内容正文:
第八章 配位滴定法习题
1. pH=5.0的溶液中Mg2+的浓度为0.010 molL-1时,能否用同浓度的EDTA滴定Mg2+?在pH=10和pH=12时,情况如何?
解: 查表得pH=5.0时,lgα[Y(H)]=6.5,,lgKθ(MgY)=8.6
lg K′(MgY) =lgKθ(MgY)-lgα[Y(H)]=8.6-6.5=2.1
因为:lg K′(MgY) <8
所以在pH=5.0时,不能用0.010 molL-1的EDTA定量滴定同浓度的Mg2+。
pH=10时,lgα[Y(H)]=0.5,,lgKθ(MgY)=8.6
lg K′(MgY) =lgKθ(MgY)-lgα[Y(H)]=8.6-0.5=8.1
因为:lg K′(MgY) >8
在pH=10时, 能用0.010 molL-1的EDTA定量滴定同浓度的Mg2+。
pH=12时, 虽然可用EDTA滴定Mg2+,但此时Mg2+已形成氢氧化镁沉淀而离开溶液,所以pH=12时是不能用0.010 molL-1的EDTA定量滴定同浓度的Mg2+。
2. pH=10时,以0.01000 molL-1 的EDTA标准溶液滴定20.00mL同浓度的Ca2+,计算滴定到99.0%、100.0%和101.0%时溶液中的pCa? (4.30;6.27;8.24)
解: pH=10.0时,lgα[Y(H)]=0.45,Kθ(CaY)=1010.69,所以
lgK′(CaY)=lg Kθ(CaY)-lgα[Y(H)]=10.69-0.45=10.24
滴定分数为99.0%时,溶液中还剩余0.01000 molL-1 的Ca2+溶液0.20mL,所以
所以,[Ca2+]r= =5.0×10-5 pCa=4.30
滴定分数为100.0%时,Ca2+与EDTA定量配位成CaY2-,可计算出配离子的相对浓度为:[CaY2-]r =5.0×10-3。
设[Ca2+]r=[Y]r=X,根据配位平衡可得:
= K′(CaY) =1010.24
所以,X=[Ca2+]r=5.4×10-7, pCa=6.27
当滴定分数为101.0%时,EDTA标准溶液过量0.20 mL,其浓度为
[Y]r= =5.0×10-5,根据配位平衡可得
= K′(CaY)=1010.24
所以,[Ca2+]r=5.8×10-9,pCa=8.24
3. 某试液中含Fe3+ 和Co2+,浓度均为0.020 molL-1 ,今欲用同浓度的EDTA标准溶液进行滴定。问:
(1) 滴定Fe3+ 的适宜的酸度范围? (1.0~1.8) (2)滴定Fe3+ 后能否滴定Co2+ (其氢氧化物的Kθsp=10-14.7)?试求滴定Co2+ 适宜的酸度范围? (4.0~7.6)
解:依题意有
(1)用EDTA滴定Fe3+ 时
由 lgcr(M)·K′ (MY)≥6.0 可推出
lgα[Y(H)]≤lg Kθ(FeY)-8.0= 25.1-8.0=17.1
查lgα[Y(H)]-pH曲线得pH=1.0, 此即滴定Fe3+的最高酸度。
为防止配位滴定中生成Fe(OH)3沉淀,必须满足:
[Fe3+]r[OH–]r3+≤Kθsp
已知[Fe 3+]=0.020/2=0.010 molL-1, Fe(OH)3的Kθsp=2.64×10-39,
故: [OH–]r≤6.41×10-13
所以滴定Fe3+的最低酸度为:pH=14.0-12.2=1.8。
滴定Fe3+ 的适宜的酸度范围应当为1.0~1.8
(2)同理用EDTA滴定Co2+ 时
由 lgcr(M)·K′ (MY)≥6 可推出
lgα[Y(H)]≤lg Kθ(CoY)-8.0= 16.3-8.0=8.3
查lgα[Y(H)]-pH曲线得pH=4.0,此即滴定Co2+ 的最高酸度。
为防止配位滴定中生成Co(OH)2沉淀,必须满足:
[Co2+]r[OH–]r2+≤Kθsp
已知[Co2+] r =0.020/2=0.010 molL-1, Co(OH)2的Kθsp=10-14.7,
故: [OH–]r≤4.47×10-7
所以滴定Co2+的最低酸度为:pH=14.0-6.4=7.6。
滴定Co2+ 的适宜的酸度范围应当为4.0~7.6
根据滴定Fe3+ 和滴定Co2+的适宜酸度范围,滴定Fe3+ 后能用EDTA滴定Co2+。
4. 用配位滴定法测定某试液中的Fe3+和Al3+。取50.00mL试液,调节pH=2.0,以磺基水杨酸作指示剂,加热后用0