Question

維生素C又稱抗壞血酸，廣泛存在于水果、蔬菜中，屬于外源性維生素，人體不能自身合成，必須從食物中攝取。其化學式為C₆H₈O₆，相對分子量為176.1，由于分子中的烯二醇基具有還原性，能被I₂定量地氧化成二酮基，半反應為：
C₆H₈O₆＝C₆H₆O₆＋2H^＋＋2e   j^y＝0.18V
因此，可以采用碘量法測定維生素C藥片中抗壞血酸的含量。具體實驗步驟及結果如下：
（1）準確移取0.01667mol/L的K₂Cr₂O₇標準溶液10.00mL于碘量瓶中，加3mol/L H₂SO₄溶液10mL，10% KI溶液10mL，塞上瓶塞，暗處放置反應5min，加入100mL水稀釋，用Na₂S₂O₃標準溶液滴定至淡黃色時，加入2mL淀粉溶液，繼續滴定至溶液由藍色變為亮綠色。平行三次實驗，消耗Na₂S₂O₃標準溶液平均體積為19.76mL。
（2）準確移取上述Na₂S₂O₃標準溶液10.00mL于錐瓶中，加水50mL，淀粉溶液2mL，用I₂標準溶液滴定至藍色且30s不褪。平行三次實驗，消耗I₂標準溶液平均體積為10.15mL。
（3）準確稱取0.2205g的維生素C粉末（維生素C藥片研細所得）于錐瓶中，加新煮沸過并冷卻的蒸餾水100mL，2 mol/L HAc溶液10mL，淀粉溶液2mL，立即用I₂標準溶液滴定至藍色且30s不褪，消耗12.50mL。
（4）重復操作步驟（3），稱取維生素C粉末0.2176g，消耗I₂標準溶液為12.36mL；稱取維生素C粉末0.2332g，消耗I₂標準溶液為13.21mL。
根據以上實驗結果計算出該維生素C藥片中所含抗壞血酸的質量分數。

Answer 1

計算過程：先計算出Na₂S₂O₃標準溶液的濃度；然后用Na₂S₂O₃標準溶液標定I₂標準溶液的濃度；再根據I₂標準溶液的濃度計算抗壞血酸的質量分數。
計算結果：Na₂S₂O₃標準溶液的濃度為0.05062 mol/L；（4分）
I₂標準溶液的濃度為0.02494 mol/L；（4分）
抗壞血酸的質量分數平均值為0.2491；（4分）

本題所涉及的所有反應均為氧化還原反應，因此滴定的類型為氧化還原滴定。不過在標準溶液的標定（如Na₂S₂O₃、I₂水溶液），以及維生素C的滴定過程中，滴定的方式是有區別的。步驟⑴和步驟⑵是標準溶液的標定，其中步驟⑴是置換滴定的方式，即：
Cr₂O₇^2-～　　3I₂～　　　6S₂O₃^2-
0.01667mol/L ×10.00mL 　　　c(S₂O₃^2-)×19.76mL
而I₂標準溶液采用的是直接滴定，即
I₂                ～         2S₂O₃^2－
c(I₂)×10.15mL            c(S₂O₃^2-)×10.00mL
通過以上關系，可分別求得兩種標準溶液的濃度：Na₂S₂O₃標準溶液的濃度為0.05062 mol/L，I₂標準溶液的濃度為0.02494 mol/L。
在維生素C的滴定過程中，根據半反應中得失電子數目，可寫出它與I₂的關系式：
I₂                ～         C₆H₈O₆
c(I₂)×V                 n(C₆H₈O₆)
然后求得維生素C的質量分數，最后通過求平均值的方法，減小偶然誤差。