第八章 配位平衡和配位滴定法答案

1、第八章 配位平衡和配位滴定法8-1 无水CrC13和氨作用能形成两种配合物A 和B ,组成分别为CrC136NH 3和CrC135NH 3。加入AgNO 3,A 溶液中几乎全部的氯沉淀为AgC1,而B 溶液中只有 EMBED Equation.3 |32的氯沉淀出来。加入NaOH 并加热,两种溶液均无氨味。试写出这两种配合物的化学式并命名。 解: A Cr(NH 36Cl 3 三氯化六氨合铬( B Cr Cl (NH 35Cl 2 二氯化一氯五氨合铬(8-2 指出下列配合的的中心离子、配体、配位数、配离子电荷数和配合物名称。K 2HgI 4 CrC12(H 2O4C1 Co(NH 32(en2

2、(NO 32 Fe 3Fe(CN62 KCo(NO 24(NH 32 Fe(CO5解: 8-3 试用价键理论说明下列配离子的类型、空间构型和磁性。 (1CoF 和Co(CN (2 解: 8-4 将0.10 molL ZnC12溶液与1.0 molL NH 3溶液等体积混合,求此溶液中Zn(NH 3和Zn 2+的浓度。解: Zn 2+ + 4NH 3 平衡浓度/molL -1 x 0.50-40.050+4x 0.30 0.050-x 0.050x = c (Zn 2+ = 2.110-9 molL -18-5 在100.0 mL0.050 molL -1溶液中加入1.0 mL 1.0 molL

3、 -1NaC1溶液,溶液中NH 3的浓度至少需多大才能阻止AgC1沉淀生成?解:+ Cl-AgCl + 2NH3平衡浓度/molL-10.050 0.010 c(NH38-6计算AgC1在0.10 molL-1氨水中的溶解度。解:设AgCl的溶解度为S molL-1AgCl + 2NH3+ Cl-平衡浓度/molL-10.10-2S S SS = 4.110-3molL-18-7在100.0mL 0.15molL-1Ag(CN溶液中加入50.0 mL 0.10 molL-1KI溶液,是否有AgI沉淀生成?在上述溶液中再加入50.0 mL 0.20 molL-1KCN溶液,又是否会产生AgI沉淀

4、?解:加入KI后:c( = 0.10molL-1,c(I- = 0.033 molL-1设溶液中Ag+浓度为x molL-1Ag+ 2CN-0.10-x x2x解得:x =2.710-8 molL-1Q = 0.0332.710-8 = 8.810-10 (AgI = 8.510-12 ,故有沉淀产生。再加入KCN后:c( = 0.075 mol L-1,c(I- = 0.025 mol L-1,c(CN- = 0.050mol L-1由于同离子效应,设平衡时Ag+浓度为y molL-1Ag+ 2CN-0.075-y y0. 050+yy = 2.310-20 mol L-1Q = 0.025

5、2.310-20 = 5.810-22 (AgBr =5.3510-13故有沉淀产生。要不至生成AgBr沉淀,则有:c(Ag+c(Br- (AgBr,c(Ag+ (AgCl/0.01= 5.3510-11 molL-1c(NH3 = c Ag(NH32+/c(Ag+1/2 = 9.2 molL-1则氨的初始浓度c(NH3 = 9.22 + 0.052 = 9.3 molL-18-10分别计算Zn(OH2溶于氨水生成Zn(NH3和时的平衡常数。若溶液中NH3和NH的浓度均为0.10 molL-1,则Zn(OH2溶于该溶液中主要生成哪一种配离子?解:Zn(OH2+ 4NH3+ 2OH-(1Zn(O

6、H2+ 2NH3H2O - + 2NH4+(22.9 109 6.68 10-17 =1.910-7= 9.610-9注:计算到此可以说明问题,因(1的平衡常数远远大于(2,故主要生成。还可继续计算两种配离子的浓度,计算如下:当c(NH3 = c( = 0.10 molL-1,c = 6.210-2 molL-1,cZn (OH42- = 9.610-9 molL-1故主要生成配离子。8-11将含有0.20 molL-1NH3和1.0 molL-1NH的缓冲溶液与0.020 molL-1溶液等体积混合,有无Cu(OH2沉淀生成?已知Cu(OH2的=2.210-20解:设该溶液中C u2+浓度为

7、x m o lL-1C u2+4N H3,x =c(C u2+=4.810-12 molL-1Q = 4.810-12(3.5410-62 = 6.010-23 8=10.18,故能用EDTA标准溶液准确滴定。8-17pH = 4.0时,能否用EDTA准确滴定0.010 molL-1Fe2+? pH = 6.0,8.0时?解:查表pH = 4、6、8时,=8.44、4.65、2.27,pH=4,8,pH=8,8,又Fe2+的滴定允许的最低pH为:=14.32 8 = 6.32,pH = 5.1;滴定允许的最高pH 为:,pH = 6.80,因此,pH = 6.0时能准确滴定,pH = 8.0时

8、不能准确滴定。8-18若配制EDTA溶液的水中含有Ca2+、Mg2+,在pH =56时,以二甲酚橙作指示剂,用Zn2+标定该EDTA溶液,其标定结果是偏高还是偏低?若以此EDTA溶液测定Ca2+、Mg2+,所得结果又如何?解:(1pH = 56时,Ca2+、Mg2+不干扰,c(EDTA为准确浓度,测定结果无影响;(2 pH =10时,Ca2+、Mg2+消耗部分EDTA,c(EDTA的实际浓度小于计算浓度,测定结果偏高。8-19含0.010 molL-1Pb2+、0.010 molL-1Ca2+的溶液中,能否用0.010 molL-1EDTA准确滴定Pb2+?若可以,应在什么pH下滴定而Ca2+

9、不干扰?解:查表得:=18.04,=10.69,c(Pb2+/ c(Ca2+ =107.35106故可用0.010 mol L-1EDTA准确滴定Pb2+。由=-8得=18.04-8 =10.04查表得pH=3.3。由Pb(OH2 = c(Pb2+ c2(OH- =1.4210-20,c(OH- = / c(Pb2+1/2 = 1.210-9 mol L-1pH =14 - pOH=5,即滴定溶液的pH在3.3到5之间。8-20用返滴定法测定A13+的含量时,首先在pH = 3左右加入过量的EDTA并加热,使A13+完全配位。试问为何选择此pH?解:酸度不高时,Al3+水解生成一系列多核、多羟

10、基配合物如Al2(H2O6(OH33+ ,即使酸度提高至EDTA滴定Al3+最高酸度pH = 4,仍不可避免水解;铝的多羟基配合物(多核配合物与EDTA反应缓慢,Al3+对XO等指示剂有封闭作用,因此不能直接滴定,在pH=3时,酸度较大,Al3+不水解,但EDTA过量较多,Al3+与EDTA配位完全。设c(Al3+= 0.010 molL-1,则,pH =3.80,因此,为防止Al3+发生水解选择pH =3左右比较合适。解:查表得:=27.94,=18.04,=16.46,pH=1.0时,=18.01;pH=5.5时,=5.69由判据c(M 6知,pH=1时只能测定Bi3+离子,pH=5.5时

11、可测定Pb2+,Cd2+离子。而由CdY2-释放出来的EDTA消耗的Pb2+量相当于Cd2+的量,则有:c(Bi3+ = c(EDTAV(EDTA /V(Bi3+ = 20.28 0.02015/25.00 = 0.01635 molL-1c(Cd2+ = c(Pb2+V(Pb2+ /V(Cd2+ = 0.01202 18.05/25.00 = 0.008678 molL-1c(Pb2+ = c(EDTA V(EDTA-c(Pb2+V(Pb2+/V (Pb2+ = (0.0201528.86-18.050.01202/25.00 = 0.01458 molL-18-22在25.00 mL含Ni

12、2+、Zn2+的溶液中加入50.00 mL 0.01500情况molL-1EDTA溶液,用0.01000 molL-1Mg2+返滴定过量的EDTA,用去17.52 mL,然后加入二巯基丙醇解蔽Zn2+,释放出EDTA,再用去22.00 mL Mg2+溶液滴定。计算原试液中Ni2+、Zn2+的浓度。解:c(Zn 2+ = 0.0100022.00/25.00 = 0.008800 molL-1c(Ni 2+ =(0.0150050.00-0.0100017.52/25.00 = 0.01419 molL-18-23 间接法测定时，称取 3.000g 试样溶解后，稀释至 250.00 mL。在 2

13、5.00 mL 试液中加入 25.00 mL0.05000 mol -1BaC12 溶液，过滤 BaSO4 沉淀后，滴定剩余 Ba2+用去 29.15 mL 0.02002 mol -1 L L EDTA。试计算的质量分数。 解：n( = n(Ba2+-n(EDTA 250.00/25.00 ( = (0.05000 25.00-0.02002 29.15 -3 M(/3.000 = 0.2133 10 10 8-24 称取硫酸镁样品 0.2500 g，以适当方式溶解后，以 0.02115 mol -1EDTA 标准溶液滴定，用去 L 24.90 mL，计算 EDTA 溶液对 MgSO4 2O

14、 的滴定度及样品中 MgSO4 的质量分数。 7H 解： 8-25 分析铜、 镁合金时， 锌、 称取试样 0.5000 g， 溶解后稀释至 250.00 mL。 25.00 mL 调至 pH=6， 取 用 PAN 作指示剂，用 0.03080 mol -1EDTA 溶液滴定，用去 30.30 mL。另取 25.00 mL 试液，调至 L pH=10，加入 KCN 掩蔽铜、锌，用同浓度 EDTA 滴定，用去 3.40 mL，然后滴加甲醛解蔽剂，再用 该 EDTA 溶液滴定，用去 8.85 mL。计算试样中铜、锌、镁的质量分数。 解:查表得：=16.50， =8.7， =18.80， pH=6 时

15、，=4.65； pH=10.0 时= 0.45； 由准确滴定的判据可知 pH = 6 时，可滴定 Cu2+和 Zn2+，消耗 EDTA 体积为 30.30 mL。 pH=10.0 时，加 KCN 掩蔽 Cu2+和 Zn2+，则滴定 Mg2+消耗 3.40 mLEDTA。 甲醛解蔽后，用去 EDTA 体积为 8.85 mL 为滴定 Cu2+所消耗的量。则有： (M = c(EDTA V(EDTA M/G (25.00/200.00 -3 (Mg =3.40 0.03080 24.30 /(1/8 10 0.5000 = 0.04070 (Zn = 8.85 0.03080 65.39 -3/(1

16、/8 10 0.5000 = 0.2852 (Cu2+ = (30.30-8.85 0.03080 63.55 -3/(1/8 10 0.5000 = 0.6718 8-26 A 100.0 mL sample of water is titrated with 12.24 mL of the EDTA solution(0.02040 mol -1. Calculate the degree of hardness of the water in parts per million of CaCO3. L 解：水的总硬度（ppmCaCO3）= c(EDTA V(EDTA M(CaCO3 10

17、00/100 = 0.02040 12.24 100.09 1000/100 = 249.9(mg -1） L 8-27 A 25.00 mL sample of unknown Fe3+ and Cu2+ required 16.06 mL of 0.05083 mol -1 EDTA for L complete titraition. A 50.00 mL sample of unknown was treated with NH4F to protect the Fe3+ .Then the Cu2+ was reduced and masked by addition of thiourea.Upon addition of 25.00 mL of 0.05083 mol -1 L EDTA，the Fe3+ was liberated from is fluo