第七章分析化学答案

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第八章 配位滴定法习题解

13. 测定水样硬度时,吸取水样100.0 mL, 加2~3滴1:1 HCl 酸化,煮沸除去CO 2,冷却后加入三乙醇胺3 mL, 5 mL NH 3-NH 4Cl 缓冲液(pH=10), 2~3滴铬黑T 指示剂,用0.01200mol/L EDTA 标准溶液滴定至终点,用去EDTA 标液15 ml,

(1)计算该EDTA 标准溶液对CaO 的滴定度。

(2)计算该水样的总硬度(以CaO 的ppm 表示)。

(3)为什么要加三乙醇胺?为什么滴定的是Ca, Mg 的总量?

(lgK CaY =10.96, lgK MgY =8.70)

解:(1)

(2)

(3) 加入三乙醇胺的目的是作为掩蔽剂,掩蔽水样中存在的Fe3+和Al3+等干扰金属离子。

pH=10, lg αY(H)=0.45, lg αCa(OH) = lg αMg(OH) =0

()lg lg lg 10.960.4510.51CaY

CaY Y H K K α'=-=-=

因为Ca, Mg 的稳定常数接近,计算得到两者的条件稳定常数也很接近。因此在该测定条件下,滴定的是Ca, Mg 离子的总量。

16. 欲测定某氧化锌样品中(含少量的Fe 2O 3)ZnO 的含量。称取该样品0.2000g, 加稀HCl 3mL 使溶解,加适量蒸馏水,定量转移至250ml 容量瓶中,定容。吸取上述溶液25.00ml ,加入甲基红指示剂1滴,滴加氨试液使溶液呈微黄色,再加蒸馏水25 ml ,NH3-NH4Cl 缓冲溶液(pH=10)10ml, 三乙醇胺1ml, 2-3滴铬黑T 指示剂,用0.01000mol/L EDTA 标准溶液滴定至终点,用去EDTA 标液23.80ml, (1)计算此EDTA 标准溶液对ZnO 的滴定度;(2)计算此样品中ZnO 的含量;(3)说明为什么要加三乙醇胺。

解: (1)

(2) /0.0120056.080.0006730/1000EDTA CaO EDTA CaO C M T g mL V ⨯===0.0120015.0056.08()10001000100.9100.0EDTA EDTA CaO C V M ppm V ⨯⨯=⨯=⨯=样水总硬度()lg lg lg 8.700.458.25MgY MgY Y H K K α'=-=-=Zn Y ZnY,ZnO Zn EDTA + 4A EDTA/ZnO T M 56.08T C 0.01000 5.60810/10001000a g mL t -=⋅=⨯=⨯4EDTA/ZnO ZnO 250.05.6081023.8025.00%100%100%66.74%0.2000

EDTA T V n S ω-⨯⋅⋅⋅⋅=⨯=⨯=

(3)氧化锌样品中含少量的Fe 2O 3,会干扰ZnO 的测定,加入三乙醇胺作为掩蔽剂,掩蔽Fe 3+, 消除干扰。

17. 以0.02000 mol/L EDTA 标准溶液滴定同浓度的Cd 2+溶液,若pH=5.5,(1)计算化学计量点的PCd. (2)以二甲酚橙为指示剂是否合适?(lgK CdY =16.4, pH=5.5时,lg αY(H)=5.7,XO pCd t =5.0)

解:(1)

()lg lg lg 16.4 5.710.7CdY

CdY Y H K K α'=-=-=

(2)

24. 在无其他配位剂存在的情况下,在pH=2.0

和pH=4.0时,能否用EDTA 准确滴定浓度为0.01 mol/L 的Ni 2+?

解:pH=2.0,()lg 13.51,Y H α= pH=4.0, ()lg 8.44,Y H α=lg 18.62,NiY K =

pH=2.0, '()lg lg (lg lg )218.6213.51 3.116NiY NiY Y H CK C K α=+-=-+-=<

不能用EDTA 准确滴定。

pH=4.0, '()lg lg (lg lg )218.628.448.186NiY NiY Y H CK C K α=+-=-+-=>

能用EDTA 准确滴定。

补充题

1. 试计算pH=5, pH=10,[NH 3]=0.1mol/L 时的ZnY 配合物的条件稳定常数 lgK ’ZnY ? 判断在此条件下能否用EDTA 准确滴定。

解:查表得:lgK ZnY = 16.50,

3414()lg ~lg 2.27,4.61,7.01Zn NH ββ的分别为和9.06

()11(lg )(210.7) 6.3522CdY Cd sp pCd pC K ''=+=+=()()0.020000.01000/2lg 0.010002

Cd sp Cd sp C mol L pC ===-=' 5.0 6.35 1.35t pCd pCd pCd '∆=-=-=-'' 1.35 1.35100%100%0.1%pCd pCd TE ∆-∆-(%)==⨯=-()5.00,lg 6.45

lg 0

Y H Zn OH pH αα===()时()10.00,lg 0.45lg 2.4

Y H Zn OH pH αα===()时

3

234()132333432.27 4.6127.0139.0645.10

1[][][][]1100.1010(0.10)10(0.10)10(0.10)10Zn NH NH NH NH NH αββββ=++++=+⨯+⨯+⨯+⨯=

pH=5.00,lg lg lg lg 16.50 5.10 6.45 4.95ZnY

ZnY Zn Y K K αα'=--=--= lg 8ZnY

K '≤,不能用EDTA 准确滴定。

pH=10.00,

lg lg lg lg 16.50 5.100.4510.95ZnY

ZnY Zn Y K K αα'=--=--= lg 8ZnY

K '≥,能用EDTA 准确滴定。

2. 若被滴定的[Cu 2+]=1.0×10-2mol/L, 试计算用等浓度的EDTA 滴定时,

(1)计算最低pH 值和最高pH 值。(仅考虑酸效应)

(2)pH=10,[NH 3]= 0.1 mol/L 时,求条件稳定常数。

解:(1)根据lg 6Cu CuY C K '≥,即lg 8CuY K '≥,只考虑酸效应时,()lg lg 8CuY Y H K α-≥,

查表得lg 18.80CuY K =, ()lg lg 818.8810.8Y H CuY K α≤-=-=,

由表得:pH=2.9, ()lg 10.84, 2.9Y H pH α=∴最低为

由[Cu 2+][OH]2

=Ksp,

9[] 1.510/OH mol L -===⨯ pOH=8.82 ,pH=5.18,最高pH=5.18

(2)查表得:

3414()lg ~lg 4.15,7.63,10.5312.67Cu NH ββ的分别为和

lg lg lg lg 18.808.700.459.65CuY CuY Cu Y K K αα'=--=--= 3()()5.10 2.4 5.10

11010110Zn Zn NH Zn OH ααα=+-=--≈()10.00,lg 0.45lg 1.2Y H Cu OH pH αα===()时3

234u()132333434.157.63210.53312.674

8.70

1[][][][]1100.1010(0.10)10(0.10)10(0.10)10C NH NH NH NH NH αββββ=++++=+⨯+⨯+⨯+⨯=3()()8.70 1.28.70

1

1010110Cu Cu NH Cu OH ααα=+-=--≈

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