第一題:
首先,先寫出KIO3和Na2S2O5的化學反應方程式如下:
4KIO3 + 5Na2S2O5 --> 2I2 + 2K2SO4 + 5Na2SO4 +3SO3
因為在此反應中,所產生的I2和澱粉反應後才會變成藍色。但如果反應中的Na2S2O5過量,則會使得I2被還原成I-,藍色就無法生成(I2 + HSO3-+ H2O → 2 I- + 3H+ + SO4(2-))。所以,此反應若要生成藍色,就必需是的KIO3要過量。故可由上述的反應方程式中計算出所需Na2S2O5的莫耳數含量多少,其計算過程列式如下。
KIO3和Na2S2O5的莫耳數分別計算如下:
KIO3的莫耳數=0.02x0.01=0.0002 mol
20ml的Na2S2O5的莫耳數=0.01x0.02=0.0002 mol
40ml的Na2S2O5的莫耳數=0.01x0.04=0.0004 mol
60ml的Na2S2O5的莫耳數=0.01x0.06=0.0006 mol
80ml的Na2S2O5的莫耳數=0.01x0.08=0.0008 mol
因為KIO3和Na2S2O5的係數比為4:5,故可由下式中計算出所需Na2S2O5的莫耳數含量。
KIO3:Na2S2O5=4:5=0.0002:X X=0.00025
由上式結果可知,只有(A)的Na2S2O5的莫耳數大小沒有大於0.00025莫耳,即KIO3過量,故可產生藍色的反應結果。
第二題:
首先,也是先寫出兩種反應的反應方程式如下:
2MnO4- + 10I- + 16H+ -----> 2Mn2+ + 5I2 + 8H2O ----------- (1)
2S2O3(2-) + I2 ------> 2I- + S4O6(2-) ---------------------------- (2)
因為使用了0.3M的Na2SO3溶液50ml,故可計算出其莫耳數為:
Na2S2O3莫耳數=0.3x0.05=0.015 mol
利用第(2)式可計算出I2的莫耳數如下:
S2O3(2-):I2=2:1=0.015:A A=0.0075 mol
再利用第(1)式可計算出KMnO4的莫耳數如下:
MnO4-:I2=2:5=B:0.0075 B=0.0030 mol
最後計算出此KMnO4溶液的濃度為:
M=0.0030/0.05 M=0.06 M
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