Question

（11分）Pb₃O₄為紅色粉末狀固體，該物質(zhì)為混合價態(tài)氧化物，化學式可寫成2PbO?PbO₂，如果用傳統(tǒng)的方法測定其組成，存在很多不足。經(jīng)過反復實驗發(fā)現(xiàn)了一種連續(xù)測定法，僅用0.5h就足以完成從樣品稱量、溶解、滴定直至計算實驗結(jié)果。

實驗方法如下：準確稱取0.0400g～0.0500g干燥好的Pb₃O₄固體，置于250mL錐形瓶中。加入HAc－NaAc（11）10mL，再加入0.2mol/L KI溶液1～2mL充分溶解，使溶液呈透明橙紅色。加0.5mL 2%淀粉溶液，用0.01mol/L Na₂S₂O₃標準溶液滴定使溶液由藍色剛好褪去為止，記下所用去的Na₂S₂O₃標準溶液的體積為V(S₂O₃^2－)。再加入二甲酚橙3～4滴，用0.01mol/L EDTA標準液滴定溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色時，即為終點。記下所消耗的EDTA溶液的體積為V(EDTA)。

1．請用化學方程式表示上面的化學原理：

2．選擇適宜的酸溶解Pb₃O₄是本實驗的關鍵，請分別說明不能使用實驗室三種常見無機酸的原因：

3．為準確滴定Pb²⁺離子，選擇溶液最佳酸度也是一個重要因素，請分析原因

4．列出Pb₃O₄組成的計算式

Answer 1

1．Pb₃O₄＋4HAc＝2Pb(Ac)₂＋PbO₂＋H₂O

PbO₂＋3I^－＋4HAc＝Pb(Ac)₂＋I₃^－＋2H₂O＋2Ac^－

I₃^－＋2S₂O₃^2－＝S₄O₆^2－＋3I^－

Pb(Ac)₂＋EDTA^4－＝PbEDTA^2－＋2Ac^－（各1分）

2．由于HNO₃易氧化I^－，H₂SO₄ 會生成PbSO₄沉淀，HCl能與PbO₂ 反應，而HAc既不會被Pb(Ⅳ)所氧化，又不會氧化后來加入的I^－，同時還能避免生成PbI₂沉淀（PbI₂ 溶于HAc），所以相比之下以選擇HAc最為合適。（3分）

3．當溶液pH較小時，EDTA酸效應增強，導致EDTA陰離子（Y^4－）濃度太小，不利PbY^2－的生成，若溶液pH較大，Pb^2＋離子又會水解。（說明：一般來說，pH大應有利于PbY^2－的生成，但當pH為7.2時，Pb^2＋（起始濃度0.01mol/L）開始水解，再考慮到二甲酚橙指示劑僅限于pH＜6.3的溶液使用，因此選擇HAc－NaAc為緩沖劑比較適宜。＝（2分）

4．（2分）