Question

（14分）用如右裝置來測定樣品中砷的含量。其中燒杯A中盛適量的1mol/L Na₂SO₄溶液，燒杯B中加攪拌器，以利于測定。E：直流穩(wěn)壓電源；K：開關(guān)；R：可變電阻；G毫安計；D：鹽橋。

1．稱取5.000g含砷樣品，溶解后加入還原劑將砷還原為三價砷As（Ⅲ）（HAsO₃^2－），除去過量的還原劑后轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中配成250mL溶液。取40mL適當濃度的KI和NaHCO₃混合溶液加入B中，再用移液管取上述含砷溶液10mL加入B中，邊攪拌邊電解，電解產(chǎn)生的I₂將As（Ⅲ）快速、定量的氧化為 As（V），以2mA的電流電解4分1秒后反應(yīng)完全，假定電能沒有損失。計算樣品中Aa₂O₃的百分含量。（1個電子的電量為1.602×10^－19庫侖，As₂O₃的式量為197.84）

2．裝置A、B中的電解反應(yīng)只需2V以下的電壓就可實現(xiàn)，為什么E要選擇40V以上？

3．反應(yīng)終點可用什么指示劑來確定？

4．HAsO₃^2－的還原性與I^－相比哪個強？電解時陽極上生成I₂而不生成As（V）的原因是什么？

5．HAsO₃^2－可以和溶液中的O₂反應(yīng)，溶解氧將使測定結(jié)果偏高還是偏低？實驗中怎樣用消除溶解氧的影響？

6．用指示劑判斷反應(yīng)終點有2秒的時間誤差不可避免，若要求測定結(jié)果的相對誤差不大于1%，則電解時間要設(shè)計控制為多少秒以上？

Answer 1

1．0.124%（5分）

2．隨著電解的進行，電解池中電阻發(fā)生變化，為了得到穩(wěn)定的電解電流，采用較高的電壓和較大電阻，電流大小由E、R控制，I＝E/(R＋R_電)，R_電相對較小，可忽略電阻。（2分）

3．淀粉（1分）

4．HAsO₃^2－強（1分）  電極上I^－的反應(yīng)速率比HAsO₃^2－快（1分）

5．偏低（1分），先加過量的As（Ⅲ）攪拌反應(yīng)，然后電解到淀粉剛好變色為止，再加待測液電解測定（2分）

6．若要求測定結(jié)果的相對誤差不大于1%，應(yīng)控制200秒以上。（2分）