分析化學(xué)第5章思考題習(xí)題答案

1、第五章第五章配位滴定法配位滴定法思考題答案思考題答案1EDTA與金屬離子的配合物有哪些特點(diǎn)？答：（1）EDTA與多數(shù)金屬離子形成1︰1配合物；（2）多數(shù)EDTA金屬離子配合物穩(wěn)定性較強(qiáng)（可形成五個(gè)五原子環(huán)）；（3）EDTA與金屬配合物大多數(shù)帶有電荷，水溶性好，反應(yīng)速率快；（4）EDTA與無色金屬離子形成的配合物仍為無色，與有色金屬離子形成的配合物顏色加深。2配合物的穩(wěn)定常數(shù)與條件穩(wěn)定常數(shù)有何不同？為什么要引用條件穩(wěn)定常數(shù)？答：配合物的穩(wěn)

2、定常數(shù)只與溫度有關(guān)，不受其它反應(yīng)條件如介質(zhì)濃度、溶液pH值等的影響；條件穩(wěn)定常數(shù)是以各物質(zhì)總濃度表示的穩(wěn)定常數(shù)，受具體反應(yīng)條件的影響，其大小反映了金屬離子，配位體和產(chǎn)物等發(fā)生副反應(yīng)因素對(duì)配合物實(shí)際穩(wěn)定程度的影響。3在配位滴定中控制適當(dāng)?shù)乃岫扔惺裁粗匾饬x？實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)如何全面考慮選擇滴定時(shí)的pH？答：在配位滴定中控制適當(dāng)?shù)乃岫瓤梢杂行蓴_離子的影響，防止被測(cè)離子水解，提高滴定準(zhǔn)確度。具體控制溶液pH值范圍時(shí)主要考慮兩點(diǎn)：（1）溶液酸

3、度應(yīng)足夠強(qiáng)以消去干擾離子的影響，并能準(zhǔn)確滴定的最低pH值；（2）pH值不能太大以防被滴定離子產(chǎn)生沉淀的最高pH值。4金屬指示劑的作用原理如何？它應(yīng)該具備那些條件？答：金屬指示劑是一類有機(jī)配位劑，能與金屬形成有色配合物，當(dāng)被EDTA等滴定劑置換出來時(shí)，顏色發(fā)生變化，指示終點(diǎn)。金屬指示劑應(yīng)具備如下條件：（1）在滴定的pH范圍內(nèi)，指示劑游離狀態(tài)的顏色與配位狀態(tài)的顏色有較明顯的區(qū)別；（2）指示劑與金屬離子配合物的穩(wěn)定性適中，既要有一定的穩(wěn)定性K

4、’MIn＞104，又要容易被滴定劑置換出來，要求K’MYK’MIn≥104（個(gè)別102）；（3）指示劑與金屬離子生成的配合物應(yīng)易溶于水；（4）指示劑與金屬離子的顯色反應(yīng)要靈敏、迅速，有良好的可逆性。5為什么使用金屬指示劑時(shí)要限定適宜的pH？為什么同一種指示劑用于不同金屬離子滴定時(shí)，適宜的pH條件不一定相同？答：金屬指示劑是一類有機(jī)弱酸堿，存在著酸效應(yīng)，不同pH時(shí)指示劑顏色可能不同，K’MIn不同，所以需要控制一定的pH值范圍。指示劑變色

5、點(diǎn)的lgK’Min應(yīng)大致等于pMep不同的金屬離子由于其穩(wěn)定常數(shù)不同，其pMep也不同。金屬指示劑不象酸堿指示劑那樣有一個(gè)確定的變色點(diǎn)。所以，同一種指示劑用于不同金屬離子滴定時(shí)，適宜的pH條件不一定相同。6什么是金屬指示劑的封閉和僵化？如何避免？答：指示劑金屬離子配合物穩(wěn)定常數(shù)比EDTA與金屬離子穩(wěn)定常數(shù)大，雖加入大量EDTA也不能置換，無法達(dá)到終點(diǎn)，稱為指示劑的封閉，產(chǎn)生封閉的離子多為干擾離子。消除方法：可加入掩蔽劑來掩蔽能封閉指示劑

6、的離子或更換指示劑。指示劑或指示劑金屬離子配合物溶解度較小使得指示劑與滴定劑的置換速率緩慢，使終點(diǎn)拖長(zhǎng)，稱為指示劑的僵化。消除方法:可加入適當(dāng)有機(jī)溶劑或加熱以增大溶解度。7兩種金屬離子M和N共存時(shí)，什么條件下才可用控制酸度的方法進(jìn)行分別滴定？答：當(dāng)cM=cN時(shí)，lgcMK’MY=ΔlgK。若ΔpM=0.3，Et≤0.1%，則lgcMK’MY≥6，ΔlgK≥6；ΔpM=0.3，Et≤0.5%則lgcMK’MY≥5ΔlgK≥5；ΔpM=0.

7、3，Et≤1%，則lgcMK’MY≥4ΔlgK≥4；才可用控制酸度的方法進(jìn)行分別滴定。8掩蔽的方法有哪些？各運(yùn)用于什么場(chǎng)合？為防止干擾，是否在任何情況下都能使用掩蔽方法？EDTA從公式c(EDTA)=[mM(CaCO3)]103V(EDTA)看出，使標(biāo)定EDTD濃度偏低而以二甲酚橙為指示劑，用所得EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定試液中的Zn2時(shí)，pH＝5~6，此時(shí)EDTA不與鈣離子反應(yīng)，因此用所得EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定試液中的Zn2時(shí)使測(cè)定結(jié)果偏低；

8、（2）以金屬鋅為基準(zhǔn)物質(zhì)，二甲酚橙為指示劑標(biāo)定EDTA溶液時(shí)pH≈5.0~6.0水中含有的Ca2不與EDTA反應(yīng)標(biāo)定的EDTA濃度準(zhǔn)確用所得EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定試液中Ca2的含量時(shí)pH≥12.0此時(shí)水中鈣離子與EDTA絡(luò)合消耗部分EDTA因此用所得EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定試液中Ca2的含量時(shí)使測(cè)定結(jié)果偏高；（3）以金屬鋅為基準(zhǔn)物質(zhì)，鉻黑T為指示劑標(biāo)定EDTA溶液時(shí)pH≈10.0(NH3NH4緩沖液)水中鈣離子與EDTA絡(luò)合消耗部分EDTA使

9、標(biāo)定EDTD濃度偏低用所得EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定試液中Ca2的含量時(shí)pH≥12.0此時(shí)EDTA也能與水中鈣離子配位，使測(cè)定結(jié)果與所需用的EDTA的量有關(guān)，因此對(duì)測(cè)定結(jié)果影響不確定。14用返滴定法測(cè)定Al3含量時(shí)，首先在pH3.0左右加入過量EDTA并加熱，使Al3配位。試說明選擇此pH的理由。答：Al(OH)3的Ksp=21032，非常小，當(dāng)pH值接近4時(shí)即可產(chǎn)生Al(OH)3沉淀，所以選擇溶液pH=3.0左右加入過量EDTA并加熱，使A

10、l3配位完全，然后再調(diào)節(jié)合適的pH用金屬離子的標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴定加入過量的未與Al3反應(yīng)的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液。15.今欲不經(jīng)分離用配位滴定法測(cè)定下列混合溶液中各組分的含量，試設(shè)計(jì)簡(jiǎn)要方案（包括滴定劑、酸度、指示劑、所需其他試劑以及滴定方式）。（1）Zn2、Mg2混合液中兩者含量的測(cè)定；（2）含有Fe3的試液中測(cè)定Bi3；（3）Fe3、Cu2、Ni2混合液中各含量的測(cè)定；（4）水泥中Fe3、Al3、Ca2和Mg2的分別測(cè)定。答：（1）logKM

11、gY=8.69logKZnY=16.50ΔlogK＞5可控制酸度分別滴定.EDTAEDTAZn2pH≈5～6六次甲基四胺ZnYpH＝10.0NH3NH4ClMgYMg2XOMg2EBTZnY（2）logKFe3Y=25.10logKFe2Y=14.33logKBiY=27.94把Fe3轉(zhuǎn)化為Fe2則ΔlogK＞5EDTAEDTABi3VcBi3XOBiYHNO3Fe3SsalFeYFe3pH=1～2Fe2pH=1～2Fe2BiYpH=1