第6章 络合滴定法习题何Word文件下载.docx
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∴按总稳定常数(lgK稳)从大到小,它们的排列顺序是:
2.在pH=9.26的氨性缓冲溶液中,除氨络合物外的缓冲剂总浓度为0.20mol·
L-1,游离C2O42-浓度为0.10mol·
L-1。
计算Cu2+的αCu2+。
已知Cu(Ⅱ)-C2O42-络合物的lgβ1=4.5,lgβ2=8.9;
Cu(Ⅱ)-OH-络合物的lgβ1=6.0
αCu(NH3)=1+β1[NH3]+β2[NH3]2+…+βn[NH3]n=109.36
αCu(C2O42-)=1+β1[C2O42-]+β2[C2O42-]2
=1+104.5×
0.1+108.9×
0.12=106.9
αCu(OH-)=1+β1[OH-]=1+106×
10-4.74=101.26
αCu=109.36+106.9+101.26=109.36
3.络黑T(EBT)是一种有机弱酸,它的lgK1H=11.6,lgK2H=6.3,Mg-EBT的lgKMgIn=7.0,计算在pH=10.0时的lgK`MgIn值。
lgK'MgIn=lgKMgIn-lgαEBT=7.0-1.6=5.4
4.已知M(NH3)42+的lgβ1~lgβ4为2.0,5.0,7.0,10.0,M(OH)42+的lgβ1~lgβ4为4.0,8.0,14.0,15.0。
在浓度为0.10mol·
L-1的M2+溶液中,滴加氨水至溶液中的游离氨浓度为0.01mol·
L-1,pH=9.0。
试问溶液中主要存在形式是哪一种?
浓度为多大?
若将M2+离子溶液用NaOH和氨水调节至pH≈13.0且游离氨浓度为0.010mol·
L-1,则上述溶液中的主要存在形式是什么?
浓度又是多少?
pH=9.0[OH-]=10-5.0
αM(NH3)=1+β1[NH3]+β2[NH3]2+…+βn[NH3]n
=1+102.0-2+105.0-4+107.0-6+1010.0-8=102.086=122
αM(OH)=1+β1[OH-]+β2[OH-]2+…+βn[OH-]n
=1+104.0-5+108.0-10+1014.0-15+1015.0-20≈10--5
由于αM(NH3) >>αMOH)溶液中主要存在形式是氨络合物
∵δM(NH3)2=105.0-4/102.086=0.082
δM(NH3)4=107.0-6/102.086=0.082
δM(NH3)4=1010.0-8/102.086=0.82是主要的分布
∴ [M(NH3)4]=δM(NH3)4×
0.10=8.2×
10-2
在pH≈13.0[OH-]=10-1.0
αM(OH)=1+β1[OH-]+β2[OH-]2+…+βn[OH-]n
=1+104.0-1+108.0-2+1014.0-3+1015.0-4=1011.3
此时αM(OH)>>αM(NH3)溶液中主要存在形式是氢氧基络合物
δM(OH)3≈1014.0-3/1011.3=0.50
δM(OH)4≈1015.0-4/1011.3=0.50
∴[M(OH)4]=δM(OH)4×
0.10=5.0×
5.实验测的0.10mol·
L-1Ag(H2NCH2NH2)2+溶液中的乙二胺游离浓度为0.010mol·
计算溶液中C乙二胺和δAg(H2NCH2NH2)+。
Ag+与乙二胺络合物的lgβ1=4.7,lgβ2=7.7。
6.在pH=6.0的溶液中,含有0.020mol·
L-1Zn2+和0.020mol·
L-1Cd2+,游离酒石酸根(Tart)浓度为0.20mol·
L-1,加入等体积的0.020mol·
L-1EDTA,计算lgK`CdY和lgK`ZnY值。
已知Cd2+-Tart的lgβ1=2.8,Zn2+-Tart的lgβ1=2.4,lgβ2=8.32,酒石酸在pH=6.0时的酸效应可忽略不计。
解:
查表pH=6.0时,lgαY(H)=4.65,Zn2+和Cd2+的羟基络合效应可忽略.
加入等体积的EDTA后,[Tart]=0.10mol·
L-1
⑴求lgK`CdY此时是把Cd2+与Y的反应作主反应,Cd2+有酒石酸的络合效应,Y有酸效应和共存离子效应.而Zn2+也有与酒石酸的络合效应.
⑵求lgK`ZnY同样道理求得
7.应用Bjerrum半值点法测定Cu2+-5-磺基水杨酸络合物的稳定常数。
5-磺基水杨酸结构式为()为三元酸,lgK1H=11.6,lgK2H=2.6。
按酸碱滴定判别式和分别滴定判别,以NaOH滴定只能准确滴定磺基水杨酸和羧酸基,且只有一个pH突跃。
当在5-磺基水杨酸溶液中加入适量的Cu2+,随着NaOH溶液滴加增大,溶液的pH的增大,发生()
当KCuL和KCuL2都比较大,而且KCuL/KCuL2≥102.8(若比102.8小一些时也可以测定,但误差稍大)时,可认为平均配位体数(n)=0.50时,lgKCuL=p[L];
(n)=1.50时lgKCuL2=p[L]。
现有甲、乙两溶液各50.00ml。
甲溶液中含有5.00ml0.1000mol·
L-15-磺基水杨酸,20.00ml0.20mol·
L-1NaClO4及水;
乙溶液中含有5.00ml0.1000mol·
L-15-磺基水杨酸、20.00ml0.20mol·
L-1NaOH,10.00ml0.01000mol·
L-1CuSO4及水。
当用0.1000mol·
L-1NaOH分别滴定甲、乙溶液至pH=4.30时,甲溶液消耗NaOH溶液9.77ml,乙溶液消耗10.27ml。
当滴定到pH6.60时,甲溶液消耗10.05ml,乙溶液消耗11.55ml。
试问
a.乙溶液被滴到pH4.30和6.60时,所形成的Cu2+-5-磺基水杨酸络合物的平均配位体数各为多少?
b.乙溶液在pH4.30时,Cu2+-5-磺基水杨酸络合物的K`稳1为多大?
c.计算Cu2+-5-磺基水杨酸的KCuL和KCuL2值。
当pH=6.60时,乙溶液比甲溶液多消耗的NaOH的物质的量就等于形成配合物的配位体的物质的量
8.浓度均为0.100mol·
L-1的Zn2+,Cd2+混合溶液,加入过量KI,使终点时游离I-浓度为1mol·
L-1,在pH=5.0时,以二甲酚橙作指示剂,用等浓度Zn2+,的EDTA滴定其中的计算终点误差。
此题条件下,Zn2+无负反应,Y有酸效应和Cd2+产生的共存离子效应,而Cd2+又与I-结合.
9.欲要求Et≤±
0.2%,实验检测终点时,△pM=0.38,用2.00×
10-2mol·
L-1EDTA滴定等浓度的Bi3+,最低允许的pH为多少?
若检测终点时,△pM=1.0,则最低允许的pH又为多少?
10.用返滴定法测定铝时,首先在pH≈3.5左右加入过量的EDTA溶液,使Al3+络合。
试用计算方法说明选择比pH的理由,假定Al3+的浓度为0.010mol·
⑴求EDTA滴定Al3+的最高酸度,lgαY(H)=lgKAlY-8=16.3-8=8.3
因此在pH≈3.5时,加过量EDTA,以保证Al3+完全反应,剩余的EDTA再用Zn2+或Cd2+等标准溶液在pH为5~6时滴定.
11.浓度均为0.020mol·
L-1的Cd2+,Hg2+混合溶液,欲在pH=6.0时,用等浓度的EDTA滴定其中的Cd2+,试问:
a.用KI掩蔽其中的Hg2+,使终点时I-的游离浓度为10-2mol·
L-1,能否完全掩蔽?
lgK`CdY为多大?
b.已知二甲酚橙与Cd2+,Hg2+都显色,在pH=6.0时,lgK`CdIn=5.5,lgK`HgIn=9.0,能否用二甲酚橙做Cd2+的指示剂?
c.滴定Cd2+时若用二甲酚橙做指示剂,终点误差为多大?
d.若终点时,I-游离浓度为0.5mol·
L-1,按第三种方式进行,终点误差又为多大?
解a:
.查表Hg2+-I-络合物的lgβ1~β4为12.923.827.629.8
αHg(I)=1+β1[I-]+β2[I-]2+β3[I-]3+β4[I-]4=1022.05
αY(Hg)=1+KHgY[Hg2+]≈1显然Hg2+能被完全掩蔽
在pH=6.0时,lgαY(H)=4.65Cd2+的羟基络合效应可忽略
αCd(I)=1+β1[I-]+β2[I-]2+β3[I-]3+β4[I-]4=2.5
lgαCd=lgαCd(I)=0.4
αY=αY(H)+αCd(I)-1=10-4.65
lgK`CdY=lgKCdY-lgαCd-lgαY=16.46-0.4-4.65=11.41
b:
由变色点时[HgIn]=[In’]知,终点时Hg2+与In显色的条件是[Hg2+]≥109.0mol·
但由a计算可知:
[Hg2+]ep=1024.05≤109.0所以二甲酚橙与Hg2+不显色,能用二甲酚橙做Cd2+的指示剂
c:
pCdep=lgK’CdIn=5.5pCd’ep=pCdep-lgαCd=5.5-0.4=5.1
pCd’sp=(11.4+2.0)/2=6.7
△pCd’=pCd’ep-pCd’sp=5.1-6.7=-1.6
d:
[I-]=0.5mol·
L-1时,αCd(I)=104.31
lgK`CdY=lgKCdY-lgαCd-lgαY=16.46-4.31-4.65=7.50
pCd’sp=(7.50+2.0)/2=4.75
由pH=6.0时,lgK’CdIn=5.5知Cd2+与二甲酚橙显色需[Cd2+]≥10-5.5mol·
L-1但在此题条件下滴定前溶液中的[Cd2+]为
此值小于10-5.5,此时Cd2+与二甲酚橙不显色.
显然,由于[I-]的浓度太大,Cd2+主要以CdI42-形式存在,难以与指示剂络合显色,使得该滴定根本就无法进行,误差的计算无意义.
12.在pH=5.0的缓冲溶液中,用0.002mol·
L-1EDTA滴定0.0020mol·
L-1Pb2+,以二甲酚橙做指示剂,在下述情况下,终点误差各是多少?
a.使用HAc-NaAc缓冲溶液,终点时,缓冲剂总浓度为0.31mol·
L-1;
b.使用六亚甲基四胺缓冲溶液(不与Pb2+络合)。
已知:
Pb(Ac)2的β1=101.9,β2=103.8,pH=5.0时,lgK`PbIn=7.0,HAc的Ka=10-4.74
13.在pH=10.00的氨性缓冲溶液中含有0.020mol·
L-1Cu2+,若以PAN作指示剂,用0.020mol·
L-1EDTA滴至终点,计算终点误差。
(终点时,游离氨为0.10mol·
L-1,pCuep=13.8)
14.用0.020mol·
L-1EDTA滴定浓度0.020mol·
L-1La3+和0.050mol·
L-1Mg2+混合溶液中的La3+,设△pLa`=0.2pM单位,欲要求Et≤0.3%时,则适宜酸度范围为多少?
若指示剂不与Mg2+显色,则适宜的酸度范围又为多少?
若以二甲酚橙作指示剂,αY(H)=0.1αY(Mg)时滴定La3+的终点误差为多少?
已知lgK`LaIn在pH=4.5,5.0,5.5,6.0时分别为4.0,4.5,5.0,5.6,且Mg2+与二甲酚橙不显色La(OH)3的Ksp=10-18.8。
c.若指示剂不与Mg2+显色,最高酸度同
(1),pH=4.0最低酸度也同单一离子滴定
pOH=5.7pH=8.3
即适宜酸度范围为pH4.0~8.3
15.溶液中含有2×
L-1的Th(Ⅳ),La3+,用2×
L-1EDTA滴定,试设计以二甲酚橙作指示剂的测定方法.已知Th(OH)4的Ksp=10-44.89,La(OH)3的Ksp=10-18.8,二甲酚橙与La3+及Th(Ⅳ)的lgK`MIn如下:
pH(1.02.02.5)3.04.04.55.05.56.0
lgK`LaIn不显色4.04.55.05.5
lgK`ThIn3.64.96.3
pOH=10.8pH=3.2
⑵根据以上分析,测定方法设计如下
nTh=CyV1nLa=CyV2
16.利用掩蔽剂定性设计在pH=5~6时测定Zn2+,Ti(Ⅲ),Al3+混合溶液中各组分浓度的方法(以二甲酚橙作指示剂).
测定方法设计如下
⑴取一份试液
⑵另取相同试液
17.测定水泥中Al3+时,因为含有Fe3+,所以先在pH=3.5条件下加入过量EDTA,加热煮沸,再以PAN为指示剂,用硫酸铜标准溶液返滴定过量的EDTA.然后调节pH=4.5加入NH4F,继续用硫酸铜标准溶液滴定至终点.若终点时,[F-]为0.10mol·
L-1,[CuY]为0.010mol·
L-1.计算FeY有百分之几转化为FeF3?
若[CuY]为0.0010mol·
L-1,FeY又有百分之几转化为FeF3?
试问用此方法测Al3+时要注意什么问题?
(pH=4.5时,lgK`CuIn=8.3)
解;
此题是用NH4F置换AlY中的Y,然后用铜标准溶液滴定置换出的Y计算Al的含量。
由于有Fe3+,也会与NH4F发生置换反应,影响测定结果。
FeY+3F-=FeF3+Y
终点时
⑴终点时[CuY]ep=0.010mol/LpCuep=lgK’CuIn=8.3[Cu2+]ep=10-8.3
由
得
即终点时有0.029%的FeY转化为FeF3.
⑵若终点时[CuY]ep=0.0010mol/L,则同理可得[Y]ep=10-13.5
计算结果说明:
用此法测Al3+时,终点时[CuY]越小,FeY就越易转化成FeF3.,由此引入的误差就越大,为减小此种误差,应注意①适当增加过量EDTA的量;
②试液中Al3+含量不宜过少。
18.测定铅锡合金中Pb,Sn含量时,称取试样0.2000g,用HCl溶解后,准确加入50.00ml0.03000mol·
L-1EDTA,50ml水,加热煮沸2min,冷后,用六亚甲基四胺将溶液调节至pH=5.5,加入少量1,10-邻二氮菲,以二甲酚橙作指示剂,用0.03000mol·
L-1Pb2+标准溶液滴定,用去3.00ml.然后加入足量NH4F,加热至40℃左右,再用上述Pb2+标准溶液滴定,用去35.00ml.计算试样中Pb和Sn的质量分数.
=0.3730=37.30%
19.测定锆英石中ZrO2,Fe2O3含量时,称取1.000g试样,以适当的熔样方法制成200.0ml试样溶液。
移取50.00ml试样,调节pH=0.8,加入盐酸羟胺还原Fe3+,以二甲酚橙作指示剂,用1.000×
L-1EDTA滴定,用去10.00ml.加入浓硝酸,加热,使Fe2+被氧化成Fe3+,将溶液调节至pH~1.5,以磺基水杨酸作指示剂,用上述EDTA溶液滴定,用去20.00ml.计算试样中ZrO2和Fe2O3的质量分数.
20.某退热止痛剂为咖啡因,盐酸喹啉和安替比林的混合物,为测定其中咖啡因的含量,称取试样0.5000g,移入50ml容量瓶中,加入30ml水、10ml0.35mol·
L-1四碘合汞酸钾溶液和1ml浓盐酸,此时喹啉的安替比林与四碘合汞酸根生成沉淀,以水稀至刻度,摇匀.将试样干过滤,移取20.00ml滤液与干燥的锥形瓶中,准确加入5.00ml0.3000mol·
L-1KBiI4溶液,此时质子化的咖啡因与BiI4-反应:
(C8H10N4O2)H++BiI4-====(C8H10N4O2)HBiI↓
干过滤,取10.00ml滤液,在pH3~4的HAc-NaAc缓冲液中,以0.0500mol·
L-1EDTA滴至BiI4-的黄色消失为终点,用去6.00mlEDTA溶液.计算试样中咖啡因(C8H10N4O2)的质量分数.(M咖啡因=194.16g·
mol-1)
21.称取苯巴比妥钠(C12H11N2O3Na,M=254.2g/mol)试样0.2014g,于稀碱溶液中加热(60℃),使之溶解,冷却,以乙酸酸化后转移于250mL容量瓶中,加入25.00mL0.0300mol/LHg(ClO4)2标准溶液,稀至刻度,放置待反应完毕:
Hg2++2C12H11N2O3-=Hg(C12H11N2O3)2↓
于过滤弃去沉淀,滤液用于烧杯承接。
移取25.00mL滤液,加入10mL0.01/LMgY溶液,释放出Mg2+在pH=10时,以EBT为指示剂,用0.01000mol/LEDTA滴定至终点,消耗3.60mL。
计算试样中苯巴妥钠的质量分数。
Hg2++MgY=HgY+Mg2+
所以在250mL容量瓶中过剩的Hg2+的物质量是:
nHg2+ = 0.03000×
25-0.01000×
3.6×
10 = 0.3900mmol
22解:
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- 第6章 络合滴定法习题何 络合 滴定法 习题