移取25.00mLHCOOH和HAc的混合溶液 以酚酞为指示剂 用0.1000mol·L-1NaOH滴定至终点 消耗35.20mL。另取25.00mL
移取25.00mLHCOOH和HAc的混合溶液,以酚酞为指示剂,用0.1000mol·L-1NaOH滴定至终点,消耗35.20mL。另取25.00mL混合试液,调节为强碱性,加入50.00mL0.01500mol·L-1KMnO4溶液将HCOOH氧化至CO2。酸化溶液,加入0.1000mol·L-1Fe2+溶液25.00mL,然后再用上述KMnO4溶液滴定,用去32.00mL,计算混合液中HCOOH和HAc的浓度各为多少?
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用NaOH滴定时,发生的是下列酸碱反应:
HCOOH+NaOH====HCOONa+H2O
HAc+NaOH====NaAc+H2O
用上述两反应可得HCOOH和HAc的合量,即
n(HCOOH)+n(HAc)=n(NaOH)
在调节为强碱性的混合溶液中,加入KMnO4(过量)溶液后,发生的氧化还原反应为(HAc不发生反应):
(13)
酸化溶液后,发生歧化反应:
(14)
歧化反应产生和MnO2
由(13)式得:
(15)
(16)
由(14)式得:
(17)
(18)
由(15)、(16)、(17)式可得:
(19)
由(19)式得:n(HCOOH)=3n(KMnO4,实)/2
HCOOH实际消耗的KMnO4量等于加入的KMnO4总量减去剩余的KMnO4量。即
n(HCOOH)=3[n(KMnO4,总)-n(KMnO4,剩)]/2 (20)
剩余的KMnO4量等于实际消耗的Fe2+量。溶液中加入Fe2+溶液后发生的反应为:
+5Fe2++8H+====Mn2++5Fe3++4H2O (21)
MnO2+2Fe2++4H+====Mn2++2Fe3++2H2O (22)
由(21)式得:剩余的KMnO4实际消耗的Fe2+量为:
n(KMnO4,剩)=n(Fe2+)/5
根据题意和(22)式,可知剩余的KMnO4实际消耗的Fe2+量可表示为:
n(KMnO4,剩)=[n(Fe2+,总)-2n(MnO2)-n(Fe2+,剩)]/5 (23)
剩余的Fe2+被KMnO4滴定,因此(23)式可表示为:
n(KMnO4,剩)=[n(Fe2+,总)-2n(MnO2)-5n(KMnO4)]/5 (24)
根据(16)和(18)式,可知

因此 n(HCOOH)=3n(MnO2)/2 (25)
将(25)式代入(24)式,整理得:
(26)
将(26)式代入(20)式得:
整理得:
可得HCOOH的浓度为:
由前述已知:n(HCOOH)+n(HAc)=n(NaOH)
n(HAc)=n(NaOH)-n(HCOOH)
可得HAc的浓度为:
