氧化还原滴定

氧化还原滴定 第五章 氧化还原滴定 -12+2+1. 在 1 mol?L HCl溶液中,用Fe滴定Sn,计算下列滴定百分数时的电位,9 ,50 ,91 , 99 ,99.9 ,100.0 ,100.1 ,101 ,110 ,200 %。 2. 用一定毫升数的KMnO溶液恰能氧化一定质量的KHCO?HCO?2HO同样质量的4242242 -1KHCO?HCO?2HO恰能被KMnOmL数一半的 0.2000mol?L NaOH所中和。计算溶液2422424 的摩尔浓度。 3. 称取软锰矿0.3216 克,分析纯的NaCO0.3685 克,共置于同一烧杯中,加入HSO224 24 -1并加热待反应完全后,用0.02400 mol?L KMnO溶液滴定剩余的NaCO,消耗溶液11.26 4224mL。计算软锰矿中的MnO百分含量。 4 -14. 称取含有苯酚的试样 0.5000 克。溶解后加入0.1000 mol?L KBrO溶液,其中含有过量3KBr,25.00 mL,并加入HCl酸化,放置。待反应完全后,加入KI。滴定析出的I消耗了2 -10.1003mol?L NaSO溶液29.91 mL。试计算试样中苯酚的百分含量。 223 --5. 称取含有KI的试样 0.5000 克,溶于水后先用Cl水氧化I为IO,煮沸除去过量Cl。232 -1再加入过量KI试剂。滴定I时消耗了0.02082 mol?L NaSO 21.30 mL。计算试样中KI的2223 百分含量。 -16. 今有 PbO-PbO混合物。现称取试样1.234 克,加入 20.00 mL 0.2500 mol?L草酸溶液将2 2+2+PbO还原为Pb,然后用氨中和,这时,Pb以PbCO形式沉淀。过滤,滤液酸化后用224 -1KMnO滴定,消耗 0.0400 mol?L KMnO溶液10.00 mL。沉淀溶解于酸中,滴定时消耗 44 -10.0400 mol?L KMnO 溶液30.00 mL。计算试样中PbO和PbO的百分含量. 42 2+7. 称取含MnO,2MnO+MnO,试样 0.4052 克,用HSO-HO溶解,此时锰以Mn形3422422 2+式存在。煮沸分解HO后,加入焦磷酸,用KMnO滴定Mn至Mn(III)。计消耗 0.02012 224 -1mol?L KMnO 24.50 mLl,计算试样中MnO的含量。 434 2+2+8. 测定某试样中锰和钒的含量。称取试样1.000克,溶解后还原成Mn和VO,用 -10.0200mol?L KMnO的溶液滴定, 4 2+2+消耗3.05 mL。加入焦磷酸,继续用上述KMnO溶液滴定生成Mn的和原有的Mn,又用4 去KMnO 5.10 mL。计算 4 试样中的锰和钒的含量。 9. 称软锰矿1.000克,用NaO熔融后,得NaMnO溶液。煮沸除去过氧化物后酸化,此2224 -12+2--时MnO歧化为MnO和MnO,滤去MnO,滤液用0.1000mol?L的Fe溶液滴定,4422 消耗了25.00 mL。计算试样中MnO的百分 含量。 10. 为分析硅酸岩中铁、铝、钛的含量,称取试样0.6050克。除去SiO后,用氨水沉淀铁、2铝、钛为氢氧化物。沉淀灼烧为氧化物后重0.4120克。再将沉淀用KCrO熔融,浸取液227定容于 100 mL容量瓶。称取25.00 mL试液通过锌汞还原器,此时, 3+-1还原液流入 Fe溶液中。滴定时消耗了 0.01388 mol?L KCrO10.05 mL,另移取 227 2+25.00 mL试液用SnCl还原Fe后,再用上述KCrO溶液滴定,消耗了8.02 mL。计算试2227 样中的 FeO、AlO、TiO百分含量。 23232 11. 试测定以下混合物,或混合液,中各组分含量的分析。 2+2+ Sn ，Fe 4+3+ Sn ，Fe 3+3+ Cr ， Fe 3+ HO ， Fe 22 12 .碘量法中的主要误差来源有哪些,配制、标定和保存I及时AsO标准溶液时,应注223意哪些事项, 13. 以KCrO标定NaSO浓度时,是使用间接碘量法,能否采用KCrO227223227直接滴定NaSO为什么, 222 2+3+2+3+2+14.用KMnO为预氧化剂,Fe为滴定剂,试简述测定Cr,VO混合液中Cr,VO的4 方法原理。 3+3+15.怎样分别滴定混合液中的Cr及 Fe, 3+16.用碘量法滴定含Fe的HO试液,应注意哪些问题, 22 +2+17.用(NH)SO,以 Ag催化,或 KMnO等为预氧化剂,Fe或 NaAsO-NaNO等为4228422 2+3+2+滴定剂,试简述滴定混合液中 Mn,Cr,VO的方法原理。 -1 4+2+18.在1.0 mol?LHSO介质中用Ce滴定Fe时,使用二苯胺磺酸钠为指示剂,误差超24 -1过0.l,,而加入0.5 mol?L HPO后,滴定的终点误差小于0.1,,试说明原因。 34 19.以电位滴定法确定氧化还原滴定终点时,什么情况下与计量点吻合较好,什么情况下有较大误差, -1-120.以0.1000 mol?L NaSO溶液滴定 20.00 mL 0.0500 mol?L 的 I溶液,含 KI l 2232 -1mol?L, 。计算滴定分数为0.50,1.00及 1.50时体系的电势各为多少,,已知 =0.545 V,=0.080V,。 -13+2+21.计算在l mol?L HCI溶液中，用Fe滴定Sn时，化学计量点的电势，并计算滴定至99.9,和100.1,时的电势。说明为什么化学计量点前后，同样改变0.l,，电势的变化不相同。若 用电位滴定判断终点，与计算所得化学计量点电势一致吗,( ,0.68V; ,0.14 V) -14+-12+22.在HSO介质中，用0.1000 mol?L Ce溶液滴定0.1000 mol?L Fe时，若选用变色点电24 势为0.94 V的指示剂，终点误差为多少,( , 0.68 V， = 1.44 V) 3+--13-23.用间接碘量法测定铜时,Fe和AsO都能氧化I而干扰铜的测定,加入0.005 mol?L 4 3+3-NHHF即能消除Fe及AsO的干扰。试以计算说明之。,=0.559V, 424 -42-=0.771V, =0.534V,HF的=7.4×10,FeF的lgβ,lgβ 为5.3,9.3,12.0,Ka6l3 -+,提示, HF,F缓冲体系[H]计算不能用最简式。 =0.368 V,,=0.460 V< -1-1-14+2+24.计算在mol?L HSO及l mol?L HSO十0.5 mol?L HPO介质中以Ce滴定Fe,242434 用二苯胺磺磷酸钠 -1(NaIn)为指示剂时，终点误差各为多少,(在l mol?L HSO中: ,1.44 V， 24 =0.68 V， =0.84V; ,3.5 , =2.3) 25.用碘量法测定钢中的硫时,使硫燃烧成SO,SO被含有淀粉的水溶液吸收,再用标准22 碘溶液滴定。若称取含硫0.051,的标准钢样和被测钢样各500 mg,滴定标钢中的硫用去碘溶液11.6 mL,滴定被测钢样中的硫用去碘溶液7.00 mL。试用滴定度示碘溶液的浓度,并计算被测钢样中硫的质量分数。 -126.称取制造油漆的填料红丹(Pb0) 0.1000 g,用盐酸溶解,在热时加0.02 mol?LKCrO34227溶液25 mL,析出PbCrO, 4 2++2- 2Pb + CrO+HO ==== PbCrO?+ 2H 2724 -1 冷却后过滤,将PbCrO沉淀用盐酸溶解,加入KI和淀粉溶液,用 0.1000 mol?L NaSO4223溶液滴定时,用去12.00 mL。求试样中PbO的质量分数。 34 2+2+27.测定某试样中锰和钒的含量,称取试样1.000 g,溶解后,还原为Mn和VO,用0.02000 -13+mol?L KMnO标准溶液滴定,用去2.50 mL。加入焦磷酸,使Mn形成稳定的焦磷酸络合4 2+2+3+物,继续用上述KMnO标准溶液滴定生成的Mn和原有的Mn到Mn,用去4.00 mL。4 计算试样中锰和钒的质量分数。 -1-14+ 28.已知I在水中的溶解度为0.00133 mol?L,求以0.005000 mol?LCe滴定50.00 mL2 -4+-等浓度的I时,固体I刚刚开始出现沉淀时,消耗的Ce为多少毫升,,反应I+I == I的 223K,708, -129.PbO试样1.234 g,用20.00 mL 0.250 mol?L HCO溶液处理。这时Pb,?,被还23224 2+原为Pb,II,。将溶液中和后,使Pb定量沉淀为PbCO。过滤,滤波酸化后,用0.04000 24 -1mol?L KMnO溶液滴定,用去 10.00 mL。沉淀用酸溶解后,用同样的KMnO溶液滴定,44用去30.00 mL。计算试样中PbO及PbO的质量分数。 2 30.某硅酸盐试样 1.000 g,用重量法测得,FeO+AlO,的总量为0.5000 g。将沉淀溶解2323 3+2+-1在酸性溶液中,并将Fe还原为Fe,然后用 0.03000 mol?L KCrO溶液滴定,用去22725.00 mL。计算试样中FeO和AlO的质量分数。 23 -131.今有 25.00 mL KI溶液,用 10.00 mL 0.05000 mol?L KIO溶液处理后,煮沸溶液以除3 去I。冷却后,加入过量KI溶液使之与剩余的KIO反应,然后将溶液调至中性。析出的 I232 -1用 0.1008 mol?L NaSO溶液滴定,用去21.14 mL,计算 KI溶液的浓度。 223 32.某一难被酸分解的 MnO--CrO矿石2.000 g,用 NaO熔融后,得到 NaMnO和232224 2--NaCrO溶液。煮沸浸取液以除去过氧化物。酸化溶液,这时MnO歧化为MnO和MnO,24442 -1滤去MnO。滤液用 0.1000 mol?L FeSO溶液50.00 mL处理,过量FeSO用0.01000 244 -1-1mol?L KMnO溶液滴定,用去 18.40 mL。 MnO沉淀用0.1000 mol?L FeSO溶液 10.00 424 -1mL处理,过量FeSO用0.01000 mol?L KmnO溶液滴定,用去 8.24 mL。求矿样中MnO44 和CrO的质量分数 23 33.称取某试样 1.000 g,将其中的铵盐在催化剂存在下氧化为 NO,NO再氧化为NO,2 -1NO溶于水后形成 HNO。此 HNO用 0.01000 mol?L NaOH溶液滴定,用去 20.00 mL。233 求试样中NH的质量分数。 3 ,提示,NO溶于水时,发生歧化反应 3NO， HO === 2HNO， NO?, 2223 3-3-34.称取含有AsO和AsO试样1.5000 g,处理为 AsO和AsO的溶液,然后调节溶232534 -1液为弱碱性。以淀粉为指示剂,用 0.05000 mol?L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 I仍以淀粉为指示剂,再以0.3000 2 -1mol?L NaSO溶液滴定至终点,消耗30.00 mL。计算试样中的AsO和AsO的质量分2232325数。 ,提示,弱碱性时滴定三价砷,反应如下 ,+, HAsO， I， HO === HAsO， 3I， 2H 333234 酸性时反应为 ,+, HAsO， 3I，2H === HAsO， I，HO) 343332 35.移取一定体积的乙二醇试液,用 50.00 mL高碘酸盐溶液处理。待反应完全后,将混合 -1液调节至pH,8.0,加人过量KI,释放出的I以0.05000 mol?L亚砷酸盐溶液滴定至终点2 时,消耗14.30 mL。而50.00 mL该高碘酸盐的空白溶液在pH,8.0时,加入过量KI,释放出的I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,。 2 ,提示,反应为 ,, CHOHCHOH， IO=== 2HCHO， IO， HO 22432 ,,,, IO，2 I，HO === IO，I，2OH 4232 ,+3-3- I， AsO， HO === 2 I， AsO， 2H, 2324 -136.移取 20.00 mL HCOOH和 HAc的混合溶液,以 0.1000 mol?LNaOH滴定至终点时, -1共消耗25.00 mL。另取上述溶液20.00 mL,准确加入0.02500 mol?LKMnO溶液50.00 4 -12+mL。使其反应完全后,调节至酸性,加入0.2000 mol?L Fe标准溶液40.00 mL,将剩余 2+2+-2-,的MnO及MnO歧化生成的MnO和MnO全部还原至Mn,剩余的Fe溶液用上述4442 KMnO标准溶液滴定,至终点时消耗24.00 mL。计算试液中HCOOH和HAc的浓度各为4 多少, ,提示,在碱性溶液中反应为 ,--2-2- HCOO， 2MnO， 3OH=== CO， 2MnO， 2HO 4342 酸化后 +2-- 2MnO， 4H=== 2MnO， MnO?， 2HO, 4422 第五章 氧化还原滴定 1.答, 2.答, 3.答, 4.答, 5.答, 6.答, 7.答, 8.答, 9.答, 10.答, 11.答, 12 答, 主要误差来源有两个方面,一是I易挥发,在强碱性溶液中会发生歧化反应,二是在酸性2 ,溶液 中,I易被空气中的O氧化。 2配制、标定和保存I及AsO标准溶液时的注意事项, 223配制I溶液时,先在托盘天平上称取一定量碘,加入过量KI,置于研钵中,加少量水研磨,2 使I全部溶解,然后将溶液稀释,倾入棕色瓶于暗处保存。保存 I 溶液时应避免与橡皮等22有机物接触,也要防止I溶液见光遇热,否则浓度将发生变化。标定I溶液的浓度时,可22用已标定好的NaSO 标准溶液来标定,也可用AsO来标定。AsO难溶于水,但可溶2232323于碱溶液中,与I的反应是可逆的,在中性或微碱性溶液中,反应定量向右进行。因此标2 定时先酸化溶液,再加NaHCO,调节pH?8。 3 13.答, 不能。因为KCrO氧化 NaSO的反应没有确定的化学计量关系,因此该反应不能用于227223 滴定分析。 14.答, 3+2+3+,, 在冷的酸性溶液中,MnO可在Cr存在下将VO氧化为VO , 此时氧化Cr的速度43 +很慢,可用KMnO标准溶液直接滴定,测得VO的含量。 42 3+,2- 在碱性溶液中,MnO很容易将Cr氧化为CrO,故调节待测溶液至碱性,加入过量44 3+2-,,,KMnO使Cr氧化为CrO,过量的MnO可用NO除去,多余NO再用尿素分解之,44422 2+3+2+用Fe滴定测得Cr和VO总量。 15.答, 16.答, 碘量法滴定HO系采用间接法,即先加入过量KI溶液,HO氧化 KI生成I,再用22222 3+3+NaSO标准溶液滴定生成的I。但 Fe 存在下,Fe也能氧化KI,对测定有干扰,所以,2232 3+测定时应加入NHHF掩蔽Fe。 42 17.答, +2+3+2+ 用(NH)SO,以 Ag催化,为预氧化剂,可使Mn,Cr,VO三者均氧化为高价态。4228 过量氧化剂可煮沸使之分解。用 NaAsO-NaNO混合溶液滴定测得三者总量。 22 2+3+2+2+ 用KMnO为预氧化剂,Mn不干扰,可分别测定Cr,VO两者含量,Fe为滴定剂。 4 18.答, -1 在1.0 mol?L介质中,, 与 相差较大,误差超过0.1%。 3+ 而加入HPO后,由于与Fe形成络合物,使 降低,E相应也降低,与 34sp更接近些,故减少了滴定误差。 19.答: 电位滴定法是以滴定曲线中突跃部分的中点作为滴定的终点,这与化学计量点不一定相符。当滴定体系的两电对的电子转移数相等时,终点与化学计量点吻合较好,而两电对的电子转移数不相等时,E不在突跃范部分的中点,误差较大。 sp 20.答, 滴定反应为, -2--2- 2SO + I ,, 3I + SO 23346 滴定分数为0.50时, 故, 滴定分数为1.00时, (1) (2) ,1,+,2,得, 2-,] = 2[I],故 又化学计量点时,[SO233 滴定分数为1.50时, 21.答, 3+2+2+4+ 滴定反应为 2Fe + Sn == 2Fe + Sn 滴定至99.9%时, 滴定至100.1%时, 因此 ,这是由于两电对电子转移数不相等,所以计量点前后同样改变0.1%, 电势变化不相同。 电位滴定是以滴定曲线中突跃部分的中点作为滴定终点,所以若用电位滴定判断终点,将与化学计量点不一致。 22.答, 23.答, ,+ NHHF ,, NH + HF + F 424 - 组成 HF - F 缓冲体系,以近似式计算, +-4-1 解一元二次方程,得[H] = 5.9×10 mol?L -3-3- 因而AsO不能氧化I,消除了AsO的干扰。 44 又 3+-3+ 此时 ,因而Fe不能氧化I,消除了Fe的干扰。 24.答, -1 在l mol?L HSO介质中, 24 -1-1 在l mol?L HSO + 0.5 mol?L HPO介质中, 2434 25.答, 26.答, 27.答, 2+2++,3- 反应式为,5VO + MnO + 11HO == VO + Mn + 22H 424 2++,3- MnO+ 4Mn + 15HPO == 5Mn(HPO) + 4HO +22 H 442722732 = 5; 且 2+ 因为 VO先被滴定, 2+3+, 以MnO滴定Mn至Mn时,= 4 4 28.答, 4+,3+ 2Ce + 2I== 2Ce + I 2 -14+ 当反应达化学计量点时,即加入0.005000 mol?LCe溶液50.00 mL时,生成的I 2 因此在此滴定条件下,固体I不可能析出沉淀。 2 29.答, 4+2++ 反应式为,Pb + HCO == Pb +2CO?+ 2H 2242 2+2- Pb + CO == PbCO? 2424 +2+- 5 HCO + 2 MnO+ 6 H == 10CO?+ 2Mn + 8HO 224422 用于还原的HCO的物质的量即为PbO的物质的量。 2242 解二,设试样中含PbO n mmol, PbO n mmol 122 解方程组得, 30.答, 31.答, ,+, 5 I+ IO+ 6H == 3I + 3HO (1) 322 ,2,2, I + SO == 2 I+ SO (2) 22346 由反应,1,可知, (3) 由反应,1,、,2,可知,在返滴定时, 由,3,、,4,可知, 32.答, ,+2- MnO + 2NaO + HO == MnO + 2OH+ 4 Na 2224 +2-- 3MnO+ 4H === 2 MnO + MnO? + 2HO 4422 2++2+3+- MnO+ 5Fe + 8H == Mn + 5Fe + 4HO 42 2++2+3+ MnO + 2Fe + 4H ==== Mn + 2Fe+ 2HO 22 2++3+3+2- CrO + 6Fe+14H ==2Cr + 6Fe + 7HO 272 2-- 3MnO ,3MnO ,2 MnO; 44 且 故, 2+2- 又CrO ,CrO ,6Fe 故 2327 33.答, 1 NH,1 NO ,1 NO ,HNO ,NaOH 即 333 34.答, 3- AsO ,2AsO ,2I ,4 NaSO ,故 2542223 35.答, 36.答,