《配位化合物与配位滴定法》习题答案(2)

2019-04-09 13:24

解:

(1)本反应实质上是[HgCl4]2-和[HgCl4]2-之间的相互转化,在各离子浓度都一致的情况下,[HgCl4]2-解离的Hg2+浓度c1为:

[HgCl4]2-1?16 c1????8.55?10?415Kf?[Cl]1.17?10[HgI4]2-解离的Hg2+浓度c2为:

[HgCl4]2-1c2????1.48?10?30 ?429Kf?[I]6.76?10可以看出,在离子浓度完全一致的情况下,[HgI4]2-的稳定性远远高于[HgCl4]2-,因此题给反应应该向正方向进行。但是,如果各离子浓度不一致而且差别较大时,应该根据具体离子浓度进行计算。

计算过程同(1),(2)反应朝负方向进行,(3)反应朝负方向进行,(4) 反应朝正方向进行。

9-17 将100 mL0.020 mol·L-1 Cu2+溶液与100 mL 0.28 mol·L-1氨水混合,求混合溶液中Cu2+的平衡浓度。

解:等体积混合后,Cu2+与氨水的浓度分别减半,为0.01mol/L和0.14mol/L。由于该溶液中存在如下配位反应:

Cu2??4NH3?[Cu(NH3)4]2?

设平衡时,Cu2+浓度为x,则由于氨水过量(比完全反应超出0.10mol/L),可以认为Cu2+反应很彻底,因此:0.01?x?0.01,代入配位反应平衡方程式:

c([Cu(NH3)4]2?)0.01?xKf??c(Cu2?)c(NH3)4x??0.14?4?(0.01?x?)? ?0.01x??0.14?4?0.01?)

?2.09?1013解方程得:x?4.78?10?15mol/L

9-18 分析铜锌镁合金,称取0.5000 g试样,溶解后,用容量瓶配制成100.00 mL试液。吸收25.00 mL,调至pH=6.0时,用PAN作指示剂,用0.05000 mol·L-1EDTA 滴定Cu2+和 Zn2+用去37.30 mL。另外又吸取25.00 mL试液,调至pH=10.0,加KCN以掩蔽Cu2+和Zn2+,用同浓度EDTA标准溶液滴定Mg2+,用去4.10 mL。然后

再滴加甲醛以解蔽Zn2+,又用同浓度EDTA标准溶液滴定,用去13.40 mL。计算试样中Cu2+,Zn2+,Mg2+的质量分数。

解:设样品中Cu2+,Zn2+,Mg2+的质量分数分别为ω1、ω2和ω3,则根据题意应该有如下方程:

???1?0.5000g?3?0.5000g??mol/L?37.30mL?63.55g/mol?0.1000L65.39g/mol?0.1000L???25.00mL?0.05000???2?0.5000g?25.00mL?0.05000mol/L?4.10mL24.31g/mol?0.1000L?3?0.5000g?25.00mL?0.05000mol/L?13.40mL65.39g/mol?0.1000L解三元一次方程组得到:

ω1=60.75%,ω2=3.987%,ω3=35.05%

9-19 1.00 mLNi2+溶液用蒸馏水和NH3- NH4Cl缓冲溶液稀释,然后用15.00 mL 0.01000 mol·L-1EDTA标准溶液处理。过量的EDTA用0.01500 mol·L-1 MgCl2标准溶液回滴,用去4.37 mL。计算Ni2+溶液的浓度。 解:设Ni2+溶液的浓度为c1mol/L,则:

c1mol/L?1.00mL?0.01500mol/L?4.37mL?0.01000mol/L?15.00mL

解方程得:c1=0.08445,即,Ni2+溶液的浓度为0.08445mol/L

9-20 称取0.5000 g煤试样,灼烧并使其中硫完全氧化成SO42- ,处理成溶液,除去重金属离子后,加入0.05000 mol·L-1BaCl2溶液20.00 mL,使其生成BaSO4沉淀。用0.02500 mol·L-1EDTA溶液滴定过量的Ba2+用去20.00 mL。计算煤中含硫质量分数。

解:设煤中含硫质量分数为ω1,则:

?1?0.5000g32.07g/mol解方程得:ω1=3.207%

?0.025mol/L?20.00ml?10?3L/ml?0.05000mol/L?20.00ml?10?3L/ml9-21 取纯钙样0.1005 g,溶解后用100.00 mL容量瓶定容。吸取25.00 mL,

在pH=12时,用钙指示剂指示终点,用EDTA标准溶液滴定,用去24.90 mL。试计算:

(1)EDTA的浓度

(2)每毫升的EDTA溶液相当于多少克ZnO、Fe2O3。

解:

(1)设EDTA的浓度为xmol/L,则:

xmol/L?24.90mL?0.1005g?25.00mL

40.08g/mol?100.00mL?10?3L/mL解方程得:x=0.0252,即,EDTA的浓度为0.0252mol/L。 (2)设每毫升EDTA溶液相当于m1克ZnO、m2克Fe2O3,则:

m1g?0.0252mol/L?1mL?10?3L/mL?16.00?65.39?g/mol

m2g?0.0252mol/L?1mL?10?3L/mL?16.00?3?55.85?2?g/mol解方程得:

m1=2.051x10-3, m2=4.023x10-3,即每毫升EDTA溶液相当于2.051毫克ZnO、4.023毫克Fe2O3

9-22 若某金属离子原始浓度为0.001 mol·L-1,用EDTA滴定,保证滴定的允许误差不大于0.1%,计算该金属的EDTA配合物的最小条件稳定常数K′MY值。 解:误差不大于0.1%时,该金属的EDTA配合物的最小条件稳定常数K′MY值应

'满足KMY?cM?106,代入数据可得: ''KMY?0.001?106?KMY?109

因此,误差不大于0.1%时,该金属的EDTA配合物的最小条件稳定常数K′MY值为109。


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