配位滴定法习题.doc

第7章 配位滴定法一、考试大纲要求（一）掌握1掌握EDTA滴定法的基本原理，能正确选择滴定条件。2掌握指示剂变色原理。3掌握EDTA标准溶液的配制、标定。（二）熟悉1、熟悉常用金属指示剂变色范围和使用条件。2、熟悉Ca2+、Mg2+、Zn2+、Al3+等离子的测定。（三）了解了解滴定终点误差。二、重点与难点（一）重点1.配合物的条件稳定常数：条件稳定常数的计算和应用。2.配位滴定法滴定曲线：滴定曲线的计算、突跃范围、化学计量点pM/值。3.金属指示剂：变色原理、应用条件、应用对象。4.标准溶液的配制与标定：基准物、标定条件。5.滴定方式：滴定方式的选择、条件控制和应用范围。（二）难点1.配位反应的副反应及副反应系数：副反应类型、副反应系数的计算。2.滴定条件的选择：滴定终点误差、酸度的选择、掩蔽剂的选择。三、主要公式1金属-EDTA配合物的稳定常数 2累积稳定常数 3各级配合物的浓度与游离金属离子浓度M和游离配合剂浓度L的关系4副反应系数 5弱酸的酸效应系数6共存离子效应系数 7滴定体系中同时发生酸效应和共存离子效应，则总的副反应系数 8单一金属离子M的副反应系数 9多种金属离子的总副反应系数 10条件稳定常数： 11化学计量点时金属离子的浓度 12终点时金属离子的浓度 13林邦（Ringbom）误差公式 四、例题详解1在pH10.0的缓冲介质中，以0.01000mol/L的EDTA滴定50.00mL同浓度金属离子M2+溶液，已知在此条件下配位反应进行完全，当加入EDTA溶液从49.95mL到50.05mL时，计量点前后的pM改变了2个单位，计算配位化合物MY2的稳定常数KMY为若干。（不考虑M2+的其他副反应) 解：加入EDTA 49.95mL时化学计量点时： ，即由于 而 故 2如用0.020 mol/L EDTA滴定0.020 mol/L Mg2+溶液，用NH3-NH4Cl缓冲溶液控制pH10.0，试判断能否准确滴定?求当达到计量点时溶液中末配位的Mg2+浓度所占的百分数。又当溶液pH5.0时，情况又如何？解：pH=10.0时 、 由此可判断可以准确滴定计算结果表明：在pH10.0时，EDTA和Mg2+的配位反应进行得很完全。pH=5.0时，、可见，pH=5.0时，Mg2+不能被准确滴定。溶液中未被配位的Mg2+所占百分比为：3在pH5.0的HAc-NaAc缓冲溶液中，用等浓度的EDTA滴定浓度为2.010-2mol/L Pb2+，在达到平衡时Ac0.1 mol/L。若以二甲酚橙作指示剂，终点时pPb2+5.54，求滴定误差 解： 查表得：lgKPbY18.30，Pb(Ac)2的1101.9，2103.3当 pH5.0时，lgY(H)6.45，Pb(OH)1。4在含Zn2+、Ca2+浓度均为0.02000mol/L的pH10.0的氨性溶液中，加KCN掩蔽Zn2+，且以同浓度的EDTA溶液滴定Ca2+，若终点时NH3的浓度，CN的浓度，以甲基百里酚蓝为指示剂，pCaep5.5，问终点误差有多大? (已知：1gKZnY16.5，lgKCaY10.7，pH10.0时，Zn-CN配位化合物的1g416.7；Zn-NH3配位化合物的lg1lg4分别是2.27，4.61，7.0l，9.06，HCN的pKa9.21)。 解 5某溶液中含Zn2+和Cd2+浓度均为0.01000mol/L，今以KI掩蔽Cd2+，并控制终点时I0.50mol/L，在pH5.0时以二甲酚橙为指示剂，用等浓度的EDTA滴定Zn2+，求终点误差。(已知：1gKZnY16.50，lgKCdY16.46，Cd()配位化合物的lg1lg4分别是：2.10，3.43，4.49，5.4l，pH5.0时lgY（H）6.45，lgZn（OH）0，。解：6在pH10.0的氨性缓冲溶液中，以铬黑T(EBT)为指示剂，用0.02000 mol/L的EDTA滴定0.02000 mol/LCa2+溶液，计算终点误差。(1gCaY10.69，pH10.0时，lgY(H)0.45，lgCa(OH)0，pCaep3.8)解：查表可知：当pH=10.00时，pCaep=3.87分析测定铜镁锌合金中之铜镁锌含量，称取试样0.5000g，溶解后于l00mL量瓶中定容，精密吸取25mL试液调节溶液的pH值至6.0，以PAN作指示剂用0.05000 mol/L的EDTA标准溶液滴定铜和锌，消耗37.30mL，另精密吸取25mL试液，调节溶液的pH值至10.0，加KCN掩蔽铜和锌，用同浓度EDTA溶液滴定镁，消耗4.10 mL。然后再滴加甲醛以解蔽锌，又用同浓度的EDTA溶液滴定至终点，又消耗了13.40 mL。计算试样中Cu、Zn、Mg的质量分。（已知MCu =63.55，MZn=65.38，MMg=24.32）解 滴定Cu2+、Zn2+、Mg2+时所消耗的EDTA标准溶液体积分别为23.90（37.30-13.40）mL、13.40mL、4.10mL。质量分数分别是8称取某含铅锌镁试样0.4080 g，溶于酸后，加入酒石酸，用氨水调至碱性，加入KCN，滴定时耗去0.02060 mol/L EDTA 42.20 mL。然后加入二琉基丙醇置换PbY，再滴定时耗去0.00765mol/L Mg2+标液19.30 mL。最后加入甲醛，又消耗0.02060 mol/L EDTA 28.60 mL。计算试样中铅、镁、锌的质量分数。（MPb207.2，MMg24.3l，MZn65.38）解：由于Zn2+能被氰化物掩蔽，所以首先滴定的是Pb和Mg的总量用二疏基丙醇置换PbY后，再以Mg返滴定可得到Pb的量，从而求得Mg的量。最后，用甲醛将Zn解蔽，再滴定求得Zn的量。解： 9用配位滴定法测定铅锡合金中的铅锡含量，称取合金样品0.2000g，溶解后加入0.03000 mol/L EDTA 50.00mL，调节pH=5使铅锡配位完全。用0.03000 mol/L Pb(NO3)2溶液回滴过量的EDTA，终点时耗去3.00mL。在溶液中加入足量的NH4F，用同浓度Pb(N03)2溶液滴定，至终点时又消耗35.00 mL，计算合金中铅锡的质量百分数。(MPb207.2，MSn118.7) 解：Pb(NO3)2溶液回滴过量的EDTA，可计算出铅锡的总量。NH4F只会将Sn-EDTA中的Sn置换出，Pb-EDTA不受影响。10一种市售抗胃酸药由CaCO3、BaCO3以及MgO和适当的辅形剂组成。现取10片该药共6.614g，溶解后稀释至500mL。取出25.00mL，调节pH值后，以铬黑T做指示剂，用0.1041mol/L EDTA溶液滴定，用去25.41mL。试计算(1)试样中碱土金属（以MgO计）的百分含量；(2)平均每片药片可中和多少毫克的酸?（以HCl计）已知MMg40.304，MHCl36.45。解：(1)消耗EDTA物质的量 0.104125.411032.645103 mol试样中碱土金属(以MgO计)的百分含量(2)故每片药片可中和HCl的量为：五、习题（一）选择题单选题1EDTA与金属离子形成配位化合物时，其配位比一般为（ ）A 1:1 B 1:2 C 1:4 D 1:62配位滴定法测定铜锌合金中铜时，往往用KCN掩蔽Zn2+，使用KCN最佳条件是（ ）A pH8 B 7pH8 C 3pH7 D pH33在Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+混合液中，用EDTA法测定Fe3+、Al3+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 溶剂萃取法 C 配位掩蔽法 D 控制酸度法4以FeCl3溶液滴定0.02000mol/L EDTA溶液，至化学计量点时它们的体积比是，则FeCl3溶液的浓度(单位：mol/L)为（ ）A 0.005000 B 0.01000 C 0.01500 D 0.02000 E 0.040005用EDTA测定K+是利用下列哪种滴定方式?（ ） A 直接滴定法 B 间接滴定法 C 置换滴定法 D 返滴定法6现要用EDTA滴定法测定某水样中Ca2+的含量，常用于标定EDTA的基准物质应为（ ） A CaC03 B Na2C03 C Pb(NO3)2 D Zn7用EDTA滴定浓度为CM的某金属离子M，若已知此时M的条件稳定常数为，则终点时的值应在下列哪个范围内?（ ） A B C D 8欲用EDTA溶液连续滴定Fe3+、A13+的储量，在下列哪个条件下进行可定量测定（ ）A pH=2时滴定Fe3+，pH=4时间接滴定Al3+ B pH=2时滴定Al3+，pH=4时滴定Fe3+ C pH=1时滴定Fe3+，pH=4时滴定Al3+ D pH=2时滴定Fe3+，pH=4时返滴定Al3+9某溶液中含Ca2+、Mg2+及少量A13+、Fe3+，现加入三乙醇胺，并调节溶液pH10，以铬黑T为指示剂，用EDTA滴定，此时测得的是（ ）A Ca2+的含量 B Mg2+的含量 C Ca2+、Mg2+总量 D Ca2+、Mg2+、A13+、Fe3+的总量10和EDTA形成配位化合物稳定性最强的金属离子是（ ） A Ca2+ B Mg2+ C Fe3+ D Zn2+11当用EDTA为标准溶液滴定金属离子时，若不加缓冲溶液，则随着滴定进行，溶液的酸度值将（ ）A 升高 B 随被测金属离子的价态改变而改变 C降低 D 不变12配位滴定法测定铝盐药物的操作为：在供试液中加入过量的EDTA，加热煮沸片刻后，再用标准锌溶液滴定，该法的滴定方式是（ ）A 返滴定法 B 置换滴定法 C 直接滴定法 D 间接滴定法13用EDTA滴定Pb2+时，要求pH5，用于调节试液酸度的缓冲溶液应选（ ）A 一氯乙酸缓冲溶液 B NH3-NH4Cl缓冲溶液 C 六次甲基四胺缓冲溶液 D HAc-NaAc缓冲溶液14铬黑T在溶液中存在下列平衡，它与金属离子形成配位化合物呈蓝色的pH范围是（ ）A 6.3 B 6.311.6 C 6.31 D 11.615用返滴定法测定Al3+时，若在pH56时，用某种金属离子标准溶液返滴定过量的EDTA，下列哪种金属离子标液最合适应？（ ）A Mg2+ Bi3+ C Ag+ Zn2+16用EDTA滴定Ca2+、Mg2+，采用铬黑T为指示剂，少量Fe3+的存在将导致（ ）A 在化学计量点前指示剂即开始游离出来，使终点提前 B 指示剂被封闭 C 与指示剂形成沉淀，使其失去作用 D 使EDTA与指示剂作用缓慢，使终点提前17若以EDTA为滴定剂，滴定某金属离子M，现要求测定的相对误差为小于或等于0.1，则在滴定时应控制的酸度条件必须满足（ ）A B C D 18EDTA与有色金属离了生成的配位化合物颜色是（ ）A 颜色加深 B 无色 C 紫红色 D 纯蓝色 E 亮黄色19用EDTA滴定Bi3+时，为消除Fe3+的干扰最适宜的方法是（ ） A 加三乙醇胺 B 加氰化钾 C 加NaOH D 加抗坏血酸20EDTA与无色金属离子生成的配位化合物的颜色是（ ） A 颜色加深 B 紫红色 C 无色 D 纯蓝色 E 橙色21在配位滴定时，使用铬黑T作指示剂，其溶液的酸度应用下例哪种溶液来调节?（ ） A 氨氯化铵缓冲液 B 醋酸醋酸钠缓冲液 C 盐酸 D 硝酸22在Ca2+、Mg2+共存时，在以下哪个pH值下，可不加掩蔽剂用EDTA直接滴定Ca2+?（ ）A pH2 B pH5 C pHl0 D pHl223使用铬黑T指示剂合适的pH范围是（ ）A 1- 5 B 5-7 C 7-10 D 10-1224以EDTA为滴定剂，以二甲酚橙为指示剂，不会出现封闭现象的离子是（ ）A Fe3+ B A13+ C Cu2+ D Mg2+25M(L)1表示（ ）A M与L的副反应相当严重 B M的副反应较小C M与L没有副反应 D ML26EDTA漓定金属离子，准确滴定(TE0.1)的条件是：( )A B C D 多选题27用EDTA滴定金属离子M，下列叙述正确的是（ ）A 若CM一定，越小，则滴定突跃越大B 若CM一定，越大，则滴定突跃越大C 若一定，CM越小，则滴定突跃越小D 若一定，CM 越小，则滴定突跃越大28以EDTA为滴定剂，用铬黑T为指示剂，会出现封闭现象的离子是（ ）A Fe3+ B Zn2+ C Al3+ D Mg2+29在EDTA配位滴定中的金属(M)、指示剂(In)的应用条件是（ ）A In与MIn应有显著不同的颜色 B In与MIn应当都能溶于水 C In与MY应有相同的颜色 D MIn应有足够的稳定性，且 E MIn应有足够的稳定性，且30在EDTA滴定中，能降低配位化合物MY的稳定性效应是（ ）A M的水解效应 B M的其他配位效应 C pH的缓冲效应D EDTA的酸效应 E MY的混合效应（二）填空题1用EDTA标准溶液滴定Mg2+时，如果滴定突跃范围是4.508.30，如果供试液中Mg2+浓度增大lO倍，则突跃范围是 。2在配位滴定法中，如果酸效应系数等于1，则表示EDTA的总浓度Y 。3配位滴定中，对主反应不利的影响因素有 效应、 效应、 效应和 效应。4在配位滴定中，为了使滴定突跃增大，应选择适当的pH值。这时应考虑的主要因素有：待测金属离子的 和 的使用范围。5EDTA的化学名称为 ，在EDTA分子中可与金属离子配位的原子是 个 和 个 配位原子。6当用EDTA滴定含Ca2+、Mg2+离子的供试液时，以铬黑T为指示剂，如果供试液中有少量Fe3+离子存在，这将会导致 。7用EDTA滴定相同浓度的Ca2+时，当条件稳定常数增大10倍时，则滴定突跃范围将增大 个pM单位。8 用EDTA滴定法中，含Bi3+的供试液如果共存Fe3+离子，将会对Bi3+的测定产生干扰，消除这种干扰较为适宜的方法是 。9若金属指示剂与金属离子的稳定常数大于金属离子与EDTA的稳定常数，则用EDTA滴定时加入过量的EDTA ，这种现象称为 。10在弱碱性溶液中用EDTA滴定Zn2+，常用NH3-NH4+溶液，其作用是 和 。11配位滴定中，如果供试液的酸度过大， ；酸度过小， ，所以常用 来控制供试的酸度。12EDTA标准溶液长期贮存于软玻璃容器中会溶解Ca2+，如果用长期贮存的EDTA标准溶液去滴定Bi3+，则对测得Bi3+含量结果会 。(偏高、偏低或无影响)13EDTA配合物的条件稳定常数随着溶液的酸度而改变，酸度愈 ， ；配合物愈 ，滴定的突跃愈 。（2000年中南大学研究生考试试题）14含有Zn2+和Al3+的供试液，用EDTA标准溶液滴定供试液中的Zn2+的过程中，加入六次甲基四胺是为了 ；加入NH4F的作用是 。15在水溶液中，EDTA总是以 7种形式存在。在这7种形式中，能与金属离子生成稳定配合物的仅有 一种。16在碱性试液中用EDTA滴定Ca2+以PAN为批示剂，因Ca2+与PAN的配位化合物不显色，故不能指示终点。如果加入CuY后即可指示终点。其原理是加入的CuY与PAN发生了如下反应： ，显 色，终点时其反应为： ，显 色。17已知在pH6.0时，1gY（H）4.65，lgKMgY13.79，则应等于 。18由林邦的误差公式可知，终点误差TE与 、 和 三个因素有关，当因素 时，终点误差 ;当因素 时，终点误差 ，当因素 时，终点误差 。（三）名词与术语1稳定常数2累积稳定常数3条件稳定常数4酸效应5同存离子效应6辅助配位效应7羟基配位效应8金属指示剂9封闭现象10掩蔽剂11副反应系数。（四）判断题1由酸效应公式 可知，酸效应系数随着溶液的pH值增大而增大。（ ）2当EDTA的酸效应系数为0.9999时，可以认为EDTA基本上是以Y4形式存在，这时酸效应可以忽略不计。（ ）3在EDTA配位滴定中，pM突跃范围的大小取决于被滴定物质M的浓度（ ）4羟基配位效应使配位化合物的稳定性增大（ ）5EDTA与有色的金属离子生成无色的配合物（ ）6各种副反应均使配位化合物的稳定性降低（ ）7K+可用EDTA直接滴定法测定其含量（ ）8以EDTA为滴定剂滴定金属离子时，不论形成MHY和MOHY，均有利于滴定反应（ ）9在EDTA配位滴定中，pM突跃范围的大小取决于指示剂的用量（ ）10EDTA与无色的金属离子生成无色的配合物（ ）11在EDTA配位滴定中，pM突跃范围的大小取决于要求的误差范围（ ）12在配位滴定中，pH值越大，酸效应系数越大（ ）13金属指示剂与金属离子的显色反应有良好的可逆性（ ）14在配位滴定中，酸效应系数越大，配位化合物的稳定性越大（ ）15MIn稳定性要略小于MY的稳定性（ ）16EDTA与有色的金属离子生成颜色更深的配合物（ ）17在配位滴定中，酸效应系数越大，配位滴定曲线的pM突跃范围越大（ ）18配位掩蔽剂与干扰离子的配位化合物稳定性，远比EDTA与金属离子的配位化合物稳定（ ）19配位掩蔽剂应在一定的pH范围内使用（ ）20所生成的配位化合物应为无色或浅色，不影响终点的判断（ ）21配位掩蔽剂不与待测离子发生配位反应，或生成的配位化合物稳定性很小（ ）22配位掩蔽剂与待测离子生成的配位化合物的稳定性应足够高（ ）23EDTA是六齿配位体（ ）24除IA族外，EDTA与金属离子一般均可形成稳定配位体（ ）25EDTA与金属离子的配位化合物一般带电荷，故在水中易溶（ ）26若不考虑水解效应，EDTA与金属配位化合物的稳定性不受介质酸度影响（ ）27在EDTA配位滴定中，pM突跃范围的大小取决于滴定反应的条件平衡常数（ ）28辅助配位效应使配位化合物的稳定性降低（ ）29EDTA与无色的金属离子生成有色的配合物（ ）30以EDTA为滴定剂滴定金属离子时，不论溶液中pH的大小，只形成MY一种配位化合物（ ）31金属指示剂本身颜色与其生成的配位化合物颜色应显著不同（ ）32指示剂应在一适宜pH范围内使用（ ）（五）简答题1配位滴定时为什么要用缓冲液控制pH值？请举例说明。2在何种情况下需用返滴定法?在何种情况下可采用直接滴定法?3配位滴定如果用PAN做指示剂，为什么常要加入CuY?4金属离子与氨羧配位剂产生的配合物特点是什么？5影响配位滴定突跃范围的因素是什么？ 6何谓指示剂的封闭现象？怎样消除封闭？7金属指示剂应具备什么条件？ 8由林邦公式可显示终点误差与哪些因素有关？ 9配位滴定中，确定滴定液的滴定最高酸度和最低酸度的根据是什么？ （六）计算题1在pH=5.0的醋酸-醋酸钠缓冲液中，用0.002000mol/L EDTA标准溶液滴定相同浓度的Pb2+，求化学计量点时溶液中pPb和pY值。 （7.275；7.275）2称取0.5321g葡萄糖酸钙试样，溶解后在pHl0的氨性缓冲液中用EDTA滴定，以铬黑T为指示剂，滴定用去0.05017molL 的EDTA标准液23.18mL，试计算葡萄糖酸钙的百分质量分数。(葡萄糖酸钙C12H22O14CaH20分子量448.40) (98.00%)3用间接滴定法测定SO42-时，取可溶硫酸盐0.5471g样品，溶解于水，加HNO3酸化，加过量的Pb(NO3)2溶液，将生成的PbSO4过滤，洗涤，将沉淀投入50.00mL EDTA（0.1150mol/L）的氨性溶液中，待沉淀溶解后放置适当的时间，过量的EDTA在pH=10，用络黑T作指示剂，用0.1061mol/L的Zn(NO3)2溶液滴定至终点，其用量为5.34mL。试计算此样品中的SO42-%。 （91.01%）4称取0.2267g含磷试样，使成可溶性的磷酸盐，并在一定条件下，定量转化为MgNH4PO4沉淀。过滤、洗涤沉淀，用盐酸溶解，调节pH至10.0，再用0.02173 mol/L的 EDTA溶液28.9OmL滴定至计量点，求试样中P2O5的百分含量。 （22.29%）5以配位滴定法测定石灰石中CaO含量，用0.Ol918mol/L EDTA标准溶液滴定。如果试样中含CaO约65，试样溶解后定容成250.00 mL，吸取25.00mL进行滴定，求试样称取量最少应取多少？(已知CaO摩尔质量为56.08g/mol) （0.3310g）6取水样50m1，用氨性缓冲液调节pH至10，以铬黑T为指示剂，用0.002473mol/L EDTA标准液滴定至终点，共消耗20.75m1。另取该水样50mL，用Na0H调节pH12.5，使Mg2+产生沉淀。再加入钙指示剂，用同浓度的EDTA标准液滴定至终点，又消耗15.19m1，试分别求出每1000mL水样中Ca2+和Mg2+的量。 （30.11mg；6.684mg）7称取0.2054g纯CaC03，溶解后，加水至250.00mL。吸取50.00mL，调pH至12.5，加钙指示剂，用EDTA标准溶液滴定，用去20.49mL，试计算EDTA溶液的摩尔浓度和每毫升EDTA标准溶液相当于ZnO、Fe2O3的克数。 （0.02003mol/L；0.001630g；0.001599g）8取含Ni2+溶液10.00m1，用蒸馏水稀释并加入NH3-NH4Cl缓冲溶液，然后加0.02105molL 的EDTA标准溶液25.00m1处理。过量的EDTA用标准MgCl2标准溶液（0.01158mol/L）回滴，用去20.43m1。计算原Ni2+溶液的浓度（g/100mL）。 （0.1700g/100mL）9称取0.1586g干燥Al(0H)3凝胶于100m1容量瓶中，溶解后加水至刻度，精密吸取10m1，准确加入0.02151molL的EDTA标准溶液25.00mL，过量的EDTA用0.02418molL标准锌溶液回滴，用去13.72m1，求样品中A12O3的含量。 （66.22%）10称取CaCO3 0.2043克用HCl处理得CaCl2标准溶液，煮沸除去CO2后，定容于100mL量瓶中，加水稀释至刻度，精密量取10.00m1CaCl2溶液，调pH至10.00，用EDTA溶液滴定，消耗EDTA溶液 20.26m1，计算EDTA溶液的摩尔浓度。 （0.01008mol/L）11取水样50.00mL，在pH=10条件下，以EBT作指示剂，消耗0.02075mol/L EDTA 标准溶液34.45mL。另取一份水样