4配位滴定习题标准答案新Word格式.docx

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2.配合物的条件稳定常数是如何得到的？

为什么要使用条件稳定常数？

答：

在配位滴定法中,如果没有副反应,溶液中M和EDTA的主反应进行的程度用稳定常数KMＹ表示。

ＫMY值越大,形成的配合物越稳定。

但是在实际反应中总会存在许多副反应,对主反应就会有不同程度的影响,KMY就不能客观地反映主反应进行的程度。

因此,需要对配合物的稳定常数进行修正。

若仅考虑ＥDTA的副反应（酸效应和共存离子效应）和金属离子的配位效应的影响，则得到下式:

上式中分别表示M和Y的总浓度,称为条件稳定常数,是考虑了酸效应和配位效应后ＥＤTA与金属离子配合物的实际稳定常数，采用能更正确地判断金属离子和ＥDTＡ的配位情况。

3.简述金属指示剂的作用原理。

在配位滴定法中，利用一种能与金属离子生成有色配合物的显色剂，其有色配合物的颜色与游离指示剂的颜色不同，从而可以用来指示滴定过程中金属离子浓度的变化,这种显色剂称为金属离子指示剂,简称金属指示剂。

例如铬黑T:

铬黑T在ｐH8~11时呈现蓝色，它与Ca2+,Mg2＋,Zn2+等金属离子形成的配合物呈酒红色。

EDTＡ滴定这些金属离子时，加入铬黑T指示剂,滴定前它与少量金属离子形成酒红色配合物，而大多数金属离子处于游离状态。

随着EDTＡ的不断滴入，游离金属离子逐步被配位形成配合物M-EＤTＡ。

当游离的金属离子几乎完全配位后,继续递加EDTＡ时，由于EDＴA与金属离子形成的配合物（M-EDTＡ）的条件稳定常数大于铬黑T与金属离子形成的配合物（M-铬黑T）的条件稳定常数,因此，EDTA夺取M-铬黑T中的金属离子,从而将指示剂释放出来，溶液显示出游离铬黑T的蓝色,指示滴定终点的到达。

反应方程式如下；

M－铬黑T＋　EDＴＡＭ-ＥDTA＋　铬黑Ｔ

4.什么是金属指示剂的封闭和僵化?

如何避免?

如果指示剂与金属离子形成的配合物的稳定性太高,会使终点拖后，而且有可能虽加入过量的ＥDＴA也不能夺走其中的金属离子，得不到滴定终点，这种现象称为指示剂的封闭。

通常可采用加入适当的掩蔽剂来消除指示剂的封闭现象。

如果指示剂或指示剂与金属离子形成的配合物溶解度很小,将使EDＴA与指示剂的置换速率缓慢,终点拉长，这种现象称为指示剂的僵化。

解决的方法可以加入有机溶剂或加热,以增大其溶解度。

5.用EDTA滴定Ca2+和Ｍg2＋,采用EBT为指示剂。

此时若存在少量的Fｅ3+和Ａｌ3+,对

体系会有何影响？

Fe3+和Ａｌ3+封闭EBT指示剂,使终点难以确定。

可加入三乙醇胺掩蔽。

6.掩蔽的方法有哪些?

举例说明如何通过掩蔽的方法防止干扰。

按照掩蔽方法的不同，可以分为配位掩蔽法、沉淀掩蔽法和氧化还原掩蔽法等,其中以配位掩蔽法用得最多。

例如,铜合金中Cu2+,　Ｚn2＋和Pｂ2+三种离子共存,欲测定其中Zn2＋和Pb2+,用氨水中和试液,加入KＣN掩蔽Cu2+和Zn2＋，在ｐH＝1０时,用铬黑T作指示剂，用EＤTA滴定Pb２+。

滴定后的溶液，加入甲醛或三氯乙醛作解蔽剂,破坏[Ｚｎ（CN）4］2-配离子：

羟基乙睛

释放出来的Zn2+,再用EDTA继续滴定

7.配位滴定中控制溶液的pＨ值有什么重要意义？

实际工作中应如何选择滴定的ｐH值?

pH对滴定曲线的影响很大,pH越小，突越越小，甚至看不出突越。

因此，溶液酸度的控制在EDTＡ配位滴定法中是非常重要的。

在配位滴定中,假设配位反应中除了ＥDTＡ的酸效应和M的水解效应外,没有其他副反应，则溶液酸度的控制是由EDTA的酸效应和金属离子的羟基配位效应决定的。

根据酸效应可以确定滴定时允许的最低pH值（最高酸度）,根据羟基配位效应可以估算出滴定时允许的最高pH值（最低酸度），从而得出滴定的适宜的pH范围。

8如何检验水中是否有少量金属离子？

如何确定金属离子是Cａ2+,　Ｍg2+,还是Al3+，　Fe3＋,

Ｃｕ2+?

利用在氨缓冲溶液中金属离子可以与铬黑T反应生成红色配合物;

若金属离子封闭指示剂，则滴加EDTＡ时终点变色不敏锐的特点。

首先量取一定量氨性缓冲溶液，加入少许铬黑Ｔ指示剂，若显示红色,滴加ＥDTA至变为蓝色；

然后将欲检验的水加入:

若溶液仍然呈现蓝色,表明所检测的水中无题中所说的金属离子,若溶液又变为红色,表明水中有金属离子。

再滴加EDTA，若又变为蓝色而且变色敏锐,表明是Ca2+，Mｇ2+，若滴加较多ＥDTＡ仍为红色或变色不敏锐，表明是Aｌ３+,Ｆｅ3+，Cu２+离子，将指示剂封闭了。

9.配位滴定法中,在什么情况下不能采用直接滴定法?

试举例说明。

不符合下列条件的均不能采用直接滴定法:

（1）被测离子浓度cＭ及其与ＥＤTＡ形成的配合物的条件稳定常数应满足准确滴定的要求，即。

（2）被测离子与ＥDTA的配位反应速率快。

（3）应有变色敏锐的指示剂，且不发生封闭现象。

（４）被测离子在滴定条件下，不会发生水解和沉淀反应。

例如,EDTA滴定Aｌ３＋时，因为Ａl3＋与EＤTＡ的反应速率慢；

酸度不高时,Aｌ3+水解生成多核羟基配合物；

Ａl3+对二甲酚橙等指示剂有封闭作用，因此不能直接滴定Al3+。

10.若溶液中存在两种金属离子，如何控制酸度进行分别滴定？

对于有干扰离子存在的配位滴定,一般允许有的相对误差,当用指示剂检测终点时，应使,则

当cM=cN时，则

故用上面两式均可作为判断能否利用控制酸度进行分别滴定的条件。

11.若配制ＥDTA溶液的水中含有Ｃa2+，判断下列情况对测定结果的影响：

a）以ＣaCO3为基准物，XO为指示剂标定EＤＴA,用以滴定试液中Ｚｎ2+的含量；

b）以金属锌为基准物，XO为指示剂标定ＥDTA，用以测定试液中Ca2＋的含量；

c）以金属锌为基准物,EBT为指示剂标定EDTＡ，用以测定试液中Cａ2＋的含量。

以题

（1）为例说明。

以ＣaCO3为基准物标定ＥDＴA,表明是在ｐH＝10左右进行标定,水中的Ca2+是与EDTＡ结合的,标定的EDTA浓度为未与Ca２+结合的部分；

滴定试液中的Zn2+的含量，以ＸＯ为指示剂则表明是在pH＝５左右的条件下进行的,Ca２+不与EDＴＡ结合,EDＴA的实际浓度比标定的浓度大,我们只能用标定的浓度进行计算，因而使测定结果偏低。

其它题类似。

（1）偏低；

（2）偏高；

（3）无影响

１2采用配位滴定法测定下列混合液中各组分的含量。

试拟定分析方案，指出滴定剂、酸度、指示剂和所需其它试剂,并说明滴定方式；

（1）有Fe3+的试液中测定Bi３+;

（２）铜合金中Pb2+和Ｚn2+的测定;

（３）水泥中Fe３＋,　Ａl3+，Ｃa2+,Mg2+的分别测定;

（4）Ａl3+,Zｎ2+,　Mg2+混合液中Zn２＋的测定；

（５）Ｂi3+,Al3+,Pb2+混合液中三组分的测定。

提示，

（1）可用还原剂如Vc将Ｆｅ3+还原为Fｅ2+,在ｐH=１用ＥDTA滴定Bi３+，XO作为指示剂。

（2）在pH＝10的酒石酸氨性缓冲溶液中，用KCＮ掩蔽Zn2＋，ＥDTＡ滴定Pｂ2+；

再加入

HCHO解蔽,用EDTA滴定Zｎ２＋。

（3）将除去硅酸后的滤液中和至微碱性,Ｆe3+,Ａl3＋沉淀。

过滤洗涤后,在滤液中测定Ca2＋,

Mｇ２+的含量;

沉淀溶解于ＨCl后测定Fe3＋,　Aｌ３+。

pH＝2，磺基水杨酸为指示剂，测定Ｆe3+;

加入过量EDTＡ,返滴定法测定Ａl3＋。

（4）ｐH＝1０,EBTﻩ为指示剂,测定Ca2+,Mg2+总量;

另取一份,pH＝12.5,钙指示剂,

测定Ｃa２+。

（5）pＨ＝1，XO作为指示剂用ＥDTA滴定Bi3+；

加入过量EDTA,煮沸，调节pH=5～6，返滴定法测定Ａl3＋、Ｐb2+总量;

最后在溶液中加入NH４F，加热，用Zn２＋标准溶液滴定释放出的EDTA,，测定的是Ａl3+。

1３.Ca2+与PAN不显色，但在ｐH为10～12时,加入适量的CuY,却可用PＡN作为EDＴA

滴定Ca2+的指示剂。

试简述其原理。

ＰAN和CｕY混合液可与Ca2+发生置换显色反应:

PAN+CuY+Ca2＋=＝CaＹ＋Cu－PAN

黄色蓝色无色无色　紫红色

绿色

CuY较ＣaY稳定，在没有ＰAＮ存在时，Ca２+不能置换CuY中的Cu2+。

但是当有PAＮ存在时，由于Ｃu-PＡN也相当稳定,ｐH＝1０时，Ｋ（CuIｎ）＝1013.8,故相当于减少了ＣuＹ的条件稳定常数，且最初溶液中Ca2+浓度较高，因此,Ca2＋能夺取CuY中Y形成CaY,游离出Cu-PAN，显示紫红色。

滴入EDTA时，先与Ca２+反应,当Cａ2+反应完全后,过量EDＴA即可生成CuY而显示绿色,指示到达终点。

滴定前加入的ＣｕY和最后生成的ＣｕY的量是相等的,故加入的CｕＹ不影响滴定结果。

习题参考答案

1.计算ｐH＝5.０时ＥＤＴA的酸效应系数。

若此时EＤTA各种存在形式的总浓度为０.02０0　

mol•L－1　,则[Ｙ４-]为多少?

解:

ｐＨ＝5.0时,代入ＥDＴA的六级解离常数则

2.在ｐH=6.0的溶液中，含有浓度均为０.010mol•L-１的EDTA，Ｚn2+和Ｃａ2+。

计算

和值。

解:

lgK（CａY）=１0.7,pH＝６.0，αＹ（Ｈ）＝１０6.4５

3.pH=5.0时，锌和EDTA配合物的条件稳定常数是多少?

假设ＥＤTA和Ｚn2＋的浓度均为均为０.0１０mol•L-1（不考虑羟基配位等效应）。

ｐＨ=5.0时,能否用EＤTA标准溶液滴定Zn２+？

解：

ｌgK（ZnY）=16.50，pＨ＝５,lｇαY（H）=６.４５

准确滴定条件为:

所以当pH=５时,能用ＥＤTA标准溶液准确滴定Ｚｎ2+。

4.在0．01０　ｍoｌ•L-1锌氨溶液中,若游离氨的浓度为0.１ｍｏl•L－1（pH=１1）时,计算锌离子

的总副反应系数。

若pH=13时，应为多大?

pH=11时,

pH＝13时,

５.　用EＤTＡ溶液滴定Ni２＋,计算下面两种情况下的：

（１）pＨ=9.0，c（NＨ３）=０.2mol•L－1;

（2）ｐH=9．0，ｃ（NH3）=０.２mol•L-1,[ＣＮ－]=0.01mol•L-1

（1）查表知ｌｇＫ（NｉY）=1８.62，Nｉ－ＮH３配合物lg分别为2.75,4．95,６．64，7.7９,8.５0，8.49。

pＨ=９.０时,

（２）Ｎｉ－ＣＮ配合物的

6．计算0.02000moｌ•L-1ＥＤＴA标准溶液滴定等浓度的Mn2+离子溶液时的适宜的pＨ范围。

此时最小pH值为5.2。

pＨ范围：

5．２～8.6

7.0．0１０mol•Ｌ