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文檔簡介
本文格式為Word版,下載可任意編輯——氧化還原滴定法1
武大版,分析化學(xué)上策答案
第4章氧化還原滴定法
習(xí)題參考答案
1、計算1.0010-4mol/LZn(NH3)42+的0.100mol/L氨溶液中Zn(NH3)42+/Zn電對的電勢。解:已知:EZn2+/Zn=0.763V,ZnNH3lgβ1~lgβ4:2.37,4.81,7.31,9.46Zn
2+
θ
θ/θ
+2eRZnEZn=EZn+2+2+
/Zn/Zn
0.059αZn
lg2αZn2+
0.0591
lg2αZn2+
當(dāng)[NH3]=1mol.L-1時,EZn(NH
而此時
θ
2+
3)4
/Zn
θ/θ=EZn=E+2+
/ZnZn2+/Zn
αZn(NH)=1+β1[NH3]+β2[NH3]2+β3[NH3]3+β4[NH3]4
3
=1+10所以EZn(NH
θ
2.37
1.0+104.8112+107.3113+109.4614=109.46
θ/
=EZn=0.763+2+
/Zn
2+
2+3)4
/Zn
0.0591
lg9.46=1.04V210
Zn(NH3)4+2eRZn+4NH3
EZn(NH
2+
3)4
/Zn
+
0.059[Zn(NH3)24]=EZn(NH)2+/Zn+lg
34
2[NH3]4
θ
=1.04+
0.059110
=1.04Vlg4
2(0.100)
4
2、計算在1,10-鄰二氮菲存在下,溶液含H2SO4濃度為1mol/L時,F(xiàn)e3+/Fe2+電對的電勢條
件。(忽略離子強度的影響。已知在1mol/LH2SO4中,亞鐵絡(luò)合物FeR32+與高鐵絡(luò)合物FeR33+的穩(wěn)定常數(shù)之比KⅡ/KⅢ=2.8106)解:已知:EFe3+/Fe2+
θ
αFe(ΙΙ)KΙΙ
=0.77V,KΙΙ/KΙΙΙ=2.810=
αFe(ΙΙΙ)KΙΙΙ
6
EFe3+/Fe2+=EFe3+/Fe2++0.059lg
⊙
θ/θ
αFe(ΙΙ)
=0.77+0.059lg(2.8106)=1.15V
αFe(ΙΙΙ)
⊙
3、根據(jù)EHg22+/Hg和Hg2Cl2的Ksp,計算EHg2Cl2/Hg。如溶液中Cl濃度為0.010mol/L,Hg2Cl2/Hg電對的電勢為多少?
解:已知:EHg2+/Hg=0.793V,Hg2Cl2Ksp=1.310
2
θ18
Hg2+2eR2HgEHg2+/Hg=EHg2+/Hg+
2
2
2+θ
當(dāng)[Cl-]=1mol.L-1時,EHg2Cl2/Hg=EHg2+/Hg=EHg2+/Hg
2
2
θθ
0.0592+
lg[Hg2]20.0592+
lg[Hg2]+2
而Hg2+2ClRHg2Cl2
2+
2+2+
Ksp=[Hg2][Cl]2=[Hg2]
武大版,分析化學(xué)上策答案
所以EHg2Cl2/Hg=EHg2+/Hg+
2
θθ
0.0590.0592+
lg[Hg2]=0.793+lg(1.31018)=0.264V22
Hg2Cl2+2eR2Hg+2Cl
θ
EHg2Cl2/Hg=EHg+2Cl2/Hg
0.05910.0591
lg0.264lg=+=0.382V2[Cl]22(0.01)2
4、于0.100mol/LFe3+和0.250mol/LHCl混合溶液中,通入H2S氣體使之達到平衡,求此時
⊙⊙
溶液中Fe3+的濃度。已知H2S飽和溶液的濃度為0.100mol/L,ES/H2S=0.141V,EFe3+/Fe2+=0.71V。
解:已知:ES/H2S=0.141V,EFe3+/Fe2+=0.71V,[H]=0.25mol.L,[H2S]=0.100mol.L2Fe
3+
θθ/+11
+H2SRS↓+2Fe2++2H+
=
2(0.710.141)
=19.23K=1019.23
0.059
lgK=
θ/θ2(EFeES3+/H2S)Fe2+
0.059
[Fe2+]2[H+]2
由于K值很小,可認(rèn)為Fe3+完全反應(yīng)生成了Fe2+,而此時K=3+2
[Fe][H2S]==2.51011mol.L1所以
[Fe]=3+
5、計算說明Co2+的氨性溶液(含游離氨的濃度為0.1mol/L)敞開在空氣中,最終以什么價
態(tài)及形式存在?(已知Co(NH3)63+的lgβ1~lgβ6為6.7,14.0,20.1,25.7,30.8,33.2。E⊙⊙⊙’--Co3+/Co2+=1.84V,EO2/OH-=0.401V,反應(yīng)為O2+2H2O+4e=4OH)(提醒:EO2/OH-E⊙’3+
Co3+/Co2+)(最終為Co(NH3)6形式)解:已知:EOCo
3+
θ
2
/OH
θ1
=0.401V,ECo3+2+=1.84V,[NH3]=0.1mol.L/Co
+eRCoECo3+/Co2+=ECo3+/Co2+
2+θ/θ
αCo(ΙΙ)
+0.059
αCo(ΙΙΙ)
αCo(ΙΙ)=1+β1[NH3]+β2[NH3]2+β3[NH3]3+β4[NH3]4+β5[NH3]5+β6[NH3]6
=1+102.110.1+103.74(0.1)2+104.79(0.1)3+105.55(0.1)4+105.73(0.1)5+105.11(0.1)6=1+101.11+101.74+101.79+101.55+100.73+100.89=102.23
αCo(ΙΙΙ)=1+β1[NH3]+β2[NH3]2+β3[NH3]3+β4[NH3]4+β5[NH3]5+β6[NH3]6
=1+106.70.1+1014(0.1)2+1020.1(0.1)3+1025.7(0.1)4+1030.8(0.1)5+1033.2(0.1)6=1+105.7+1012.0+1017.1+1021.7+1025.8+1027.2=1027.22
所以ECo3+/Co2+
θ/
102.23
=1.84+0.059lg27.2=0.36V
10
[NH3]=0.1mol.L-1,所以
[OH]=
==1.34103mol.L1
武大版,分析化學(xué)上策答案
O2+2H2O+4eR4OH
EO
2
/OH
θ=EO
2
/OH
+
θ/
pO20.0590.0591
Vlg0.401lg0.57=+=432
4[OH]4(1.3410)
2
由于ECo3+/Co2+EO
/OH
所以空氣中的氧可氧化Co2+,從α(Ⅲ)可知其主要存在形式為Co(NH3)63+.
6、計算pH=10.0,在總濃度為0.10mol/LNH3—NH4Cl緩沖溶液中,Ag+/Ag電對的條件電勢。忽略離子強度及形成AgCl-2絡(luò)合物的影響。(Ag—NH3絡(luò)合物的lgβ1~lgβ2分別為3.24,
⊙
7.05;EAg+/Ag=0.80V)
解:已知:pH=10.0,[NH3]+[NH4Cl]=0.10mol.L-1,NH4Cl的pKa=9.24
據(jù)pH=pKa+lg
[NH3]
得
[NH4Cl]
10.0=9.24+lg
[NH3][NH3]
=5.75所以[NH3]=0.085mol.L-1
[NH4Cl][NH4Cl]
Ag++e=Ag
αAg(NH)=1+β1[NH3]+β2[NH3]2
3
=1+10
3.24
(0.085)+10
1
7.05
(0.085)=10
24.91
/θEθ=E+0.059lg+
Ag/AgAg+/Ag
αAg(NH
3)
=0.80+0.059lg
1
=0.51V4.91
10
7、分別計算0.100mol/LKMnO4和0.100mol/LK2Cr2O7在H+濃度為1.0mol/L介質(zhì)中,還
⊙⊙
原一半時的電勢。計算結(jié)果說明什么?(已知E’MnO-4/Mn2+=1.45V,E’Cr2O72-/Cr3+=1.00V)解:MnO4+5e+8HRMn
+
2+
+4H2O
還原一半時,[MnO4-]=[Mn2+]=0.050mol.L-1EMnO/Mn2+=EMnO/Mn2+
4
4
θ
0.059[MnO4][H+]80.059+=+lg1.45lg[H+]8=1.45V2+
5[Mn]5
Cr2O72+6e+14H+R2Cr3++7H2O
還原一半時,2[Cr2O
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