第六章習題與思考題 - 下載本文

第六章 思考題與習題

1. 填空

(1) EDTA是一種氨羧絡合劑,名稱 ,用符號 表示,其結構式為 。配制標準溶液時一般采用EDTA二鈉鹽,分子式為 ,其水溶液pH為 ,可通過公式 進行計算,標準溶液常用濃度為 。 (2) 一般情況下水溶液中的EDTA總是以 等 型體存在,其中以 與金屬離子形成的絡合物最穩定,但僅在 時EDTA才主要以此種型體存在。除個別金屬離子外。EDTA與金屬離子形成絡合物時,絡合比都是 。 (3) K'MY稱 ,它表示 絡合反應進行的程度,其計算式為 。 (4) 絡合滴定曲線滴定突躍 的大小取決于 。在金屬離子濃度一定的條件

下, 越大,突躍 ;在條件常數K'MY一定時, 越大,突躍 。

(5) K'MY值是判斷絡合滴定誤差大小的重要依據。在pM'一定時,K'MY越大,絡合滴定的準確度 。影響K'MY的因素有 ,其中酸度愈高 愈大,lg'MY ; 的絡合作用常能增大 ,減小 。在K'MY一定時,終點誤差的大小由 決定,而誤差的正負由 決定。 (6) 在[H+]一定時,EDTA酸效應系數的計算公式為 。 答:

2. 解: Cu2++++

、、Zn2、、Cd2、Ni2等離子均能與NH3形成絡合物,為什么不能以氨水為滴定劑用絡合滴定法來測定這些離子? 答:

3. 不經具體計算,如何通過絡合物MLn的各βi值和絡合劑的濃度[L]來估計溶液中絡合物的主要存在型體? 答:

4. 已知乙酰丙酮(L)與Al3+

絡合物的累積常數lgβ1~lgβ3分別為8.6,15.5和21.3,AlL3為主要型體時的pL范圍是多少?[AlL]與[AlL2]相等時的pL為多少?pL為10.0時鋁的主要型體又是多少? 解:

5. 鉻藍黑R(EBR)指示劑的H2In2-是紅色,HIn2-是藍色,In3-是橙色。它的pKa2=7.3,pKa3=13.5。它與金屬離子形成的絡合物MIn是紅色。試問指示劑在不同的pH的范圍各呈什么顏色?變化點的pH是多少?它在什么pH范圍內能用作金屬離子指示劑? 解:

6. Ca2+與PAN不顯色,但在pH=10~12時,加入適量的CuY,卻可以用PAN作為滴定Ca2+的指示劑,為什么? 解:

7. 用NaOH 標準溶液滴定FeCl3溶液中游離的HCl時,Fe3+將如何干擾?加入下列哪一種化合物可以消除干擾?EDTA,Ca-EDTA,檸檬酸三鈉,三乙醇胺。 解:

8. 用EDTA滴定Ca2+、Mg2+時,可以用三乙醇胺、KCN掩蔽Fe3+,但不使用鹽酸羥胺和抗壞血酸;在pH=1滴定Bi3+,可采用鹽酸羥胺或抗壞血酸掩蔽Fe3+,而三乙醇胺和KCN都不能使用,這是為什么?已知KCN嚴禁在pH<6的溶液中使用,為什么? 解:

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9. 用EDTA連續滴定Fe3+、Al3+時,可以在下述哪個條件下進行? a) pH=2滴定Al3+,pH=4滴定Fe3+; b) pH=1滴定Fe3+,pH=4滴定Al3+; c) pH=2滴定Fe3+,pH=4返滴定Al3+; d) pH=2滴定Fe3+,pH=4間接法測Al3+。 解:

10.如何檢驗水中是否含有金屬離子?如何判斷它們是Ca2+、Mg2+, 還是Al3+、Fe3+、Cu2+? 答:

11.若配制EDTA溶液的水中含Ca2+,判斷下列情況對測定結果的影響:

(1)以CaCO3為基準物質標定EDTA,并用EDTA滴定試液中的Zn2+ ,二甲酚橙為指示劑;

(2)以金屬鋅為基準物質,二甲酚橙為指示劑標定EDTA,用EDTA測定試液中的 Ca2+、Mg2+含量;

(3)以CaCO3為基準物質,絡黑T為指示劑標定EDTA,用以測定試液中Ca2+、Mg2+ 含量。

并以此例說明絡合滴定中為什么標定和測定的條件要盡可能一致。 答:

12.若配制試樣溶液的蒸餾水中含有少量Ca2+ ,在pH=5.5或在pH =10(氨性緩沖溶液)滴定Zn2+ ,所消耗EDTA的體積是否相同?哪種情況產生的誤差大? 答:

13. 將100mL0.020mol·L-1 Cu2+ 溶液與100mL0.28mol· L-1 氨水相混后,溶液中濃度最大的型體是哪一種?其平衡濃度為多少? 解:

14. 在0.010mol· L-1 Al3+ 溶液中,加氟化銨至溶液中游離F-的濃度為0.10mol· L-1,問溶液中鋁的主要型體是哪一種?濃度為多少? 解:

15. 在含有Ni2+ -NH3絡合物的溶液中,若Ni(NH3 )42+ 的濃度10倍于Ni(NH3)32+ 的濃度,問此體系中有利氨的濃度[NH3 ]等于多少? 解:

16. 今由100mL0.010mol·L Zn2+ 溶液,欲使其中Zn2+ 濃度降至10-9 mol· L-1 ,問需向溶液中加入固體KCN多少克?已知Zn2+-CN- 絡合物的累積形成常數β4 =1016.7 ,MKCN =65.12g·mol-1. 解:

17. 用CaCO3 基準物質標定EDTA溶液的濃度,稱取0.1005g CaCO3 基準物質溶解后定容為100.0mL。移取25.00mL 鈣溶液,在pH=12時用鈣指示劑指示終點,以待標定EDTA滴定之,用去24.90mL 。(1)計算EDTA的濃度;(2)計算EDTA對ZnO和Fe2O3的滴定度。 解:

18. 計算在pH=1.0時草酸根的lg?CO2?(H)值.

24解:

19. 今有pH=5.5的某溶液,其中Cd2+,Mg2+和EDTA的溶液均為1.0 ×10-2mol·L-1.對于EDTA與Cd2+的主反應,計算其αY 值。

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解:

20.以NH3-NH4緩沖劑控制鋅溶液的pH =10.0,對于EDTA滴定Zn2+的主反應,(1)計算[NH3]=0.10mol·L-1,[CN-]=1.0×10-3mol·L-1時的αZn和 logK’ZnY值。(2)若cY =cZn=0.2000mol·L-1,求計量點時游離Zn2+的濃度[Zn2+]等于多少? 解:

21.在20題提供的條件下,判斷能否用0.02000mol?L-1EDTA準確滴定0.020mol?L-1Zn2+;如能直接滴定,選擇EBT作指示劑是否合適? 解:

22.若溶液的 pH= 11.00,游離CN-濃度為1.0×10-2mol·L-1,計算HgY絡合物的logK'HgY值。已知Hg2+-CN-絡合物的逐級形成常數logK1-logK2分別為:18.00,16.70,3.83和2.98。 解:

23.若將0.020mol·L-1EDTA與0.010mol·L-1Mg(NO3)2(兩者體積相等)相混合,問在 pH=9.0時溶液中游離Mg2+的濃度是多少? 解:

24.在pH=2.0時,用20.00mL0.02000mol·L-1EDTA標準溶液滴定20.00mL2.0×10-2mol·L-1Fe3+.問當EDTA加入0.0mL,19.98mL,20.00mL,20.02 mL和 40.00mL 時,溶液中pFe(Ⅲ)如何變化? 解:

25.在一定條件下,用0.01000mol·L-1EDTA滴定20.00 mL,1.0×10-2mol·L-1金屬離子M。已知此時反應是完全的,在加入19.98-20.02mL時的pM值改變1個單位,計算MY絡合物的K’MY. 解:

26.鉻藍黑R的酸解離常數Ka1=10-7.3,Ka2=10- 13.5,它與鎂絡合物的穩定常數KMgIn=107.6。(1)計算pH=10.0時的pMg;(2) 以0.02000mol·L-1EDTA滴定2.0×10-2mol·L-1Mg2+,計算終點誤差;(3)與例6-6的結果相比,選擇那種指示劑更為合適? 解:

27.實驗證明,在pH=9.6的氨性溶液中,以鉻黑T為指示劑,用0.0020mol?L-1EDTA滴定0.020mol?L-1Mg2+時,準確度很高,試通過計算Et證明之。已知logKMg-EBT=7.0,EBT的pKa1=6.3,pKa2=11.6。 證明:

28.在pH=5.0時,用0.002000mol·L-1EDTA滴定0.002.mol·L-1Pb2+采用(1)HAc-NaAc緩沖劑,中點時cHAc +cAc-=0.31mol·L-1;(2)總濃度與上相同的六亞甲基四胺-HCl緩沖劑(不與Pb2+絡合)方便控制溶液 的酸度,選用二甲酚橙為指示劑,計算兩種情況時的終點誤差,并討論為什么終點誤差不同。已知Pb2+-Ac-絡合物的積累形成常數logβ1=1.9, logβ2=3.3;pH=5.0時,logK'Pb-XO=7.0. 解.

29..溶液中有Al3+、 Mg2+ 、Zn2+ 三種離子(濃度均為2.0 ×10-2 mol·L-1),加入NH4F使在終點時的氟離子的濃度[F-]=0.01mol·L-1。問能否在 pH=5.0時選擇滴定Zn2+。 解:

30.濃度均為2.0×10-2 mol?L-1的Cd2+、 Hg2+混合溶液,欲在pH=6.0時,用0.02000 mol?L-1EDTA滴定其中的Cd2+,試問:(1)用KI掩蔽混合溶液中的Hg2+ ,使終點時碘離子的濃度[I-]=0.010mol?L-1能否完全掩蔽?logK’CdY為多少?(2)已知二甲酚橙與

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Cd2- 、Hg2+都顯色,在 pH=6.0時logK′Hg-XO=9.0, logK’ Cd-XO=5.5,能否用二甲酚橙作滴定Cd2+的指示劑(即此時Hg2+是否會與指示劑顯色)? (3)若能以二甲酚橙作指示劑,終點誤差為多少? 解:

31.濃度為2.0×10-2mol·L-1的Th4+、La3+混合溶液,欲用0.02000 mol·L-1 EDTA分別滴定,試問:(1)有無可能分步滴定?(2)若在pH=3時滴定Th4+,能否直接準確滴定?(3)滴定Th4+后,是否可能滴定La3+?討論滴定La3+適宜的酸度范圍,已知La(OH)3的KSP=10-18.8.(4)滴定La3+時選擇何種指示劑較為適宜?為什么?已知 pH≤2.5時,La3+不與二甲酚橙顯色。 解:。

32.溶解4.013g含有鎵和銦化合物的試樣并稀釋至100.0mL。移取10.00mL該試樣調節至合適的酸度后,以0.01036mol·L-1EDTA滴定之,用去36.32mL。領取等體積試樣用去0.01142 mol·L-1TTHA(三亞乙基四胺六乙酸)18.43mL滴定至終點。計算試樣中鎵和銦的質量分數。已知鎵和銦分別與TTHA形成2:1(Ga2L)和1:1(InL)絡合物。 解:

33. 有一礦泉水試樣250.0mL,其中K +用下述反應沉淀: K++(C6H5)5B-=KB(C6H5)4↓ 沉淀經過濾、洗滌后溶于一種有機溶劑中,然后加入過量的的HɡY2-,則發生如下反應:

4HgY2-+(C6H5)4B-+4H2O=H3BO3+4C6H5Hg++HY3-+OH-

釋出的EDTA需29.64mL0.05580mоL?L-1Mg2+溶液大膽至終點,計算礦泉水中K+的濃度,用mg·L-1表示。 解:

34.稱取0.5000g煤試樣,熔融并使其中硫完全氧化成SO42-。溶解并除取重金屬離子后。加入0.05000moL?L-1 BaCl2 20.00mL,使生成BaSO4沉淀。過量的Ba2+用0.02500moL?L-1EDTA滴定,用去20.00mL。計算試樣中硫的質量分數。 解:

35.稱取0.5000g銅鋅鎂合金,溶解后配成100.0mL試液。移取25.00mL試液調至pH=6.0,用PAN作指示劑,用37.30mL0.050 00mol?L-1EDTA滴定Cu2+和Zn2+。另取25.00mL試液調至pH=10.0,加KCN掩蔽Cu2+和Zn2+后,用4.10mL等濃度的EDTA溶液滴定Mg2+。然后再滴加甲醛解蔽Zn2+,又用上述EDTA13.40mL滴定至終點。計算試樣中銅、鋅、鎂的質量分數。 解:

36. 稱取含Fe2O3和Al2O3的試樣0.2000g,將其溶解,在pH=2.0的熱溶液中(50℃左右),以磺基水楊酸為指示劑,用0.020 00mol·L-1EDTA標準溶液滴定試樣中的Fe3+,用去18.16mL然后將試樣調至pH=3.5,加入上述EDTA標準溶液25.00mL,并加熱煮沸。再調試液pH=4.5,以PAN為指示劑,趁熱用CuSO4標準溶液(每毫升含CuSO4·5H2O 0.005 000g)反滴定,用去8.12mL。計算 試樣中Fe2O3和Al2O3的質量分數。 解:

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