第五章 习题
5.1计算pH=5时EDTA的酸效应系数α
Y(H)。若此时
EDTA
各种存在形式的总浓度为0.0200mol·L-1,则[Y4-]为多少? 答案:(1)EDTA的K100.9
β1~β61~K6:1010.26,106.16,102.67,102.0,101.6,
:1010.26,1016.42,1019.09,1021.09,1022.69,
1023.59
pH=5.0时:
?Y?H??1?H β1?H??????2β2?H???3β3?H???4β4?H???5β5?H???6β6
=1+105.26+106.42+104.09+101.09+10-2.31+10-6.41 =106.45
4--9
-1
106.45(2)[Y]=0.020=7.1×10mol·L
5.2 pH=5时,锌和EDTA配合物的条件稳定常数是多少?假设Zn2+和EDTA的浓度皆为10-2 mol·L-1(不考虑羟基配位等副反应)。pH=5时,能否用EDTA标准溶液滴定Zn2+? 答案: 查表5-2: 当pH=5.0时,lgα浓度皆为10mol·L, lgK’=lgK稳- lgα
5.3假设Mg2+和EDTA的浓度皆为10-2 mol·L-1,在pH=6时,镁与EDTA配合物的条件稳定常数是多少(不考虑羟基
1
Y(H)
-2
-1
Y(H)
=6.45,Zn与EDTA
2+
=16.50-6.46=10.05﹥8,可以滴定。
配位等副反应)?并说明在此pH条件下能否用EDTA标准溶液滴定Mg2+。如不能滴定,求其允许的最小pH。 答案: (1)查表5-2: 当pH=6.0时,lgα
稳
Y(H)
=4.65,lgK’=lgK
- lgα
Y(H)
=8.69-4.65=4.04,
lgK’﹤8, ∴不能滴定 (2)lgα
5.4试求以EDTA滴定浓度各为0.01 mol·L-1的Fe3+和Fe2+溶液时所允许的最小pH。 答案:(1)Fe:lgα得pH≈1.2 (2)Fe:lgα≈5.1
5.5计算用0.0200 mol·L-1 EDTA标准溶液滴定同浓度的Cu2+离子溶液时的适宜酸度范围。 答案:(1)lgα
Y(H)
2+
Y(H)3+
Y(H)
Y(H)
= lgK稳-8=0.69,查表5-2得pH≈9.6。
= lgK稳-8=25.1-8=17.1,查表5-2
= lgK稳-8=14.33-8=6.33,查表5-2得pH
= lgcK稳-6=lg(0.0200×10
18.80
)-6=11.1,
查表5-2得pH≈2.8 (2)[OH]=2.8~5.0
5.6称取0.1005g纯CaCO3溶解后,用容量瓶配成100mL溶
2
-Ksp[Cu2?]=
2.2?100.0200?20=1.1×10, pH=5.0,∴pH范围:
-9
液。吸取25mL,在pH﹥12时,用钙指示剂指示终点,用EDTA标准溶液滴定,用去24.90mL。试计算: (1)EDTA溶液的浓度;
(2)每毫升EDTA溶液相当于多少克ZnO和Fe2O3。 答案:(1)c(EDTA)=
.00m?25250.0MCaCO3V?10?3=
0.1005?25.00100..0?3100.1?24.90?10=0.01008mol·L
-1
(2)TZnO/EDTA=c(EDTA)×MZnO×10=0.01008×81.04×10=0.008204g·mL
-3
-1
-3
TFe2O3/EDTA=1c(EDTA)×M Fe2O3×10=210=0.008048 g·mL
-3
-1
-3
12×0.01008×159.7×
5.7用配位滴定法测定氯化锌(ZnCl2)的含量。称取0.2500g试样,溶于水后,稀释至250mL,吸取25.00mL,在pH=5~6时,用二甲酚橙作指示剂,用0.01024 mol·L-1 EDTA标准溶液滴定,用去17.61mL。试计算试样中含ZnCl2的质量分数。 答案: ω
ZnCl2
=
cV?10?3?MmsZnCl2?250.025.00×100%=
0.01024?17.61?10?3.0?136.3?25025.000.2500×
100%=98.31%
5.8称取1.032g氧化铝试样,溶解后移入250mL容量瓶,稀释至刻度。吸取25.00mL,加入TAl2O3=1.505mg/mL的EDTA标准溶液10.00mL,以二甲酚橙为指示剂,用Zn(OAc)2标准
3
溶液进行返滴定,至红紫色终点,消耗Zn(OAc)2标准溶液12.20mL。已知1mL Zn(OAc)2溶液相当于0.6812mL EDTA溶液。求试样中Al2O3的质量分数。
答案:25.00mL溶液中Al2O3的质量为m=1.505×(10.00-0.6812×12.20)=2.542mg,
ωAl2O3=
5.9用0.01060 mol·L-1 EDTA标准溶液滴定水中钙和镁的含量,取100.0mL水样,以铬黑T为指示剂,在pH=10时滴定,消耗EDTA 31.30mL。另取一份100.0mL水样,加NaOH使呈强碱性,使Mg2+成Mg(OH)2沉淀,用钙指示剂指示终点,继续用EDTA滴定,消耗19.20mL。计算: (1)水的总硬度(以CaCO3 mg·L-1表示)
(2)水中钙和镁的含量(以CaCO3 mg·L-1和MgCO3 mg·L-1表示) 答案:(1)总硬=(2)钙含量=
cVEDTAMCaCO3?3m?250.025.00?10?3ms×100%=
.02.542?250?1025.00?31.032×100%=2.46%
V水?10CaCO3?3?31.30?100.1=0.01060=332.1mg·L 100.0?10?3-1
cVEDTAMV水?10?19.20?100.1=0.01060=203.7 mg·L 100.0?10?3-1
镁含量=
cVEDTAMMgCO3?3V水?10=0.01060?(31.30?19.20)?84.32100.0?10?3=108.1 mg·L
-1
5.10分析含铜、锌、镁合金时,称取0.5000g试样,溶解后用容量瓶配成100mL试液。吸取25.00mL,调至pH=6,用PAN作指示剂,用0.05000mol·L-1 EDTA标准溶液滴定铜和
4
锌,用去37.30mL。另外又吸取25.00mL试液,调至pH=10,加KCN以掩蔽铜和锌,用同浓度EDTA溶液滴定Mg2+,用取4.10mL,然后再滴加甲醛以解蔽锌,又用同浓度EDTA溶液滴定,用去13.40mL。计算试样中铜、锌、镁的质量分数。
答案:(1)ω100%=3.99% (2)ωZn=(3)ω
cV?10?3Mg
=
cV?10?3?M25.00100.0MgMs?×100%=
0.05000?4.10?100.5000??3?24.3025.00100.0×
?MZnMs?25.00100.0?13.40?10×100%=0.050000.5000??3?3?65.3925.00100.0×100%=35.05%
?3Cu
=
cV?10?MCuMs?25.00100.0×100%=
0.05000?(37.30?13.40)?100.5000?25.00100.0?63.55×
100%=60.75%
5.11称取含Fe2O3和Al2O3试样0.2015g,溶解后,在pH=2.0时以磺基水杨酸为指示剂,加热至50℃左右,以0.02008 mol·L-1的EDTA滴定至红色消失,消耗EDTA15.20mL。然后加入上述EDTA标准溶液25.00mL,加热煮沸,调节pH=4.5,以PAN为指示剂,趁热用0.02112 mol·L-1 Cu2+标准溶液返滴定,用去8.16mL。计算试样中Fe2O3和Al2O3的质量分数。 答案:(1)ω100%=12.09% (2)ωAl2O3=
12Fe2O3
=
12cV?10?3?MFe2O3ms×100%=
12?0.02008?15.20?100.2015?3?159.69×
(cEDTAVEDTA?cCu2?VCu2?)?10?3?MAl2O3ms×100%
5