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【分析化学试题及答案】第五章 配位滴定法 - 经典习题

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【分析化学试题及答案】第五章 配位滴定法 - 经典习题 第五章 配位滴定法 - 经典习题 1(计算pH=2时，EDTA的酸效应系数。 ,+2解: pH=2时，[H]=10mol/L。 = 1+ 108.26+1012.42+1013.09+1013.09+1012.69+1011.59 = 3.25×1013 lgα = 13.51 Y(H) 本题若采用EDTA的累积质子化常数计算，则公式就和金属离子的副反应系数的公式相一致:αY(H) = 1， 23456HHHHHHβ[H+]，β[H+]，β[H+]，β[H+]，β[H+]，β[H+]，质子化常数是离解常数的倒数，累积质子化123456 常数可由逐级质子化常数求得。 2+2+2(在pH6.0的溶液中，含有浓度均为0.010mol/L的EDTA、Ca和Zn。计算α和α值。 Y(Ca)Y 2+2+解:因为是计算α和α值，所以将Zn与Y视作主反应，Ca作为共存离子，根据题意滴定是在pH6Y(Ca)Y 4.65的溶液中进行，因此，总的副反应包括酸效应和共存离子效应。查表得:K = 10.69，pH6时，α = 10。 CaYY(H) 2+10.698.69所以:α,1，K[Ca] = 1+10×0.010 = 10 Y(Ca)CaY 4.658.698.69α,α + α = 10 +10?10 YY(H)Y(Ca) ,3+3(在0.10mol/L的AlF溶液中，游离F的浓度为0.010mol/L。求溶液中游离Al的浓度，并指出溶液中配合物的主要存在形式。 ,,,,,,23456解:α= 1 + β[F] + β[F]+ β[F]+β[F]+β[F]+ β[F] Al(F)123456 6112153174195= 1+1.4×10× 0.010+1.4×10 ×(0.010) + 1.0×10×(0.010)+ 5.6×10 × (0.010) + 2.3 ×10 × (0.010) 196+6.9×10 ×(0.010) 479997= 1+1.4 ×10 + 1.4×10 + 1.0 ×10 + 5.6 ×10，2.3 ×10 + 6.9 ×10 9,8.9×10 所以 -2-比较α计算式中右边各项的数值，可知配合物的主要存在形式有AlF、AlF和AlF。 Al(F)3454(在0.010mol/L锌氨溶液中，若游离氨的浓度为0.10mol/L，计算pH10和pH12时锌离子的总副反应系数。 解:因溶液酸度较低(pH10或12)，将引起金属离子水解，可视作羟基配位效应。若溶液中有两种或两种以上配合剂同时对金属离子M产生副反应，则其影响应以M的总副反应系数α表示: M α=α+ α+……+ (1,P) MM(L1)M(L2) 234pH10时，α,1 + β[NH] + β[NH]+β[NH]+β[NH] Zn(NH3)13233343 2.374.8127.3139.464=1+10×0.10+10×(0.10)+10×(0.10)+10×(0.10) 5.49= 10 2.4查表可得:α,10 α >>α所以α可略 Zn(OH)2Zn(NH3)Zn(OH)2Zn(OH)2 5.49α = α+ α,1 α=10 ZnZn(NH3)Zn(OH)2Zn(NH3) 8.5pH12时，查表可得:α,10 Zn(OH)2 α >> α 所以α可略 Zn(OH)2Zn(NH3)Zn(NH3) 8.5α = α+ α,1 α=10 ZnZn(NH3)Zn(OH)2Zn(NH3),22+5(用EDTA溶液(2.0×10 mol/L)滴定相同浓度的Cu，若溶液pH为10，游离氨浓度为0.20mol/L，计算化学计量点时的pCu,。 ,,22解:化学计量点时，C =(1/2)×2.0×10 =1.0×10(mol/L) pCu =2.00 SP(SP)[NH]sp =(1/2)×0.20= 0.10(mol/L) 3 234α,1 + β[NH] + β[NH]+β[NH]+β[NH] Cu(NH3)13233343 4.137.61210.48312.5949.26=1+10×0.10+10×0.10 +10×0.10+10× 0.10?10 1.79.26pH10时α = 10<<10, lgα =0.45 Cu(OH)2Y(H) 9.26所以α 可以忽略，α?10 Cu(OH)2Cu 所以lgK'= lgK –lgα – lgα = 18.7–0.45–9.26=8.99 CuYCuYY(H)Cu pCu'=(pC +lgK')/2 =(2.00+8.99)/2=5.50 Cu(sp)CuY,，426(在pH5.0时用2×10mol/LEDTA滴定同浓度得Pb，以二甲酚橙为指示剂。(1)以HAc-NaAc缓冲溶 -液控制酸度，[HAc],0.2mol/L，[Ac] = 0.4mol/L;(2)以六次亚甲基四胺缓冲溶液控制酸度。已知乙酸铅配 ，1.93.32合物的β,10，β ,10;(CH)N基本不与Pb配位。计算终点误差。 12264 解:pH5.0时查表可得二甲酚橙指示剂的颜色转变点pPb = 7.0 t (1)在HAc-NaAc缓冲溶液中 ,,0.7终点时 [Ac] = 0.4/2= 10(mol/L) ,,--21.90.73.30.722.0α,1 + β[Ac] + β[Ac] = 1+10×10+10×(10)?10 Pb(Ac)12 此时指示剂的颜色转变点pPb,7.0,2.0 ,5.0 t lgK'= lgK, lgα,lgα = 18.30,2.0,6.45 = 9.85 PbYPbYPb(Ac)Y(H) 计量点时:pPb = (pC+ lgK')/2=( 4 + 9.85 )/2=6.93 spPb(SP)PbY ΔpM'= pPb' - pPb' =5.0,6.93 = ,1.9 epsp (2) 在(CH)N溶液中 264 lgα=6.45 Y(H) lgK'= lgK, lgα=18.30,6.45=11.85 Y(H)PbYPbY 化学计量点pPb=(pC+lgK')/2=(4.0 + 11.85 ) /2=7.92 spPb(SP)PbY ΔpM,= pPb' - pPb'=7.0,7.92=,0.92 epsp 2+2+2+-7(浓度均为0.02mol/L的Zn、Cd溶液，加入KI掩蔽Cd、若[I]= 1.0mol/L，在pH5.0时，以二甲ep 2+2+酚橙为指示剂，用0.02mol/LEDTA滴定Zn，Cd干扰测定吗,为什么, 解:查表可得如下数据:lgK = 16.40，lgK = 16.50，pH5.0时，pCd = 4.5，lgα = 6.45，pZn = 4.8，CdYZnYtY(H)t 2+-Cd与I的配合物的lgβ,lgβ分别为2.4、3.4、5.0、6.15。 14 --2-3-42.43.425.036.1546.18α,1 + β[I] + β[I]+β[I]+β[I] = 1+10×1.0 +10×1.0+10×1.0+10×1.0 = 10 Cd(I)1234 2+因此至Zn 终点时， ,,2+4.52+2+而欲使二甲酚橙变色，需 [Cd],10 mol/L，可见[Cd] <<[Cd]，由于掩蔽剂I的作用，溶液中游spepsp 2+离Cd的浓度降低十分显著，以至于不能使二甲酚橙显色，因而不产生干扰。 ,,238(溶液中锌与钙的浓度分别为2.0×10和2.0×10mol/L，不加掩蔽剂和辅助配合剂，回答下列问题:(1) 若确定计量点有?0.2pZn单位的偏差，要使终点误差在0.1%以内，能否用控制酸度的方法用EDTA测定 溶液中的锌,(2)条件常数lgK'可达到的最大值是多少,在什么酸度范围内才可能具有最大值,(3)为防ZnY 止产生Zn(OH)沉淀，溶液pH值应小于多少,(4)选二甲酚橙作指示剂测定锌，要使终点误差最小(即2 pZn=pZn)，溶液的酸度应控制在多少, ept,2解:(1)当?pM=0.2，TE=0.1%时，要求lgCK'?6;若C,1.0×10 mol/L，则要求lgK'?8。 MM 在钙存在时滴定锌，存在下列几种副反应:Zn与OH，EDTA与H，EDTA与Ca等，副反应系数α和Zn(OH)α随溶液酸度而变化，而α为一定值，且有α,α +α-1。 Y(H)Y(Ca)YY(H)Y(Ca) 若控制合适酸度，可使α,1，α?α ，此时副反应的影响最小，条件常数 lgK'最大。 Zn(OH)Y(H)Y(Ca)ZnYα,α +α-1?α,1，[Ca]K YY(H)Y(Ca)Y(Ca)CaY 查表得 lg K,16.5，lgK=10.7 ZnYCaY,310.7故lgK' = lgK,lgα =16.5,lg(1+10×10) =16.5,7.7 = 8.8>8 ZnYZnYY 可见，可以控制合适酸度测定混合离子溶液中的锌，而钙不干扰。 7.7(2)如(1)所解lgK'最大值为8.8。查表知，溶液pH在9.0以上时，α >1;α,α,10时，pH=4.3。ZnYZn(OH)Y(H)Y(Ca)酸度增高时将使α>α。 Y(H)Y(Ca) 可见，只有在4.3 < pH < 9.0时，lgK'才可能具有最大值。 ZnY,15.3(3)查溶度积表，Ksp> =10,滴定前，为防止生成Zn(OH)沉淀，则要求: Zn(OH)22 ,,6.9,OH,< =10 pOH > 6.9 即pH < 7.1. (4)综上所述，实际滴定Zn应取pH在4.3 , 7.1范围之内，这时条件稳定常数大，滴定突跃大，反应完全。但要使滴定的准确度高，还必须有合适的指示剂指示终点。 根据公式，指示剂选定以后，要想准确指示终点，使pM?pM，还必须选择一个最佳的pH值，因指示剂tep 是一种弱的有机酸，溶液酸度影响指示剂与金属离子配位时的条件稳定常数lgK'进而影响pM值和ΔpMMInt的大小。 因pZn= (lgK'+pC)/2=(8.8+2.0)/2= 5.4 epZnYZn

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(分析化学)第五章配位滴定法

(分析化学)第五章配位滴定法


≥12
Y4-
二 EDTA的酸效应及酸效应系数αY(H)
定义： αY(H) = [Y']/[Y] 一定 pH的溶液中，EDTA各种存在形式的总浓度
[Y’]，与能参加配位反应的有效存在形式Y4-的平衡浓 度[Y]的比值。
EDTA的各种存在形式共有几种？ 7种 —— 总浓度[Y’]
酸效应系数αY(H) ——用来衡量酸效应大小的值。
B 1 = K 1=
[M L ] [M ][L ]
B 2= K 1K 2= [M L 2] [M ][L ]2
B n = K 1K 2...K n =
[M L n ] [M ][L ]n
最后一级累积稳定常数为各级络合物的总的 稳定常数.
在分析化学中,列出的经常是各级稳定常数 或累积稳定常数或是它们的对数值,使用时,不 要混淆。
K稳
1 K不稳
2 MLn（1：n）型配合物
M+L＝ML
第一级稳定常数
K1
[ML] [M][L]
ML+L＝ML2 第二级稳定常数
.
K2 =
ML2 ML L
.
MLn-1 +L＝MLn 第n级稳定常数
K不稳
1 K n稳
Kn =
MLn MLn-1 L
若将逐级稳定常数依次相乘,就得到各级累积稳 定常数( B n )
ΔpM= 2.39
当pH=9.0时，用0.01mol/LEDTA溶液滴定0.01mol/L 的20.00mlCa2+溶液，考察pM值的变化范围。 注意：当pH=9.0时, EDTA有酸效应
a KCaY'= KCaY Y(H)
=
1010.69 101.28
=109.41
分析化学 第五章 配位滴定法

分析化学 第五章 配位滴定法

Y (Ca) 1 KCaY [Ca2 ]
11010.7 0.01 108.7
Y Y (Ca) Y (H ) 1 108.7 106.45 1 108.7
lgY 8.7
2019/11/30
二、金属离子的副反应系数：用M 表示
M+L=ML
ＭＬ＋Ｌ＝ＭＬ２ ＭＬn-1+L=MLn
M
(
L
＝[M ) [M
'] ]
[M ](1
i[L]i )
[M ]
1
i[L]i
1
M
金属离子的羟基络合物

M
(OH
＝[M ) [M
'] ]
[M ] [M (OH )] [M (OH )2 ] [M (OH )n ] [M ]
1 1[OH ] 2[OH ]2 n[OH ]n 1 i[OH ]i
Ka2 101.6
Ka3 102.0
Ka4 102.67
K稳H 6 100.9
K H 101.6 稳5
K稳H 4 102.0
K
H 稳3
102.67
Ka5 106.16
K H 106.16 稳2
HY 3 Y 4 H
Ka6 1010.26
K H 1010.26 稳1
K
' MY
为条件稳定常数，有副反应发生
[M ' ] M [M ] [Y ' ] Y [Y ] [(MY )'] MY [MY ]
K
' MY
[MY '] [M' ][Y ' ]
MY [MY ] M [M ]Y [Y ]
第五章配位滴定法分析化学

第五章配位滴定法分析化学


4) 计量点后 加入EDTA的体积为20.02ml。
[Y ] 0.02 0.01000 5106 mol L1 20.00 20.02
[CaY ] 20.00 0.01000 5103 mol L1 20.00 20.02
NH4
H NH3
Zn
+
OH-
Zn(NH3) Zn(OH)
Y
H+
HY
ZnY
····· ·
····· ·
···· ·
lgY(H)=1.4
Zn = Zn(NH3) + Zn(OH) -1 = 103.2 + 100.2 - 1= 103.2
lg KZnY = lg KZnY - lg Zn - lg Y = 16.50 - 3.2 - 1.4 = 11.9
=
[Y]+[N1Y]+[N2Y]+…+[NnY] [Y]
= 1+KN1Y[N1]+KN2Y[N2]+…+KNnY[Nn]
=Y(N1)+Y(N2)+…+Y(Nn)-(n-1)
Y的总副反应系数 Y
[Y] Y= [Y]
= [Y]+[HY]+[H2Y]+ ···+[NY] [Y]
= Y(H) + Y(N) -1
EDTA: -pH图
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0
H6Y2+
H2Y2-
HY3-
Y4-
H5Y+ H3Y-
H4Y
2
4
6
8 10 12 14
【免费下载】 无机及分析化学(董元彦)第五章选择题及答案

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10．下列各数中有效数字位数为四位的是（D）A. 0.0101B. c（OH－）= 0.0235 mol·L-1C. pH = 3.102D. NaHCO3％= 25.302．滴定分析法要求相对误差为±0.1%，若称取试样的绝对误差为0.0002g，则一般至少称取试样：( B )（A）0.1g （B）0.2g （C）0.3g （D）0.4g3. 用25ml移液管移出的溶液体积应记录为：（ C）（A）25ml （B）25.0ml （C）25.00ml （D）25.000ml6. 标定HCl溶液用的基准物Na2B4O7⋅12H2O, 因保存不当失去了部分结晶水，标定出的HCl溶液浓度是：( A )（A）偏低（B）偏高（C）准确（D）无法确定7. 可以用直接法配制标准溶液的是: （ A）（A）含量为99.9%的铜片（B）优级纯浓H2SO4（C）含量为99.9%的KMnO4（D）分析纯Na2S2O315．定量分析中，准确测量液体体积的量器有（D ）A.容量瓶B.移液管C. 滴定管D. ABC三种3. 下列物质中不能用作基准物质的是：（ B ）A．K2Cr2O7 B. NaOH C. Na2C2O4 D. ZnO10．下面哪一种方法不属于减小系统误差的方法（D）A、做对照实验B、校正仪器C、做空白实验D、增加平行测定次数15．用配位（络合）滴定法测定石灰石中CaO的含量，经四次平行测定，得X=27.50%，若真实含量为27.30%，则27.50%-27.30%=+0.20%，称为（C）A. 绝对偏差B. 相对偏差C. 绝对误差D.相对误差2.用于标定标准溶液准确浓度的基准物，为了减小其称量误差，最好具有(C)（A）足够的纯度（B）物质的组成与化学式完全相符（C）稳定的化学性质（D）较大的摩尔质量4.计算一组数据：2.01，2.02，2.03，2.04，2.06，2.00的相对标准偏差为(D)（A）0.7% （B）0.9%（C）1.1% （D）1.3%6.用50mL滴定管进行滴定时，如果要求读数的相对误差小于0.1%，则滴定剂的体积应大于（C）（A）10mL （B）20mL （C）30mL （D）100mL7.数字0.0408有几位有效数字? （D ）（A ）1 （B ）2 （C ）3 （D ）45. 可以减少分析测试中随机误差的措施是（A ）A. 增加平行测定次数B. 进行方法校正C. 进行空白试验D. 进行仪器校正6. 下列各数中有效数字位数为四位的是（D ）A. 0.0001B. c （H +）= 0.0235 mol·L -1C. pH = 4.462D. CaO ％ = 25.307．偶然误差可以通过以下哪种方法得以减小：（B ）A. 引入校正系数进行校正B. 增加平行测定的次数C. 用标准样进行对照试验D. 不加试样，进行空白试验8．下列因素引起的误差可以通过做“空白实验”校正的是 （ C ）A 、 称量时，天平的零点波动B 、 砝码有轻微锈蚀C 、 试剂中含少量待测成分D 、 重量法测SO 42-，沉淀不完全9．滴定分析法要求相对误差为±0.1％，若称取试样的绝对误差为0.0002g ，则一般至少称取试样(B)（A ）0.1g （B ）0.2g ； （C ）0.3g （D00.4g ；5．砝码生锈属于 A 。