专题13 金属指示剂的作用原理、封闭和僵化现象 2027山东省《化工与环境类 (分析化学) 45分钟训练卷》(原卷版+解析版)
2026-09-23
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内容正文:
2027版山东省(春季高考)化工与环境类《分析化学》45分钟专题训练卷,试卷命题与山东省春季高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固化工与环境类理论知识,熟悉考试题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为春季高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加山东省春季高考化工与环境类的学生。45分钟专题训练卷,欢迎同学和老师们下载使用。
《分析化学》
四、配位滴定法
专题13 金属指示剂的作用原理、封闭和僵化现象
时间:45分钟 总分:100分
班级___________姓名__________学号__________成绩________
一、单项选择题(本大题共25小题,每题2分,共50分)
1. 一种良好的金属指示剂在滴定过程中( )
A. 不会被其他物质氧化或还原
B. 容易被氧化但不易被还原
C. 容易被还原但不易被氧化
D. 很容易被氧化和还原
【答案】A
【解析】 良好的金属指示剂在滴定过程中应具有较好的稳定性,不易被其他物质氧化或还原,否则会影响指示剂的正常变色和终点判断。因此,A正确。
2. 用 EDTA 滴定 Ca2+、Mg2+总量时,常用的指示剂是( )
A. 二甲酚橙
B. 铬黑 T
C. 钙指示剂
D. PAN
【答案】B
【解析】铬黑 T(EBT)在 pH=10 的缓冲溶液中与 Ca2+、Mg2+形成红色配合物,终点时变为蓝色,适用于钙镁总量测定,B 正确
3. 下列关于金属指示剂 PAN 的说法,正确的是( )
A. PAN 与金属离子形成的配合物水溶性好
B. PAN 适用于在 pH=10 的条件下滴定 Ca2+、Mg2+
C. PAN 的游离态为黄色,与金属离子形成的配合物为红色
D. PAN 不易发生僵化现象
【答案】C
【解析】PAN 与金属离子形成的配合物水溶性差(易僵化),适用于 pH=2~12 滴定 Cu2+、Zn2+等,游离态黄色,配合态红色,C 正确。
4. 下列哪种现象不属于配位滴定中的指示剂问题( )
A. 封闭现象
B. 僵化现象
C. 指示剂变色不敏锐
D. 酸效应
【答案】D
【解析】酸效应是 EDTA 的问题,指 EDTA 发生质子化,导致有效配位体 浓度降低,不属于金属指示剂问题。封闭现象、僵化现象和指示剂变色不敏锐均属于金属指示剂在配位滴定中可能出现的问题。因此,D 正确。
5. 配位滴定分析所用的指示剂被称为( )
A. 酚酞指示剂
B. 甲基橙指示剂
C. 金属指示剂
D. 酸碱指示剂
【答案】C
【解析】配位滴定是以金属离子与配位剂之间的配位反应为基础的滴定分析方法,所用的指示剂能够与金属离子形成有色配合物,称为金属指示剂。因此,C正确。
6. 配位滴定所用的金属指示剂同时也是一种( )
A. 掩蔽剂
B. 显色剂
C. 弱酸弱碱
D. 配位剂
【答案】D
【解析】金属指示剂通过与金属离子配位形成有色配合物指示终点,其本质是一种配位剂,能与金属离子发生配位反应。
7. 配位滴定中,金属指示剂应满足的核心条件是( )
A. 指示剂与金属离子形成的配合物(MIn)稳定性远大于 EDTA 与金属离子形成的配合物(MY)
B. 指示剂与金属离子形成的配合物(MIn)稳定性远小于 EDTA 与金属离子形成的配合物(MY)
C. MIn 的颜色与游离指示剂的颜色一致
D. 指示剂在任何 pH 下都能与金属离子配位
【答案】B
【解析】金属指示剂需满足:K (MY) > K (MIn)(确保 EDTA 能夺取 MIn 中的 )、MIn 与游离指示剂颜色差异明显、配位反应可逆,B 正确。
8. 下列哪种方法可消除配位滴定中指示剂的僵化现象( )
A. 加入掩蔽剂
B. 提高温度、加入有机溶剂
C. 调节 pH
D. 更换指示剂
【答案】B
【解析】僵化现象是因 MIn 溶解度太小,加热或加有机溶剂可增大其溶解度,促进解离,B 正确。
9. 测定所用指示剂为( )
A. 六亚甲基四胺
B. PAN
C. EDTA
D. 磺基水杨酸
【答案】D
【解析】在配位滴定中,测定 Fe3+ 常用磺基水杨酸作指示剂。在适宜的 pH 条件下,磺基水杨酸能与 Fe3+ 形成有色配合物,从而指示滴定终点。六亚甲基四胺主要用于调节 pH,PAN 常用于滴定 Zn2+ 等金属离子,EDTA 是配位滴定剂而不是指示剂。因此,正确答案为 D。
10. 以下哪种性质不是金属指示剂应具备的( )
A. 能与所有金属离子反应
B. 与金属离子形成的配合物有特征颜色
C. 良好的稳定性
D. 与金属离子的反应有一定的化学计量关系
【答案】A
【解析】金属指示剂应具有良好的稳定性,能与金属离子形成具有特征颜色的配合物,并且与金属离子的反应应有一定的化学计量关系。但金属指示剂不需要与所有金属离子反应,只需对被测金属离子具有适当的反应性。因此,A 不是金属指示剂应具备的性质,正确答案为 A。
11. 配位滴定达到终点时,指示剂发生颜色变化所依据的反应是( )
A. MIn + Y⁴⁻ → MY + In
B. MY + In → MIn + Y⁴⁻
C. MIn + H⁺ → M + HIn
D. M²⁺ + Y⁴⁻ → MY
【答案】A
【解析】终点时EDTA夺取金属指示剂配合物MIn中的金属离子,生成更稳定的MY,指示剂以游离态In释放,溶液颜色由指示剂配合物颜色变为游离指示剂颜色。故选A。
12. 在配位滴定中,若金属指示剂用量过多,可能产生的影响是( )
A. 终点颜色变化不敏锐,且指示剂本身可能消耗少量EDTA
B. 使滴定突跃范围增大
C. 使金属离子发生水解
D. 使配合物稳定性增大
【答案】A
【解析】指示剂用量过多时,溶液颜色过深,终点颜色变化不易观察;且指示剂本身也能与金属离子配位、消耗少量滴定剂,带来误差。故选A。
13. 金属指示剂铬黑T的简称为( )
A. NN
B. XO
C. EBT
D. PAN
【答案】C
【解析】铬黑T是一种常用的金属指示剂,英文名称为 Eriochrome Black T,简称 EBT。因此,C正确。
14. 金属指示剂的变色点 pH 与______有关。( )
A. 仅指示剂的 pKa
B. 仅金属离子的浓度
C. 指示剂的 pKa、金属离子的浓度及配合物的稳定常数
D. 仅配合物的稳定常数
【答案】C
【解析】金属指示剂与金属离子的显色平衡可表示为 MIn ⇌ M + In,同时游离指示剂还存在酸碱平衡,其 pKa 会影响不同酸碱型体的比例。因此,以 pH 表征金属指示剂的变色点时,变色点受指示剂的 pKa、金属离子浓度以及 MIn 配合物稳定常数共同影响,故选C。
15. 配位滴定中,若指示剂与干扰离子形成的配合物稳定性远大于与被测离子的配合物,会导致( )
A. 指示剂封闭
B. 指示剂僵化
C. 滴定突跃范围变大
D. 终点提前
【答案】A
【解析】干扰离子与指示剂形成稳定配合物,使指示剂无法与被测离子配位,导致封闭现象,A 正确。
16. 在配位滴定中,金属指示剂指示终点的基本原理是( )
A. 指示剂与滴定剂反应产生明显颜色
B. 指示剂与金属离子形成有色配合物
C. 指示剂使溶液酸碱性发生明显改变
D. 指示剂使金属离子生成难溶沉淀物
【答案】B
【解析】金属指示剂能与金属离子形成有色配合物。滴定过程中,滴定剂与金属离子的结合能力较强,达到终点后夺取金属离子,使指示剂游离并发生颜色变化。
17. 金属指示剂与金属离子形成配合物的颜色变化应该( )
A. 不受溶液中其他物质影响
B. 仅受溶液 pH 影响
C. 受多种因素影响,但在一定条件下稳定
D. 完全随机变化
【答案】C
【解析】金属指示剂与金属离子形成配合物的颜色会受到溶液 pH、金属离子浓度、配合物稳定性及其他物质等多种因素影响,但在规定的实验条件下,其颜色变化具有稳定性和规律性。因此,C正确。
18. 用二甲酚橙作金属指示剂时,通常适用的酸度条件是( )
A. pH<6的酸性溶液
B. pH=10的碱性溶液
C. 任意pH
D. 强碱性溶液
【答案】A
【解析】二甲酚橙(XO)在pH<6的酸性溶液中呈黄色,与金属离子(如Bi³⁺、Pb²⁺、Zn²⁺等)形成红色配合物;pH>6时指示剂自身呈红色,与配合物颜色相同,无法指示终点。故选A。
19. 金属指示剂的变色点 pMep 与化学计量点 pMsp 的关系是( )
A. pMep = pMsp
B. pMep > pMsp
C. pMep < pMsp
D. 不一定
【答案】D
【解析】金属指示剂的变色点 pMep 受指示剂与金属离子的条件稳定常数、指示剂浓度、金属离子浓度及溶液酸度等因素影响,而化学计量点 pMsp由滴定反应的化学计量关系确定。两者通常不完全相等,具体关系随实验条件而定,因此不一定具有固定的大小关系,D正确。
20. 用铬黑 T 作测定 Ca2+ 的指示剂时,为提高显色的灵敏性,需要在溶液中加入______溶液。( )
A. MgSO4
B. MgCl2
C. MgY2-
D. MgIn-
【答案】C
【解析】铬黑 T 与 Ca2+ 的配合物稳定性较低,显色不灵敏。加入 MgY2-后,Ca2+ 置换 MgY2-中的 Mg2+,生成 CaY2-和 Mg2+,Mg2+ 与铬黑 T 形成稳定的 MgIn-(红色),终点时 EDTA 夺取 Mg2+,显铬黑 T 的蓝色,使终点更敏锐。
21. 下列哪项不能消除指示剂的封闭现象( )
A. 选择适当的分析方法
B. 分离出被测离子
C. 掩蔽干扰离子
D. 加有机溶剂
【答案】D
【解析】指示剂的封闭现象是指干扰离子与指示剂形成稳定配合物,使指示剂不能正常变色。可通过选择适当的分析方法、掩蔽干扰离子或分离被测离子等方法消除。加入有机溶剂主要用于改善指示剂僵化现象,不能消除封闭现象。因此,D正确。
22. 以置换滴定法测定铝盐中铝含量采用的指示剂是( )
A. XO
B. EBT
C. NN
D. 酸性铬蓝 K
【答案】A
【解析】置换滴定法测定铝盐中铝含量时,可利用 Al3+ 与 EDTA 配合物稳定性较大的特点,使 Al3+ 从 ZnY 等金属-EDTA 配合物中置换出相应金属离子,再在适宜酸度下用 EDTA 标准溶液滴定释放出的金属离子,终点常用二甲酚橙(XO)指示。EBT 多用于钙镁总量测定;NN 为钙指示剂,常用于钙的配位滴定;酸性铬蓝 K 不作为该法测铝的常用指示剂。因此,A正确。
23. 在控制酸度的分别滴定中,指示剂的僵化现象是指什么( )
A. 指示剂与金属离子形成的配合物过于稳定
B. 指示剂在碱性条件下失效
C. 指示剂在酸性条件下失效
D. 指示剂与金属离子形成的配合物溶解度小,置换速率慢
【答案】D
【解析】在控制酸度分别滴定中,若金属指示剂与金属离子形成的配合物MIn溶解度较小,滴定剂与金属离子之间的置换反应速率会变慢,导致终点附近指示剂变色迟钝,这种现象称为指示剂的僵化现象。因此,D正确。
24. 在测定金属离子的配位滴定中,加入滴定剂后金属指示剂与金属离子的配合反应进行缓慢,溶液颜色长时间不能稳定,这种现象主要是( )
A. 金属指示剂发生封闭现象
B. 金属指示剂发生僵化现象
C. 滴定剂发生氧化还原反应
D. 金属离子发生完全沉淀反应
【答案】B
【解析】金属指示剂与金属离子的配合反应速度很慢,会使终点颜色变化迟缓且不稳定,这种现象称为僵化现象。封闭现象则主要是由于金属离子与指示剂形成过于稳定的配合物,使滴定剂难以置换指示剂。
25. 用铬黑T作金属指示剂测定水的硬度时,滴定前溶液呈酒红色,滴定至终点呈蓝色。该颜色变化能够指示终点的主要原因是( )
A. 游离铬黑T的颜色不同于其金属配合物
B. 滴定剂使铬黑T发生酸碱中和反应
C. 金属离子与铬黑T形成难溶沉淀物
D. 滴定剂使溶液中的金属离子氧化
【答案】A
【解析】滴定前铬黑T主要以金属配合物形式存在,呈酒红色;达到终点后,滴定剂与金属离子形成更稳定的配合物,铬黑T被释放为游离状态,呈蓝色。因此颜色由酒红色变为蓝色可用于判断终点。
二、简答题(本大题共2小题,每题10分,共20分)
26. 简述金属指示剂的选择原则。
【答案】金属指示剂的选择原则是: 金属指示剂与金属离子形成的络合物的颜色变化应明显。 金属指示剂与金属离子形成的络合物的稳定性应低于滴定剂与金属离子形成的络合物的稳定性。 金属指示剂本身的颜色与形成的络合物的颜色有明显区别。 金属指示剂在滴定过程中不与滴定剂发生反应。 金属指示剂应具有良好的化学稳定性和选择性。
【解析】金属指示剂的选择应满足以下条件:第一,指示剂本身的颜色与其金属配合物的颜色应有明显区别,且终点时颜色变化敏锐、易于观察;第二,指示剂与被测金属离子形成的配合物稳定性应适当,通常低于滴定剂与被测金属离子形成的配合物稳定性,以保证滴定剂能够置换出指示剂;第三,指示剂在滴定条件下不应与滴定剂发生副反应;第四,指示剂应具有良好的化学稳定性和适当的选择性;第五,指示剂与金属离子的反应应具有较快的反应速率,且配合物具有适当的溶解性。
27. 简述金属指示剂的封闭现象和僵化现象的产生原因?
【答案】产生原因: 封闭现象:金属指示剂与金属离子形成的配合物(MIn)稳定性太强(K (MIn) > K (MY)),EDTA 无法夺取 MIn 中的金属离子,导致终点无法观察; 僵化现象:MIn 在水中溶解度太小,反应可逆性差,EDTA 难以快速置换 MIn 中的金属离子,导致终点变色不敏锐。
【解析】封闭现象的产生原因是:金属指示剂与金属离子形成的配合物MIn稳定性过强,即K(MIn)大于滴定剂与金属离子形成的配合物MY的稳定性,滴定剂EDTA不能或难以从MIn中夺取金属离子,指示剂不能释放出来,因而终点时颜色变化不明显或无法观察。僵化现象的产生原因是:MIn在水中的溶解度太小,或配位体之间的置换反应速率太慢,EDTA不能快速置换出MIn中的金属离子,导致终点附近颜色变化迟缓、不敏锐,甚至出现摇动后返色的现象。
三、计算题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
28. 某水样用配位滴定法测定总硬度。移取水样 50.00 mL,加入 pH 为 10 的氨性缓冲溶液和铬黑T指示剂,用 0.01020 mol/L EDTA 标准溶液滴定,样品消耗 EDTA 12.36 mL,空白消耗 EDTA 0.06 mL。已知 ,总硬度以 计。(1)计算校正后 EDTA 体积和水样中钙、镁离子总物质的量。(2)计算该水样总硬度,单位为 mg/L。(3)若终点附近酒红色变为蓝色很慢,判断该现象名称,并写出一项改进措施。
【答案】(1)校正后 EDTA 体积为 12.30 mL;钙、镁离子总物质的量为 。(2)该水样总硬度为 251.1 mg/L。(3)该现象为指示剂僵化;可适当加热、充分摇动或改用更合适的金属指示剂。
【解析】(1),。(2)。(3)僵化是指金属指示剂变色迟缓,常通过加快反应或更换指示剂改善。
四、综合应用题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
29. 某化工厂质检室用 EDTA 络合滴定法测定循环冷却水总硬度,并评价金属指示剂的使用情况。取水样 25.00 mL,加入 pH 为 10 的氨性缓冲溶液,以铬黑 T 为金属指示剂,用 0.01020 mol/L EDTA 标准溶液滴定至由酒红色变为纯蓝色,消耗 EDTA 18.60 mL;空白试验消耗 EDTA 0.10 mL。已知M(CaCO3)=100.09 g/mol。该厂规定,总硬度以 CaCO3 计不超过 300 mg/L 方可进入软化前缓冲槽;水质分级中,总硬度大于 450 mg/L 为很硬水。另在平行测定中,一份含微量 Fe3+ 的水样加入过量 EDTA 后仍呈酒红色;另一份水样接近终点时颜色变化迟缓,摇动后又返红。(1)计算该水样的总硬度,以 CaCO3 计,结果保留一位小数。(2)根据计算结果判断该水样是否符合进入软化前缓冲槽的要求,并说明铬黑 T 指示终点的作用原理。(3)分析两种异常现象分别属于金属指示剂的哪类现象,并提出至少两项改进措施。
【答案】
(1)扣除空白后,。。。总硬度为 。(2)该水样总硬度为 755.6 mg/L,大于 300 mg/L,不符合进入软化前缓冲槽的要求;同时大于 450 mg/L,属于很硬水。铬黑 T 在 pH 为 10 时先与少量金属离子形成酒红色配合物,EDTA 与金属离子形成更稳定配合物,使游离铬黑 T 显蓝色,从而指示终点。(3)加入过量 EDTA 后仍呈酒红色属于指示剂封闭现象,主要由 Fe3+ 等离子与指示剂形成过稳定配合物引起;颜色变化迟缓且返红属于指示剂僵化现象。可采取加入三乙醇胺等掩蔽剂、控制适宜 pH、加入少量 Mg-EDTA、充分摇匀或改用合适金属指示剂等措施。
【解析】扣除空白后,V(EDTA)=18.50 mL,n=0.01020×0.01850=1.887×10^-4 mol,折合CaCO3为18.89 mg,总硬度=18.89÷0.02500=755.6 mg/L。该值超过300 mg/L,不符合要求,且属很硬水。pH 10时,EDTA夺取金属离子使铬黑T由酒红色变为蓝色。Fe3+导致封闭;迟缓返红为僵化。可采用掩蔽或分离干扰离子、控制pH、充分摇匀或更换指示剂。
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2027版山东省(春季高考)化工与环境类《分析化学》45分钟专题训练卷,试卷命题与山东省春季高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固化工与环境类理论知识,熟悉考试题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为春季高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加山东省春季高考化工与环境类的学生。45分钟专题训练卷,欢迎同学和老师们下载使用。
《分析化学》
四、配位滴定法
专题13 金属指示剂的作用原理、封闭和僵化现象
时间:45分钟 总分:100分
班级___________姓名__________学号__________成绩________
一、单项选择题(本大题共25小题,每题2分,共50分)
1. 一种良好的金属指示剂在滴定过程中( )
A. 不会被其他物质氧化或还原
B. 容易被氧化但不易被还原
C. 容易被还原但不易被氧化
D. 很容易被氧化和还原
2. 用 EDTA 滴定 Ca2+、Mg2+总量时,常用的指示剂是( )
A. 二甲酚橙
B. 铬黑 T
C. 钙指示剂
D. PAN
3. 下列关于金属指示剂 PAN 的说法,正确的是( )
A. PAN 与金属离子形成的配合物水溶性好
B. PAN 适用于在 pH=10 的条件下滴定 Ca2+、Mg2+
C. PAN 的游离态为黄色,与金属离子形成的配合物为红色
D. PAN 不易发生僵化现象
4. 下列哪种现象不属于配位滴定中的指示剂问题( )
A. 封闭现象
B. 僵化现象
C. 指示剂变色不敏锐
D. 酸效应
5. 配位滴定分析所用的指示剂被称为( )
A. 酚酞指示剂
B. 甲基橙指示剂
C. 金属指示剂
D. 酸碱指示剂
6. 配位滴定所用的金属指示剂同时也是一种( )
A. 掩蔽剂
B. 显色剂
C. 弱酸弱碱
D. 配位剂
7. 配位滴定中,金属指示剂应满足的核心条件是( )
A. 指示剂与金属离子形成的配合物(MIn)稳定性远大于 EDTA 与金属离子形成的配合物(MY)
B. 指示剂与金属离子形成的配合物(MIn)稳定性远小于 EDTA 与金属离子形成的配合物(MY)
C. MIn 的颜色与游离指示剂的颜色一致
D. 指示剂在任何 pH 下都能与金属离子配位
8. 下列哪种方法可消除配位滴定中指示剂的僵化现象( )
A. 加入掩蔽剂
B. 提高温度、加入有机溶剂
C. 调节 pH
D. 更换指示剂
9. 测定所用指示剂为( )
A. 六亚甲基四胺
B. PAN
C. EDTA
D. 磺基水杨酸
10. 以下哪种性质不是金属指示剂应具备的( )
A. 能与所有金属离子反应
B. 与金属离子形成的配合物有特征颜色
C. 良好的稳定性
D. 与金属离子的反应有一定的化学计量关系
11. 配位滴定达到终点时,指示剂发生颜色变化所依据的反应是( )
A. MIn + Y⁴⁻ → MY + In
B. MY + In → MIn + Y⁴⁻
C. MIn + H⁺ → M + HIn
D. M²⁺ + Y⁴⁻ → MY
12. 在配位滴定中,若金属指示剂用量过多,可能产生的影响是( )
A. 终点颜色变化不敏锐,且指示剂本身可能消耗少量EDTA
B. 使滴定突跃范围增大
C. 使金属离子发生水解
D. 使配合物稳定性增大
13. 金属指示剂铬黑T的简称为( )
A. NN
B. XO
C. EBT
D. PAN
14. 金属指示剂的变色点 pH 与______有关。( )
A. 仅指示剂的 pKa
B. 仅金属离子的浓度
C. 指示剂的 pKa、金属离子的浓度及配合物的稳定常数
D. 仅配合物的稳定常数
15. 配位滴定中,若指示剂与干扰离子形成的配合物稳定性远大于与被测离子的配合物,会导致( )
A. 指示剂封闭
B. 指示剂僵化
C. 滴定突跃范围变大
D. 终点提前
16. 在配位滴定中,金属指示剂指示终点的基本原理是( )
A. 指示剂与滴定剂反应产生明显颜色
B. 指示剂与金属离子形成有色配合物
C. 指示剂使溶液酸碱性发生明显改变
D. 指示剂使金属离子生成难溶沉淀物
17. 金属指示剂与金属离子形成配合物的颜色变化应该( )
A. 不受溶液中其他物质影响
B. 仅受溶液 pH 影响
C. 受多种因素影响,但在一定条件下稳定
D. 完全随机变化
18. 用二甲酚橙作金属指示剂时,通常适用的酸度条件是( )
A. pH<6的酸性溶液
B. pH=10的碱性溶液
C. 任意pH
D. 强碱性溶液
19. 金属指示剂的变色点 pMep 与化学计量点 pMsp 的关系是( )
A. pMep = pMsp
B. pMep > pMsp
C. pMep < pMsp
D. 不一定
20. 用铬黑 T 作测定 Ca2+ 的指示剂时,为提高显色的灵敏性,需要在溶液中加入______溶液。( )
A. MgSO4
B. MgCl2
C. MgY2-
D. MgIn-
21. 下列哪项不能消除指示剂的封闭现象( )
A. 选择适当的分析方法
B. 分离出被测离子
C. 掩蔽干扰离子
D. 加有机溶剂
22. 以置换滴定法测定铝盐中铝含量采用的指示剂是( )
A. XO
B. EBT
C. NN
D. 酸性铬蓝 K
23. 在控制酸度的分别滴定中,指示剂的僵化现象是指什么( )
A. 指示剂与金属离子形成的配合物过于稳定
B. 指示剂在碱性条件下失效
C. 指示剂在酸性条件下失效
D. 指示剂与金属离子形成的配合物溶解度小,置换速率慢
24. 在测定金属离子的配位滴定中,加入滴定剂后金属指示剂与金属离子的配合反应进行缓慢,溶液颜色长时间不能稳定,这种现象主要是( )
A. 金属指示剂发生封闭现象
B. 金属指示剂发生僵化现象
C. 滴定剂发生氧化还原反应
D. 金属离子发生完全沉淀反应
25. 用铬黑T作金属指示剂测定水的硬度时,滴定前溶液呈酒红色,滴定至终点呈蓝色。该颜色变化能够指示终点的主要原因是( )
A. 游离铬黑T的颜色不同于其金属配合物
B. 滴定剂使铬黑T发生酸碱中和反应
C. 金属离子与铬黑T形成难溶沉淀物
D. 滴定剂使溶液中的金属离子氧化
二、简答题(本大题共2小题,每题10分,共20分)
26. 简述金属指示剂的选择原则。
27. 简述金属指示剂的封闭现象和僵化现象的产生原因?
三、计算题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
28. 某水样用配位滴定法测定总硬度。移取水样 50.00 mL,加入 pH 为 10 的氨性缓冲溶液和铬黑T指示剂,用 0.01020 mol/L EDTA 标准溶液滴定,样品消耗 EDTA 12.36 mL,空白消耗 EDTA 0.06 mL。已知 ,总硬度以 计。(1)计算校正后 EDTA 体积和水样中钙、镁离子总物质的量。(2)计算该水样总硬度,单位为 mg/L。(3)若终点附近酒红色变为蓝色很慢,判断该现象名称,并写出一项改进措施。
四、综合应用题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
29. 某化工厂质检室用 EDTA 络合滴定法测定循环冷却水总硬度,并评价金属指示剂的使用情况。取水样 25.00 mL,加入 pH 为 10 的氨性缓冲溶液,以铬黑 T 为金属指示剂,用 0.01020 mol/L EDTA 标准溶液滴定至由酒红色变为纯蓝色,消耗 EDTA 18.60 mL;空白试验消耗 EDTA 0.10 mL。已知M(CaCO3)=100.09 g/mol。该厂规定,总硬度以 CaCO3 计不超过 300 mg/L 方可进入软化前缓冲槽;水质分级中,总硬度大于 450 mg/L 为很硬水。另在平行测定中,一份含微量 Fe3+ 的水样加入过量 EDTA 后仍呈酒红色;另一份水样接近终点时颜色变化迟缓,摇动后又返红。(1)计算该水样的总硬度,以 CaCO3 计,结果保留一位小数。(2)根据计算结果判断该水样是否符合进入软化前缓冲槽的要求,并说明铬黑 T 指示终点的作用原理。(3)分析两种异常现象分别属于金属指示剂的哪类现象,并提出至少两项改进措施。
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