1、优点:(1) 适用范围广:氧化还原滴定法可用于测定多种物质,包括无机物和有机物。
(2) 精确度高:由于氧化还原反应的速率容易控制,因此该方法的测量精度较高。
(3) 可重复性好:多次实验的结果之间的一致性较好。
2、缺点:(1) 对实验条件要求较高:某些氧化还原反应需要在特定的实验条件下进行,如温度、压力、pH值等,对实验设备的要求较高。
(2) 反应速度较慢:某些氧化还原反应的速率较慢,需要较长的滴定时间。
(3) 干扰因素较多:例如,试样中的杂质可能会干扰氧化还原反应的进行,从而影响测量结果。
第7 章氧化还原滴定法1. 解:查表得:lgK(NH3) =9.46E=EθZn2+/Zn+0.0592lg[Zn2+]/2=-0.763+0.0592lg([Zn(NH3)42+]/K[(NH3)]4)/2=-1.04V3. 解:E Hg22+/Hg=EθHg22+/Hg+0.5*0.0592lg[Hg2+]=0.793+0.5*0.0592lg(K sp/[Cl-]2)EθHg22+/Hg=0.793+0.0295lgK sp=0.265VE Hg22+/Hg=0.265+0.5*0.0592lg(1/[Cl-]2)=0.383V5. 解:E MnO4-/Mn2+= Eθ′MnO4-/Mn2++0.059*lg([MnO4-]/[Mn2+])/5当还原一半时:[MnO4-]=[Mn2+] 故E MnO4-/Mn2+= Eθ′MnO4-/Mn2+=1.45V[Cr2O72-]=0.005mol/L[Cr3+]=2*0.05=0.10mol/LE Cr2O72-/Cr3+= Eθ′Cr2O72-/Cr3++0.059/6*lg([Cr2O72-]/[Cr3+])=1.01V7. 解:Cu+2Ag+=Cu2++2AglgK=(0.80-0.337)*2/0.059=15.69K=1015.69=[Cu2+]/[ Ag+]2表明达到平衡时Ag+几乎被还原,因此=[ Ag+]/2=0.05/2=0.025mol/L[ Ag+]= ( [Cu2+]/K)0.5=2.3*10-9mol/L9. 解:2S2O32-+I-3=3I-+S4O62-(a)当滴定系数为0.50时,[I3-]=0.0500(20.00-10.00)/(20.00+10.00)=0.01667mol/L[I-]=0.500*2*10.00/(20.00+10.00)+1*20.00/30.00=0.700mol/L故由Nernst方程得:E=E I3-/ I-0.059/2* lg0.01667/0.700=0.506V(b) 当滴定分数为1.00时,由不对称的氧化还原反应得:E I-3/ I-=0.545+0.0295 lg[I-3]/[ I-]3(1)E S4O62/-S2O32-=0.080+0.0295 lg[S4O62-]/ [S2O32]2 (2)(1)*4+(2)*2得:6E sp=2.34+0.059 lg[I-3]2[S4O62-]/[ I-]6[S2O32-]2由于此时[S4O62-]=2[I-3],计算得[S4O62-]=0.025mol/L [ I-]=0.55mol/L,代入上式E sp=0.39=0.059/6* lg[S4O62-]/4[ I-]6=0.384V(c) 当滴定分数为1.5, E= E S4O62/-S2O32-=0.80+0.0295 lg[S4O62-]/ [S2O32]2 此时[S4O62-]=0.1000*20.00/100=0.0200mol/L[S2O32-]=0.100*10.00/50.00=0.0200mol/L故E=0.800+0.0295 lg0.200/(0.200)2=1.30V11.解:Ce4+Fe2+=Ce3++Fe3+终点时C Ce3+=0.05000mol/l, Fe2+=0.05000mol/l.所以C Ce4= C Ce3+*10(0.94-1.44)/0.059=1.7*10-10mol/lC Fe2+=C Fe3+*10(0.94-0.68)/0.059=2.0*10-6mol/l得E t=(1.7*10-10-2.0*10-6)/(0.0500+2.0*10-6)*100%=-0.004%13.解:Ce4++Fe2+=Ce3++Fe2+在H2SO4介质中,终点时E ep=0.48V,E sp=(1.48+0.68)/2=1.06V,E θ=1.44-0.68=0.76V, E=0.84-1.06=-0.22E t=(10-0.22/0.059-100.22/0.059)/100.76/2*0.059*100%=-0.19%在H2SO4+H3PO4介质中,∂Fe3+=1+103.5*0.5=5*102.5=103.2, ∂Fe2+=1+0.5*102.3=102.0 E Fe3+/Fe2+=0.68+0.059lg∂Fe3+=0.61VE sp=(1.44+0.617)/2=1.03VE=0.84-1.03=-0.19V E θ=0.83V,由林邦误差公式: E t=(10-0.19/0.059-100.19/0.059)/100.83/2*0.059*100%=0.015%15. 解:5VO2++MnO4-+6H2O=5VO3-+Mn2++12H+4Mn2++MnO4-+8H+=5Mn3++4H2O5V MnO4-,4Mn4Mn2+ MnO4-ω(V)=5*0.02000*2.50*50.49/1.000*1000*100%=1.27%ω(Mn)=(4*0.02000*4.00-0.02000*2.50)*54.94/(1.00*1000)*100%=1.48%17. 解:PbO2+H2C2O2+2H+=Pb2++2CO2+2H2O, PbO+2H+=Pb2++H2O,2MnO4-+5C2O42-+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O∴5PbO25PbO 5C2O42-2MnO4-,设试样中PbO2为x克,PbO为y克。