《分析化学》课程课后思考题（含答案）第六章

第六章思考题 1、简述金属离子与EDTA形成的络合物的特点及条件稳定常数的实际意义。 答：金属离子与EDTA络合有以下特点： 优点：应用广泛（可与大多数金属离子络合），络合物配比简单(1：1)，稳定。络合物 带电荷且易溶于水 缺点：选择性差，易受共存离子的干扰 条件稳定常数是校正络合平衡所有的剧反应影响后络合物的平衡常数，可以实际反映络 合物在溶液中的稳定性。 2、根据金属离子形成络合物的性质，说明下列络合物中哪些是有色的，哪些是无色的。 答：因为无色离子与Y络合生成无色络离子，有色离子与Y络合生成颜色更深的络离子。 所以，Cu2乙二胺、FeY2、FeY是有颜色的，其余离子是无颜色的。 3、HO2能与TOY形成三元络合物TO(O2Y吗，试问它使TOY的条件稳定常数加大了 还是减小了，为什么 答：使TOY的条件稳定常数增大。因为产物有副反应，使平衡向右移动 4、Hg慨能月EDTA生成HgY,还能与OF、NH继续生成Hg(NHY和Hg(OH)Y。若在 pH=I0的氨性缓冲溶液中，用EDTA滴定Hg+,增大缓冲剂的总浓度，此时lgK'eY是增大 还是减小？滴定的突跃范围是增大还是减小？简要什么原因。 答：条件稳定常数增大，因为缓冲剂总浓度增大，HgY的副反应系数增大：滴定的突跃范 围也增大，因为突跃范围随着条件稳定常数的增大而增大 5、102molL的pH=≈10在约p=64开始沉淀，若有以下情况 a.在pH4~5的时，加入等物质的量的EDTA后再调至pH≈I0 b.在pH≈I0的氨性缓冲溶液中，用EDTA滴定pH≈I0至终点 当两者体积相同时，哪种情况的gK'￥大？为什么？ 答：a的条件稳定常数大。因为在b情况下，Zn与NH会发生副反应。 6、在DH10的复性缓冲溶液中，用0.02mol-L-1的EDTA滴定0.02molL-的C2+和 混合溶 离氨的浓度 0mol-L 左右， 度控制在 0.2molL左右，只有一个电位突跃。简要说明其原因。 答、因为在体系中只有Cu与NH发生副反应，当游离氨浓度不太高时，KCY的值依然比 KY大许多，因而两种金属离子能够分步滴定，出现两个突跃：而当游离氨浓度较大时， Cu的副反应系数较大，KcY与KMY差别较小，导致两种金属离子不能分步滴定，只出现 一个突跃。 7、C*与PAN不显色，但在pHIO一pHI2时加入适量的CuY,却可用PAN作滴定C2的 指示剂，简述其原理

第六章 思考题 1、简述金属离子与 EDTA 形成的络合物的特点及条件稳定常数的实际意义。 答：金属离子与 EDTA 络合有以下特点： 优点：应用广泛（可与大多数金属离子络合），络合物配比简单（1：1），稳定。络合物 带电荷且易溶于水 。 缺点：选择性差，易受共存离子的干扰。 条件稳定常数是校正络合平衡所有的副反应影响后络合物的平衡常数，可以实际反映络 合物在溶液中的稳定性。 2、 根据金属离子形成络合物的性质，说明下列络合物中哪些是有色的，哪些是无色的。 答：因为无色离子与 Y 络合生成无色络离子，有色离子与 Y 络合生成颜色更深的络离子。 所以，Cu2+ -乙二胺、FeY2-、FeY-是有颜色的，其余离子是无颜色的。 3、H2O2 能与 TiOY 形成三元络合物 TiO(H2O2)Y 吗，试问它使 TiOY 的条件稳定常数加大了 还是减小了，为什么？ 答：使 TiOY 的条件稳定常数增大。因为产物有副反应，使平衡向右移动。 4、Hg2+既能月 EDTA 生成 HgY，还能与 OH-、NH3 继续生成 Hg(NH3)Y 和 Hg(OH)Y。若在 pH=10 的氨性缓冲溶液中，用 EDTA 滴定 Hg2+，增大缓冲剂的总浓度，此时 lgK’HgY 是增大 还是减小？滴定的突跃范围是增大还是减小？简要什么原因。 答：条件稳定常数增大，因为缓冲剂总浓度增大，HgY 的副反应系数增大；滴定的突跃范 围也增大，因为突跃范围随着条件稳定常数的增大而增大。 5、10-2mol·L -1 的 pH≈10 在约 pH=6.4 开始沉淀，若有以下情况， a. 在 pH4～5 的时，加入等物质的量的 EDTA 后再调至 pH≈10 b. 在 pH≈10 的氨性缓冲溶液中，用 EDTA 滴定 pH≈10 至终点 当两者体积相同时，哪种情况的 lgK’ZnY 大？为什么？ 答：a 的条件稳定常数大。因为在 b 情况下，Zn 与 NH3 会发生副反应。 6、在 pH≈10 的氨性缓冲溶液中，用 0.02mol·L -1 的 EDTA 滴定 0.02mol·L -1 的 Cu2+和 0.02mol·L -1 的 Mg2+的混合溶液，以铜离子选择电极指示终点。实验结果表明，若终点时游 离氨的浓度控制在 10-3mol·L -1 左右，出现两个电位突跃，若终点时游离氨的浓度控制在 0.2mol·L -1 左右，只有一个电位突跃。简要说明其原因。 答、因为在体系中只有 Cu 与 NH3 发生副反应，当游离氨浓度不太高时，K’CuY 的值依然比 K’MgY 大许多，因而两种金属离子能够分步滴定，出现两个突跃；而当游离氨浓度较大时， Cu 的副反应系数较大，K’CuY 与 K’MgY 差别较小，导致两种金属离子不能分步滴定，只出现 一个突跃。 7、Ca2+与 PAN 不显色，但在 pH10～pH12 时加入适量的 CuY，却可用 PAN 作滴定 Ca2+的 指示剂，简述其原理

答：加入CY和PAN时，先发生的反应为CuY+PAN=C-PAN+Y,此时溶液呈现C-PAN 的颜色：终点时发生的反应为Cu-PAN+-Y-CuY+PAN,溶液呈现PAN的颜色。加入的CuY 的量与终点时生成的CY量相等，不影响测定的准确度。 8、KB指示剂为酸性铬蓝K与蔡酚绿B混合而成的指示剂，其中蔡酚绿B起什么作用？ 答：萘酚绿的滴定过程中颜色不发生变化，只起衬托终点颜色的作用。 金周01标准溶液清定上cC溶液中游离的H0时，心将列起怎样的干扰？加入下 种化合物可消除其干扰？ EDTA,Ca-EDTA,柠檬酸三钠，三乙醇胺 答：铁离子会发生水解，且影响颜色的观察。Ca-EDTA可以消除干扰，因为其他三种物质 都具有酸或碱性。 10、用EDTA滴定Ca+、Mg时，可用三乙醇胺、KCN掩蔽Fe+,但抗坏血酸或盐酸羟胺 则不能掩蔽，而在pH=1滴定B+时，恰恰相反，抗坏血酸或盐酸羟胺可掩蔽Fe+,而三乙 醇胺、KCN则不能掩蔽，且KCN严禁在pH<6的溶液中使用。试简要说明原因。 的是将Fe还原为Fe,而Fe在 EDTA 反应。在pH=I滴定B时，Fe2不干扰，所以可用抗坏血酸或盐酸羟胺将Fe还原为Fe2 三乙醇胺、KCN与Fe+只能在碱性条件下络合，且在pH<6的溶液中，KCN会生成剧毒的 HCN逸出。 11、Kamy在pH较大时仍具有较大的数值，若caF102 mol-L,在pl=6.0时， gKY=14.6,完全可用准确滴定，但实际上并不在此条件下进行，为什么？ 答：因为F心极易水解，至pH=3左右已开始水解。 12,p5一6时，以二甲酚橙作指示剂，用EDTA滴定黄铜（锌铜合金）中锌的质量分数 现有以下几种方法标定EDTA溶液的浓度，试问哪种方法标定EDTA的浓度最合适？说明 理由。 a.以氧化锌为基准物，在pH=10.0的氨性缓冲溶液中，以铬黑T作指示剂，标定EDTA 溶液 b.以碳酸钙为基准物质，在pH=I2.0时，以KB指示剂指示终点，标定EDTA溶液： c.以氧化锌为基准物，在pH=6.0时，以二甲酚橙作指示剂，标定EDTA溶液。 答：用©方法标定EDTA的浓度最合适，因为标定和测定的酸度相近，用的基准物质与被 测物是同一种物质，可以诚小系统误差。 13、配制试样溶液所用的蒸馏水含有少量C2,若在pH=5.5测定Zn2*和在pH=0.0氨性缓 冲溶液中测定Zn2,所消耗的EDTA溶液的体积是否相同？哪种情况下产生的误差大？ 答：消耗的体积不同。在pH=I0.0的氨性溶液中误差较大，因为此时钙离子也可与EDTA 络合。 I4、试拟定一个测定工业产品NCaY中Ca和EDTA质量分数的络合滴定方案

答：加入 CuY 和 PAN 时，先发生的反应为 CuY+PAN=Cu-PAN+Y，此时溶液呈现 Cu-PAN 的颜色；终点时发生的反应为 Cu-PAN+Y=CuY+PAN，溶液呈现 PAN 的颜色。加入的 CuY 的量与终点时生成的 CuY 量相等，不影响测定的准确度。 8、KB 指示剂为酸性铬蓝 K 与萘酚绿 B 混合而成的指示剂，其中萘酚绿 B 起什么作用？ 答：萘酚绿的滴定过程中颜色不发生变化，只起衬托终点颜色的作用。 9、用 NaOH 标准溶液滴定 FeCl3 溶液中游离的 HCl 时，Fe3+将引起怎样的干扰？加入下列 哪一种化合物可消除其干扰？ EDTA，Ca-EDTA，柠檬酸三钠，三乙醇胺 答：铁离子会发生水解，且影响颜色的观察。Ca-EDTA 可以消除干扰，因为其他三种物质 都具有酸或碱性。 10、用 EDTA 滴定 Ca2+、Mg2+时，可用三乙醇胺、KCN 掩蔽 Fe3+，但抗坏血酸或盐酸羟胺 则不能掩蔽，而在 pH=1 滴定 Bi3+时，恰恰相反，抗坏血酸或盐酸羟胺可掩蔽 Fe3+，而三乙 醇胺、KCN 则不能掩蔽，且 KCN 严禁在 pH＜6 的溶液中使用。试简要说明原因。 答：滴定钙、镁离子是在碱性溶液中，此时三乙醇胺、KCN 可以与 Fe3+形成络合物，从而 消除其干扰；抗坏血酸或盐酸羟胺均是将 Fe3+还原为 Fe2+，而 Fe2+在碱性条件下也可与 EDTA 反应。在 pH=1 滴定 Bi3+时，Fe2+不干扰，所以可用抗坏血酸或盐酸羟胺将 Fe3+还原为 Fe2+ ； 三乙醇胺、KCN 与 Fe3+只能在碱性条件下络合，且在 pH＜6 的溶液中，KCN 会生成剧毒的 HCN 逸出。 11、K’Fe(Ⅲ)Y 在 pH 较大时仍具有较大的数值，若 c Fe(Ⅲ)=10-2 mol·L -1，在 pH=6.0 时， lgK’Fe(Ⅲ)Y=14.6，完全可用准确滴定，但实际上并不在此条件下进行，为什么？ 答：因为 Fe3+极易水解，至 pH=3 左右已开始水解。 12、pH=5～6 时，以二甲酚橙作指示剂，用 EDTA 滴定黄铜（锌铜合金）中锌的质量分数， 现有以下几种方法标定 EDTA 溶液的浓度，试问哪种方法标定 EDTA 的浓度最合适？说明 理由。 a. 以氧化锌为基准物，在 pH=10.0 的氨性缓冲溶液中，以铬黑 T 作指示剂，标定 EDTA 溶液； b. 以碳酸钙为基准物质，在 pH=12.0 时，以 KB 指示剂指示终点，标定 EDTA 溶液； c. 以氧化锌为基准物，在 pH=6.0 时，以二甲酚橙作指示剂，标定 EDTA 溶液。 答：用 c 方法标定 EDTA 的浓度最合适，因为标定和测定的酸度相近，用的基准物质与被 测物是同一种物质，可以减小系统误差。 13、配制试样溶液所用的蒸馏水含有少量 Ca2+，若在 pH=5.5 测定 Zn2+和在 pH=10.0 氨性缓 冲溶液中测定 Zn2+，所消耗的 EDTA 溶液的体积是否相同？哪种情况下产生的误差大？ 答：消耗的体积不同。在 pH=10.0 的氨性溶液中误差较大，因为此时钙离子也可与 EDTA 络合。 14、试拟定一个测定工业产品 Na2CaY 中 Ca 和 EDTA 质量分数的络合滴定方案

答：试样溶于水，调pH5左右，加入过量Z小标准溶液，反应为 CaY+Zn=ZnY+Ca,以二甲酚橙为指示剂，用EDTA标液滴定过量的Zn,再调pl=10左右， 继续用EDTA标液滴定Ca,以钙指示剂指示终点。 15、以HC溶解水泥试样后，制成一定量试样溶液，试拟定一个以EDTA测定此试样溶液 中Fe+、A+、Ca2、Mg2+含量的滴定方案。 行测定。 16、利用掩蔽和解蔽作用，拟定一个测定N、Z2*、Mg2混合液中各组分的浓度的方案。 答：pH=I0测定滴定Ni、Zn、Mg总量：另取混合液加入KCN,掩蔽Ni、Zn,测定Mg的 量，再调p=5,加入甲醛解蔽Zn,用EDTA滴定Zn的量

答：试样溶于水，调 pH=5 左右，加入过量 Zn 标准溶液，反应为 CaY+Zn=ZnY+Ca，以二甲酚橙为指示剂，用 EDTA 标液滴定过量的 Zn，再调 pH=10 左右， 继续用 EDTA 标液滴定 Ca，以钙指示剂指示终点。 15、以 HCl 溶解水泥试样后，制成一定量试样溶液，试拟定一个以 EDTA 测定此试样溶液 中 Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+含量的滴定方案。 答：先调 pH=1 左右用 EDTA 滴定 Fe3+，再调 pH=3 左右返滴定 Al3+；另取混合液，用三乙 醇胺掩蔽 Fe3+、Al3+，调 pH=10 滴定 Ca2+、Mg2+总量，Ca2+的量可以通过沉淀掩蔽 Mg2+进 行测定。 16、利用掩蔽和解蔽作用，拟定一个测定 Ni2+、Zn2+、Mg2+混合液中各组分的浓度的方案。 答：pH=10 测定滴定 Ni、Zn、Mg 总量；另取混合液加入 KCN，掩蔽 Ni、Zn，测定 Mg 的 量，再调 pH=5，加入甲醛解蔽 Zn，用 EDTA 滴定 Zn 的量