情境四配位滴定任务二绘制配位滴定曲线一、基础知识夯实1.在配位滴定中,直接滴定法的条件包括(A)lgCK‘mY≤8 (B)溶液中无干扰离子(C)有变色敏锐无封闭作用的指示剂(D)反应在酸性溶液中进行2. 某溶液主要含有Ca2+、Mg2+及少量Al3+、Fe3+,今在pH=10时加入三乙醇胺后,用EDTA滴定,用铬黑T为指示剂,则测出的是(A)Mg2+的含量(B)Ca2+、Mg2+含量(C)Al3+、Fe3+的含量(D)Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe3的含量3. EDTA滴定金属离子M,MY 的绝对稳定常数为KMY,当金属离子M的浓度为0.01 mol •L-1时,下列lgαY(H)对应的PH值是滴定金属离子M的最高允许酸度的是(A)lgαY(H)≥lgKMY – 8 (B)lgαY(H)= lgKMY - 8(C)lgαY(H)≥lgKMY - 6 (D)lgαY(H)≤lgKMY – 34. 在Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+ 混合溶液中,用EDTA测定Fe3+、Al3+ 的含量时,为了消除Ca2+、Mg2+ 的干扰,最简便的方法是.(A)沉淀分离法; (B)控制酸度法; (C)配位掩蔽法; (D)溶剂萃取法.二、应用能力巩固1. 以EDTA滴定同浓度的溶液,若pH=5.5 ,计算滴定突跃,选用二甲酚橙为指示剂是否合适?答案:E t= ±0.1%lg αY(H) = 5.5 (pH=5.5)lg K CdY = lg K CdY - lgαY(H)= 16.5 - 5.5 = 11.0lg cK= -2 + 11.0 = 9.0查图:ΔpM = ±1.5pM sp = (p c + lg K)/2= (2+11.0)/2= 6.5滴定突跃为pCd = 6.5±1.5(5.0-8.0)查二甲酚橙 :pCd t = 5.0 答:选用二甲酚橙是合适的。
2. 计算lg αCd(NH3)、lg αCd(OH)和lg αCd 值(Cd2+-OH -络合物的lg β1~lg β4分别是4.3,7.7,10.3,12.0)。
(1)含镉溶液中[NH 3]=[NH 4+]=0.1;(2)加入少量NaOH 于(1)液中至pH 为10.0。
答案:查得Cd 2+—NH 3络合物的lg β1~lg β6分别为:2.60,4.65,6.04,6.92,6.6,4.9Cd 2+-OH -的lg β1~lg β4:4.30,7.7,10.3,12.0(1)0.1][NH ][NH 43==+mol/L -14.631b [OH ]10molgL ,pH 9.37K ---∴===326Cd(NH )3132362.0 4.653.0 6.044.0 6.923.41[NH ][NH ][NH ]10101010αβββ-+-+-+=+++⋅⋅⋅+=++=4.3lg )Cd(N H 3=α23-4Cd(OH)12344.6 4.30.21[OH ][OH ][OH ][OH ] 110 10αββββ----+=++++=+=4.3lg Cd =α(2)pH=10.09.370.81a 310.09.37a 0.210[NH ]01610(mol L )[H ]1010cK K ---+--⨯====++. 或:3H 10.09.370.13NH (H)43(NH )1[H ](NH )11010[NH ]c K α++-+==+=+=8.01.0)(H NH3310102.0)NH (]NH [3-===∴αc计算得:0.4lg )Cd(N H 3=α,5.0lg )Cd(O H =α,0.4lg Cd =α 3. 计算下面两种情况下的lg K ′(NiY)值。
(1)pH=9.0,c (NH 3)=0.2mol ·L -1;(2)pH=9.0,c (NH 3)=0.2mol ·L -1,[CN -]=0.01mol ·L -1。
答案:(1)查得6.18)NiY (lg =K ;Ni —NH 3络合物的lg β1~lg β6分别为:2.75,4.95,6.64,7.79,8.50,8.49; pH=9.0时,5.0lg (H )N H 3=α,1.0lg N i(O H )=α,Y(H)lg 1.4α=3 1.2130.53NH(H)(NH )0.2[NH ]100.06(molgL )10c α--====326Ni(NH )3132362.4 4.953.6 6.644.87.79 6.08.503.41[NH ][NH ][NH ] 10101010 10αβββ-+-+-+-+=+++⋅⋅⋅+=+++= 8.134.14.36.18 lg lg )NiY (lg )NiY (lg Y(H)=--=--='ααNi K K(2)0.01][CN =- -N i C N -的3.31lg 4=β3.23Ni(OH)Ni(CN))Ni(NH N 3.233.3140.244Ni 10 210101]CN [1)(CN 3=-++==+=+=+⨯--ααααβαi 1.64.13.236.18 lg lg )NiY (lg )NiY (lg Y(H)N -=--=--='ααi K K4. 今欲配制pH=5.0、pCa=3.8的溶液,所需EDTA 与Ca 2+物质的量之比,即n (EDTA):n (Ca)为多少? 答案:3.06.67.108.3[CaY]]Y [lg [CaY]]Y [lglg CaY)(lg pCa Y(H)-=+-=''+-=αK2:1[CaY]:]Y [=' 即:(EDTA):(Ca)3:2n n =5. 15mL 0.020 mol ·L -1 EDTA 与10mL 0.020 mol ·L -1 Zn 2+溶液相混合,若pH 为4.0,计算[Zn 2+];若欲控制[Zn 2+]为10-7.0 mol ·L -1,问溶液pH 应控制在多大? 答案:5.16)ZnY (lg =K ,H lg (ZnHY) 3.0K =0.4pH =时,6.8lg Y (H )=α,0.0lg )Zn(O H =α04.00.30.4H ZnY (H )10101(ZnHY)]K [H 1=+=+=+-+αZn(OH)Y(H)ZnY(H)lg (ZnY)lg (ZnY)lg lg lg 16.50.08.60.04 7.9K K ααα'=--+=--+=混合后, 0040.01010150.020100.02015]Y [40.2==+⨯-⨯='-6.72.407.9 2.102.1001101010]Y (ZnY)[]Y [Zn [Zn]0.008010250.02010]Y Zn [----=⨯='''===⨯='K若控制[Zn]=10-7.0则 3.72.407.02.10011010]Y [Zn][]Y [Zn (ZnY)==''='---K2.93.75.16(ZnY)lg (ZnY)lg lg )Y (H =-='-=K K α由Y(H)lg ~pH α曲线,查得pH ≈3.86. 在一定条件下,用0.010 mol ·L -1 EDTA 滴定20.00mL 同浓度金属离子M 。
已知该条件下反应是完全的,在加入19.98~20.02mL EDTA 时pM 值改变1单位,计算K ′(MY)。
答案:据题意,E t =±0.1%,ΔpM=0.51sp (M)0.010/20.0050mol L c -==⋅()()pM pM 0.50.5t 11'22101010100.1%0.0050E K cK ∆-∆---===' 解得, 2.410='K-0.1% 30.5%)1.00050.0lg(M p =⨯-=' +0.1% 13.53lg M p '+=-='K3.9lg ='∴K7. 铬蓝黑R 的酸离解常数K a1=10-7.3,K a2=10-13.5,它与镁的络合物稳定常数K (MgIn)=107.6。
计算pH10.0时(pMg)t 值;若以它为指示剂,在pH 10.0时以2×10-2 mol ·L -1 EDTA 滴定同浓度的Mg 2+,终点误差多大? 答案:铬蓝黑R 的17.3a 10K -=,213.5a 10K -=5.13110=K ,3.7210=K5.13110=β,8.20210=β6.710)(MgIn =K(1)pH=10.0时210..013.520.020.8 3.5In(H)12t In(H)1[H ][H ]1101010(pMg)lg (MgIn )lg (MgIn)lg 7.6 3.5 4.1K K αββα++-+-+=++=++='==-=-=(2)7.8)MgY (lg =K ,pH=10.0时,5.0lg Y (H )=αY(H)lg (MgY )lg (MgY)lg 8.70.58.2K K α'=-=-=()()sp 11pMg lg (MgY )p (Mg)(8.2 2.0) 5.122sp K c '=+=+= 0.11.51.4pMg -=-=∆,sp lg (Mg)(MgY ) 6.2c K '⋅=查误差图得,0.8%t -=E 亦可用E t 公式计算:()()pM pM1.0 1.0t 112.08.222sp10101010100%100%10(Mg)(MgY )0.8%E cK ∆-∆--+--=⨯=⨯'⋅=-三、综合能力提升2+。
请根据表中数据,完成填空:提示:(1). 化学计量点前后0.1%的pM 值相对于化学计量点有对称关系。
(2).K '相同的体系,浓度增大10倍时,突跃增大1个pM 单位;sp 后0.1%的pM 值相同。
答案:2. 在pH 为10.0的氨性缓冲溶液中,以2×10-2mol ·L -1 EDTA 滴定同浓度的Pb 2+溶液。
若滴定开始时酒石酸的分析浓度为0.2 mol ·L -1,计算化学计量点时的lg K ′(PbY)、[Pb ′]和酒石酸铅络合物的浓度。
(酒石酸铅络合物的lg K 为3.8)答案:酒石酸以H 2L 表示,1a p 2.9K =, 4.1p 2a =K0.18)PbY (lg =K ,8.3)PbL (lg =K0.10pH =时,Y(H)lg 0.5α=,7.2lg Pb(O H )=α1sp 2(H L)[L]0.1mol L c -==⋅1.0 3.82.8Pb(L) 2.8 2.73.1Pb Pb(L)Pb(OH)Pb Y(H)1[L](PbL)1101011010110lg (PbY)lg (PbY)lg lg 18.0 3.10.514.4K K K αααααα-+=+=+==+-=+-='=--=--=()()sp sp 11(pPb )lg (PbY)p (Pb)14.4 2.08.222K c ''=+=+= 8.2sp11.3sp 3.1Pb[Pb ]10[Pb]1010α--'=== 又sp sp2.8Pb(L)sp[PbL][Pb]10[Pb]α+==5.83.113.118.2sp 101010PbL][---=-=∴或: sp sp sp[PbL](PbL)[Pb][L]K =8.5sp sp sp 10[L][Pb](PbL)[PbL]-=⋅=∴K。