第16练 配位滴定概念《化学分析技术 》（化学化工出版社）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了《化学分析技术》（化学化工出版社）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的进一步提升奠定坚实基础。 本卷是《化学分析技术》（化学化工出版社）一课一练的第16练，内容涵盖项目七 标准溶液的配制与标定及水硬度的测定的知识链接 配位滴定知识。 《化学分析技术》（化学化工出版社）第16练 项目七 标准溶液的配制与标定及水硬度的测定 知识链接.配位滴定知识 一、单选题 1.配位滴定对配位反应的核心要求不包括以下哪一项？（ ） A. 反应必须按固定计量关系定量进行（如配位比恒定） B. 形成的配合物必须具有足够的稳定性 C. 反应速率必须满足滴定分析的时间要求（足够快） D. 必须使用金属指示剂指示终点 2. 配位滴定中，EDTA与金属离子形成的配合物最显著的特点是（ ） A. 配位比不固定 B. 稳定性差 C. 颜色加深 D. 配位比固定（1:1） 3. 在标准溶液的标定中，用基准物质标定的核心依据是（ ） A. 基准物质的质量和消耗标准溶液的体积 B. 标准溶液的颜色变化 C. 指示剂的变色点 D. 溶液的pH值 4. EDTA（乙二胺四乙酸）是配位滴定中常用的滴定剂，但纯H₄Y的溶解度极低（22℃时100mL水中仅溶解0.02g），难以直接作为滴定剂使用。实验室中通常采用其钠盐作为替代，主要原因是（ ） A. 钠盐的稳定性高于H₄Y，不易分解 B. 钠盐的溶解度显著增大，可满足滴定分析对浓度的要求 C. 钠盐与金属离子的配位能力更强，滴定终点更明显 D. 钠盐的价格更低，更易获取 2、 判断题 5. EDTA与金属离子形成的配合物稳定性高，主要原因是形成了多个五元环的螯合结构；且多数配合物可溶于水，使滴定反应能在水溶液中进行。（ ） 6. EDTA与大多数金属离子形成配合物的摩尔比为1:1，但与正四价锆（Zr⁴⁺）、正五价钼（Mo⁵⁺）的配位比为1:2。（ ） 7. 用二甲酚橙作指示剂滴定Al³⁺时，若未采用返滴定法，会因Al³⁺封闭指示剂而导致终点无法判断。（ ） 8. 金属指示剂的封闭现象是由于指示剂与金属离子形成的配合物（MIn）稳定性低于EDTA与该金属离子形成的配合物（MY），导致终点时EDTA无法置换出指示剂，颜色不变化。（ ） 3、 简答题 9. 配位滴定中，消除干扰离子的主要方法有哪些？请举例说明。 10. EDTA在水溶液中存在七种型体（H₆Y²⁺、H₅Y⁺、H₄Y、H₃Y⁻、H₂Y²⁻、HY³⁻、Y⁴⁻），其分布随溶液pH变化而改变。请回答以下问题： （1）EDTA相当于几元酸？为什么？ （2）在碱性溶液中，EDTA的配位能力增强的主要原因是什么？ （3）若需使溶液中Y⁴⁻（能与金属离子直接配位的型体）的分布系数最大，应控制溶液的pH在什么范围？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了《化学分析技术》（化学化工出版社）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的进一步提升奠定坚实基础。 本卷是《化学分析技术》（化学化工出版社）一课一练的第16练，内容涵盖项目七 标准溶液的配制与标定及水硬度的测定的知识链接 配位滴定知识。 《化学分析技术》（化学化工出版社）第16练 项目七 标准溶液的配制与标定及水硬度的测定 知识链接.配位滴定知识 一、单选题 1.配位滴定对配位反应的核心要求不包括以下哪一项？（ ） A. 反应必须按固定计量关系定量进行（如配位比恒定） B. 形成的配合物必须具有足够的稳定性 C. 反应速率必须满足滴定分析的时间要求（足够快） D. 必须使用金属指示剂指示终点 【答案】D 【解析】配位滴定是利用形成配合物的反应进行滴定分析的方法。配位滴定对配位反应的 要求：①只能形成一种配位数的配合物；②形成的配合物必须稳定；③反应速率要快；④要有适当的确定计量点的方法。 2. 配位滴定中，EDTA与金属离子形成的配合物最显著的特点是（ ） A. 配位比不固定 B. 稳定性差 C. 颜色加深 D. 配位比固定（1:1） 【答案】D 【解析】EDTA与金属离子的配位比固定为1:1，这是其最显著的特点 3. 在标准溶液的标定中，用基准物质标定的核心依据是（ ） A. 基准物质的质量和消耗标准溶液的体积 B. 标准溶液的颜色变化 C. 指示剂的变色点 D. 溶液的pH值 【答案】A 【解析】基准物质的质量和消耗标准溶液的体积是标定的核心依据，通过公式计算标准溶液的准确浓度 4. EDTA（乙二胺四乙酸）是配位滴定中常用的滴定剂，但纯H₄Y的溶解度极低（22℃时100mL水中仅溶解0.02g），难以直接作为滴定剂使用。实验室中通常采用其钠盐作为替代，主要原因是（ ） A. 钠盐的稳定性高于H₄Y，不易分解 B. 钠盐的溶解度显著增大，可满足滴定分析对浓度的要求 C. 钠盐与金属离子的配位能力更强，滴定终点更明显 D. 钠盐的价格更低，更易获取 【答案】B 【解析】H₄Y（EDTA）在室温下溶解度极小（0.02g/100mL水），无法配制足够浓度的标准溶液用于滴定。而其钠盐（如Na₂H₂Y·2H₂O）的溶解度显著提高（11.1g/100mL水，22℃），可配制浓度约为0.3mol/L的溶液，满足滴定分析对滴定剂浓度的要求。选项A（稳定性）、C（配位能力）、D（价格）均非主要原因，钠盐的核心优势是溶解度大。 2、 判断题 5. EDTA与金属离子形成的配合物稳定性高，主要原因是形成了多个五元环的螯合结构；且多数配合物可溶于水，使滴定反应能在水溶液中进行。（ ） 【答案】√ 【解析】略。 6. EDTA与大多数金属离子形成配合物的摩尔比为1:1，但与正四价锆（Zr⁴⁺）、正五价钼（Mo⁵⁺）的配位比为1:2。（ ） 【答案】√ 【解析】正四价锆（Zr⁴⁺）、正五价钼（Mo⁵⁺）等高价金属离子因电荷高、半径小，与EDTA的配位比为2:1（如Zr⁴⁺与EDTA形成[ZrY]²⁻，Mo⁵⁺与EDTA形成[(MoO₂)₂Y]²⁻）。这一例外是EDTA配合物的重要特征，需特别记忆 7. 用二甲酚橙作指示剂滴定Al³⁺时，若未采用返滴定法，会因Al³⁺封闭指示剂而导致终点无法判断。（ ） 【答案】√ 【解析】二甲酚橙（XO）是一种常用的金属指示剂，但Al³⁺会强烈封闭XO（即Al³⁺与XO形成的配合物稳定性远高于AlY⁻）。若直接用XO滴定Al³⁺，终点时EDTA无法置换出XO，导致始终显示XO与Al³⁺结合的颜色（如红色），无法判断终点。因此，滴定Al³⁺时需采用返滴定法：先加入过量EDTA，加热使Al³⁺与EDTA完全配位，再用Zn²⁺或Pb²⁺标准溶液返滴定剩余的EDTA，此时XO不会被Al³⁺封闭。 8. 金属指示剂的封闭现象是由于指示剂与金属离子形成的配合物（MIn）稳定性低于EDTA与该金属离子形成的配合物（MY），导致终点时EDTA无法置换出指示剂，颜色不变化。（ ） 【答案】× 【解析】金属指示剂的封闭现象本质是MIn的稳定性高于MY（即K′MIn > K′MY）。此时，即使加入过量EDTA，也无法置换出MIn中的指示剂（In），导致终点时颜色不发生变化（或变色不敏锐）。例如，Fe³⁺、Al³⁺会封闭铬黑T（EBT），因它们与EBT形成的配合物比与EDTA形成的配合物更稳定。 3、 简答题 9. 配位滴定中，消除干扰离子的主要方法有哪些？请举例说明。 【答案】消除干扰离子的主要方法及举例： ① 控制酸度：通过调节溶液pH，使干扰离子的配位能力减弱，而待测离子的配位能力增强（如用EDTA滴定Zn²⁺时，控制pH=5~6，使Fe³⁺因pH过低而无法配位）。 ② 配位掩蔽：加入掩蔽剂与干扰离子形成稳定的络合物，消除其干扰（如用三乙醇胺掩蔽Fe³⁺、Al³⁺，用KCN掩蔽Cu²⁺、Zn²⁺）。 ③ 沉淀掩蔽：加入沉淀剂使干扰离子生成难溶沉淀，消除其干扰（如用NaOH使Mg²⁺生成Mg(OH)₂沉淀，用EDTA滴定Ca²⁺）。 ④ 氧化还原掩蔽：通过氧化或还原反应改变干扰离子的价态，使其无法与EDTA配位（如用抗坏血酸将Fe³⁺还原为Fe²⁺，降低其与EDTA的配位能力）。 10. EDTA在水溶液中存在七种型体（H₆Y²⁺、H₅Y⁺、H₄Y、H₃Y⁻、H₂Y²⁻、HY³⁻、Y⁴⁻），其分布随溶液pH变化而改变。请回答以下问题： （1）EDTA相当于几元酸？为什么？ （2）在碱性溶液中，EDTA的配位能力增强的主要原因是什么？ （3）若需使溶液中Y⁴⁻（能与金属离子直接配位的型体）的分布系数最大，应控制溶液的pH在什么范围？ 【答案】(1)EDTA相当于六元酸。 原因：H₄Y（EDTA）在强酸性溶液中，两个羧基可进一步接受质子，形成H₆Y²⁺，因此具有六级解离平衡（H₆Y²⁺ ⇌ H⁺ + H₅Y⁺ ⇌ H⁺ + H₄Y ⇌ H⁺ + H₃Y⁻ ⇌ H⁺ + H₂Y²⁻ ⇌ H⁺ + HY³⁻ ⇌ H⁺ + Y⁴⁻），故相当于六元酸。 （2）碱性溶液中，H⁺浓度降低，EDTA的酸效应减弱，Y⁴⁻（能与金属离子直接配位的型体）的分布系数增大，配位能力增强。 （3）应控制溶液pH > 10.2。此时Y⁴⁻的分布系数最大，是EDTA与金属离子配位的主要型体。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $