项目七 EDTA标准溶液的配制与标定及水硬度的测定《化学分析技术》（化工版）单元过关卷 浙江省（原卷版+解析版）

《化学分析技术》（化工版） 项目七 EDTA标准溶液的配制与标定及水硬度的测定 考试时间：60分钟 满分：100分 班级________ 姓名________ 学号________ 成绩________ 一、单选题（本题共15道小题，每题2分，共30分） 1. 配位滴定法是常用四大类滴定分析方法之一，其滴定所依据的反应是（ ） A. 配位反应 B. 中和反应 C. 氧化还原反应 D. 沉淀反应 2. 配位滴定最常用的滴定剂 EDTA，实际配制溶液使用的是（ ） A. 乙二胺四乙酸 B. 乙二胺四乙酸二钠盐 C. 三乙醇胺溶液 D. 碱溶后的EDTA溶液 3. EDTA 与大多数金属离子形成配合物的物质的量之比为（ ） A. 1∶2 B. 2∶1 C. 1∶1 D. 1∶3 4. 标定 EDTA 用基准 ZnO 使用前须灼烧至恒重，其灼烧温度条件为（ ） A. 105～110 ℃ B. 270～300 ℃ C. 500 ℃ D. 850±50 ℃ 5. ZnO 试液调好 pH 后，需加入 NH₃-NH₄Cl 缓冲溶液（pH≈10）的体积为（ ） A. 10 mL B. 5 mL C. 20 mL D. 15 mL 6. 以 ZnO 标定 EDTA、铬黑T 为指示剂，滴定至终点的颜色变化是（ ） A. 溶液由酒红色变为蓝色 B. 溶液由紫色变为纯蓝色 C. 溶液由黄色变为橙色 D. 溶液由蓝色变为紫色 7. 移取 25.00 mL ZnO 试液于锥形瓶中后，需再加入的蒸馏水体积为（ ） A. 25 mL B. 50 mL C. 75 mL D. 100 mL 8. ZnO 试液移取并加水后先用 10% 氨水调节溶液 pH，需调节到的 pH 范围为（ ） A. pH 3～4 B. pH 11～12 C. pH≈1 D. pH 7～8 9. EDTA 标定浓度计算公式中数值 81.39 表示（ ） A. 氧化锌的摩尔质量 B. EDTA 的摩尔质量 C. 水的密度换算系数 D. 锌的原子量 10. 以 ZnO 标定 0.02 mol/L EDTA 时，减量法称取基准 ZnO 的质量约为（ ） A. 0.2 g B. 0.4 g C. 1.0 g D. 2.0 g 11. 水硬度测定中，向水样加入 5 mL 缓冲溶液后，需滴加铬黑T（5 g/L）指示剂的滴数为（ ） A. 5 滴 B. 10 滴 C. 2 滴 D. 1 滴 12. 水硬度测定（铬黑T 指示剂）的滴定终点是溶液由酒红色变为（ ） A. 纯蓝色 B. 紫色 C. 无色 D. 蓝色 13. 水样硬度测定时，向 25 mL 水样中加入氨-氯化铵缓冲溶液（pH≈10）的体积为（ ） A. 5 mL B. 10 mL C. 2 mL D. 25 mL 14. 乙二胺四乙酸（H₄Y）室温时溶解度很小、难溶于酸和一般有机溶剂，但它能溶于（ ） A. 浓硫酸 B. 碱和氨水 C. 乙醇 D. 乙醚 15. EDTA 在水溶液中存在多种型体，能直接与金属离子形成配合物的型体是（ ） A. H₆Y²⁺ B. H₂Y²⁻ C. Y⁴⁻ D. HY³⁻ 二、填空题（本题共5道小题，每题4分，共20分） 16. pH≈10 的 NH₃-NH₄Cl 缓冲溶液配制：称取 54 g 氯化铵溶于水，加入（ ）mL 氨水，再用水稀释至（ ）mL。 17. 铬黑T 指示剂：称取 0.5 g 铬黑T 和（ ）g 氯化羟胺（盐酸羟胺），溶于乙醇（95%）并稀释至（ ）mL，临用前制备。 18. 以 ZnO 标定 EDTA 平行测定（ ）次，同时做空白实验；水硬度测定平行测定（ ）次，同时做空白实验。 19. 硬度 YD（单位 mmol/L）计算式中，Vs 表示（ ）的体积；c(EDTA) 表示标准滴定溶液的（ ）。 20. EDTA 与金属离子形成的配合物多数可（ ），使滴定反应能在水溶液中进行；形成配合物的颜色主要取决于（ ）的颜色。 三、判断题（本题共10道小题，每题2分，共20分） 21. 配位滴定中常采用直接滴定法、返滴定法、置换滴定法和间接滴定法等不同滴定方式。（ ） 22. 用于配位滴定的反应，要求形成的配合物必须稳定，且反应速率要快。（ ） 23. 测定水中 Ca²⁺、Mg²⁺ 时，Fe³⁺、Al³⁺ 会封闭铬黑T 指示剂，可加入三乙醇胺作掩蔽剂消除干扰。（ ） 24. Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Ni²⁺ 等金属离子对铬黑T 指示剂有封闭作用。（ ） 25. 常用金属指示剂中，二甲酚橙适用于 pH<6 的溶液。（ ） 26. 水硬度测定时应先加铬黑T 指示剂，再加氨-氯化铵缓冲溶液后滴定。（ ） 27. 标定与硬度测定所用氨-氯化铵缓冲溶液是由氯化铵与氨水配制而成，其 pH 约为 4。（ ） 28. 配制 0.02 mol/L EDTA 溶液时，称取 8 g 乙二胺四乙酸二钠溶于 1000 mL 冷水中静置即可使用。（ ） 29. 水硬度测定平行测定 3 次，不需要做空白实验。（ ） 30. 水硬度测定所用 EDTA 标准滴定溶液的浓度约为 0.1 mol/L。（ ） 四、简答题（本题共3道小题，每题10分，共30分） 31. 用于配位滴定的反应必须符合哪些条件？EDTA 与金属离子形成的配合物有哪些特点？ 32. 简述以基准 ZnO 标定 EDTA 标准溶液的主要操作步骤。 33. 写出用 EDTA 标准滴定溶液测定水样硬度（YD）的主要步骤与计算公式，并说明式中各符号的含义。 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 《化学分析技术》（化工版） 项目七 EDTA标准溶液的配制与标定及水硬度的测定 考试时间：60分钟 满分：100分 班级________ 姓名________ 学号________ 成绩________ 一、单选题（本题共15道小题，每题2分，共30分） 1. 配位滴定法是常用四大类滴定分析方法之一，其滴定所依据的反应是（ ） A. 配位反应 B. 中和反应 C. 氧化还原反应 D. 沉淀反应 【答案】A 【解析】利用金属离子与配位体形成配合物的反应进行滴定分析的方法称为配位滴定法，是四大类滴定分析方法之一。 2. 配位滴定最常用的滴定剂 EDTA，实际配制溶液使用的是（ ） A. 乙二胺四乙酸 B. 乙二胺四乙酸二钠盐 C. 三乙醇胺溶液 D. 碱溶后的EDTA溶液 【答案】B 【解析】EDTA 化学名为乙二胺四乙酸（H₄Y），室温溶解度很小，不宜作滴定剂，一般用乙二胺四乙酸二钠 Na₂H₂Y 作滴定剂，习惯上也称 EDTA。 3. EDTA 与大多数金属离子形成配合物的物质的量之比为（ ） A. 1∶2 B. 2∶1 C. 1∶1 D. 1∶3 【答案】C 【解析】EDTA 与大多数金属离子形成配合物的摩尔比为 1∶1，没有分级配位现象；仅与正四价锆、正五价钼等按 1∶2 配位。 4. 标定 EDTA 用基准 ZnO 使用前须灼烧至恒重，其灼烧温度条件为（ ） A. 105～110 ℃ B. 270～300 ℃ C. 500 ℃ D. 850±50 ℃ 【答案】D 【解析】工作基准试剂 ZnO 应于（850±50）℃高温炉中灼烧至恒重后使用，精确称取 0.4(1±5%)g 进行标定。 5. ZnO 试液调好 pH 后，需加入 NH₃-NH₄Cl 缓冲溶液（pH≈10）的体积为（ ） A. 10 mL B. 5 mL C. 20 mL D. 15 mL 【答案】A 【解析】移取 25.00 mL ZnO 试液、调 pH 至 7～8 后，加入 10 mL NH₃-NH₄Cl 缓冲溶液（pH≈10）及 5 滴铬黑T 指示剂，用 EDTA 滴定。 6. 以 ZnO 标定 EDTA、铬黑T 为指示剂，滴定至终点的颜色变化是（ ） A. 溶液由酒红色变为蓝色 B. 溶液由紫色变为纯蓝色 C. 溶液由黄色变为橙色 D. 溶液由蓝色变为紫色 【答案】B 【解析】用待标定的 EDTA 溶液滴定至溶液由紫色变为纯蓝色即为终点，平行测定 4 次，同时做空白实验。 7. 移取 25.00 mL ZnO 试液于锥形瓶中后，需再加入的蒸馏水体积为（ ） A. 25 mL B. 50 mL C. 75 mL D. 100 mL 【答案】C 【解析】将 ZnO 试液定量转移至 250 mL 容量瓶并定容摇匀，移取 25.00 mL 于锥形瓶（不得从容量瓶中直接移取），加 75 mL 水后再调节酸度。 8. ZnO 试液移取并加水后先用 10% 氨水调节溶液 pH，需调节到的 pH 范围为（ ） A. pH 3～4 B. pH 11～12 C. pH≈1 D. pH 7～8 【答案】D 【解析】加入 75 mL 水后用 10% 氨水调至溶液 pH 为 7～8，再加 10 mL NH₃-NH₄Cl 缓冲溶液（pH≈10）及指示剂滴定。 9. EDTA 标定浓度计算公式中数值 81.39 表示（ ） A. 氧化锌的摩尔质量 B. EDTA 的摩尔质量 C. 水的密度换算系数 D. 锌的原子量 【答案】A 【解析】c(EDTA) 计算公式中 m 为氧化锌质量、V 与 V₀ 为消耗体积，81.39 为氧化锌的摩尔质量（g/mol）。 10. 以 ZnO 标定 0.02 mol/L EDTA 时，减量法称取基准 ZnO 的质量约为（ ） A. 0.2 g B. 0.4 g C. 1.0 g D. 2.0 g 【答案】B 【解析】准确称取 0.4(1±5%)g、精确至 0.0001 g、于 850±50 ℃灼烧至恒重的工作基准试剂 ZnO（不得用去皮的方法称量）。 11. 水硬度测定中，向水样加入 5 mL 缓冲溶液后，需滴加铬黑T（5 g/L）指示剂的滴数为（ ） A. 5 滴 B. 10 滴 C. 2 滴 D. 1 滴 【答案】C 【解析】水硬度测定：用 25 mL 移液管移取水样，加 5 mL 氨-氯化铵缓冲溶液和 2 滴铬黑T（5 g/L）指示剂，用 EDTA 滴定。 12. 水硬度测定（铬黑T 指示剂）的滴定终点是溶液由酒红色变为（ ） A. 纯蓝色 B. 紫色 C. 无色 D. 蓝色 【答案】D 【解析】在不断摇动下用 0.02 mol/L EDTA 标准滴定溶液滴定至溶液由酒红色变为蓝色即为终点，平行测定 3 次并做空白实验。 13. 水样硬度测定时，向 25 mL 水样中加入氨-氯化铵缓冲溶液（pH≈10）的体积为（ ） A. 5 mL B. 10 mL C. 2 mL D. 25 mL 【答案】A 【解析】水硬度测定步骤：移取水样后加入 5 mL 氨-氯化铵缓冲溶液和 2 滴铬黑T 指示剂，在不断摇动下用 EDTA 标准滴定溶液滴定。 14. 乙二胺四乙酸（H₄Y）室温时溶解度很小、难溶于酸和一般有机溶剂，但它能溶于（ ） A. 浓硫酸 B. 碱和氨水 C. 乙醇 D. 乙醚 【答案】B 【解析】EDTA 室温溶解度很小（22 ℃ 时 100 mL 水溶 0.02 g），难溶于酸和一般有机溶剂，但能溶于碱和氨水。 15. EDTA 在水溶液中存在多种型体，能直接与金属离子形成配合物的型体是（ ） A. H₆Y²⁺ B. H₂Y²⁻ C. Y⁴⁻ D. HY³⁻ 【答案】C 【解析】EDTA 相当于六元酸、在水溶液中有七种型体，只有 Y⁴⁻ 可直接与金属离子配合，故在碱性溶液中 EDTA 配合能力强。 二、填空题（本题共5道小题，每题4分，共20分） 16. pH≈10 的 NH₃-NH₄Cl 缓冲溶液配制：称取 54 g 氯化铵溶于水，加入（ ）mL 氨水，再用水稀释至（ ）mL。 【答案】①350；②1000 【解析】NH₃-NH₄Cl 缓冲溶液（pH≈10）：称取 54 g 氯化铵溶于水，加 350 mL 氨水，稀释至 1000 mL。 17. 铬黑T 指示剂：称取 0.5 g 铬黑T 和（ ）g 氯化羟胺（盐酸羟胺），溶于乙醇（95%）并稀释至（ ）mL，临用前制备。 【答案】①2；②100 【解析】铬黑T 指示剂称取 0.5 g 铬黑T 和 2 g 氯化羟胺，溶于乙醇（95%），用乙醇（95%）稀释至 100 mL，临用前制备。 18. 以 ZnO 标定 EDTA 平行测定（ ）次，同时做空白实验；水硬度测定平行测定（ ）次，同时做空白实验。 【答案】①4；②3 【解析】ZnO 标定 EDTA：滴定至紫→纯蓝，平行测定 4 次并做空白实验；水硬度测定：滴定至酒红→蓝，平行测定 3 次并做空白实验。 19. 硬度 YD（单位 mmol/L）计算式中，Vs 表示（ ）的体积；c(EDTA) 表示标准滴定溶液的（ ）。 【答案】①水样；②浓度 【解析】硬度按公式 YD=c(EDTA)×(V−V₀)/Vs 换算为 mmol/L，其中 V 为滴定消耗 EDTA 体积、V₀ 为空白消耗、Vs 为水样体积。 20. EDTA 与金属离子形成的配合物多数可（ ），使滴定反应能在水溶液中进行；形成配合物的颜色主要取决于（ ）的颜色。 【答案】①溶于水；②金属离子 【解析】EDTA 与金属离子形成的配合物多数可溶于水，使滴定能在水溶液中进行；配合物的颜色主要决定于金属离子的颜色。 三、判断题（本题共10道小题，每题2分，共20分） 21. 配位滴定中常采用直接滴定法、返滴定法、置换滴定法和间接滴定法等不同滴定方式。（ ） 【答案】√ 【解析】配位滴定可采用直接滴定法、返滴定法、置换滴定法和间接滴定法等不同滴定方式，以扩大应用范围、提高选择性。 22. 用于配位滴定的反应，要求形成的配合物必须稳定，且反应速率要快。（ ） 【答案】√ 【解析】配位滴定对配位反应的要求：只能形成一种配位数的配合物；形成的配合物必须稳定；反应速率要快；有适当的确定计量点的方法。 23. 测定水中 Ca²⁺、Mg²⁺ 时，Fe³⁺、Al³⁺ 会封闭铬黑T 指示剂，可加入三乙醇胺作掩蔽剂消除干扰。（ ） 【答案】√ 【解析】Fe³⁺、Al³⁺ 等对铬黑T 有封闭作用，测定水中 Ca²⁺、Mg²⁺ 含量时可加三乙醇胺作掩蔽剂，使封闭离子不能与指示剂配位。 24. Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Ni²⁺ 等金属离子对铬黑T 指示剂有封闭作用。（ ） 【答案】√ 【解析】指示剂封闭现象使指示剂在化学计量点附近不能变色或变色不敏锐；例如 Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Ni²⁺ 等对铬黑T 有封闭作用。 25. 常用金属指示剂中，二甲酚橙适用于 pH<6 的溶液。（ ） 【答案】√ 【解析】常用金属指示剂有铬黑T（pH=7～10）、二甲酚橙（pH<6，Al³⁺ 封闭时用返滴定法测 Al³⁺）、PAN、钙指示剂等。 26. 水硬度测定时应先加铬黑T 指示剂，再加氨-氯化铵缓冲溶液后滴定。（ ） 【答案】× 【解析】正确顺序是先加 5 mL 氨-氯化铵缓冲溶液，再加 2 滴铬黑T 指示剂，在不断摇动下用 EDTA 滴定，顺序颠倒会影响酸度与显色。 27. 标定与硬度测定所用氨-氯化铵缓冲溶液是由氯化铵与氨水配制而成，其 pH 约为 4。（ ） 【答案】× 【解析】氨-氯化铵缓冲溶液称取 54 g 氯化铵溶于水、加 350 mL 氨水稀释至 1000 mL，其 pH≈10，是配位滴定的适宜碱度。 28. 配制 0.02 mol/L EDTA 溶液时，称取 8 g 乙二胺四乙酸二钠溶于 1000 mL 冷水中静置即可使用。（ ） 【答案】× 【解析】配制时应称取 8 g 乙二胺四乙酸二钠，加入 1000 mL 蒸馏水，加热溶解、冷却、摇匀后装入试剂瓶贴签备用，而非冷水静置。 29. 水硬度测定平行测定 3 次，不需要做空白实验。（ ） 【答案】× 【解析】水硬度测定步骤写明：平行测定 3 次，同时做空白实验；硬度计算公式以 V−V₀ 代入，空白消耗用于校正。 30. 水硬度测定所用 EDTA 标准滴定溶液的浓度约为 0.1 mol/L。（ ） 【答案】× 【解析】水硬度测定所用 EDTA 标准滴定溶液浓度约为 0.02 mol/L（与标定所得准确浓度一致），而非 0.1 mol/L。 四、简答题（本题共3道小题，每题10分，共30分） 31. 用于配位滴定的反应必须符合哪些条件？EDTA 与金属离子形成的配合物有哪些特点？ 【答案】（1）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）EDTA 与金属离子形成配合物的特点：①EDTA 与金属离子易形成含五元环的螯合物；②形成的配合物相当稳定，配位反应迅速；③EDTA 与大多数金属离子形成配合物的摩尔比为 1∶1，没有分级配位现象（正四价锆、正五价钼按 1∶2 配位）；④形成的配合物多数可溶于水，使滴定反应能在水溶液中进行；⑤形成配合物的颜色主要决定于金属离子的颜色。 【解析】答案要点：反应要求四条（单一配位数、配合物稳定、反应快、有确定计量点方法）；EDTA 配合物特点（五元环螯合物、稳定且反应迅速、多数 1:1 配位、多数溶于水、颜色由金属离子决定）。 32. 简述以基准 ZnO 标定 EDTA 标准溶液的主要操作步骤。 【答案】（1）基准物处理：取工作基准试剂 ZnO 于（850±50）℃高温炉中灼烧至恒重。（2）称样溶解：用减量法准确称取 0.4(1±5%)g、精确至 0.0001 g 的 ZnO（不得用去皮的方法称量）于 100 mL 小烧杯中，用少量水润湿，加入 20 mL 盐酸（20%）溶解。（3）转移定容：溶解液定量转移至 250 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度摇匀。（4）移取调 pH：移取 25.00 mL 上述溶液于 250 mL 锥形瓶中（不得从容量瓶中直接移取溶液），加 75 mL 水，用氨水（10%）调至溶液 pH 为 7～8。（5）滴定：加 10 mL NH₃-NH₄Cl 缓冲溶液（pH≈10）及 5 滴铬黑T（5 g/L）指示剂，用待标定的 EDTA 溶液滴定至溶液由紫色变为纯蓝色即为终点；平行测定 4 次，同时做空白实验。（6）计算：按 c(EDTA) 计算公式，用 ZnO 质量、实际消耗 EDTA 体积（扣除空白）及氧化锌摩尔质量 81.39 g/mol 计算 EDTA 溶液准确浓度。 【解析】答案要点：ZnO 850±50℃灼烧恒重→减量法称 0.4 g（不得去皮）→20%HCl 溶解→转移 250mL 容量瓶定容→移取 25.00mL（不得从容量瓶直接移取）→加 75mL 水、氨水调 pH 7~8→加 10mL pH≈10 缓冲与 5 滴铬黑T→EDTA 滴至紫→纯蓝终点→平行 4 次做空白→按 81.39 计算浓度。 33. 写出用 EDTA 标准滴定溶液测定水样硬度（YD）的主要步骤与计算公式，并说明式中各符号的含义。 【答案】（1）步骤：用 25 mL 移液管准确移取透明水样于 250 mL 锥形瓶中，加入 5 mL 氨-氯化铵缓冲溶液（pH≈10）和 2 滴铬黑T（5 g/L）指示剂，在不断摇动下，用 0.02 mol/L EDTA 标准滴定溶液滴定至溶液由酒红色变为蓝色即为终点，记录所消耗 EDTA 溶液的体积 V；平行测定 3 次，同时做空白实验。（2）计算公式（硬度单位 mmol/L）：YD=c(EDTA)×(V−V₀)/Vs×1000 换算。式中 c(EDTA) 为标准滴定溶液的浓度（mol/L）；V 为滴定消耗 EDTA 标准滴定溶液的体积（mL）；V₀ 为空白实验消耗 EDTA 标准滴定溶液的体积（mL）；Vs 为水样体积（mL）。 【解析】答案要点：25mL 移液管移取水样→加 5mL 缓冲（pH≈10）与 2 滴铬黑T→0.02mol/L EDTA 滴至酒红→蓝终点，记录 V→平行 3 次做空白；YD 由 c(EDTA)×(V−V0)/Vs 换算 mmol/L，注明 c、V、V0、Vs 含义。 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 学科网（北京）股份有限公司 $