第四章作业及解答 2、何谓Mn型配合物的逐级稳定常数,累积稳定常数和总稳定常数?它们之间关系如 何 答:Mn型配合物是逐步形成的,每一步都有配位平衡和相应的平衡常数,这类常数称为 逐级稳定常数。若将逐级稳定常数依次相乘,就可得到各级的累积稳定常数。最后一级累积 稳定常数为各级配合物的总稳定常数。 8、金属指示剂应具备哪些条件?什么是金属指示剂的封闭和僵化,如何消除? 答:金属指示剂应具备下列条件: 在滴定的p范围内,指示剂本身的颜色和M-In配合物的颜色应有明显不同。 显色反应迅速灵敏,有良好的变色可逆性 M-In要有适当的稳定性。M-In应易溶于水 用纯CaC3标定EDTA,称取0.3590gCaC3,溶于酸后用容量瓶配制成2500mL溶液。 吸取2500m在p>12.5时用待标定的EDTA溶液滴定,用去22.85m ①计算EDTA溶液的浓度; ②计算对Ca0和Fe2O的滴定度。 AR: ImolCaC03-ImolEDTA 500 EDT CaCO3×2500= EDTA VEDT×10-3 m caco,×25.00 EDTA McC,×250.0×Vm×10-3 0.3590×2500 10009×250×2285×10~=1.570×10-molL EDT Cao×10-3 001570×56.08×103=8805×10-g·mL- To.m=2CmM×103 ×001570×15969×103=1254×10g·mL 在p值较高时,Ka-仍有很高的数值,但实际上并不能在p>25以上滴定Fe”+ 为什么?
第四章作业及解答 2、何谓 MLn 型配合物的逐级稳定常数，累积稳定常数和总稳定常数？它们之间关系如 何？ 答：MLn 型配合物是逐步形成的，每一步都有配位平衡和相应的平衡常数，这类常数称为 逐级稳定常数。若将逐级稳定常数依次相乘，就可得到各级的累积稳定常数。最后一级累积 稳定常数为各级配合物的总稳定常数。 8、金属指示剂应具备哪些条件？什么是金属指示剂的封闭和僵化，如何消除？ 答：金属指示剂应具备下列条件： 在滴定的 pH 范围内，指示剂本身的颜色和 M－In 配合物的颜色应有明显不同。 显色反应迅速灵敏，有良好的变色可逆性 M－In 要有适当的稳定性。M－In 应易溶于水。 12、用纯 CaCO3标定 EDTA，称取 0.3590gCaCO3，溶于酸后用容量瓶配制成 250.0mL 溶液。 吸取 25.00mL 在 pH﹥12.5 时用待标定的 EDTA 溶液滴定，用去 22.85mL。 ○1 计算 EDTA 溶液的浓度； ○2 计算对 CaO 和 Fe2O3的滴定度。 解：1molCaCO3－1molEDTA nCaCO3 = nEDTA，即： 3 EDTA EDTA CaCO3 CaCO3 C V 10 M 250.0 m 25.00 − = × × × 2 1 3 3 CaCO EDTA CaCO EDTA 1.570 10 mol L 100.09 250.0 22.85 10 0.3590 25.00 M 250.0 V 10 m 25.00 C 3 3 − − − − = × ⋅ × × × × = × × × × = -3 4 1 -3 CaO/EDTA EDTA CaO = 0.01570×56.08×10 = 8.805×10 g • mL T = C M ×10 － － 3 3 1 3 Fe O /EDTA EDTA Fe O × 0.01570×159.69×10 =1.254×10 g • mL 2 1 = C M ×10 2 1 T = 2 3 2 3 － － － 13、在 pH 值较高时，KFeY－仍有很高的数值，但实际上并不能在 pH﹥2.5 以上滴定 Fe3＋， 为什么？
答:当pH>2.5时,Fe会发生水解,生成Fe(OH)s沉淀,无法与EDTA进行定量准确的 滴定,因此EDTA滴定Fe时,pH值不能大于2.5。 14、下列各种情况欲采取EDTA溶液准确滴定金属离子,或c应符合什么条件? ①cy=0.05mo1L;②胚=10°;③c=1×103aol-④h=103 解:根据EDTA标液能够准确滴定金属离子的条件:cKm10,故: ①cx=0.05m0·L,K、、70s.k0y220×10- ②K ≥1.00mol-L ③c≥1×10-,K≥ Kwy≥1×10 10cM1≥100×10-molL 0、称取0.5000白云石试样,溶于酸后用容量瓶配成2500mL试液。吸取2500mL 试液,掩蔽干扰离子后在p=10时用0.0201mol4EDIA溶液2626mL滴定至终点。另 取25.00mL试液掩蔽干扰离子后,在pH>12.5时滴定,用去13.12 mLEDTA。计算试样中 Ca0和Mg0的百分含量。 解:1molC molesta I mo IMg" -Imo eDtA CVNc00-3 0.02011×13.12×10 Ca0% ×100=3.06 0.5000 MgO%cx(V-V)×103×M 100 002011×(2626-1312)×10-×4031 100=2.13 0.5000 21、滴定水中钙、镁含量时,移取100mL水样,调节pH=10,用0.0100m01JBTA溶 液滴定至终点,消耗25.40mL。另取一份100m水样于p>12.5滴定,用去EDTA14.25mL 每升水中含Ca0、Mg0各多少毫克? 解:1 mo lca2+-1 molesta I mo IMg - eDTA nca, +,=nEDTA, =CEDTA VI, nca, =nEDTA, =CEDTA V2
答:当 pH>2.5 时，Fe3＋会发生水解，生成 Fe（OH）3沉淀，无法与 EDTA 进行定量准确的 滴定，因此 EDTA 滴定 Fe3＋ 时，pH 值不能大于 2.5。 14、下列各种情况欲采取 EDTA 溶液准确滴定金属离子，KMY’或 c M应符合什么条件？ ○1 c M＝0.05mol⋅L －1 ； ○2 KMY'＝106 ；○3 c M＝1×10－3 mol⋅L －1 ○4 KMY'＝101 解：根据 EDTA 标液能够准确滴定金属离子的条件：cKMY＇>106 ，故： ①c M＝0.05mol·L －1 ， 7 MY 6 MY , 2.0 10 0.05 10 − K ′ ≥ K ′ ≥ × ② 1 6 M 6 M 6 MY , 1.00mol L 10 10 10 , − K = c ≥ c ≥ ⋅ ③ 9 3 MY 6 MY 3 M , 1 10 1 10 10 1 10 , − ′ − ′ − ≥ × × c ≥ × K ≥ K ④ 4 1 10 M 6 M 10 MY , 1.00 10 mol L 10 10 10 , − − K = c ≥ c ≥ × ⋅ 20、称取 0.5000g 白云石试样，溶于酸后用容量瓶配成 250.0mL 试液。吸取 25.00mL 试液，掩蔽干扰离子后在 pH＝10 时用 0.02011mol⋅L－1 EDTA 溶液 26.26mL 滴定至终点。另 取 25.00mL 试液掩蔽干扰离子后，在 pH﹥12.5 时滴定，用去 13.12mLEDTA。计算试样中 CaO 和 MgO 的百分含量。 解：1molCa2＋ ―1molEDTA 1molMg2＋―1molEDTA CaO％＝ ×100 = 3.06 0.5000 0.02011×13.12×10 ×56.08 ×100 = m V M ×10 -3 s -3 2 CaO c ( ) ( ) 100 2.13 0.5000 0.02011 26.26 13.12 10 40.31 100 m V V 10 M MgO% 3 s MgO 3 1 2 × = × − × × × = × − × × = − − c 21、滴定水中钙、镁含量时，移取 100mL 水样，调节 pH＝10，用 0.0100mol⋅L －1 EDTA 溶 液滴定至终点，消耗 25.40mL。另取一份 100mL 水样于 pH﹥12.5 滴定，用去 EDTA 14.25mL。 每升水中含 CaO、MgO 各多少毫克？ 解：1molCa2＋ ―1molEDTA 1molMg2＋ ―1molEDTA Ca Mg EDTA EDTA 1 n Ca n EDTA EDTA V2 n n n V ; 2 2 1 2+ + 2+ = = c + = = c
CErA×V2×10-3 B×1000 0.0100×14.25×5608 799mg.L1 100 cDrA×(V1-V2)×10-M 1000 100 00100×(2540-1425)×40.31 24、分析含铜、锌、镁合金时,称取0.5000g试样,溶解后在容量瓶中稀释至100.0mL。 吸取2500ML试液,调节pH=6,用PAN作指示剂以0.050001JDTA标液滴定铜和钟的 总量,耗去3730mL。另取2500mL试液,调节pH=10,加KCN掩蔽铜和锌,用同一BDTA 溶液滴定镁,用去4.10m,然后加甲醛解蔽锌,继续用ETA滴定,用去13.40mL。计算试 样中铜、铧、镁的百分含量 A: Imo1Mg f-lmolEDTA Imo1znt-lmolEDTA Imo1Cut-ImolEDTA Mg%=2mAXV1×10-×M9×100 0.05000×4.10×10-3×24.30 100=3.98 25.00 25.00 0.5000× 100.0 100.0 Zn%= DV2×10-3M1×100= 005000×1340×10-3×65.39 25.00 2500×100=3505 0.5000× 100.0 100.0 Cu%o= EDTA X C 100 005000×(3730-1340)×10-3×63 25.00 0.5000× 100.0 100.0 26、欲测定B+,Pb2+,AP和Mg2试液中的Pb2+,其它三种离子是否干扰?应如何 测定Pb2+含量?拟出简要方案。 答:因为1gh1>1gh,故Bi会干扰Pb2的测定;1gAx-1gK=1.45,故Mg2不会干扰。 取一份试样,调节p=1,以X0为指示剂用EDTA标液直接滴定Bi+(不记数据)。Bi 反应完全后,加入NF溶液掩蔽A1,调节pH5-6加入NaAc-HAc缓冲溶液,以XO为指示 剂,直接用EDTA标液滴定Pb。 27、今欲不经分离用配位滴定法测定下列混合液中各组分的含量,试设计筒要方案(包
1 CaO 3 EDTA 2 CaO 79.9mg L 100 0.0100 14.25 56.08 1000 100 V 10 M m − − = ⋅ × × = × × × × = c ( ) ( ) 1 MgO 3 EDTA 1 2 MgO 44.9mg L 100 0.0100 25.40 14.25 40.31 1000 100 V V 10 M m − − = ⋅ × − × = × × − × = c 24、分析含铜、锌、镁合金时，称取 0.5000g 试样，溶解后在容量瓶中稀释至 100.0mL。 吸取 25.00mL 试液，调节 pH＝6，用 PAN 作指示剂以 0.05000mol⋅L －1 EDTA 标液滴定铜和锌的 总量，耗去 37.30mL。另取 25.00mL 试液，调节 pH＝10，加 KCN 掩蔽铜和锌，用同一 EDTA 溶液滴定镁，用去 4.10mL，然后加甲醛解蔽锌，继续用 EDTA 滴定，用去 13.40mL。计算试 样中铜、锌、镁的百分含量。 解：1molMg2＋ ―1molEDTA 1molZn2＋ ―1molEDTA 1molCu2＋ ―1molEDTA 100 3.98 100.0 25.00 0.5000 0.05000 4.10 10 24.30 100 100.0 25.00 m V 10 M Mg% 3 s Mg 3 EDTA 1 × = × × × × × = × × × × = − − c 100 35.05 100.0 25.00 0.5000 0.05000 13.40 10 65.39 100 100.0 25.00 m V 10 M Zn% 3 s Zn 3 EDTA 2 × = × × × × × = × = − − c ( ) ( ) 100 6 100.0 25.00 0.5000 0.05000 37.30 13.40 10 63.35 100 100.0 25.00 m V V 10 M Cu% 3 s Cu 3 EDTA 3 2 × = × × − × × × = × × − × × = − − c 26、欲测定 Bi3＋ ，Pb2＋ ，Al3＋ 和 Mg2＋ 试液中的 Pb2＋ ，其它三种离子是否干扰？应如何 测定 Pb2＋含量？拟出简要方案。 答：因为 lgKBiY>lgKPbY，故 Bi3＋ 会干扰 Pb2＋ 的测定；lgKPbY－lgKAlY=1.45，故 Mg2＋不会干扰。 取一份试样，调节 pH＝1，以 XO 为指示剂用 EDTA 标液直接滴定 Bi3＋ （不记数据）。Bi3＋ 反应完全后，加入 NH4F 溶液掩蔽 Al3＋，调节 pH5－6 加入 NaAc－HAc 缓冲溶液，以 XO 为指示 剂，直接用 EDTA 标液滴定 Pb2＋ 。 27、今欲不经分离用配位滴定法测定下列混合液中各组分的含量，试设计简要方案（包
括滴定剂、酸度、指示剂,所需其它实剂及滴定方式) oZn2+、Mg2混合液中二者的含量; OFe、AP、TiO3+、Mg2混合液中各组分的测定。 答:①取一份试液,调节pH=5.0,加入NaAc-HAc缓冲溶液,以XO为指示剂。直接用 EDTA标液滴定Zn2,得到Zn2含量:再另取一份试液加入氨水调节pH=10.00加入NHCl NH3缓冲溶液,以铬黑T为指示剂,用EDTA标液直接滴定Zn2、Mg2合量,差减得Mg2含量。 ②取一份试液调节pH=2,以ssal为指示剂,用EDTA标液直接滴定Fe3+,然后调节 pH=4.0左右,加入pH4.2NaAc-HAc缓冲溶液,准确加入一定过量的EDTA标液,煮沸,以 PAN为指示剂,用CuSO标液返滴定,求得A1和Ti0的总量。再加入苦杏仁酸,解蔽Ti02 用CusS0标液返滴定,求得Ti02的量。另取一份试液,加入三乙醇胺掩蔽Fe、A1、 Ti02+,调节plH=10.0,加入NHCl-NH3缓冲溶液,以铬黑T为指示剂用EDTA标液直接滴定
括滴定剂、酸度、指示剂，所需其它实剂及滴定方式）。 ○1 Zn2＋ 、Mg2＋ 混合液中二者的含量； ○2 Fe3＋ 、Al3＋ 、TiO2＋ 、Mg2＋ 混合液中各组分的测定。 答：①取一份试液，调节 pH＝5.0，加入 NaAc－HAc 缓冲溶液，以 XO 为指示剂。直接用 EDTA 标液滴定 Zn2＋，得到 Zn2＋含量；再另取一份试液加入氨水调节 pH＝10.00 加入 NH4Cl－ NH3缓冲溶液，以铬黑 T 为指示剂，用 EDTA 标液直接滴定 Zn2＋、Mg2＋合量，差减得 Mg2＋含量。 ②取一份试液调节 pH＝2，以 ssal 为指示剂，用 EDTA 标液直接滴定 Fe3＋ ，然后调节 pH＝4.0 左右，加入 pH4.2NaAc—HAc 缓冲溶液，准确加入一定过量的 EDTA 标液，煮沸，以 PAN 为指示剂，用 CuSO4标液返滴定，求得 Al3＋ 和 TiO2＋ 的总量 。再加入苦杏仁酸，解蔽 TiO2 ＋ ，用 CuSO4标液返滴定，求得 TiO2＋ 的量。另取一份试液， 加入三乙醇胺掩蔽 Fe3＋ 、Al3＋ 、 TiO2＋，调节 pH＝10.0，加入 NH4Cl－NH3缓冲溶液，以铬黑 T 为指示剂用 EDTA 标液直接滴定 Mg2＋