再由式(6—14)可以得出 : 20. 解:(1)pH =10.0,查表 ,NH3的质子化常数KH=109.26
根据式(6—11)和式(6—16)得:
=105.25 此时 ,
当溶液pH =10.0时, , 故此时
(2)由 所以
计量点时cZn , Sp=cZn/2 ∵cM=[M’]
则[Zn2+]=[M’]/αM(L)=cZn , sp/αM(L)=0.01000/105.25=10-11.65 =2.2×10-12 mol?L-1 21. 解:查表 , cZn , Sp=cZn/2. pH =10.0, , (由20题知)
lgcZn , spK’ZnY=8.80>6
结果表明,在pH =10.0时,可以准确滴定Zn2+ . 由20题知
pZn’sp=0.5(pcZn , sp+lgK’ZnY)=0.5(2.00+10.80)=6.40
由附录一之表7可知,用EBT作指示剂,当pH =10.0时, pZnt=12.2 因为Zn2+此时有副反应, 根据公式有:
由于 与pZn’sp相近,可见此条件下选择EBT作指示剂是合适的 ?pZn’=pZn’ep - pZn’sp=6.95-6.40=0.55
故能进行直接滴淀。 且
22. 解:根据Hg(CN)42-配离子的各级logK值求得, Hg(CN)42-配离子的各级积累形成常数分别为:
β1=K1=1018 β2=K1?K2=5.01×1034
β3=K1?K2?K3=340×1038 β2=K1?K2?K3?K4=3.20×1041 根据公式
故
得当 pH=11.0时 将 和 值及 值代入公式
=21.8-33.55-0.07 =-11.82
23. 解:当EDTA溶液与Mg2+ 溶液等体积相混合之后,EDTA和Mg2+的浓度分别为:
查表4得,当溶液pH=9.0时 ,
再由表3得 , 故由 =8.7-1.28 =7.42
故
当EDTA与Mg2+混合后,发生如下配位反应: Mg2+ + Y4- == MgY2-
反应前: 0.005 mol?L-1 , 0.01 mol?L-1 0
反应后: x mol?L-1 , (0.01-0.05) mol?L-1 0.005 mol?L-1 当反应达平衡时:
24. 解:当.pH =2.0时 根据公式 得
现分四个阶段计算溶液中pFe的变化情况。 1) 滴定前溶液中Fe3+的浓度为: pFe=-log[Fe]=1.70
2) 滴定开始至化学计量点前:
加入19.98mL EDTA时,溶液游离Fe3+的浓度为:
pFe=5.00
3) 化学计量点:
由于FeY配位化合物比较稳定,所以到化学计量点时,Fe3+与加入的EDTA标准溶液几乎全部配位成FeY配合物。 于是:
溶液中游离Fe3+和CY的浓度相等,故
故 pFe=6.80
4) 化学计量点以后各点的计算:
① 加入20.02mL EDTA时,此时EDTA过量,其浓度为:
在根据 或
故 pFe=8.59
② 加入40.00mL EDTA时,此时EDTA过量,其浓度为: 故
pFe=11.41
25. 解:在络合滴定中,终点误差的意义如下: 即
用0.01000mol?L-1EDTA滴定20.00 mL,1.0×10-2mol?L-1金属离子M , 加入EDTA为20.02mL时,终点误差:
又 由公式(6—26b) 得
则 K’MY=107.63 26. 解:
铬蓝黑R的积累质子化常数为:
(1) pH=10.0时,
(2)由(1) pH=10.0时,
查表可知 , pH=10.0时, 。
Mg2+ 无副反应 , cMg , sp=10-2.00 mol?L-1 所以
(3)pH=10.0时,用EBT为指示剂时, 为了减小终点误差,应该使指示剂变色时的 尽量与计量点的 接近。与例6—6的结果相比,当pH=10.0时,用EBT为指示剂, ,与计算的 很接近,而且在此酸度下变色敏锐,因此选择EBT为指示剂是适宜的。
27. 证明:由题意铬黑T的逐级质子化常数: 则铬黑的累积质子化常数:
pH=9.6时,
故
查表可知 , pH=9.6时, 。
Mg2+无副反应, cMg , sp=10-2.00 mol?L-1
代入式(6—26b)得:
28. 解.(1)∵
根据式(6—15a)得:
pH=5.0时,
因为Pb2+此时有副反应,根据式(6—25)得:
代入式(6--26b)得:
(2) pH=5.0时,
29. 解:查附录—之表4 ,pH=5.0时,
由附录—之表3可知,KZnY=16.59 KAlY=16.3 KMgY=8.7 溶液中的平衡关系可表示如下:
根据式(6—22b)得:
而
根据式(6—15a)和Al(F)63-配离子的各级积累形成常数得αAl(F) 值为: 则 故得
通过计算说明,再上述条件下,三种离子的条件形成常数分别为: ; ; 据此,而 >6
故可以在pH=5.0时选择滴定Zn2+。
30. 解:查附录—之表2 ,Hg—I络合物的各级积累形成常数lgβ1~lgβ4分别为: 12.87 , 23.82 , 27.60 和 29.83 [I-]=10-2.00 mol?L-1, 根据式得:
则 可以完全掩蔽。
查附录—之表3 , ,
查附录—之表4 ,pH=6.0时, (2)
在 pH=6.0时, 用二甲酚橙做指示剂
pHgsp=24.03>>
在此酸度下不变色,所以可以用二甲酚橙作滴定Cd2+的指示剂。 (3)由(1)得 pH=6.0时, 代入式(6—26b)得:
31. 解:(1)查附录—之表3 , , 。
由于络合物的形成常数相差很大,可以分步滴定。
(2)pH=3.0时 , 由于络合物的形成常数相差很大,所以滴定Th4+时,
[La3+]≈0.010 mol?L-1=10-2.00 mol?L-1
可以在pH=3.0时直接准确滴定Th4+。
(3)已知 ,La(OH)3的Ksp=10-18.8 , cLa=10-1.70 mol?L-1,cLa , sp=10-2.00 mol?L-1根据式(6—28a)得:
查附录—之表4 ,pH=4.5时, 这是滴定La3+的最高酸度。 若[La3+]=cLa ,最低酸度[OH-]= pOH=8.55 pH=5.45
滴定Th4+后,有可能滴定La3+,滴定La3+适宜的酸度范围为pH=4.5~5.45。
(4)由(3)知,滴定La3+适宜的酸度范围为pH=4.5~5.45。二甲酚橙指示剂在pH=5~6时达到终点溶液由紫红色变为亮黄色十分敏锐。而在pH≤2.5时,La3+不与二甲酚橙显色。 32. 解:由题意 Ga : Y =1 : 1 In : Y = 1 : 1 (1) Ga : L =2 : 1 In : L= 1 : 1 (2) 即形成Ga2L和InL络合物,
nY总=0.01142×36.32×10-3=0.0003763mol nL总=0.01142×18.43×10-3=0.00021047mol 则nY总- nL总=0.000376 为与络合的的量的一半
则Ga=2(nY总- nL总)=0.0001658×2=0.0003316mol Ca%=
由公式A%=
得络合用去的的量: VT= = m%= = =1.28%
33. 解:由K++(C6H5)4B-==KB(C6H5)4
4HgY2-+(C6H5)4B-+4H2O==H3BO3+4C6H5Hg++4HY3-+OH- 知. K+:(C6H5)4B-:HY3-=1:1:4 Mg:Y=1:1
则nY=nMg= 则nK+=
34. 解:所加物质的量 消耗去物质的量
用来沉淀 所消耗去BaCl2物质的量
此量也即为 物质的量
故 煤样中硫的百分含量为: