國考問題(氧化還原分析)

先寫反應方程:
2Cr2O7(2-) + 16H(+) + 3CH3CH2OH ------> 4Cr(3+) + 3CH3COOH + 11H2O
Cr2O7(2-) + 14H(+) + 6Fe(2+) ------> 2Cr(3+) + 6Fe(3+) + 7H2O

滴定中使用的Cr2O7(2-) 的摩爾數 = 0.02 x (7.46/1000)
= 0.0001492 mole
與之反應的Fe(2+) 的摩爾數 = 0.0001492 x 6 = 0.0008952 mole

加入的Fe(2+) 的摩爾數 = 0.1251 x (20/1000) = 0.002502 mole
因此, 與[與乙醇反應後剩下來的過量Cr2O7(2-)] 反應掉的Fe(2+) 的摩爾數
= 0.002502 - 0.0008952 = 0.0016068 mole
這些Fe(2+) 所消耗掉的[與乙醇反應後剩下來的過量Cr2O7(2-)] 的摩爾數
= 0.0016068 / 6 = 0.0002678 mole

在最開始時加入稀釋酒樣品的Cr2O7(2-) 的摩爾數
= 0.02 x (50/1000) = 0.001 mole
因此, 被乙醇消耗掉的Cr2O7(2-) 的摩爾數
= 0.001 - 0.0002678 = 0.0007322 mole

25ml 稀釋樣品中乙醇的摩爾數
= 0.0007322 x (3/2) = 0.0010983 mole
質量 = 0.0010983 x (12+3+12+2+16+1) = 0.0505218 g
因此, 1L 的稀釋樣品中乙醇的質量 = 0.0505218 / (25/1000) = 2.020872 g

含量百分比(質量) = 2.020872/5 = 40.4% (假設原有酒樣品的密度與水一樣)

乙醇的密度 = 0.789g/ml
乙醇的體積 = 2.020872/0.789 = 2.5613 ml
含量百分比(體積) = 2.5613/5 = 51.2%