第三章络合滴定法 下载本文

例3-10 同0.010mol?LEDTA溶液滴定pH=10浓度为0.01mol?L的25.00mL

Ca2??1?1溶液,计算下列滴定阶段的pCa值。

(1)加入滴定剂5.00mL;

(2)理论终点时加入滴定剂25.00mL; (3)加入滴定剂30.00mL。 (已知:KCaY?5?10 解 pH?10

lg?Y(H)?0.45

10,pH?10.0,??0.35)

lg?Ca(OH)?0

lg?CaY?10.7

lgKCaY?lgKCaY?lg?Y(H)?10.7?0.45?10.25

' 在理论终点时,溶液组成Ca的总浓度为

2?和CaY,当加入EDTA5.00mL后,溶液中未被滴定Ca2??Ca??2?20.00?0.0130.00?6.7?10?3mol?L

?1pCa'?2.2

在理论终点加入EDTA25.00mL,此时

cCa?5?10eq?3mol?L

?3?1?Ca??2?cCaKCaY'eq?5?10102?10.25?10?6.3mol?L?1

pCa?6.3

加入EDTA30.00mL,Ca2?全部生成CaY,即

Ca2??Y?CaY

?CaY??2??Ca??Y??CaY???Y??25.00?0.01025.00?30.005.00?0.01025.00?30.00KCaY

?4.5?10?9?10?4?3mol?L

?1?1mol?L

?1?Ca??2??3?CaY?4.5?10?10.7?4KCaY?Y?10?9?102??10?10.0mol?L

2?[分析] 解题必须正确计算三种情况下Ca例3-11 溶液中含有Zn节溶液pH至5.5,以2?10?22?组分的平衡浓度,从而求得pCa2?。

2?32.7mg,含有Cd?L?156.2mg,加入KI8.65g和掩蔽Cd,调

molEDTA为滴定剂,若滴定值终点时溶液体积为50mL,

问可否掩蔽而准确滴定。已知:

lgKZnY?16.5,lgKCdY?16.5,在pH=5.5时lg?Y(H)?5.51,CdI2?4的积累常数

?1~?4分别为102.4,103.4,105.0和106.15,Zn和Cd的相对原子质量为65.38和112.41,KI

1000251000的相对分子质量为166.0。

解 cZn?cZn?32.765.38?100056.2???2?10?2mol?L?1

1112.41?1000258.6501000?1cKI???2.08mol?L

166.025?2?2?10?2mol?L?1加入KI后,使2?108?10?2mol?L?1Cd2?生成络离子CdI2?4消耗I?离子

mol?L?1,溶液中游离I?离子浓度

?I??2.08?8?10??2?2.0mol?L?1

络合剂Y的总反应系数

?Y??Y(H)??Y(Cd)?1

在pH=5.5,Y的酸效应系数?Y(H)?105.51,Y的共存离子效应系数?Y(Cd)?1??Cd?KCdY,已知

?Cd???Cd'??Cd(I)?cCd?Cd(I)

?Y(Cd)?1??1?I???2?I???3?I???4?I?

234?Cd??2?10107.7?2?10?9.47.1?9.4mol?L?1

?Y(Cd)?1?10?Y?105.51?1016.5?107.117.1?10?1?10

金属离子Zn2?的总副反应系数

?Zn??Zn(OH)?0

在上述滴定条件下的条件稳定常数的对数值为

lgKZnY?lgKZnY?lg?Zn?lg?Y?16.5?0?7.11?9.39?6.0

' 由计算表明当Zn'2?,Cd2?离子以相同浓度共存时,通过加入掩蔽剂KI将Ca2?2?掩蔽

后,lgKZnY?6.0,所以可用EDTA准确滴定Zn 例3-12 含0.014mol?L?1。

?1?1Cu2?,0.014mol?LEDTA和0.5mol?L2?NH3的溶液,

pH=9.2(还含有铵盐),测得其中未与EDTA络合的Cu'总浓度为7?10?5。计算此时的条

件稳定常数KCuY,并判断络合反应是否定量完全,并计算lgKCuY。

(已知0.5mol?L?1NH3时,lg?Cu(NH'3)?11.0,pH?9.2时lg?Y(H)?1.4)

[分析] 这是典型KMY的计算题。

解 (1)为络合cCu?7?10?5mol?L,CuY的络合物cCuY?0.014mol?L?1?1,有

KCuY?'cCuYcCucY

?12? 由于原始液中Cu2?和EDTA浓度相等,皆为0.014mol?L,故平衡时未络合Cu和

EDTA浓度仍相等,即

KCuY?'0.014?7?10??52?2?2.86?10

6 当cCu2??cY时,平衡时未络合的Cu浓度与原始cCu2?浓度的比为

cCu2?cCu2?0?7?10?50.014?0.5%?0.1%

故认为反应未定量络合完全。

'(2)因为 lgKCuY?lgKCuY?lg?Cu?NH3??lg?Y(H)

lgKCuY?lgKCuY?lg?Cu?NH3??lg?Y(H)?

6.46?11.0?1.4?18.86

' 例3-13 按照下列数据回答问题。 金属离子 络合物 lgK稳 ML 18.0 NL 13.0 QL 9.0 RL 7.0 SL 3.0

络合剂(L) PH值 3.0 5.0 7.0 9.0 10.0 lg?L(H) 20.0 10.0 5.0 2.0 1.0 ML,NL,QL,RL,SL中哪一个稳定性大?M,N,Q,R,等金属离子浓度均为0.01

mol?L?1,哪些可以用络合剂L准确滴定?并指出滴定允许的最低pH值。在pH=5.0时,

用络合剂L滴定1mg/mol的M离子,计算理论终点时100mL的溶液中金属离子的pM值。 解 (1)lgK稳值约大表示络合物稳定性约大ML的lgK稳为18.0,较其他几种都大,故ML稳定性大。

(2)目测极限0.pm,滴定误差≤0.1%作为准确滴定的条件,则要求lgcK题给定c=10-2mol?L,则lgcK?1'MY?6。本

'MY若考虑酸效应,故lgcK?8,

'MY'MY?lgcKMY?lg?Y(H),

对N离子最低pH值为7.0,lgcKlgcK'MY?13.0?5.0?8.0;对M离子最低pH值为5.0,

'MY?18.0?10.0?8.0;对Q离子最低pH值为10.0,lgcK'MY?9.0?1.0?8.0;对

R离子最低pH值为10.0,lgcKlgcK'MY?7.0?1.0?6.0;对S离子pH值为10.0,

?3.0?1.0?2.0

可知,只有M,N,Q离子分别在5.0,7.0,10.0时最低可以准确滴定。离子在pH=5.0

时介质进行滴定,其lgcK'MY?8,

?ML?8?10,理论终点时

?M??L?1100?10?2?ML?? 由于?M'???L'?,故 ?M'??则

1010?28mol?L

?1?10?5mol?L

?1pM'??lg10?5?5

四、学习效果测试题及答案

基础知识测试题 一、选择题

(1)用EDTA滴定Ca2?,Mg2?时,可用下列掩蔽剂掩蔽Fe3?是( )。

A.KCN或抗坏血酸; B.盐酸羟胺或三乙醇胺;

C.三乙醇胺或KCN; D.盐酸羟胺或抗坏血酸。

(2)用EDTA滴定Bi3?时,可用于掩蔽Fe3?的掩蔽剂是( )。

A.三乙醇胺; B.KCN; C.草酸; D.抗坏血酸

(3)用EDTA溶液连续滴定Fe A.pH=2时滴定AlB.pH=1时滴定FeC.pH=2时滴定FeD.pH=2时滴定Fe3?3?3?3?3?、Al3?时,可在下列条件下进行( )。

3?3?,pH=4时滴定Fe,pH=4时滴定Al; ;

3?,pH=4时返滴定Al;

3?,pH=4时间接法测Al。

(4)以EDTA滴定金属离子,影响滴定曲线化学计量点后突跃范围大小,说法正确的是( )。

A.金属离子M的络合效应; B.金属离子M的浓度;

C.EDTA的酸效应 D.金属离子M的浓度及其络合效应。

(5)以2?10?2mol?L?1EDTA滴定同浓度的Zn2?,若?pM?0.2,Et?0.1%,要求KZnY'的最小值是( )。

A.5 B.6 C.7 D.8 (6)EDTA的pKa1~pKa62?。分别为:0.9,1.6,2.0,2.67,6.16,10.26。今在pH=13时,。以下叙述正确的是( )。

以EDTA滴定同浓度的Ca A.滴定至50%时,pCa=pY; B.滴定至化学计量点时,pCa=pY; C.滴定至150%时,pCa=pY; D.以上说法都不正确。