问题 计算题

(9分)固溶体BaInxCo1-xO3-δ是兼具电子导电性与离子导电性的功能材料,Co的氧化数随组成和制备条件而变化,In则保持+3价不变。为测定化合物BaIn0.55Co0.45O3-δ中Co的氧化数,确定化合物中的氧含量,进行了如下分析:称取0.2034 g样品,加入足量KI溶液和适量HCl溶液,与样品反应使其溶解。以淀粉为指示剂,用0.05000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,消耗10.85 mL。

4-1 写出BaIn0.55Co0.45O3-δ与KI和HCl反应的离子方程式。

4-2 写出滴定反应的离子方程式。

4-3 计算BaIn0.55Co0.45O3-δ样品中Co的氧化数SCo和氧缺陷的量δ(保留到小数点后两位)。

答案

(9分)

4-1 BaIn0.55Co0.45O3-δ+(1.45-2δ)I+(6-2δ)H+=Ba2++0.55In3++0.45Co2++(1.45-2δ)/2I2+(3-δ)H2O

4-2 2S2O32 + I2 = S4O62+ 2I

4-3  SCo =" 3.58" δ= 0.37

4-3 根据化合物的电中性原则,有

2 + 0.55×3 + 0.45SCo = 2×(3-δ)     (a)

根据反应中的电子得失关系,有

0.45×(SCo-2)×n(样品) = 2n(I2)       (b)

其中:n(样品) =" 0.2034" g/M =0.2034/(275.0-16.00δ)mol

n(I2) = n(S2O32)/2 = 0.05000M×10.85 mL/2 = 0.2712×10-3mol

解(a)和(b)联立方程

得SCo =" 3.58       " δ= 0.37

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