络合滴定习题与答案

1、络合滴定习题与答案 第六章 思考题与习题 1 填空 （1） edta是一种氨羧络合剂，名称 ，用符号 表示，其结构式为 。配制标准溶液时一般采用edta二钠盐，分子式为 ，其水溶液ph为 ，可通过公式 进 行计算，标准溶液常用浓度为 。 （2） 一般情况下水溶液中的edta总是以 等 型体存在，其中以 与金属离子形成的络合物最稳定，但仅在 时edta才主要以此种型体存在。除个别金属离子外。edta与金属离子形成络合物时，络合比都是 。 （3） k/ my称 ，它表示 络合反应进行的程度，其计算式为 。 （4） 络合滴定曲线滴定突跃 的大小取决于 。在金属离子 浓度一定的条件下， 越大，突跃 ；

2、在条件常数k/my 一定时， 越大，突跃 。 （5） k/my值是判断络合滴定误差大小的重要依据。在pm一定时，k/越大，络合滴定的准确度 。影响k/ mymy的因素有 ，其中酸度愈高 愈大，lg/ my ; 的络合作用常能增大 ，减小 。在k/my一定时，终点误差的大小由 决定，而误差的正负由 决定。 （6） 在h+ 一定时，edta酸效应系数的计算公式为 。 解：（1） edta是一种氨羧络合剂，名称 乙二胺四乙酸 ，用符号 h4y 表 示， 其 结 构 式为 hoocch2hn+choo-2ch2n+hch2coocch2ch2cooh 。配制标准溶液 时一般采用 edta二钠盐，分子式

3、为na2h2y?2h2o,其水溶液ph为 4.4 ，可通过公式h?ka4?ka5进行计算，标准溶液常用浓度为 0.01mol?l-1 。 （ 2 ） 一般情况下水溶液中的edta总是以 h6y2+、h 5y+、h4y、h3y-、hy2-2、hy3-和y4-等 七种 型体存在，其中以 y4- 与金属离子形成的 络合物最稳定，但仅在ph?10时edta才主要以此种型体存在。除个别金属离子外。edta与金属离子形成络合物时，络合比都是11。 （3） k/my称 条件形成常数 ，它表示 一定条件下 络合反应进行的程度，其计算式为 lgk/my?lgkmy?lg?m?lg?y。 （4） 络合滴定曲线滴定

4、突跃的大小取决 金属离子的分析浓度cm和 络合物的条件形成常数k/my。在金属离子浓度一定的条件下，k/my值 越大，突跃 也越大 ；在条件常数k/ my一定时， cm 越大，突跃 也越大 . （5） k/ my值是判断络合滴定误差大小的重要依据。在pm一定时， k/my越大，络合滴定的准确度 越高 。影响k/ my的因素有 酸度的影响、 干扰离子的影响、配位剂的影响、oh-的影响 ，其中酸度愈高， h+浓度 愈大，lg/ my 值越小 ； 螯合 的络合作用常能增大 k稳 ，减小 k 。在k/、/ 离my一定时，终点误差的大小由pm、cm、kmy决定，而误 39 差的正负由pm/ 决定。 （6

5、） 在h+一定时，edta酸效应系数的计算公式为 ?y(h)?2 ?n?mlncm?nl2nnyy2 ?y?hy?h2y?h6yy2 2 1?1l?2l?nl?o?nl n?1?y。 再由mli=icm 得，溶液中络合物的主要存在型体由i决定。故只要那个?ili越大，就以配位数为i的型体存在。 4 已知乙酰丙酮（l）与al3络合物的累积常数lg1lg3分别为8.6,15.5 和21.3，all3为主要型体时的pl范围是多少？all与all2相等时的pl为多少？pl为10.0时铝的主要型体又是多少？ 解：由?1?k1?mlml2 cu、zn、cd、ni等离子均能与nh3形成络合物，为什么不能 以

6、氨水为滴定剂用络合滴定法来测定这些离子？ 2222 答；由于多数金属离子的配位数为四和六。cu、zn、cd、ni等离子均能与nh3形成络合物，络合速度慢，且络合比复杂，以氨水为滴定剂滴定反应进行的完全程度不高。不能按照确定的化学计量关系定量完成，无法判断滴定终点。 3 不经具体计算，如何通过络合物mln的各i值和络合剂的浓度l来估 计溶液中络合物的主要存在型体？ 答：各型体分布分数： ?0?m?mcm?11?1l?2l?nl2n ，?2?k1k2?ml2ml2， ?3?k1k2k3?ml3ml3 由相邻两级络合物分布曲线的交点处有 pl=lgki all3为主要型体 ?o?1lpl?lgk3,

7、lgk3?lg?3?lg?2?5.8 时 ?1?m l?mlcm?1l1?1l?2l?nl2n在pl all?all2 时， pl?lgk2?lg?2?lg?1?6.9 pl?lg?1?lgk1?8.6,pl?10.0?pl?8.6 al3+为主要型体。 5 铬蓝黑r（ebr）指示剂的h2in2-是红色，hin2-是蓝色，in3-是橙色。 40 它的pka2=7.3，pka3=13.5。它与金属离子形成的络合物min是红色。试问指示剂在不同的ph的范围各呈什么颜色？变化点的ph是多少？它在什么ph范围内能用作金属离子指示剂？ pk.4解：由题ha2?7.52inhin2?pka3?13in3?

8、 （红色） （蓝色） （橙色） pka2?7.4,ka2?4.0?10?8 pka3?13.5,ka?143?3.2?10 ph12时呈橙色； 变色点的ph=10： 铬蓝黑r与ca2+、mg2+、zn2+和cd2+等金属离子形成红色的络合物，适宜的酸度范围在ph=811之间。 6 ca2+与pan不显色，但在ph=1012时，加入适量的cuy，却可以用 pan作为滴定ca2+的指示剂，为什么？ 解：ph=1012在pan中加入适量的cuy，可以发生如下反应 cuy（蓝色）+pan（黄色）+m = my + cupan （黄绿色） （紫红色） cupan是一种间接指示剂，加入的edta与cu2+

9、定量络合后，稍过量的滴定剂就会夺取cupan中的cu2+，而使pan游离出来。 cupan+y= cuy +pan 表明滴定达终点 （紫红色）（黄绿色） 7 用naoh 标准溶液滴定fecl3溶液中游离的hcl时，fe3+将如何干扰？ 加入下列哪一种化合物可以消除干扰？edta，ca-edta，柠檬酸三钠，三乙醇胺。 解：由于fe3+和naoh溶液生成fe(oh)3沉淀，导致游离的hcl的浓 度偏小，可以用edta消除干扰，edta和fe3+形成络合物，稳定性大，减少了溶液中的有利的fe3+。 8 用edta滴定ca2+、mg2+时，可以用三乙醇胺、kcn掩蔽fe3+ ，但不 使用盐酸羟胺和抗

10、坏血酸；在ph=1滴定bi3+，可采用盐酸羟胺或抗坏血酸掩蔽fe3+，而三乙醇胺和kcn都不能使用，这是为什么？已知kcn严禁在ph解：由于用edta滴定ca2+、mg2+时，ph=10，用三乙醇胺和kcn来 消除，若使用盐酸羟胺和抗坏血酸，则会降低ph值，影响ca2+、mg2+ 滴定；三乙醇胺是在溶液呈微酸性时来掩蔽fe3+，如果ph越低，则达不到掩蔽的目的；ph9 用edta连续滴定fe3+、al3+时，可以在下述哪个条件下进行？ 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反滴定al3+；

11、d) ph=2滴定fe3+，ph=4间接法测al3+。 解：可以在（c）的条件下进行。调节 ph=22.5,用先滴定fe3+ ，此时al3+不干扰。然后，调节溶液的ph=4.04.2,，再继续滴定al3+。由于al3+与edta的配位反应速度缓慢，加入过量edta，然后用标准溶液zn2+回滴过量的al3+。 10如何检验水中是否含有金属离子？如何判断它们是ca2+、mg2+, 还是al3+、fe3+、cu2+ ？ 答：由于ca2+、mg2+、al3+、fe3+、cu2+都为有色的金属离子，在溶液中加入edta则形成颜色更深的络合物。可以检验水中含有金属离子。在ph=10时，加入ebt，则ca2

12、+、mg2+形成红色的络合物；cuy2-为深蓝色，fey-为黄色，可分别判断是fe3+、cu2+。 41 11若配制edta溶液的水中含ca2+，判断下列情况对测定结果的影响： （1）以caco3为基准物质标定edta，并用edta滴定试液中的zn2+ ， 二甲酚橙为指示剂； （2）以金属锌为基准物质，二甲酚橙为指示剂标定edta，用edta测 定试液中的 ca2+、mg2+合量； （3）以caco3为基准物质，络黑t为指示剂标定edta，用以测定试液 中ca2+、mg2+ 合量。 并以此例说明络合滴定中为什么标定和测定的条件要尽可能一致。 答：（1）由于edta水溶液中含有ca2+ ，ca2

13、+与edta形成络合物，标定出来的edta浓度偏低，用edta滴定试液中的zn2+，则zn2+浓度偏低。 （2）由于水溶液中含有ca2+ ，部分ca2+与edta形成络合物，标 定出来的edta浓度偏低，用edta滴定试液中的ca2+、mg2+ ，则合量偏低。 （3）用caco3为基准物质标定edta ，则caco3中的ca2+被edta夺取，还有水中的ca2+都与edta形成络合物，标定出来的edta浓 度偏低，标定试液中ca2+、mg2+ 合量偏低。 12若配制试样溶液的蒸馏水中含有少量ca2+ ，在ph=5.5或在ph =10（氨性缓冲溶液）滴定zn2+ ，所消耗edta的体积是否相同？

14、哪种情况产生的误差大？ 答：在ph=5.5时， lkz?olknzny?gop?zny?p?gy(h)=16.50-5.1-1.04=10.36 在ph =10（氨性缓冲溶液）滴定zn2+ ，由于溶液中部分游离的nh3 与zn2+络合，致使滴定zn2+不准确，消耗edta的量少，偏差大。 13 将100ml0.020moll-1 cu2+ 溶液与100ml0.28mol l-1 氨水相混后， 溶液中浓度最大的型体是哪一种？其平衡浓度为多少？ 解：假设溶液中cu2+与nh2+3形成的配合物主要是以cu(nh3)4形式存在。 等体积相混合后，cu2+ 和nh3的浓度分别为： c.020cu2?02

15、?0.010mol?l?1 c0.28?1nh3?2?0.14mol?l 溶液中游氨的浓度为： c?1nh3?0.14?0.010?4?0.10mol?l 查附录表五知cu(nh473)2+4配离子的：1=1.410 2=4.310 103=3.410 4=4.71012 根据式（6-15a）?234m(l)?1?1l?2l?3l?4l ?m0?m?m?11?234?11l?2l?3l?4l? m(l) ?0?cu?11?1.4?104(0.14)?4.3?107(0.14)2?3.4?1010(0.14)3?4.7?1012(0.14)4 =5.2610-10 41l= 1.4100.14=

16、1.96104 22l= 4.31070.142=8.43105 42 3l3= 3.410100.143=9.33107 4l4= 4.710120.144=1.81109 2+ 故溶液中主要型体为cu(nh3)4： cu(nh3)42? 再有式 ?(alf9?10?)2?1f?lc3?1.35?10?10?6?1?2.79?10?15?3.17?10?10?cu(nh3)42?ccu2?1.81?10?5.26?10?0.010?9.52?10?3mol?l?1?2 ?14 在0.010mol l-1 al3+ 溶液中，加氟化铵至溶液中游离f-的浓度为 -1 0.10mol l，问溶液中铝

17、的主要型体是哪一种？浓度为多少？ 解：由教材344页知alf3-配离子lg?1lg?6分别为： 6.13；11.15；15.00；17.75；19.37；19.84 故16分别为： 1.35?10；1.41?10；1.00?10；5.62?106.92?10196111517?(alf?2)?2f?al3?1.41?1011?10?2?2.79?10?15?3.93?10?6 ?(alf?3)?3f?lc3?1.00?10?315?10?3?2.79?10?15?2.79?10?3 ?(alf；2.34?1019?4)?4f?al3?5.62?10?417?10?4?2.79?10?15?1.57?10?1； 。 ?1?1?(alf?5)2?5f?al3?2.34?10?519?10?5?2.7