分析化学氧化还原滴定法答案
第四章 氧化还原滴定法
思考题 l .解释下列现象。
a . 将氯水慢慢加入到含有 Br -和I -
的酸性溶液中,以CCl 4萃取,CCl 4层变为紫色。
答:酸性条件下氯水中HClO 可将Br -和I -
氧化为单质Br 2 和 I 2。 由于 323I e I --+= 3
/0.545I I
E V θ
--
= 222Br e Br -+= 2
/1.05B r B r
E V θ
-
=
1
222H C lO H
e C l H O +
++=
+ 2
/1.63H
C l O
C l
E V θ
=
所以 I -更易被氧化为I 2,I 2被CCl 4所萃取,使CCl 4层变为紫色。 b. θ
-
I
I E /2
( 0.534V ) >θ++Cu Cu E /2(0.159V),但是Cu 2+
却能将I -
氧化为I 2。
答:这是由于生成了溶解度很小的 CuI 沉淀(pK sp =11.96),溶液中[Cu 2+
]极小,
Cu 2+/Cu + 电对的电势显著增高,Cu 2+成为较强的氧化剂。
222
///1
()
0.059lg
0.1590.05911.96
0.865(0.534)
sp C u C uI C u C u I
I
K C uI E E V E V θθ
θ
+++-
=+=+?=>
所以,Cu 2+能将I -氧化为I 2。
c.间接碘量法测定铜时,Fe 3+和AsO 43-都能氧化I -析出I 2,因而干扰铜的测定,加入NH 4HF 2两者的干扰均可消除。
答:424N H H F N H H F F +-++
,组成HF-F - 缓冲体系,pH ≈3.2。 因为3343222AsO H e AsO H O -+-++=+,[H +]< 1 mol ·L -1
所以,33334
3
4
3
//AsO
AsO AsO AsO E E θ
--
--<。
而F -能与Fe 3+形成络合物,溶液中[Fe 3+]大大减小,3232//Fe Fe Fe Fe E E θ
++++<。 因此,Fe 3+和AsO 43-的氧化能力均下降,不干扰测定(具体计算见习题14)。
d . F
e 2+的存在加速 KMnO 4氧化 Cl -的反应。
答:这是由于诱导反应所致。KMnO 4氧化 Fe 2+的过程中形成了一系列的Mn 的中间产物:Mn(VI),Mn(V),Mn(IV),Mn(III),它们均能氧化Cl -,因而出现了诱导反应。
e . 以KMnO 4 滴定 C 2O 42-
时,滴入KMnO 4的红色消失速度由慢到快。
答:KMnO 4 与 C 2O 42-的反应速度很慢,但Mn(II)可催化该反应。KMnO 4 与 C 2O 4
2-反应开始时,没有或极少量,故反应速度很慢,KMnO 4的红色消失得很慢。随着反应的进行,不断产生,反应将越来越快,所以KMnO 4的红色消失速度由慢到快,此现象即为自动催化反应。
f .于 K 2Cr 2O 7标准溶液中,加入过量 KI ,以淀粉为指示剂,用 Na 2S 2O 3溶液商定至终点时,溶液由蓝变为绿。
答:K 2Cr 2O 7与过量 KI 反应,生成I 2 和Cr 3+(绿色)。加入淀粉,溶液即成蓝色,掩盖了 Cr 3+ 的绿色。用 Na 2S 2O 3滴定至终点,I 2完全反应,蓝色消失,呈现出Cr 3+
的绿色。
g .以纯铜标定 Na 2S 2O 3溶液时,滴定到达终点后(蓝色消失)又返回到蓝色。
答:以纯铜标定 Na 2S 2O 3溶液是基于Cu 2+与过量KI 反应定量析出I 2,然后用Na 2S 2O 3
溶液滴定I 2。由于CuI 沉淀表面会吸附少量I 2,当滴定到达终点后(蓝色消失),吸附在CuI 表面上的 I 2 又会与淀粉结合,溶液返回到蓝色。解决的方法是在接近终点时,加入KSCN 使CuI 沉淀转化为溶解度更小、吸附I 2的倾向较小的CuSCN 。
2.根据标准电势数据,判断下列各论述是否正确: a .在卤素离子中,除F -外均能被Fe 3+氧化。
答:错误。
因为2/ 3.06F HF E V θ
=,2
/ 1.36Cl
Cl
E V θ
-
=,3
/ 1.05Br Br E V θ--=,3
/0.545I I E V θ
--=,
而32/0.771Fe Fe E V θ
++=,
所以,在卤素离子中只有I -能被Fe 3+氧化,F -、Cl -、Br -均不能被Fe 3+氧化。
b. 在卤素离子中,只有I -能被Fe 3+氧化。 答:正确。见上题。
c .金属锌可以将Ti (Ⅳ)还原至Ti (Ⅲ),金属银却不能。
答:正确。 因为/0.7995Ag
Ag
E V θ
+
=,2/0.763Zn Zn E V θ+=-,23/0.1TiO Ti E V θ
++=,
所以,Zn 还原性最强,Ag 还原性最弱;金属锌可以将Ti (Ⅳ)还原至Ti (Ⅲ),金属银却不能。
d .在酸性介质中,将金属铜置于AgNO 3溶液里,可以将Ag +
全部还原为金属银。
答:正确。
因为/0.7995Ag
Ag
E V θ
+
=,2/0.337Cu Cu E V θ
+=,
所以,金属铜可以还原 Ag +
,只要Cu 的量足够,可以将Ag +
全部还原为金属银。
e .间接碘量法测定铜时,Fe 3+和AsO 43-都能氧化I -析出I 2,因而干扰铜的测定。
答:正确。
因为32/0.771Fe Fe E V θ
++=,334
3
/0.559AsO
AsO E V θ
--
=,3
/0.545I I E V θ
--=,
所以,Fe 3+和AsO 43-都能氧化I -析出I 2。
3.增加溶液的离子强度,Fe 3+/Fe 2+电对的条件电势是升高还是降低?加入PO 43-,F
-
或1,10-邻二氮菲后,情况又如何? 答:3223'
0.059lg
Fe Fe Fe
Fe
E
E γα
θθ
γ
α
+
+++
??=+
当增加溶液的离子强度时,对高价离子而言,Fe 3+
下降的幅度更大,即32Fe Fe
γ
γ+
+降低,
所以条件电势降低。
若加入PO 43-,F -,由于Fe 3+与PO 43-,F -
形成络合物,32Fe
Fe αα+
+>>,所以条件电势
降低。
若加入1,10-邻二氮菲,它与 能形成更稳定的络合物,23Fe
Fe αα+
+>,所以条件电
势升高。
4.已知在1mol ·L -1H 2SO 4介质中,32'
/F e
F e
E θ+
+
= 0.68V 。1,10-邻二氮菲与Fe 3+,Fe 2+
均能形成络合物,加入1,10-邻二氯菲后,体系的条件电势变为 1.06 V 。试问 Fe 3+,Fe 2+和1,10-邻二氮菲形成的络合物中,哪一种更稳定?
答:
23232323'//0.059lg
1.060.680.059lg
Fe Fe
Fe Fe
Fe Fe Fe Fe E E αθθ
α
αα
++++++
++
=+=+
因此:231Fe Fe
α
α+
+>,即Fe 2+的副反应系数更大,也就是Fe 2+形成的络合物更稳定。
5.已知在酸性介质中,'
/24
o Mn
MnO
E +
-=1.45 V ,MnO 4-
被还原至一半时,体系的电势(半
还原电位)为多少?试推出对称电对的半还原电势与它的条件电势间的关系。
答:MnO 4-+ 8H + + 5e == Mn 2+ + 4H 2O
24
8
42'
/[][]
[]
0.0595
lg
o M nO
M n
M nO H
M n
E E -+
-
++
=+
令半还原电位为12
E ,此时[MnO 4-
]=[Mn 2+
],
14
4
2
'
8'
0.059
5lg[]0.0944MnO MnO E E H E pH οο--+=+
=-
对称电对的半还原电势:
'
12
0.059lg[]m
n
H E E
ο+=+
若无H +参加反应,则12
'E E ο=。
6.试证明在氧化还原反应中,有H +参加反应和有不对称电对参加反应时,平衡常数计算公式(4—2)及(4—2a )都是适用的。
答:12()0.059lg E E n K οο-= (4-2) ''12()0.059
lg E E n K οο-=
(4-2a )
对有H +
参加的反应:
n 2O 1 + mn 2H +
+ n 1R 2 == n 2R 1 + n 1O 2 有关电对反应为
O 1 + mH +
+ n 1e == R 1
O 2 + n 2e == R 2
设两电对电子转移数n 1与 n 2 的最小公倍数为 n 。由于 11
1
11
0.059lg
m O H
R o a a a n E E +
?=+
2
2
2
220.059lg O R o
a a n
E E =+
在反应达到平衡时,两电对电势相等,故有 12
1
2
1
2
1
20.0590.059lg
lg m O O H
R R o o
a a a a a n n
E E +
?+
=+
整理后得:
21
12
12
21
2
1
()0.059
lg
lg n n R O n n R O nm H E E n a a a a a K οο+
?-??==
对有不对称电对参加的反应:
n 2O 1 + n 1R 2 == mn 2R 1 + n 1O 2 有关电对反应为
O 1 + n 1e == m R 1
O 2 + n 2e == R 2
设两电对电子转移数n 1与 n 2 的最小公倍数为 n 。由于
1
11
110.059lg m
R
O o
a a n
E E =+ 2
2
2
220.059lg O R o
a a n
E E =+
在反应达到平衡时,两电对电势相等,故有
1
12
1
2
2
120.0590.059lg lg m
R
O O R o
o
a a a a n
n
E E +=+
整理后得:
21
121221
2
1
()0.059
lg
lg mn n R O n n R O E E n a a a a
K οο?-?==
用条件电势代替标准电势,平衡浓度代替活度,即可证明4-2a 。
7.碘量法中的主要误差来源有哪些?配制、标定和保存I 2及As 2O 3标准溶液时,应注意哪些事项?
答:主要误差来源有两个方面:一是I 2易挥发,在强碱性溶液中会发生歧化反应;二是在酸性溶液中,I -
易被空气中的O 2氧化。
配制、标定和保存I 2及As 2O 3标准溶液时的注意事项:
配制I 2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,使I 2全部溶解,然后将溶液稀释,倾入棕色瓶于暗处保存。
保存 I 2 溶液时应避免与橡皮等有机物接触,也要防止I 2溶液见光遇热,否则浓度将发生变化。
标定I 2溶液的浓度时,可用已标定好的Na 2S 2O 3 标准溶液来标定,也可用As 2O 3来标定。As 2O 3难溶于水,但可溶于碱溶液中,与I 2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。因此标定时先酸化溶液,再加NaHCO 3,调节pH ≈8。
8.以K 2Cr 2O 7标定Na 2S 2O 3浓度时,是使用间接碘量法,能否采用K 2Cr 2O 7直接滴定Na 2S 2O 3为什么?
答:不能。因为K 2Cr 2O 7氧化 Na 2S 2O 3的反应没有确定的化学计量关系,因此该反应不能用于滴定分析。
9.用KMnO 4为预氧化剂,Fe 2+为滴定剂,试简述测定Cr 3+,VO 2+混合液中Cr 3+,VO 2+
的方法原理。
答:在冷的酸性溶液中,MnO 4-可在Cr 3+存在下将VO 2+氧化为VO 3- , 此时氧化Cr 3+的速度很慢,可用KMnO 4标准溶液直接滴定,测得VO 2+的含量。
在碱性溶液中,MnO 4-很容易将Cr 3+氧化为CrO 42-,故调节待测溶液至碱性,加入过
量KMnO 4使Cr 3+氧化为CrO 42-,过量的MnO 4-可用NO 2-除去,多余NO 2-再用尿素分解之,用Fe 2+滴定测得Cr 3+和VO 2+总量
10.怎样分别滴定混合液中的Cr 3+及 Fe 3+
?
答:Cr 3+ SnCl 2 – TiCl 3预还原 Cr 3+ K 2Cr 2O 7 滴定 Cr 3+
Fe 3+ Na 2WO 4 指示剂 Fe 2+ 二苯胺磺酸钠指示剂 Fe 3+ 测得Fe 3+含量
Cr 3+ (NH 4)2S 2O 8预氧化 Cr 2O 72- Fe 2+标准溶液滴定 Cr 3+ 测得Cr 3+含量 Fe 3+ Fe 3+ Fe 3+
11.用碘量法滴定含Fe 3+的H 2O 2试液,应注意哪些问题?
答:碘量法滴定H 2O 2系采用间接法,即先加入过量KI 溶液,H 2O 2氧化 KI 生成I 2,再用Na 2S 2O 3标准溶液滴定生成的I 2。但 Fe 3+ 存在下,Fe 3+
也能氧化KI ,对测定有干扰,所以,测定时应加入NH 4HF 2掩蔽Fe 3+
。
12.用(NH 4)2SO 4(以 Ag +催化)或 KMnO 4等为预氧化剂,Fe 2+或 NaAsO 2-NaNO 2
等为滴定剂,试简述滴定混合液中Mn 2+,Cr 3+,VO 2+的方法原理。
答:用(NH 4)2SO 4(以 Ag +催化)为预氧化剂,可使Mn 2+,Cr 3+,VO 2+三者均氧化为高价态。过量氧化剂可煮沸使之分解。用 NaAsO 2-NaNO 2混合溶液滴定测得三者总量。
用KMnO 4为预氧化剂,Mn 2+不干扰,可分别测定Cr 3+,VO 2+两者含量,Fe 2+为滴定剂。方法见思考题第9题。
13.在1.0 mol ·L -1介质中用Ce 4+滴定Fe 2+时,使用二苯胺磺酸钠为指示剂,误差超过0.l %,而加入0.5 mol ·L -1
H 3PO 4后,滴定的终点误差小于0.1%,试说明原因。
答:在1.0 mol ·L -1介质中, 43'/ 1.44Ce Ce E V ο++=,32'
/0.68Fe Fe E V ο++=,'
0.84In E V ο=,
12
(1.440.68) 1.06sp E V =
+=,与'
0.84In E V ο=相差较大,误差超过0.1%。
而加入H 3PO 4后,由于与Fe 3+形成络合物,使 32'
/F e
F e
E ο+
+
降低,sp E 相应也降低,与
'
In E ο 更接近些,故减少了滴定误差。
14.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?
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 sp 不在突跃范部分的中点,误差较大。
习题
1.计算 1.00? 10-4mol ·L -1 Zn(NH 3)42+ 的 0.100 mol ·L -1 氨溶液中Zn(NH 3)42+/Zn
电对的电势。
解:Zn 2+
-NH 3络合物的lg β1~lg β4为2.37,4.81,7.31,9.46; θ
Hg Cl Hg E /22= - 0.76V
29.49
32+
3429.49
1
2.37
4.81
27.31
39.46
4 5.49
()
Zn(N H
)/Zn
245.49
()
3()
1.01010[]
0.0590.0592
2
0.76lg 10 1.04[]10
110
0.10010
(0.100)10
(0.100)10
(0.100)10
lg Zn N H
Zn N H
c Zn Zn
V
Zn
m ol L
E E ο
α
α+
-+
--+-?-=-?=+?+?+?+?=====+=+
2.计算在1,10-邻二氮菲存在下,溶液含H 2SO 4浓度为1 mol ·L -1时,时Fe 3+/ Fe 2+
电对的条件电势。(忽略离子强度的影响。已知在1 mol · L -1 H 2SO 4中,亚铁络合物FeR 32+
与高铁络合物FeR 33+的稳定常数之比K Ⅱ/K Ⅲ = 2.8?106
)
解:由于β3> β2 > β1 ,故忽略β1及β2
3'
3233
'
3
233
3()()
()
[]
[]
()0.059lg(
/
)0.059lg
c Fe c Fe
c Fe
R R c Fe
E E E βοοβββ++
+
+
=+=+
故
3
'3'
6
0.770.059lg 0.770.059lg 2.810
1.15E
V
οββ=+=+?=
3.根据θ
Hg
Hg
E /22
+和Hg 2Cl 2的Ksp ,计算θ
Hg Cl Hg E /22。如溶液中Cl -
浓度为0.010 mol ·L -1
,
Hg 2Cl 2/Hg 电对的电势为多少?
解:已知22
/0.793Hg
Hg
E V θ+= ,Hg 2Cl 2的pK sp = 17.88
22[]
0.0590.059
22
0.059
2
lg[]lg lg 0.059lg[]
sp sp K C l E E H g E K Cl E οοο
-
+-
=+=+-=+
当 [Cl -
] = 1 mol ·L -1
时,E E ο=
2
217.88/0.0590.059
22
lg 0.793lg 100.265Hg
Cl Hg sp E K V E ο
ο-=+=+= 当 [Cl -] = 0.010 mol ·L -1时
2
2/0.059lg[]0.2650.059lg 0.010
0.384H g
C l H g
E E C l V
ο
-
=-=-=
4.于0.100 mol ·L -1 Fe 3+和0.250 mol ·L -1 HCl 混合溶液中,通人H 2S 气体使之达到平衡,求此时溶液中Fe 3+ 的浓度。已知H 2S 饱和溶液的浓度为0.100 mol ·L -1, θ
S H S E 2/=0.141 V ,'
/23θ++Fe Fe E =0.71 V 。
解:由反应 2Fe 3+ + H 2S 2Fe 2+ + S ↓+ 2H + 可知反应中生成与Fe 3+等物质的量的H +
,故 1
[]0.100
0.250
0.350H
m o l L +
-=+=?
222
//(0.350)0.059
2
0.100
0.144lg
S H S S H S V E E ο
==+
设溶液中[Fe 3+]为x (mol ·L -1),则
323211
1
//0.10.1440.710.10.059
0.059lg
0.144
lg 9.5932.5510
Fe Fe Fe Fe x
x
x x m ol L
E E x ο
++++-----+==-??===
5.计算说明 Co 2+的氨性溶液(含游离氨的浓度为0.l mol ·L -1
)敞开在空气中,最终以什么价态及形式存在?(已知:Co(NH 3)62+的 lg βl ~lg β6分别为2.11,3.74,4.79,5.55,5.73,5.11。Co(NH 3)63+ 的lg βl ~lg β6分别为6.7,14.0,20.1,25.7,30.8,33.2。θ
+
+23/Co Co E =1.84 V ,θ
-
OH
O
E /2
=0.401 V ,反应为O 2+ H 2O + 4e -==== 4OH -)
(提示:'
/23θ++Co Co E >'
/2
θ-
OH
O
E )
解: 233323456
132333435363()
2.23
2
3
4
5
6
132333435363()
27.2
1[][][][][][]10
1[][][][][][]10
C o
N H C o
N H N H N H N H N H N H N H N H N H N H N H N H N H αββββββαββββββ+
+
=++++++==++++++= 2.233227.2
'
10/10
1.840.059lg
0.367Co
Co
E
V ο+
+
=+=
又氧电对的半反应为 O 2 + 2H 2O + 4e 4OH -
31
[] 1.3410OH mol L -
--=
=
=??
又因在常压下,空气中2
O p 分压约为大气压力的22% ,
22
'
0.0594
/1[]
lg 0.059lg
0.401(0.01)0.17
0.561O O
OH
OH E E p V
οο
-
-=+
+=+-+=
故322
'
'//O
OH
Co Co E E οο-
++>,溶液中应以Co(NH 3)63+
形式存在。
6.计算pH =10.0,在总浓度为0.10 mol ·L -1 NH 3-NH 4Cl 缓冲溶液中, Ag +/Ag
电对的条件电势。忽略离子强度及形成AgCl 2-络合物的影响。( Ag-NH 3络合物的lg βl ~lg β2分别为3.24,7.05;/Ag
Ag
E θ
+
= 0.80V )
解:
3()
31
32
3.24
7.05
2 4.91
1323()
'
4.91
1
4.0
4.0 4.75
101010[]0.100.0851[][]110
0.08510
0.08510
0.059lg
0.800.059lg 100.51Ag
N H Ag
N H N H m ol L
N H N H E
E V
οο
α
αββ+
+
-----+=?
=?=++=+?+?==+=+=
7.分别计算0.100 mol ·L -1 KMn04和0.100 mol ·L -1 K 2Cr 2O 7在H +浓度为1.0mol ·L
-1
介质中,还原一半时的电势。计算结果说明什么?(已知'
/24
o Mn
MnO
E +
-=1.45 V ,'
/327
2o Cr
O Cr
E +
-
=1.00 V )
解:4224
()'
/()
0.0595
lg
1.450 1.45c M nO M nO
M n
c M n
V E E
ο-
-+
+
+==+
=
0.100 mol ·L -1 K 2Cr 2O 7还原至一半时,c(Cr 2O 72-) = 0.0500 mol ·L -1 , c(Cr 3+) = 2[0.100- c(Cr 2O 72-)] = 0.100 mol ·L -1
232
2
7
'
0.0500/(0.100)
27223()
0.0590.059
6
6
()
lg
1.00 1.01lg
Cr O Cr c Cr O c Cr V E E
ο-+-
++
==+
=
说明对称电对滴定到50%时的电势等于条件电势;而不对称电对滴定到50%时的电势不等于条件电势。
8.计算pH =3.0,含有未络合EDTA 浓度为0.10 mol ·L -1时,Fe 3+/Fe 2+电对的条件电势。(已知pH =3.0时,lg αY(H)=10.60,θ
++23/Fe Fe E = 0.77 V )
解:已知lgK Fe(III)Y = 25.10 ; lgK Fe(II)Y = 14.32
3232()()25.10
13.5
()()14.32 2.72
()()'
//10.610.6
2.72
13.50.10
100.10101010
1[]110101[]11010
0.059lg
0.7710.059lg 0.135()
Fe II Y Fe III Y
Fe III Y Fe III Y Fe II Y Fe II Y Fe Fe Fe Fe K Y K Y E E V οο
αααα++++=+=+==+=+==+=+=
9.将一块纯铜片置于0.050 mol ·L -1 AgNO 3溶液中。计算溶液达到平衡后的组成。(θ
Cu Cu E /2+= 0.337 V ,θ
Ag
Ag
E /+
= 0.80 V )
(提示:首先计算出反应平衡常数)
解:纯铜片置于AgNO 3溶液中将发生置换反应: 2Ag + + Cu 2Ag + Cu 2+ 反应平衡常数为:
22
2//[]
[]
2()
0.059
2(0.800.337)
0.059
lg lg
15.69Ag Ag
Cu Cu
Cu
Ag E E K ο
ο
+
+++-?-==
=
=
21
9
1
0.0502
[[]0.025] 2.310
A g C u
m ol L m ol L
+
-+
--==?=
=??=
反应进行十分完全,Ag +几乎全部转变为Ag 。
10.以K 2Cr 2O 7标准溶液滴定Fe 2+,计算25℃时反应的平衡常数;若化学计量点时Fe 3+的浓度为0.05000 mol ·L -1,要使反应定量进行,所需H +
的最低浓度为多少?
( '
/327
2o Cr
O Cr
E +
-
=1.33 V ,θ
++23/Fe Fe E =0.77 V )
解:滴定反应式为
Cr 2O 72- + 6 Fe 2+ + 14H + 2Cr 3+ + 6Fe 3+ + 7H 2O
56
2332//27
()(1.330.771)6
0.059
0.059
lg 56.9810
Cr O Cr Fe Fe E E z
K K ο
ο
-+
++
--?=
==?=
又 323
6
22
6
14
27[][]
[][][]
56.9lg lg
C r
Fe
C r O Fe
H
K +
+-
++
==
计量点时 3326
[][]Cr Fe +
+=
;222716
[][]Cr O Fe -+=
反应能定量进行,则261()10c Fe m ol L +--≤?,故 56.9
14
56.9
2
1
3827
2
867
14
[]1/6[]
(2/6)(0.050)(10
)
3236
26
2261416
([])[][][][]10
[]
1.510
[]
[] 1.510lg lg
56.9
1.82
Fe Fe
Fe Fe Fe Fe H H H H m ol L
K pH ++
+--++-+++++???=??===
==
11.以 0.1000 mol ·L -1 Na 2S 2O 3溶液滴定 20.00mL 0.0500 mol ·L -1 的 I 2溶液(含 KI l mol ·L -1) 。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 3
/o
I I
E --
=
0.545 V ,2246
23
/o
S
O S O E -
-
= 0.080V )
解:滴定反应为:
2S 2O 32- + I 3- 3I - + S 4O 62-
滴定分数为0.50时:
1
31
1
2
20.00(20.0010.00)
20
2031030
30
30
[]10.0167[]0.05000.050.050.68I m ol L
I m ol L
--
--?+?=?=?=?
-?
+=??
故: 3
333//3
[][]
0.0590.01672
(0.68)0.0592
lg
0.5450.507lg
I
I
I I
I I E E
V ο--
-
-
-
-==+=+
滴定分数为1.00时:
246222222
46
23
46
23
23[]//[]
0.0592
lg
S O S
O S O S
O S O S O E E ο
-
--
--
-=+
(1)
236
3
3
[]
//[]
0.0592
2lg
I I I I I I E E ο
------=+
(2)
(1)+(2)得: 223462222
6
3
46
23
23[][]//[][]
0.0592
32lg
I S O sp I
I
S
O S O S O I E E E ο
ο
--
--
--
--=++
又化学计量点时,[S 2O 32-] = 2[I 3-],故
223
46
23
24626
//6
[]
2[]11
22
112
2
0.10004[(10.0500)0.05003]0.0592
0.0592
32lg 1.17lg
sp I I S
O S O S O I E E E ο
ο
----
-
-??-?+??=++=+
6
1.17
0.0590.0253
6
4(0.55)lg
0.384sp V E ?==
+
滴定分数为1.50时:
214621
23
20.0050.0010.0050.00
[]0.05000.0200[]0.1000.0200S O m ol L
S O
m ol L
---
-=?=?=?
=?
2462222
4623
23[]
/[]2
0.0590.02002
(0.0200)0.0592
lg
0.080lg 0.130S O S
O S O S O E E V
ο
-
-
-
-=+
=+=
12.计算在l mol ·L -1 HCI 溶液中,用Fe 3+滴定Sn 2+
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?('
/23θ++Fe Fe E =0.68V ;'
/24θ++Sn Sn E =0.14 V )
解:滴定反应为 2Fe 3+ + Sn 2+ == 2Fe 2+ + Sn 4+
''3242//20.6820.14
3
3
0.32Fe
Fe Sn
Sn sp E E V E οο+
+
+
+
++?=
=
=
滴定至99.9%时:
42()()
99.9%0.1%
999c Sn c Sn
++
==
4242'/()1()0.0590.0592
2
lg 0.14lg 9990.23Sn
Sn
c Sn c Sn
E E
V
ο+
+
++
=+=+=
110.320.230.09sp E E E V ?=-=-=
滴定至100.1%时:
32()()
0.1%
1
0.001c Fe c Fe
++
==
3232'
/()2()
0.059lg
0.680.059lg 0.001
0.50Fe
c Fe Fe
c Fe
E E
V
ο+
+
++
=+=+=
220.500.320.18sp E E E V ?=-=-=
因此12E E ?≠? ,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。
13.在H 2SO 4介质中,用0.1000 mol ·L -1 Ce 4+溶液滴定0.1000 mol ·L -1 Fe 2+
时,若选用变色点电势为0.94 V 的指示剂,终点误差为多少?( '
/23θ++Fe Fe E = 0.68 V ,'
/34θ++Ce Ce E = 1.44 V )
解:
4232'
'
'
//0.68 1.44
2
1.060.94 1.060.121.440.680.76sp ep sp C e
C e
Fe
Fe
E E E
E
E V E V E
V
οοο+
+
+
+
+?=?===-=-=--=-=
/0.059/0.059
0.12/0.0590.12/0.059
'0.76/20.059
/20.059
2.3 2.36.44
101010101010101010100%
100%
100%0.004%
t E E E
E ο?-?-???----??=
?=-=
=
14.用间接碘量法测定铜时,Fe 3+和AsO 43-都能氧化I -而干扰铜的测定,加入0.005mol ·L -1 NH 4HF 2即能消除Fe 3+及AsO 43-的干扰。试以计算说明之。(θ
)(/)(III As V As E = 0.559V ,θ
++23/Fe Fe E = 0.771V , θ
-
I
I
E /2
= 0.534V ;HF 的Ka = 7.4?10-4;FeF 63-
的lg βl ~lg β2 为
5.3,9.3,12.0)
(提示: HF -F -缓冲体系[H +]计算不能用最简式。'
)(/)(θIII As V As E =0.368 V < θ
-
I
I E /2
。
θ
++23/Fe Fe E =0.460V <θ
-
I
I E /2
=
解: NH 4HF 2 NH 4+ + HF + F -
组成 HF - F -
缓冲体系,以近似式计算:
27
6
()[]()[]
[][] 5.710[] 3.710
c HF H c F H H Ka H H +
+
-+
-+-+-+=?
+?-?=
解一元二次方程,得 [H +
] = 5.9?10-4
mol ·L
-1
32
433
2
[][]
'2
()/()()/()[
]
/0.0590.0592
2
lg
0.56lg[]
0.34AsO H
As V As III As V As III AsO I
I
E E H E οο
ο
-+--
=+
=+
=<
因而AsO 43-不能氧化I -,消除了AsO 43-的干扰。 又
32
3
2
331
2
3
()1235.2
3
9.2
3211.9
33
5
'///32()
()()()[][]() 5.6101[][][]
110
5.610
10
(5.610)10
(5.610)
1.910
0.059lg
F
Fe F Fe
Fe
Fe
Fe
Fe
F Fe F c Fe c Fe
c F K a H K a
E
F c F m ol L
F F F E
E
οοαδ
αβββ-
+
++++
-
-
---
-
-
---++
-+??+=?=
=??=+++=+??+??+??=?=+=2()
1
0.059lg
0.46e
Fe F V
οα+
+=
此时322
'
//Fe
Fe
I
I
E E οο
+
+
-
< ,因而Fe 3+不能氧化I -,消除了Fe 3+的干扰。
15.计算在l mol ·L -1 H 2SO 4及l mol ·L -1 H 2SO 4 + 0.5 mol ·L -1 H 3PO 4介质中以Ce 4+
滴定Fe 2+,用二苯胺磺磷酸钠(NaIn )为指示剂时,终点误差各为多少?(在l mol ·L -1 H 2SO 4
中:'/34θ++Ce Ce E =1.44 V ,'
/23θ++Fe Fe E = 0.68 V ,'
θIn E = 0.84V ;3
4
2
)(lg PO
H
Fe β=3.5 ,
242)(lg PO H Fe β= 2.3)
解:在l mol ·L -1 H 2SO 4介质中:
4332''//''4332//'
/0.059
/0.059 3.73 3.73
' 6.44
/20.059
1.440.68
2
2
1010101010
10 1.060.84 1.060.221.440.680.760.19%
C e
C e
Fe
Fe
C e C e
Fe Fe
sp ep sp E
E
t E E E
E E E
E
E
E V
E V V E οοοοοο+
+
+
+
+
+
+
+
+?-?-??+--?=?=
=-=-=-=-=-===-=
=
在l mol ·L -1 H 2SO 4 + 0.5 mol ·L -1
H 3PO 4介质中:
43332323232'//3224
24//' 2.3 3.5
//'
()
()
[]
'[]
'
1.440.61
2
0.059lg 0.059lg
0.680.059lg 100.611.030.84 1.030.19(/)
C e
C e
Fe
Fe
Fe
Fe
Fe
Fe
Fe
Fe
Fe
Fe
sp ep sp c Fe
c Fe
H PO H PO E E E
E
E
E E E
E
V
E V E V οοοοοββββ
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-+?=?=+=+=+===-=-=-=-2'0.19/0.059
0.19/0.059 3.14 3.14
7.030.83/20.059
1010101010
10
1.440.610.830.013%
t V
E ο+
--?--=-===-=
16.用碘量法测定钢中的硫时,使硫燃烧成SO 2,SO 2被含有淀粉的水溶液吸收,再用标准碘溶液滴定。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11.6mL ,滴定被测钢样中的硫用去碘溶液7.00mL 。试用滴定度表示碘溶液的浓度,并计算被测钢样中硫的质量分数。
解:22321~1~1~S SO H SO I
0.051%
11.6
0.0044%/()0.0044
7.00
0.031%
T m L
w S T V =
==?=?=
17.称取制造油漆的填料红丹(Pb 304) 0.1000 g ,用盐酸溶解,在热时加0.02 mol ·L -1K 2Cr 2O 7溶液25 mL ,析出PbCrO 4:
2Pb 2+ + Cr 2O 72-+H 2O ==== PbCrO 4↓+ 2H
+ 冷却后过滤,将PbCrO 4沉淀用盐酸溶解,加入KI 和淀粉溶液,用 0.1000 mol ·L -1 Na 2S 2O 3溶液滴定时,用去12.00 mL 。求试样中Pb 3O 4的质量分数。
解:22234427233
2
1~3~3~
~9~9Pb O Pb PbCrO C O I S O +
---
3
4
232334()()
0.100012.0010685.60.1000
119
9
()
91.41%s
c S O V M Pb O m Pb O
w --?????=∴=
=
18.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 2+和VO 2+,用0.02000 mol ·L -1 KMnO 4标准溶液滴定,用去2.50mL 。加入焦磷酸(使Mn 3+
形成稳定
的焦磷酸络合物)继续用上述KMnO 4标准溶液滴定生成的Mn 2+和原有的Mn 2+到Mn 3+
,用去4.00mL 。计算试样中锰和钒的质量分数。
解:反应式为:5VO 2+ + MnO 4- + 11H 2O == VO 43- + Mn 2+ + 22H +
MnO 4-+ 4Mn 2+ + 15H 4P 2O 7 == 5Mn(H 2P 2O 7)32- + 4H 2O +22 H + n (VO 2+
) = 5n (MnO 4-
); 且()/()()/()V V V IV Mn III Mn II E E οο
< 因为 VO 2+先被滴定:
3
41()()50.02000 2.5010
50.942
1.000
15
()100%
100% 1.27%
s c K M nO V M V m V w -???????==
=
以MnO 4-滴定Mn 2+至Mn 3+时,n (Mn 2+) = 4n (MnO 4-)
3424
1][()()(
)
(40.020004.000.02000
2.50)10
54.938
1.000
14
()100%
100%1.48%
s
c K M nO V c K M nO
V M M n m V w --???-?????=
=
=
19.已知I 2在水中的溶解度为0.00133 mol ·L -1,求以0.005000 mol ·L -1Ce 4+滴定50.00mL 等浓度的I -时,固体I 2刚刚开始出现沉淀时,消耗的Ce 4+
为多少毫升?(反应I 2+I -
== I 3
的 K =708)
解:2Ce 4+ + 2I -== 2Ce 3+ + I 2
当反应达化学计量点时,即加入0.005000 mol ·L -1Ce 4+溶液50.00mL 时,生成的I 2
11
21122
()0.0050000.001250.00133c I mol L mol L --=??=? 因此在此滴定条件下,固体I 2不可能析出沉淀。
20.Pb 2O 3试样1.234 g ,用20.00 mL 0.250 mol ·L -1
H 2C 2O 4溶液处理。这时Pb (Ⅳ)被还原为Pb (II )。将溶液中和后,使Pb 2+定量沉淀为PbC 2O 4。过滤,滤液酸化后,用0.04000 mol ·L -1 KMnO 4溶液滴定,用去 10.00 mL 。沉淀用酸溶解后,用同样的KMnO 4溶液滴定,用去30.00mL 。计算试样中PbO 及PbO 2的质量分数。
解:反应式为:Pb 4+ + H 2C 2O 4 == Pb 2+ +2CO 2↑+ 2H +
Pb 2+ + C 2O 42- == PbC 2O 4↓
5 H 2C 2O 4 + 2 MnO 4-+
6 H + == 10CO 2↑+ 2Mn 2+ + 8H 2O
n (Pb) = n (H 2C 2O 4) =52
n (KMnO 4) 用于还原的H 2C 2O 4的物质的量即为PbO 2的物质的量。
22330.0400030.0055
22
1.00010239.01.234( 1.000)10223.2
1.234
52
()0.250020.000.0400030.000.0400010.001.000()100%19.37%
()100%36.18%
n PbO m m ol
w PbO w PbO ---??????=?-??-??==?==
?=
解二:设试样中含PbO n 1 mmol, PbO 2 n 2 mmol
2242244412152
52
()()()()
20.250020.000.0400030.00 4.000
H C O H C O K M nO K M nO n n c V c V +=-
=?-
??=
441225252
()()0.0400030.00 3.000
K M nO K M nO n n c V +=
=
??=
解方程组得:122.000; 1.000n mmol n mmol ==
231322()
2.0001022
3.2
1.234
()
1.00010239.2
1.234
()36.18%
()19.39%
s
s
n M PbO m n M PbO m PbO PbO w w --????=
==
==
=
21.某硅酸盐试样 1.000 g ,用重量法测得(Fe 2O 3+Al 2O 3)的总量为0.5000 g 。将沉淀溶解在酸性溶液中,并将Fe 3+
还原为Fe 2+
,然后用 0.03000 mol ·L -1
K 2Cr 2O 7溶液滴定,用去25.00mL 。计算试样中FeO 和Al 2O 3的质量分数。
解:
7226()()
60.0300025.0071.84
1.000
()100%100%
32.33%
s c K C r O V M FeO m F eO w ??????=
=
=
232372212
12
0.50006()()
0.500060.0300025.00159.69
1.000
()100%100%
14.07%
s
c K C r O V M Fe O m Al O w ?-?-?????=
=
=
22.今有 25.00 mL KI 溶液,用 10.00 mL 0.05000 mol ·L -1 KIO 3溶液处理后,煮沸溶液以除去I 2。冷却后,加入过量KI 溶液使之与剩余的KIO 3反应,然后将溶液调至中性。析出的 I 2用 0.1008 mol ·L -1 Na 2S 2O 3溶液滴定,用去21.14mL ,计算 KI 溶液的浓度。
解:5 I -+ IO 3-+ 6H +
== 3I 2 + 3H 2O (1) I 2 + S 2O 32- == 2 I -+ S 4O 62- (2)
由反应(1)可知:n (KI) = 5n (KIO 3) (3)
由反应(1)、(2)可知,在返滴定时:
1 S 2O 32-
~12I 2 ~16KIO 3 , 即n (KIO 3) =16n (Na 2S 2O 3) (4) 由(3)、(4)可知:
23231
6
()()()5[]K I IO S O n n n -
-
=-
1
22332323116
6
5[()()()()]
5(0.0500010.000.100821.14)
25.00
()
()0.02897c IO V IO c S O V S O V KI KI mol L
c -----
-?-???=
==
23.某一难被酸分解的 MnO--Cr 2O 3矿石2.000 g ,用 Na 2O 2熔融后,得到 Na 2MnO 4
和Na 2CrO 4溶液。煮沸浸取液以除去过氧化物。酸化溶液,这时MnO 42-
歧化为MnO 4-
和
MnO 2,滤去MnO 2。滤液用 0.1000 mol ·L -1 FeSO 4溶液50.00mL 处理,过量FeSO 4用0.01000 mol ·L -1 KMnO 4溶液滴定,用去 18.40mL 。 MnO 2沉淀用0.1000 mol ·L -1 FeSO 4溶液 10.00mL 处理,过量FeSO 4用0.01000 mol ·L -1 KmnO 4溶液滴定,用去 8.24mL 。求矿样中MnO 和Cr 2O 3的质量分数。
解:MnO + 2Na 2O 2 + H 2O == MnO 42- + 2OH -+ 4 Na + 3MnO 42- + 4H + === 2 MnO 4- + MnO 2↓ + 2H 2O
MnO 4-
+ 5Fe 2+ + 8H + == Mn 2+ + 5Fe 3+
+ 4H 2O MnO 2 + 2Fe 2+ + 4H + ==== Mn 2+ + 2Fe 3+
+ 2H 2O Cr 2O 72- + 6Fe 2+ +14H + ==2Cr 3+ + 6Fe 3+ + 7H 2O 3MnO ~ 3MnO 42- ~ 2 MnO 4-; 432
()()n MnO n MnO -
= 且 24()5()n Fe n K M nO += 故:
222244[()()5()()]
(0.100010.0050.010008.24)70.932.000
32
32
() 3.13%
s c Fe V Fe c K M nO V K M nO m M nO w ++-?-???=
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=
又Cr 2O 3 ~ Cr 2O 72- ~ 6Fe 2+ 故n (Cr 2O 3)=16
n (Fe 2+
) 2
3
221414222424231122442316
3232
{[()()5()()]()5}()
1{[0.100050.0050.0100018.()1263
16
[()()5()()][()()5()()]5](){[}s s
c Fe V Fe c K M nO V K M nO n M nO M C r O m m C r O w c Fe V Fe c K M nO V K M nO c Fe V Fe c K M nO V K M nO M C r O +
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40][0.100010.0050.010008.24]5}151.992.000
1.44%
-?-????=
24.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,NO 2溶于水后形成 HNO 3。此 HNO 3用 0.01000 mol ·L -1
NaOH 溶液滴定,用去 20.00 mL 。求试样中NH 3的质量分数。
(提示:NO 2溶于水时,发生歧化反应 3NO 2+ H 2O === 2HNO 3+ NO ↑) 解:1 NH 3~ 1 NO ~ 1 NO 2 ~ 2
3
HNO 3 ~
23NaOH 即332
(NH )() =
NaOH n n
33()()()
0.0100020.0017.031.0001000
32
32
()0.51%
s c N aO H V N aO H M N H m N H w ????=
=
=
25.称取含有As 2O 3和As 2O 5试样1.5000 g ,处理为 AsO 33-和AsO 43-的溶液,然后调节溶液为弱碱性。以淀粉为指示剂,用 0.05000 mol ·L -1碘溶液滴定至终点,消耗30.00mL 。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 2仍以淀粉为指示剂,再以0.3000mol ·L -1 Na 2S 2O 3溶液滴定至终点,消耗30.00 mL 。计算试样中的As 2O 3和As 2O 5的质量分数。
(提示:弱碱性时滴定三价砷,反应如下
H 3AsO 3+ I 3-
+ H 2O === H 3AsO 4+ 3I -
+ 2H +
酸性时反应为
H 3AsO 4+ 3I -+2H + === H 3AsO 3+ I 3-+H 2O
解:n (As 2O 3) =12
n (I 2) 232223()()()
12
0.0500030.00197.841.5000
12
()9.89%
s
c I V I M As O m As O w ????=
==
As 2O 5 ~2AsO 43- ~2I 2 ~ 4 Na 2S 2O 3 ,故n (As 2O 5) =14n (Na 2S 2O 3) 252252323222[()()2()()]()
(0.300030.0020.0500030.00]229.841.500
14
14
()22.98%
s c S O V S O c I V I M As O m As O w ---??-???=
=
=
26.移取一定体积的乙二醇试液,用 50.00mL 高碘酸盐溶液处理。待反应完全后,将混合液调节至pH =8.0,加人过量KI ,释放出的I 2以0.05000 mol ·L -1亚砷酸盐溶液滴定至终点时,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 2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 )。
(提示:反应为
CH 2OHCH 2OH + IO 4-=== 2HCHO + IO 3-+ H 2O
I O 4-+2 I -+H 2O === IO 3-+I 2+2OH - I 2+ AsO 33-
+ H 2O === 2 I -
+ AsO 43-+ 2H +
)
解:m (乙二醇) = [c (AsO 33-)(V 2-V 1)]M(乙二醇)
= (0.05000?(40.10 - 14.30)?62.07
= 80.07 mg
27.移取 20.00mL HCOOH 和 HAc 的混合溶液,以 0.1000 mol ·L -1
NaOH 滴定至终
点时,共消耗25.00 mL 。另取上述溶液20.00mL ,准确加入0.02500 mol ·L -1
KMnO 4溶液50.00mL 。使其反应完全后,调节至酸性,加入0.2000 mol ·L -1 Fe 2+标准溶液40.00mL ,将剩余的MnO 4-及MnO 42-歧化生成的MnO 4-和MnO 2全部还原至Mn 2+,剩余的Fe 2+溶液用上述KMnO 4标准溶液滴定,至终点时消耗24.00mL 。计算试液中HCOOH 和HAc 的浓度各为多少?
(提示:在碱性溶液中反应为
HCOO -+ 2MnO 4-+ 3OH -=== CO 32-+ 2MnO 42-+ 2H 2O 酸化后
2MnO 42-+ 4H + === 2MnO 4-+ MnO 2↓+ 2H 2O )
解:
224122411
52115
2
()
()()()()()()()()K M nO Fe
K M nO V V Fe V Fe H C O O H n H C O O H
H C O O H c V n n c c ++
+
+?--=?=
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1
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50.02500(50.0024.00)0.200040.00
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0.03125()c K M nO V V c Fe V Fe V H C O O H m ol L
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《分析化学》氧化还原滴定课后答案
第6章氧化还原滴定 1.什么是条件电极电位?它与标准电极电位有何区别?影响条件电极电位的因素有哪些? 答:标准电极电位:在离子浓度为1mol/L,气体压强为101.3kPa,温度为25℃时,我们把2H+/H2的电位人为地定为零,这样通过测定H+/H2与其他电对之间的电位差,就可以相对确定每一种电对的电极电位.这样测得的电极电位叫做标准电极电位,用E来表示 条件电位:就是考虑各种影响因素并将其与标准电极电位合并得到的常数,是特定条件下氧化态和还原态的浓度均为1mol/L(或比值C Ox/C Red =1)时的实际电位值。 两者区别:条件电位和标准电极电位不同。对于一定的电极电对,温度一定标准电极电位为一固定值,即标准电极电位是一个热力学常数;条件电位不是一个热力学常数,它的数值与溶液中电解质的组成和浓度,特别是能与电对发生负反应物质的组成和浓度有关。只有在实验条件不变的情况下条件电位才有固定的值。条件电位反映了离子强度与各种副反应的总结果,用它来处理问题,既简便且与实际情况相符。 影响条件电位的因素:(1)离子强度;(2)溶液的酸度;(3)沉淀的生成; (4)络合物的形成 2.如何衡量氧化还原的程度?一个氧化还原反应,其反应越完全,其反应速度是否越快?为什么? 答:氧化还原反应进行的程度可用条件平衡常数K'衡量,K'越大,反应进行得越完全; 一个氧化还原反应,其反应越完全,其反应速度并不一定越快。 因为氧化还原的平衡常数可以判断反应的方向和完全程度,并无法说明反应的速度。氧化还原反应完全程度主要取决与反应物的性质,并与溶液的组成有关(受离子强度、生成沉淀、生成配合物和酸效应等因素影响。)有些氧
高中化学知识点总结氧化还原反应
三、氧化还原反应 1、准确理解氧化还原反应的概念 1.1 氧化还原反应各概念之间的关系 (1)反应类型: 氧化反应:物质所含元素化合价升高的反应。 还原反应:物质所含元素化合价降低的反应。 氧化还原反应:有元素化合价升高和降低的反应。 (2)反应物: 氧化剂:在反应中得到电子(化合价降低)的物质-----表现氧化性 还原剂:在反应中失去电子(化合价升高)的物质-----表现还原性 (3)产物: 氧化产物:失电子被氧化后得到的产物-----具有氧化性 还原产物:得电子被还原后得到的产物-----具有还原性 (4)物质性质: 氧化性:氧化剂所表现出得电子的性质 还原性:还原剂所表现出失电子的性质 注意:a.氧化剂还原剂可以是不同物质,也可以是同种物质 b氧化产物、还原产物可以是不同物质,也可以是同种物质 C.物质的氧化性(或还原性)是指物质得到(或失去)电子的能力,与物质得失电子数目的多少无关(5)各个概念之间的关系如下图 1.2 常见的氧化剂与还原剂 (1)物质在反应中是作为氧化剂还是作为还原剂,主要取决于元素的化合价。 ①元素处于最高价时,它的原子只能得到电子,因此该元素只能作氧化剂,如+7价的Mn和+6价的S ②元素处于中间价态时,它的原子随反应条件不同,既能得电子,又能失电子,因此该元素既能作氧化剂,又能作还原剂,如0价的S和+4价的S ③元素处于最低价时,它的原子则只能失去电子,因此该元素只能作还原剂,如-2价的S (2)重要的氧化剂 ①活泼非金属单质,如F2、Cl2、Br2、O2等。 ②元素处于高价时的氧化物、高价含氧酸及高价含氧化酸盐等,如MnO2,NO2;浓H2SO4,HNO3;
氧化还原滴定法课后练习题及参考答案
氧化还原滴定法课后练习题及参考答案 一、选择题 1.Fe3+/Fe2+电对的电极电位升高和()因素无关。 (A)溶液离子强度的改变使Fe3+活度系数增加(B)温度升高 (C)催化剂的种类和浓度(D)Fe2+的浓度降低 2.二苯胺磺酸钠是K2Cr2O7滴定Fe2+的常用指示剂,它属于() (A)自身指示剂(B)氧化还原指示剂 (C)特殊指示剂(D)其他指示剂 3.间接碘量法中加入淀粉指示剂的适宜时间是()。 (A)滴定开始前(B)滴定开始后 (C)滴定至近终点时(D)滴定至红棕色褪尽至无色时 4.在间接碘量法中,若滴定开始前加入淀粉指示剂,测定结果将() (A)偏低(B)偏高(C)无影响(D)无法确定 5.碘量法测Cu2+时,KI最主要的作用是() (A)氧化剂(B)还原剂(C)配位剂(D)沉淀剂 6.在Sn2+、Fe3+的混合溶液中,欲使Sn2+氧化为Sn4+而Fe2+不被氧化,应选择的氧化剂是( )(>) (A)KIO3(>) (B)H2O2(>) (C)HgCl2(>) (D)SO32-(>) 7.以K2Cr2O7法测定铁矿石中铁含量时,用0.02mol/L K2Cr2O7 滴定。设试样含铁以Fe2O3(其摩尔质量为150.7g/mol)计约为50%,则试样称取量应为( ) (A)0.1g左右(B)0.2g左右(C)1g左右(D)0.35g左右 8.()是标定硫代硫酸钠标准溶液较为常用的基准物。 (A)升华碘(B)KIO3 (C)K2Cr2O7 (D)KBrO3 9.用草酸钠作基准物标定高锰酸钾标准溶液时,开始反应速度慢,稍后,反应速度明显加快,这是()起催化作用。 (A)氢离子(B)MnO4-(C)Mn2+ (D)CO2 10. KMnO4滴定所需的介质是() (A)硫酸(B)盐酸(C)磷酸(D)硝酸 11.在间接碘法测定中,下列操作正确的是( ) (A)边滴定边快速摇动 (B)加入过量KI,并在室温和避免阳光直射的条件下滴定 (C)在70-80℃恒温条件下滴定 (D)滴定一开始就加入淀粉指示剂. 12.间接碘法要求在中性或弱酸性介质中进行测定,若酸度大高,将会( ) (A)反应不定量(B)I2 易挥发 (C)终点不明显(D)I- 被氧化,Na2S2O3 被分解 13.KMnO4法测石灰中Ca含量,先沉淀为CaC2O4,再经过滤、洗涤后溶于H2SO4中,最后用KMnO4滴定H2C2O4,Ca的基本单元为()
(完整)高中化学专题复习之氧化还原反应
高中化学专题复习之—— 氧化还原反应 一、基本概念 概念定义注意点氧化反应物质失去电子的反应物质失去电子的外部表现为化合价的升高还原反应物质得到电子的反应物质得到电子的外部表现为化合价的降低被氧化元素失去电子的过程元素失去电子的外部表现为化合价的升高被还原元素得到电子的过程元素得到电子的外部表现为化合价的降低 氧化产物通过发生氧化反应所 得的生成物 氧化还原反应中,氧化产物、还原产物可以是同一种产物, 也可以是不同产物,还可以是两种或两种以上的产物。如 反应4FeS 2 +11O 2 =2Fe 2 O 3 +8SO 2 中,Fe 2 O 3 和SO 2 均既为氧化产 物,又为还原产物。 还原产物 通过发生还原反应所得的生成物 氧化剂得到电子的反应物常见氧化剂:(1)活泼的非金属单质;如卤素单质(X 2 )、O 2 、 S等(2)高价金属阳离子;如Fe3+、Cu2+等(3)高价或较高价 含氧化合物;如MnO 2 、浓H 2 SO 4 、HNO 3 、KMnO 4 等(4)过氧化 物;如Na 2 O 2 、H 2 O 2 等 还原剂失去电子的反应物常见还原剂:①活泼或较活泼的金属;如K、Na、Z n 、Fe 等②一些非金属单质;如H 2 、C、Si等③较低态的化合物; CO、SO 2 、H 2 S、Na 2 SO 3 、FeSO 4 氧化性得到电子的能力物质的氧化性、还原性的强弱与其得失电子能力有关,与 得失电子的数目无关。 还原性失去电子的能力 ⑵.基本概念之间的关系: 氧化剂有氧化性化合价降低得电子被还原发生还原反应生成还原产物 还原剂有还原性化合价升高失电子被氧化发生氧化反应生成氧化产物 例1、制备氰化钙的化学方程式为CaCO3+ 2HCN = Ca(CN)2 + CO↑+ H2↑+ CO2↑,在反应中() A. 氢元素被氧化,碳元素被还原 B. HCN既是氧化剂又是还原剂 C. Ca(CN)2是氧化产物,H2是还原产物 D. CO为氧化产物,H2为还原产物 解析:本题考查氧化还原反应的有关概念。 CaCO3+ 2HCN = Ca(CN)2 + CO↑+ H2↑+ CO2↑(注意生成物中CO2碳元素来自CaCO3,它的化合价在反应前后没有发生变化),即氢元素化合价降低,碳元素化合价升高,故HCN既是氧化剂又是还原剂,Ca(CN)2 是氧化产物,H2是还原产物。答案:B、C。
高中化学氧化还原反应教案
氧化还原反应 氧化还原反应与四大基本反应类型的关系①置换反应都是氧化还原反应; ③有单质生成的分解反应是氧化还原反 应; ④有单质参加的化合反应也是氧化还原反 应。 从数学集合角度考虑: 氧化还原反应的概念 1.基本概念 . 2.基本概念之间的关系:
氧化剂 有氧化性 化合价降低 得电子 被还原 发生还原反应生成还原产物 还原剂 有还原性 化合价升高 失电子 被氧化 发生氧化反应生成氧化产物 [例1]金属钛(Ti)性能优越,被称为继铁、铝制后的“第三金属”。工业上以金红石为原料制取Ti的反应为: aTiO2+ bCl2+ cC aTiCl4+ c CO ……反应① TiCl4+2Mg Ti + 2MgCl2 ……反应② 关于反应①、②的分析不正确的是() ①TiCl4在反应①中是还原产物,在反应②中是氧化剂; ②C、Mg在反应中均为还原剂,被还原; ③在反应①、②中Mg的还原性大于C,C的还原性大于TiCl4; ④a=1,b=c=2; ⑤每生成19.2 g Ti,反应①、②中共转移4.8 mol e-。 A.①②④B.②③④C.③④D.②⑤ 标电子转移的方向和数目(双线桥法、单线桥法) ①单线桥法。从被氧化(失电子,化合价升高)的元素指向被还原(得电子,化合价降低)的元素,标明电子数目,不需注明得失。例: MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O ②双线桥法。得失电子分开注明,从反应物指向生成物(同种元素)注明得失及电子数。例: MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 两类特殊的化学反应 ①歧化反应,同种元素同价态在反应中部分原子化合价升高,部分原子化合价降低。例: 3Cl2+6KOH KClO3+5KCl+3H2O ②归中反应。不同价态的同种元素的原子在反应中趋于中间价态,解此类题最好将该元素的不同价态用数轴标出,变化的区域只靠拢,不重叠。例: 得2e-—— 2e- 失2e-— — 失5e 得5×e
氧化还原滴定法答案
第七章氧化还原滴定法 第一节氧化还原平衡 1 对 Ox-Red 电对, 25℃ 时条件电位(E?) 等于 (D ) (A) E?+ 0059 . lg n a a Ox Red (B) E ?+ 0059 . lg n c c Ox Red (C) E?+ 0059 . lg n a a γ γ Ox Ox Red Red ? ? (D) E? + 0059 . lg n a a γ γ Ox Red Red Ox ? ? 2 为降低某电对的电极电位, 可加入能与( 氧化 )态形成稳定络合物的络合剂; 若要增加电极电位, 可加入能与 ( 还原 )态形成稳定络合物的络合剂。 3. MnO 4 -/Mn2+电对的条件电位与pH的关系是 ( B ) (A) E?= E? -0.047pH (B) E?= E? -0.094pH (C) E?= E? -0.12pH (D) E?= E? -0.47pH 4. Fe3+与 Sn2+反应的平衡常数对数值(lg K)为 ( B ) (E? (Fe3+/Fe2+)= 0.77 V, E? (Sn4+/Sn2+)= 0.15 V) (A) (0.77-0.15)/0.059 (B) 2×(0.77-0.15)/0.059 (C) 3×(0.77-0.15)/0.059 (D) 2×(0.15-0.77)/0.059 5. 当两电对的电子转移数均为2时,为使反应完全度达到99.9%,两电对的条件电位至少大于 ( B ) (A) 0.09V (B) 0.18V (C) 0.27V (D) 0.36V 6 若两电对的电子转移数分别为 1 和 2, 为使反应完全度达到 99.9%, 两电对的条件电位差至少应大于 ( C ) (A) 0.09V (B) 0.18V (C) 0.27V (D) 0.36V 7. 欲以氧化剂O T 滴定还原剂Rx, O T +n1e=R T Ox=Rx-n2e,设n1=n2=1,要使化 学计量点时,反应的完全程度达到99.9%,两个半反应的标准电位的最小差值应为 ( B )
高中化学氧化还原反应的练习题
高中化学氧化还原反应的练习题 1. 将木炭与氧化铜的粉未混合加热,可得到红色的铜。试写出其反应的化学方程式,指出其中的氧化反应与还原反应并考虑它们的关系。 思路解析:C+2CuO 2Cu+CO2↑,从反应过程来看,氧化铜失去氧原子被还原为铜,炭得到氧原子被氧化为二氧化碳,前者为还原反应,后者为氧化反应,两者在一个反应中同时进行,氧原子在两个反应中进行传递。 答案:氧化铜失去氧原子被还原为铜,炭得到氧原子被氧化为二氧化碳,前者为还原反应,后者为氧化反应,两者在一个反应中同时进行,氧原子在两个反应中进行传递 2. 生活中有很多氧化反应,如金属腐蚀、细胞老化。请你总结氧化反应的本质,然后再在你的生活中找一找,还有哪些是氧化反应。 思路解析:金属腐蚀是金属的化合价升高,细胞老化可能是得到了氧原子或失去了氢原子,其实质还是化合价升高。生活中最典型的莫过于燃烧反应,燃烧的物质总是得到氧原子化合价被氧化。 答案:实质是化合价升高。燃烧也是氧化反应。(其他合理答案亦可) 3. 根据以下几种常见元素原子的原子结构示意图,指出它们在化学反应中得失电子的趋势。 氢氧氖钠镁氯 思路解析:最外层电子数越多,电子层数越少,得电子能力越强。 答案:氧和氯主要得电子,钠和镁主要失电子,氢得失电子能力都不强;氖则既不易得电子,又不易失电子。 4. 比较氯化钠和氯化氢的形成过程,总结其区别与联系。 思路解析:分析氯化钠和氯化氢形成过程中电子的得失或转移、化合价的变化情况。
答案:氯元素的原子在氯化钠和氯化氢形成的过程中化合价都降低了,被还原,发生的是还原反应;钠元素的原子失去电子,化合价升高被氧化,发生的是氧化反应;氢元素虽然不能得到电子,但它与氯原子共用的电子对偏离氢原子,氢的化合价升高,被氧化,发生的是氧化反应 10分钟训练(强化类训练,可用于课中) 1. (2004 全国春季高考理综)在下图所表示的粒子中,氧化性的是( ) A. B. C. D. 思路解析:氧化性的本质是物质得电子的能力,从粒子结构示意图可以很清 楚地知道:最容易得电子的是 B 项中粒子。 答案:B 2. 下列叙述正确的是( ) A. 元素的单质可由氧化或还原含该元素的化合物来制得 B. 得电子越多的氧化剂,其氧化性就越强 C. 阳离子只能得到电子被还原,只能作氧化剂 D. 含有价元素的化合物不一定具有强的氧化性 思路解析: A 项正确,一般金属用还原其相应化合物的方法获得,非金属用氧化其相应化合物的方法获得;B 项将得电子能力与得电子多少混为一谈,实际上氧化性只与得电子能力有对应关系;C 项绝对化,也有阳离子如Fe2+可以继续被氧化,作还原剂;D 项正确,如H2O 中H 元素就是价,但它只有极弱的氧化性。 答案:AD 3. 下列有关氧化还原反应的叙述正确的是( )
高考化学氧化还原滴定相关计算
高考化学氧化还原滴定相关计算 1.(2017年天津高考)用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。 Ⅰ.准备标准溶液 a.准确称取AgNO3基准物g(mol)后,配制成250 mL标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存备用。 b.配制并标定100 mL mol·L1 NH4SCN标准溶液,备用。 Ⅰ.滴定的主要步骤 a.取待测NaI溶液mL于锥形瓶中。 b.加入mL mol·L1 AgNO3溶液(过量),使I完全转化为AgI沉淀。 c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。 d.用mol·L1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。e.重复上述操作两次。三次测定数据如下表: f.数据处理。 回答下列问题: ⑴将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有__________。 ⑵AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是___________________________。 ⑶滴定应在pH<的条件下进行,其原因是___________________________________。 ⑷b和c两步操作是否可以颠倒________________,说明理由________________________
⑸所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为_____mL,测得c(I)=__________mol·L1。 ⑹在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为___________________ ⑺判断下列操作对c(I)测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”) ①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果_________________ ②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果___________________ 2.测定绿矾产品(FeSO47H2O)(Mr=278)中Fe2+含量的方法是: a.称取绿矾产品,溶解,在250mL容量瓶中定容; b.量取待测溶液于锥形瓶中; c.用硫酸酸化的LKMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为 ⑴Fe2+和MnO4-反应的离子方程式为 ⑵判断达到滴定终点的现象为 ⑶计算上述样品中FeSO47H2O的质量分数为(用小数表示,保留三位小数)。 3.某废水中含有Cr2O2-7,为了处理有毒的Cr2O2-7,需要先测定其浓度:取20 mL废水,加入适量稀硫酸,再加入过量的V1 mL c1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液,充分反应(还原产物为Cr3+)。用c2 mol ·L-1 KMnO4溶液滴定过量的Fe2+至终点,消耗KMnO4溶液V2 mL。则原废水中c(Cr2O2-7)为(用代数式表示)() mol·L-1mol·L-1 mol·L-1mol·L-1 4.探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O (Mr=250)含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取mL,消除干扰离子后,用c m o l LL-1 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下:Cu2+ + H2Y2-=CuY2-+ 2H+ ⑴写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω=_____________________________ ; ⑵下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。 a.未干燥锥形瓶b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 c.未除尽可与EDTA反应的干扰离子
高一化学氧化还原反应精选练习题
强电解质: 1、强酸:HCl 盐酸 H 2SO 4 硫酸 HNO 3 硝酸 HBr氢溴酸 HI氢碘酸 HCLO 4 高氯酸 2、强碱:NaOH KOH Ba(OH) 2 Ca(OH) 2 3、绝大多数盐:高中见到的盐全部是强的电解质 金属化合物:a、氧化物:氧化钙CaO 氧化钠NaCl 氧化镁MgO 氧化Al 2O 3 氧化锌 ZnO 氧化盐铁FeO 氧化铁Fe 2 O 3 氧化铜CuO 氧化汞HgO 氧化银AgCl b、过氧化合物:过氧化钠Na 2O 2 c、金属碳化物:碳化钙CaC 2 d、金属硫化物:硫化钙CaS 2二硫化亚铁FeS 2 弱电解质: 1、弱酸:碳酸H 2CO 3 亚硫酸H 2 SO 3 醋酸CH 3 COOH 氢硫酸H 2 S 氢氟酸HF 硅酸H 2SiO3 原硅酸H 3 SiO 4 所有的有机酸 2、弱碱:一水合氨NH3.H2O 所有的除强碱的氢氧化金属R(OH) 3、水H2O也是弱电解质 非电解质: 1、非金属氧化物:二氧化碳二氧化硫一氧化碳三氧化硫二氧化氮 一氧化氮 2、大多数有机物:甲烷乙醇蔗糖(有机酸和有机盐除外) 3、非金属化合物:氨气 (1)氧化反应:失去电子(化合价升高 )的反应。 (2)还原反应:得到电子(化合价降低 )的反应。 (3)氧化剂(被还原 ):得到电子的反应物(所含元素化合价降低的反应物)。 (4)还原剂(被氧化 ):失去电子的反应物(所含元素化合价升高的反应物)。 (5)氧化产物:还原剂失电子被氧化后的对应产物(包含化合价升高
的元素的产物)。 (6)还原产物:氧化剂得电子被还原后的对应产物(包含化合价降低的元素的产物)。 (7)强氧化剂与强还原性相遇时,一般都会发生氧化还原反应。 如:H2SO4(浓)与金属、H2S、S2-、HI、I-、HBr、Br-、Fe2+、P等。 Cl 2与金属、H 2 S、S 2 -、HI、I-、HBr、Br-、Fe 2 +、H 2 、SO2、、H2SO3等。 HNO3与金属、H2S、S2-、HI、I-、HBr、Br-、Fe2+、P、SO2、、H2SO3等。 (8).元素处于最高价时只有氧化性,在反应中只作氧化剂; 元素处于最低价时只有还原性,在反应中只作还原性; 元素处于中间价态时,在反应中化合价既可升高又可降低,既有氧化性又有还原性,既可作氧化剂又可作还原性。 练习题 1下列类型的反应,一定发生电子转移的是( ) A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应2下列有关氧化还原反应的叙述中正确的是( ) A.在反应中不一定所有元素化合价都发生变化 B.肯定有一种元素被氧化另一种元素被还原 C.非金属单质在反应中只能得电子 D.金属单质在反应中失电子被还原 3已知下列反应: 2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2① 2FeCl2+Cl2===2FeCl3② I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI③
第七章氧化还原滴定法课后习题和答案解析
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。
(完整版)氧化还原滴定法试题(判断题)
氧化还原滴定法试题(判断题) 1. 定量分析过程大致分为:取样;试样的储存、分解与制备;消除干扰;分析测 定;计算分析结果等五个步骤。(√ ) 2. 准确度是保证精密度的前提。(× ) 3. 高锰酸钾滴定草酸时,高锰酸钾的颜色消失由快到慢。(×) 4. 氧化还原滴定突跃的大小取决于反应中两电对的电极电势值的差。(√) 5. K2Cr2O7可在HCl介质中测定铁矿中Fe的含量(√)。 6. 氧化还原滴定中,溶液pH值越大越好(×) 7. 氧化还原指示剂必须是氧化剂或还原剂(×)。 8. 增加溶液的离子强度,Fe3+/Fe 2+电对的条件电势将升高(×)。 9. 氧化还原滴定法适用于具有氧化还原物质的滴定分析(√)。 10. 利用氧化还原电对的电极电位,可以判断氧化还原反应进行的程度(√)。 11. 氧化还原滴定中,化学计量点时的电位是由氧化剂和还原剂的标准电极电位的决定的(×)。 12. 氧化态和还原态的活度都等于1mol.L-1 时的电极电位,称为标准电位。它是一个常数,不随温度而变化。(√) 13. 在歧化反应中,有的元素化合价升高,有的元素化合价降低。(× )14.由于EΘAg+/Ag > E ΘC u2+/Cu,故Ag的氧化性比Cu强。(×) 15. 电极的EΘ值越大,表明其氧化态越容易得到电子,是越强的氧化剂。(√) 16. 标准氢电极的电势为零,是实际测定的结果。(×) 17. 氧化数在数值上就是元素的化合价(×)。 18. 氧化数发生改变的物质不是还原剂就是氧化剂(×)。 19. 任何一个氧化还原反应都可以组成一个原电池(√)。 20. 两根银丝分别插入盛有0.1 mol ·L-1和 1 mol ·L-1 AgNO3溶液的烧杯中,且
最新高考化学考点总结-氧化还原反应
最新高考化学考点总结-氧化还原反应及其配平 1.复习重点:1、氧化还原反应概念。 2、电子守恒原理的应用。 3、根据化合价升降总数守恒配平化学反应方程式。2.难点聚焦 氧化还原反应中的概念与规律: 一、五对概念 在氧化还原反应中,有五对既相对立又相联系的概念。它们的名称和相互关系是: 二、五条规律 1、表现性质规律 同种元素具有多种价态时,一般处于最高价态时只具有氧化性、处于最低价态时只具有还原性、处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。 2、性质强弱规律 3、反应先后规律 在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种还原剂时,若加入氧化剂,则它首先与溶液中最强的还原剂作用;同理,在浓度相差不大的
溶液中,同时含有几种氧化剂时,若加入还原剂,则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。例如,向含有FeBr2溶液中通入Cl2,首先被氧化的是Fe2+ 4、价态归中规律 含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”的规律。 5、电子守恒规律 在任何氧化—还原反应中,氧化剂得电子(或共用电子对偏向)总数与还原剂失电子(或共用电子对偏离)总数一定相等。 三.物质氧化性或还原性强弱的比较: (1)由元素的金属性或非金属性比较 <1>金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱 非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱 (2)由反应条件的难易比较 不同的氧化剂与同一还原剂反应时,反应条件越易,其氧化剂的氧化性越强。如: 前者比后者容易发生反应,可判断氧化性:。同理,不同的还原剂与同一氧化剂反应时,反应条件越易,其还原剂的还原性越强。 (3)根据被氧化或被还原的程度不同进行比较 当不同的氧化剂与同一还原剂反应时,还原剂被氧化的程度越大,氧
高中化学 氧化还原滴定 含答案解析版
氧化还原滴定 一.实验题(共1小题) 1.氧化还原滴定实验与酸碱中和滴定原理相似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之),现用0.1000mol?L﹣1酸性KMnO4溶液(标准液)滴定未知浓度的H2O2水溶液(待测液),反应离子方程式是:2MnO4﹣+5H2O2+6H+═2Mn2++5O2↑+8H2O,请回答下列问题: (1)该滴定实验一定不需要用到下列仪器或用品中的(填字母). A.酸式滴定管(50.00mL)B.碱式滴定管(50.00mL)C.白纸D.锥形瓶E.铁架台F.滴定管夹G.量筒(10mL) (2)该滴定实验中是否需要添加指示剂(填“是”或“否”). (3)滴定管在使用前,首先要进行的操作是:. (4)在滴定过程中,下列操作会使过氧化氢溶液测定浓度比实际浓度偏高的是 ①盛装标准液的滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗 ②锥形瓶中有少量蒸馏水,实验时没有烘干处理 ③读数时,滴定前平视,滴定后俯视 ④滴定前盛装标准液的滴定管尖端气泡未排除,滴定后气泡消失 A.②③B.①④C.①③D.③④ (5)进行该实验时,数据记录如表: 实验序号未知浓度的H2O2溶液体积/mL 标准酸性KMnO4溶液体积 /mL 1 25.00 35.03 2 25.00 34.97 3 25.00 32.03 则H2O2溶液的浓度为. 二.解答题(共4小题) 2.纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用.制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2?xH2O,经过滤、水洗,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2.用
现代分析仪器测定TiO2粒子的大小.用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件 下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+.请回答下列问题: (1)TiCl4水解生成TiO2?x H2O的化学方程式为 (2)玻璃棒有多种用途,下列实验操作中玻璃棒的作用完全相同的是(填字母)①测定醋酸钠溶液的pH ②加热食盐溶液制备NaCl晶体 ③配制0.1mol/L的硫酸溶液④用淀粉﹣KI试纸检验溶液中氧化性离子 ⑤配制10%的硫酸钠溶液 A.①⑤B.②⑤C.①④D.③④ (3)水洗时检验TiO2?x H2O已洗净的方法是 (4)下列可用于测定TiO2粒子大小的方法是(填字母代号) a.核磁共振氢谱b.红外光谱法c.质谱法d.透射电子显微镜法 (5)滴定终点的现象是 (6)滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为Mg?mol﹣1)试样w g,消耗c mol?L﹣1 NH4Fe(SO4) 标准溶液V mL,则TiO2质量分数表达式为% 2 (7)下列操作会导致TiO2质量分数测定结果偏高的是 A.滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面 B.配制标准溶液时,烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出 C.容量瓶清洗之后,未干燥 D.配制标准溶液定容时,俯视刻度线. 3.硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O](俗称莫尔盐),较绿矾稳定,在氧化还原滴定分析中常用来配制Fe2+的标准溶液. (1)制备莫尔盐的流程如图: ①用热的Na2CO3溶液清洗废铁屑的目的是. ②其中最后一步用少量无水乙醇洗涤晶体目的是. (2)现取0.4gCu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用40mL0.150mol?L﹣1KMnO4溶液处理,
高中化学氧化还原专题练习题(答案)
高三一轮复习氧化还原反应专题练习 可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 C-23 一、选择题(本题包括15 小题,每小题 3 分,共45 分,每小题只有一个选项符合题意。) 1.硒是人体微量元素中的“抗癌之王”,补充适量的硒还可以延缓衰老。中国科学家尝试用Na2SeO3 清除人体内能加速人体衰老的活性氧。下面有关Na2SeO3 在该反应的作用说法正确的是(A) A.该反应中是还原剂B.既是氧化剂又是还原剂 C.反应过程中Se 的化合价从+2→+4 D.既不是氧化剂又不是还原剂 2.氢化亚铜(CuH)是一种难溶的物质,可用CuSO4 溶液和“另一种物质”在40oC~50oC 时反应来制备,CuH不稳定,它既能与HCl 反应产生气体,又能在氯气中燃烧,以下有关判断不正确的是(D) A .CuH既可做氧化剂又可做还原剂 B .另一种物质一定具有还原性 C .CuH跟HCl 反应的化学方程式为:2CuH+2HCl=CuC2l+2H2↑+Cu D .CuH在Cl 2 燃烧的化学方程式为:CuH+Cl2 CuCl+HCl 3.下列叙述中正确的是 A A.元素的单质可由氧化含该元素的化合物来制得 B.失电子越多的还原剂,其还原性就越强 C.阳离子只能得电子被还原,作氧化剂 D.含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性 2+ 还原性的强弱与失电子多少无关, B 错,Fe 有还原性, C 错,NaCl 没有强氧化性, D 错 4.据广州日报:2008 年2 月23 日深圳市龙岗宝龙工业区小食店发生疑似食物中毒事件,经调查该事件已 正式确定为食品或水受到亚硝酸盐污染而引起的中毒事件。为了食品安全,可以用酸性高锰酸钾溶液进行 -- +NO- 2+ 滴定实验,定量检测NaNO2 的含量:NO2 +MnO4 +H +Mn +H2O(未配平)。下列叙述中错误的 3 是C A.滴定过程中不需加入指示剂 B.滴定实验后溶液的pH增大 C.滴定实验时酸性高锰酸钾溶液盛装在碱式滴定管中 D.1molKMnO4 参加反应时消耗 2.5molNaNO2 根据溶液颜色变化,可以确定滴定终点,不需加入指示剂, A 对;该反应中消耗H +,滴定实验后pH增大, B 对;高锰酸钾溶液盛装在碱式滴定管下端的橡胶部分, C 错;该反应中亚硝酸钠作还原剂,KMnO4 作氧化剂, -Mn -NO-,根据得失电子守恒,1molKMnO 2+ A 对;MnO4 ,NO2 4参加反应时消耗 2.5molNaNO2,D 3
高一化学氧化还原反应经典总结
氧化还原反应1、从得失氧的角度认识氧化还原反应:根据反应物中物质是否得到氧或者失去氧,将化学反应分为氧化反应和还原反应; 注:氧化反应和还原反应一定是同时发生的; 2、从化合价升降角度认识氧化还原反应:元素化合价升高的反应时氧化反应;元素化合价降低的反应是还原反应; 注:凡是有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应,氧化还原反应不一定有氧的得失; 3、从电子转移角度认识氧化还原反应:①从电子得失的角度分析,失电子,化合价升高,被氧化;得电子,化合价降低,被还原;②从共用电子对角度分析,非金属原子间不易得失电子形成化合物,它们通过共用电子对达到8(2)个电子的稳定结构。电子对常偏向其吸引力较强的原子(显负价),而偏离其吸引力较弱的原子;注:氧化还原反应的本质:有电子转移(电子得失或共用电子对偏离)的反应; 氧化反应的本质:元素失去电子或者共用电子对偏离的反应; 还原反应的本质:元素得到电子或者共用电子对偏向的反应; 4、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系: 化合反应:有单质参加的化合反应都是氧化还原反应; 分解反应:有单质生成的分解反应都是氧化还原反应; 置换反应:所有的置换反应都是氧化还原反应; 复分解反应:复分解反应都不是氧化还原反应; 注:有单质参加的反应不一定都是氧化还原反应,例如氧气在放电的情况下可以生成臭氧; 5、氧化剂:在氧化还原反应中得到电子的物质;
还原剂:在氧化还原反应中失去电子的物质; 氧化剂具有氧化性:物质中所含元素的原子或离子得电子能力越强,则物质的氧化性就越强; 还原剂具有还原性:物质中所含元素的原子或离子失电子能力越容易,则物质的还原性就越强; 氧化产物:物质失电子被氧化的生成物,具有得电子的性质(氧化性); 还原产物:物质得电子被还原的生成物,具有失电子的性质(还原性); 注:还原剂:有还原性,被氧化,化合价升高,失电子,发生氧化反应,转化成氧化产物 氧化剂:有氧化性,被还原,化合价降低,得电子,发生还原反应,转化成还原产物 6、常见的氧化剂和还原剂: 常见的氧化剂:①活泼的非金属单质:O2,Cl2,Br2,I2②高价金属阳离子:Fe3+,Cu2+,Ag+ ③高价或较高价含氧化合物:MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、HNO3、H2SO4、KClO3④其他:H2O2,Na2O2; 常见的还原剂:①活泼或较活泼金属:K,Na,Ca,Mg,Al,Zn,Fe;②某些非金属单质:C,H2;③低价金属阳离子:Cu+,Fe2+;④非金属阴离子:S2-,I-,Br-,Cl-; ⑤较低价化合物:CO,SO2,H2S,NH3; 注:若元素处于最高价态,则只表现氧化性,作氧化剂;若元素处于最低价态,则只表现还原性,作还原剂;若元素处于中间价态,则既表现氧化性又表现还原性,既可作氧化剂又可作还原剂; 7、氧化剂、还原剂强弱的判断; ①根据金属活动顺序判断:在金属活动顺序表中,从左到右原子的还原性逐渐减弱,
(原创)高考总复习-氧化还原滴定专项训练(附带详解答案)
高考氧化还原滴定专项训练 在高考化学中,氧化还原滴定实验是一类新兴的题型,对考生氧化还原反应的能力要求很高。下面是近几年来高考题模拟题中设计比较新颖的氧化还原滴定题目,供大家参考。 1.(’08江苏15)金矿开采、冶炼和电镀工业会产生大量含氰化合物的污水,其中含氰化合 的形式存在于水中。测定污水中含氰化合物物以HCN、CN-和金属离子的配离子M(CN) m n 含量的实验步骤如下: ①水样预处理:水样中加入磷酸和EDTA,在pH<2的条件下加热蒸馏,蒸出所有的HCN,并用NaOH溶液吸收。②滴定:将吸收液调节至pH>11,以试银灵作指示剂,用AgNO3标准溶液滴定终点时,溶液由黄色变成橙红色。 Ag++2CN-[Ag(CN)2]- 根据以上知识回答下列问题: (1)水样预处理的目的是。(2)水样预处理的装置如右图,细导管插入吸收液中是为了。(3)蒸馏瓶比吸收液面要高出很多,其目的是。(4)如果用盐酸代替磷酸进行预处理,实验结果将(填“偏高”“无影响”或“偏低”)。 (5)准确移取某工厂污水100 mL,经处理后用浓度为0.010 00 mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定,终点时消耗了21.00 mL。此水样中含氰化合物的含量为 mg·L-(以CN-计,计算结果保留一位小数)。 2.(2008浙大附中理综模拟考试)时钟反应或振荡反应提供了迷人课堂演示实验,也是一个活跃的研究领域。测定含I-浓度很小的碘化物溶液时,利用振荡反应进行化学放大,以求出原溶液中碘离子的浓度。主要步骤是 ①在中性溶液中,用溴将试样中I-氧化成IO3—,将过量的溴除去 ②再加入过量的碘化钾,在酸性条件下,使IO3—完全转化成I2 ③将②中生成的碘完全萃取后,用肼将其还原成I-,方程式为H2N-NH2+2I2→4I-+N2↑+4H+ ④将生成的I-萃取到水层后用①法处理。 ⑤将④得到的溶液加入适量的KI溶液,并用硫酸酸化。
精选高一化学氧化还原反应习题及答案解析
第二章第三节氧化还原反应 一、选择题(只有1个正确答案;共6小题,每小题3分,共18分。) 1.有关氧化还原反应实质的说法中正确的是()A.是否有元素的电子转移B.是否有元素的化合价的变化 C.是否有氧元素的参加D.是否有原子的重新组合 2.下列有关四种基本反应类型与氧化还原反应关系的说法中正确的是()A.化合反应一定是氧化还原反应B.分解反应一定不是氧化还原反应 C.置换反应一定是氧化还原反应D.复分解反应不一定是氧化还原反应 3.下列有关实验室制取气体的反应中,其原理不属于氧化还原反应的是()A.实验室中用稀硫酸与锌粒反应制取H2B.实验室中用浓盐酸与二氧化锰加热制Cl2(见P3-20) C.实验室中用高锰酸钾加热分解制取O2D.实验室中用稀盐酸与石灰石反应制取CO2 4.下列化学反应中,属于氧化还原反应的是()A.Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl B.Fe+CuSO4===Cu+FeSO4 C.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O D.CaO+H2O===Ca (OH)2 5.氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。下列生产、生活中的事例不属于氧化还原反应的是A.金属冶炼 B.燃放鞭炮C.食物腐败D.点制豆腐 6.从硫元素的化合价态上判断,下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是()A.Na2S B.S C.SO2 D.H2SO4 二、选择题(有1-2个答案,只有一个正确选项的,多选不给分;有两个正确选项的,选对一个给2分, 选错一个该小题不给分。共10小题,每小题4分,计40分。) 7.下列说法中,能够判断一个反应是否是氧化还原反应的是()A.反应前后,元素是否有电子转移 B.反应前后,元素是否有化合价变化 C.反应前后,是否有氧元素参加 D.反应前后,是否有氢元素参加 8.对溶液中的离子反应存在下列几种说法,其中正确的是()A.不可能是氧化还原反应B.只能是复分解反应 C.可能是置换反应 D.可能是化合反应 9.下列水溶液中的各组离子因为发生氧化还原反应而不能大量共存的是()A.Na+、Ba2+、Cl-、SO42-B.Ca2+、HCO3-、C1-、K+
氧化还原滴定法知识点
氧化还原滴定法知识点 1.条件电位的数值:条件电位的数值除与电对的标准电位有关外,还与溶液中电解质的组 成和浓度以及能与电对发生副反应的物质的组成和浓度有关。 2.影响条件电位的因素:即影响电对物质的活度系数和副反应系数的因素,主要有:盐效 应、酸效应、生成沉淀、生成络合物。 3.影响氧化还原速率的因素:氧化剂和还原剂的性质,反应物的浓度,溶液的温度,催化 剂的作用。 4.间接碘量法加入淀粉指示剂的适宜时间:滴定至近终点时。 5.选择合适的指示剂: (1)以KMnO4滴定H2C2O4:自身指示剂 (2)以I2滴定维生素C:淀粉 (3)以Ce4+滴定Fe2+:二苯胺磺酸钠 (4)以KBrO3滴定Na2S2O3 6.选择合适的滴定方法: (1)测定KBrO3含量:碘量法 (2)测定微量水分的氧化还原滴定法:碘量法 7.用EDTA测定含有Ca2+、Mg2+的溶液中的Ca2+:应先消除Mg2+的干扰,宜采用控制酸度法。 8.间接碘量法防止I2挥发的方法:加入过量的KI、在室温下进行滴定、使用碘量瓶。 9.配制标准溶液时需要加入一定量的KI:作用增加碘在水中的溶解度。 10.配制Na2S2O3标准溶液时要:用新煮沸放冷的蒸馏水、加入少量无水Na2CO3作稳定剂、放 置一段时间后进行滴定。 11.下列现象各属于什么反应 (1)用KMnO4滴定Fe2+时Cl-的氧化反应速率被加速——诱导反应 (2)用KMnO4滴定C2O42-时,红色消失由慢到快——自动催化反应 (3)Ag+存在时,Mn2+被S2O82-氧化成MnO4-——催化反应 12.间接碘量法的误差来源:I-的氧化和I2的挥发。 13.以KMnO4溶液滴定Fe2+的理论滴定曲线与实验滴定曲线有较大的差别,因为——MnO4-/Mn2+ 电对为不可逆电对;计量点电位E sp不在滴定突跃的终点,这是由于——两电对电子转移数不同。 14.配制I2标准溶液,必须加入KI,目的——I-与I2形成络合物易溶于水,防止I2挥发。 15.电对Fe(CN)63-/Fe(CN)64-的条件电位将随着介质离子强度增加而——增高,其氧化能力将 ——加强。电对Fe3+/Fe2+在含F-的介质中,其条件电位将随F-浓度增加而——降低,其氧化能力将——减小。 16.在卤素离子中,只有I-能将Fe3+还原Fe2+。 17.氧化还原指示剂 (1)自身指示剂:标准溶液或被滴定的物质本身有颜色,如果反应后为无色或浅色物质,例如:KMnO4。 (2)淀粉指示剂:有的物质并不具有氧化还原性,但它能与氧化剂或还原剂产生特殊的颜色。 (3)本身发生氧化还原反应的指示剂:这类指示剂的氧化态和还原态具有不同的颜色。例如:二苯胺磺酸钠还原态为无色,氧化态为紫红色。 18.影响滴定突跃范围的因素:反应取决于电子转移数与电势差,与浓度无关。