分析化学习题解答(华东理工第五版) 下载本文

6.18 化学耗氧量(COD)测定。今取废水样100.0 mL用H2SO4酸化后,加入25.00mL 0.01667mol.L-1 K2Cr2O7溶液,以Ag2SO4为催化剂,煮沸一定时间,待水样中还原性物质较完全地氧化后,以邻二

-1

氮杂菲-亚铁为指示剂,用0.1000mol.L FeSO4溶液滴定剩余的K2Cr2O7,用去15.00 mL。计算废水样

-1

中化学耗氧量,以mg·L表示。 答案:

2 ++

有关反应为:2Cr2O7? + 3C+ 16 H = 4 Cr3 + 3 CO2 + 8 H2O`

22+ ++2+

Cr2O7? + 6 Fe+ 14 H = 2 Cr3 + 6 Fe + 7 H2O`

22

故: 3 C~ 2 Cr2O7? 6 Fe ~ Cr2O7?

?n?COD?总K2Cr2O7?n剩K2Cr2O7??3?M2?3O2V样?16

?0.1000?15.00?101001000?3???0.01667?25.00?10??33???32?10?2?80.04mg?L?1

6.19 称取丙酮试样1.000 g,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,

-1

准确加入50.00 mL 0.05000 mol.L 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 mol.L-1 Na2SO4溶液滴定过量的I2,消耗10 mL。计算试样中丙酮的质量分数。 答案:

有关反应为:CH3COCH3 + 3 I2+ 4 NaOH = CH3COONa + 3 NaI + 3 H2O+ CH3I

22I2 + 2 S2O3? = 2 I? + S4O6?

故: 3 I2 ~ CH3COCH3 I2 ~ 2 S2O32?

1

?CH3COCH3?3?n总I2?n剩I?MCH2?3COCH3m样?25.00250.00?100%

1?1??3?0.0500?50.00??0.1000?10.00??10?58.073?2???100%?38.71%.001.000?250.00

6.20 称取含有Na2S和Sb2S5试样0.2000 g,溶解后,使Sb全部变为SbO33-后,在NaHCO3介质中以0.01000 mol.L-1 I2溶液滴定至终点,消耗20.00 m L;另取同样质量的试样溶于酸后,将产生的H2S

-1

完全吸收与含有70.00 mL相同浓度I2溶液中,以0.02000 mol.L 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。 答案:

(1) 在NaHCO3介质中:SbO33- + I2 = 2 I? + Sb5+

3-故: 2I2 ~ 2 SbO3 ~ Sb2S5

1??Sb2S5?2CI2?VI2?Mm样1Sb2S5?100%?2?0.01000?20.00?403.86?100.2000+

?3?100%?20.20%(2) (2) Na2S + 2 H = H2S + 2 Na

+

Sb2S5 + 10 H = 5 H2S + 2 Sb

+

H2S + I2 = S + 2 I? + 2 H I2 + 2 S2O32? = 2 I? + S4O62?

故: H2S ~ Na2S Sb2S5 ~ 5 H2S H2S ~ I2 ~ 2 S2O32? 与H2S反应的I2的量:

22+

产生的H2S的量:

1???3?3?剩n1?n总I?n?I0.01000?70.00??0.02000?10.00??10?0.6000?10mol2??

nn2?nNa2S?5nSb2?S5NaS2?5?12?0.01000?20.00?10?3又n1=n2

?? Na2SnNa2S

?MNa2S 1??3?3?0.6000?10?5??0.01000?20.00?10??78.05?

2????100%?3.90%

0.2000

6.21 称取含有PbO和PbO2的混合试样1.234 g,用20.00 mL 0.2500 mol.L-1 H2C2O4溶液处理,此时Pb(Ⅳ)被还原为Pb(Ⅱ),将溶液中和后,使Pb2+定量沉淀为PbC2O4。过滤,将滤液酸化,以0.04000 mol.L-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。 答案:

有关反应为:PbO2 + H2C2O4 + 2 H+ = 2 Pb +2 CO2 ? + 2 H2O

22 ++

2 MnO4? + 5 C2O4?+ 16 H = 2 Mn2 +10 CO2 ? + 8 H2O

Pb2+ + C2O42? = PbC2O4?

+

PbC2O4 + 2 H = H2C2O4 + Pb2+

故: PbO2 ~ Pb2+ ~ C2O42? 2 MnO42? ~ 5 C2O42? ~ 5 PbC2O4

加入的H2C2O4一部分用于还原PbO2,一部分和KMnO4反应,另一部分与样品中的Pb2+及Pb4+

还原成的Pb2+反应。

?nPbO2?nPbO2?nPbO?n总H2C2O4m样?100%?n剩H2C2O4

PbC2O4沉淀为样品中的Pb2+及Pb4+还原成的Pb2+共同生成。

5???3?3??0.2500?20.00??0.04000?10.00??10?4.000?102??

5?3?3? nPbO?nPbO??0.04000?30.00?10?3.000?1022?nPbO2?1.000?10??PbO2?nPbO2?Mm样?3molnPbO?2.000?101.000?10?3?3mol?100%?19.38%PbO2?100%??239.191.234?3

6.22 试剂厂生产的试剂FeCl3·6H2O,根据国家标准GB 1621--1979规定其一级品含量不少于96.0%,二极品含量不少于92.0%。为了检查质量,称取0.5000g试样,溶于水,加浓HCl溶液3mL和KI 2g,

-1

最后用0.1000mol·LNa2S2O3标准溶液18.17mL滴定至终点。计算说明该试样符合哪级标准?

答案:

有关反应为:2 Fe3+ + 2 I? = 2 Fe2+ + I2

I2 + 2 S2O32? = 2 I? + S4O62? 3+2

故: 2 Fe ~ I2 ~ 2 S2O3?

?0.1000?18.17?10?3?2????270.29??2????Fe2O3??100%?98.22%0.5000 属于一级品

6.23 移取20.00mL HCOOH和HOAc的混合试液,以0.1000mol·L-1NaOH滴定至终点时,共消耗

-1

25.00mL。另取上述试液20.00mL,准确加入0.02500mol·LKMnO4强碱性溶液75.00mL。使KMnO4与HCOOH反应完全后,调节至酸性,加入0.2000mol·L-1Fe2+标准溶液40.00mL,将剩余的MnO4-2--2+2+

及MnO4岐化生成的MnO4和MnO2全部还原为Mn,剩余的Fe溶液用上述KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗24.00mL。计算试液中HCOOH和HOAc的浓度各为多少?

答案:

有关反应为:HCOOH +2 MnO4? + 8 OH? = CO2 + 2 MnO42? + 2 H2O

+

3 MnO42? + 4 H = 2 MnO4? + MnO2 + 2 H2O 2++3+2+

5 Fe + MnO4? + 8 H = 5 Fe + Mn + 8 H2O

2++3+2+

2 Fe + MnO2 + 4 H = 2 Fe + Mn + 2 H2O

故 HCOOH ~ 2 MnO4? ~ 2 MnO42? 3 MnO42? ~ 2 MnO4? ~ MnO2

2+2+

5 Fe ~ MnO4? 2 Fe ~ MnO2

2+

与剩余KMnO4及MnO42?歧化生成的MnO4?和MnO2反应的Fe的物质的量

n?n 总Fe-n剩Fe=?0.2000?40.00-5?0.02500?24.00??10?3

?3n?5n剩MnO4-+5n歧化MnO4-+2nMnO2?5??0.02500?75.00?10??-2n1+5?43n1+2?2?n1?3?

cHCOOH?n1v总=2.188?1020.00?10?3?3=0.1094 mol?L-1

又 HCOOH ~ NaOH HOAc ~ NaOH

n1+n2?cNaOH?vNaOH?0.1000?25.00?10cHOAc?n2v?2.500?10?3?3?2.500?10?1?3 mol-n1?3

20.00?10?0.01560 mol?L

6.24 移取一定体积的乙二醇试液,用50.00mL高碘酸钾溶液处理,待反应完全后,将混合溶液调节至pH为8.0,加入过量KI,释放出的I2以0.05000mol·L-1亚砷酸盐溶液滴定至终点,消耗14.30mL,已知50.00mL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I2所消耗等浓度的亚砷酸盐溶液为40.10mL。计算试液中喊乙醇的质量(mg)。

答案:

-有关反应为:CH 2OHCH =2HCHO+IO3+H2O2OH+IO433+ I2+AsO3+H2O=2I+AsO4+2H

-=IO-+I+2OH3-IO4+22I+H2O故:CH2OHCHOH ~ IO33 ~ I22 ~AsO3 4 ~ IO与CH2OHCH2OH反应的IO4-的量

-3

n?nAsO3?3(空白)?nAsO?33?3

?3?0.05000?40.10?10?0.05000?14.30?10?1.290?10?3mol∴ m乙醇 = n·M乙醇 ? 1.290×10×62.08 = 80.08 mg

6.25 甲酸钠和在中性介质中按下述反应式反应

3 HCOO? + 2 MnO42? + H2O = 2 MnO2 +3 CO2 + 5 OH?

称取HCOONa试样0.5000g,溶于水后,在中性介质中加入过量的0.06000mol·L-1KMnO4溶液50mL,过滤除去MnO2沉淀,以H2SO4酸化溶液后,用0.1000mol·L-1H2C2O4溶液滴定过量的KMnO4至终点,消耗25.00mL。计算试样中HCOONa的质量分数。 答案:

有关反应为: 3 HCOO? + 2 MnO42? + H2O = 2 MnO2 +3 CO2 + 5 OH? -2-+2+5CO+2MnO+16H=2Mn+10CO2+8H2O244

?HCOONa?3??n2?MnO?4

?25nC2O42????M?HCOONam样3?100%3?3??0.06000?50.00?102?250.1000?25.00?10???67.99?

0.5000?100%?40.79%