分析化学》第六章习题答案(华中师范大学、东北师范大学、陕西师范大学、北

时间:2025-03-19

第六章 思考题与习题

1. 填空

(1) EDTA是一种氨羧络合剂,名称 乙二胺四乙酸

HOOCCH2

-

+HN

OOCCH2

CH2CH2

+NH

CH2COO-2COOH

。配制标准溶液时一般采用

EDTA二钠盐,分子式为Na2H2Y 2H2O,其水溶液pH为可通过公式

[H ] Ka4 Ka5进行计算,标准溶液常用浓度为 0.02mol L-1。

(2) 一般情况下水溶液中的EDTA2++-2-3-和Y4-等 七种 型体存在,其中以 Y4-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1∶1。

(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) // 也越大 ;在条件常数K/MY .

(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 、

/K/MY//定,而误差的正负由△pM/ 决定。

(6) 在[H+]一定时,EDTA酸效应系数的计算公式为

Y(H)

[Y'][Y] [HY] [H2Y] [H6Y]1 。 [Y][Y] Y

2. Cu2、、Zn2、、Cd2、Ni2等离子均能与NH3形成络合物,为什么不能以氨水为滴定剂

用络合滴定法来测定这些离子?

++++

答;由于多数金属离子的配位数为四和六。Cu2、Zn2、Cd2、Ni2等离子均能与NH3形成络合物,络合速度慢,且络合比较复杂,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,无法准确判断滴定终点。

3. 不经具体计算,如何通过络合物MLn的各βi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:各型体分布分数为:

0 M

[M]1

CM1 1[L] 2[L]2 n[L]n

1 ML

1[L][ML]

o 1[L] 2n

CM1 1[L] 2[L] n[L]

[MLn] n[L]n o n[L]n n 2n

CM1 1[L] 2[L] n[L]

再由[MLi]=δiCM 得,溶液中络合物的主要存在型体由δi决定。故只要那个 i[L]i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lgβ1~lgβ3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什么?

解:由 1 K1

[ML3][ML2][ML]

KKK , 2 K1K2 , 312323

[M][L][M][L][M][L]

由相邻两级络合物分布曲线的交点处有 pL=lgKi

① AlL3为主要型体时pL lgK3,lgK3 lg 3 lg 2 5.8

∴在pL<5.8时,AlL3为主要型体。

② [AlL] [AlL2] 时, pL lgK2 lg 2 lg 1 6.9 ③pL 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。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?

解:由题H2In

pKa2 7.3

HIn2

pKa3 13.5

In3

(红色) (蓝色) (橙色) pKa2 7.3,pKa3 13.5

①pH<6.3时呈红色,pH=8.3~12.5时呈蓝色,pH>14.5时呈橙色; ②第一变色点的pH=7.3;第二变色点的pH=13.5。 ③铬蓝黑R与金属离子形成红色的络合物,适宜的酸度范围在pH=9~12之间。 6. Ca2+与PAN不显色,但在pH=10~12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=10~12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 + Cu—PAN

(黄绿色) (紫红色)

Cu—PAN是一种间接指示剂,加入的EDTA与Cu2+定量络合后,稍过量的滴定剂就

会夺取Cu—PAN中的Cu2+,而使PAN游离出来。

Cu—PAN+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,故可以用EDTA消除干扰,EDTA和Fe3+形成络合物,稳定性大,减少了溶液中的游离的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<6的溶液中使用,为什么?

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;pH<6的溶液中,KCN会形成弱酸HCN(剧毒性物质),难以电离出CN-来掩蔽Fe3+。所以在pH<6溶液中严禁使用。 9. 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返滴定Al3+; 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=2~2.5,用EDTA先滴定Fe3+,此时Al3+不干扰。然后,调节溶液的pH=4.0~4.2,,再继续滴定Al3+。由于Al3+与EDTA的配位反应速度缓慢 …… 此处隐藏:14255字,全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

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