5-配位滴定习题标准答案
第五章配位滴定法习题答案
练习题答案
１．EDＴＡ与金属离子形成螯合物时,其螯合比一般为____＿＿＿。(1:1) ２．EDＴA与金属离子络合时，一分子的EDＴA可提供________个配位原子。(6) 3．在非缓冲溶液中，用EDＴA滴定金属离子时溶液的pＨ值将降低
4．当M与Y反应时,溶液中有另一络合剂L存在，若αＭ(Ｌ）=１表示_＿＿____＿。（M与Ｌ没有副反应）
５.两种金属离子M和Ｎ共存时,只有稳定常数的差值满足Δｌgk≥5时才可用控制酸度的方法进行分别滴定
６．以下表达式中正确的是:( B )
A K MY’=CＭY/C M C Y
B ＫMY’=[MY’］/（[Ｍ］+ ∑[MＬｉ])（[Y］+ ∑
Y］)
［H
ｉ
C K MY’=[ＭY’］/([MＹ]+ ∑[ML i])( ［Y]+ ∑［H iＹ］)
D K MY’=［MY]/([Ｍ]+∑[ＭL i])( [Ｙ]+ ∑[HｉＹ]+[MY])
＝1０4.7，αＺｎ(OH）=1０2.4,αＹ(H)=10７.在pＨ=10.０的氨性溶液中，已计算出αZn(
ＮＨ3）
０．5,已知lｇＫZ
=1６.5；在此条件下,lgKＺｎY’为______＿__＿。（１１．３) ｎY
8.络合滴定中,若封闭现象是由被测离子引起的,则可采用回滴定法进行
9.络合滴定法直接滴定Zn2＋，铬黑T In-作指示剂,其滴定终点所呈现的颜色实际上是:（D)
A. ZnIn的颜色
B. Iｎ-的颜色
C. ZnY的颜色Ｄ. ZｎIn和Ｉn－的颜色
1０．在EDTA法中,当MIｎ溶解度较小时，会产生(Ｂ）
A 封闭现象Ｂ僵化现象 C 掩蔽现象 D 络合效应和酸效应
11.当K MIn>K MY时,易产生( A)
A 封闭现象
B 僵化现象C掩蔽现象 D 络合效应和酸效
12.下列指示剂中，全部适用于络合滴定的一组是：（Ｃ）
A 甲基橙、二苯胺磺酸钠、ＥBT
B 酚酞、钙指示剂、淀粉
C 二甲酚橙、铬黑T、钙指示剂
D ＰAN、甲基红、铬酸钾
13．在金属离子Ｍ和N等浓度的混合液中，以ＨIn为指示剂,用EDTＡ标准溶液直接滴定其中的M,要求(C）
A ｐH=pK’ＭY
B Ｋ’ＭY ＣｌgKＭＹ–lgKＮＹ≥5 D ＮIn和ＨＩn的颜色应有显著差别１4．在氨性缓冲液中,用EDTＡ滴定Zn2＋至化学计量点时,以下关系正确的是:(Ｄ） A ［Zn2+]=［Y４－］ B ［Ｚn２+‘]＝[Y’] C [Zｎ2+]2=[ZnY］/K ZnＹD[Zn’2+]2=［ZnY]/K’ZnＹ 15．在pH＝5．0的乙酸缓冲溶液中,用0．０02ｍoｌ/Ｌ的EDTＡ滴定同浓度的Pb２+。已知( B ) lgK PｂY＝1８.0,ｌgαY(H)=６.6,lｇαPb（Ac)=2．0,在化学计量点时，溶液中pPｂ’值应为 A 8．2 Ｂ6．2 Ｃ5．2 ．Ｄ3.2 １6．在pH=1０.0的氨性缓冲溶液中,以0．01mｏl/LＥDTA滴定同浓度Zｎ2+溶液两份。其中一份含有0.2mol/Ｌ游离的NＨ3;另一份含有0.5mol/L游离NH３。上述两种情况下，对pZn’叙述正确的是(Ａ） A 在计量点前pＺn’相等B在计量点时pZn’相等 Ｃ在计量点后pＺn’相等 D 任何时候pZn’都不相等 １7．在ｐH＝１０.0的氨性缓冲溶液中,以EDTA滴定同浓度Zｎ２+溶液至50%处( C ) A ｐZn’仅与[ＮＨ3]有关 B pZｎ’与ｌgＫ’ZｎＹ有关 C pZn’仅C Zn2＋与有关ＤｐZn’与以上三者均有关 1８.用ＥDTA滴定Ｃａ２+、Ｍg2+，若溶液中存在少量Fe3＋和Al3+,将对测定有干扰,消除干扰的方法是：（Ｄ) A 加ＫCN掩蔽Ｆｅ3+，加NaＦ掩蔽Al３＋ B 加抗坏血酸将Fe3+还原为Ｆe2＋，加NaF掩蔽Al3+ 第五章 配位滴定法 1．氨羧配位剂与金属离子配合物的特点是什么？ 2．何谓配合物的稳定常数、离解常数和累积稳定常数？它们之间的关系是什么？ 3．何谓副反应系数？何谓条件稳定常数？它们之间有何关系？ 4．影响配位滴定突跃范围的因素是什么？ 5．金属指示剂的作用原理是什么？它应具备哪些条件？ 6．何谓指示剂的封闭现象？怎样消除封闭？ 7．EDTA 滴定单一离子时，如何确定最高酸度和最低酸度？ 8．在有共存离子时，如何控制合适的酸度范围以提高选择性？若控制酸度仍不能达到目的，还能采取什么措施？ 9．配位滴定中常用的掩蔽方法有哪些？各适用于哪些情况？ 10．配位滴定中常用的滴定方式有哪些？各适用于哪些情况？ 11．在0.050mol/L 的Al 3+溶液中，加入NaF 固体，使溶液中游离F -浓度为0.10mol/L ，计算铝的副反应系数)(F Al α。这时溶液中[Al 3+]、[AlF 2+]、[AlF 2+]、[AlF 3]、[AlF 4-]、[AlF 52-]、[AlF 63-]各为多少？ 解：14 66221A l(F)1051.3]F []F []F [1?=++++=---βββα mol/L 1042.110 51.305.0]Al [1614)Al(F Al 33-+?=?==+ αc mol/L 1079.11.01042.110]][F Al []AlF [11161.6312---++?=???==β mol/L 1001.2]][F Al []AlF [72322--++ ?==β mol/L 1042.1]][F Al []AlF [43333--+?==β mol/L 1012.7]][F Al []AlF [34344--+-?==β mol/L 1057.3]F ][Al []AlF [253525--+-?==β mol/L 1012.7]][F Al []AlF [363636--+- ?==β 12．称取0.2513g 纯CaCO 3，溶解后，用容量瓶配成250ml 溶液。吸取25.00ml ，在pH>12时， 第5章配位滴定法习题答案 1.EDTA与金属离子的配位反应有何特点？ 答：广泛，EDTA几乎能与所有的金属离子形成络合物；稳定，一般lg K MY> 15; 络合反应速度快，水溶性好；EDTA与无色的金属离子形成无色的络合物，与有色的金属离子形成颜色更深的络合物；络合比简单，一般为1：1。 2. EDTA与金属离子配合物的稳定常数与条件稳定常数有什么不同？影响条件稳定常数大小的因素有哪些？ 答：在无副反应存在的情况下用平衡常数来衡量反应进行的程度，在有副反应存在的情况下用条件平衡常数来衡量反应进行的程度；响条件稳定常数大小的因素有：酸效应、配位效应、干扰离子效应等。 3. 影响配位滴定图月范围大小的因素有哪些？是怎样影响的？ 答：（1）lg K′的影响：K′增大10倍，lg K′增加1，滴定突跃增加一个单位。 （2）C M的影响：C M增大10倍，滴定突跃增加一个单位。 4. 为什么大多数的配位滴定需要在一定的缓冲溶液中进行？ 答：络合滴定中广泛使用pH缓冲溶液来保持酸度相对稳定，因为：（1）滴定过程中的[H+]变化：M + H2Y = MY + 2H+ （2）K′MY与pH有关； （3）指示剂需在一定的酸度介质中使用 5. 金属指示剂的作用原理是什么？应当具备的主要条件是什么？ 答：金属指示剂本身是弱的配位剂，在一定条件下，指示剂与金属离子形成有一定稳定性的配合物，该配合物与指示剂本身具有显著不同的颜色。 6. 指示剂为什么会被封闭？如何消除？ 答：指示剂的封闭现象是指某些指示剂能与某些金属离子生成极为稳定的络合物，这些络合物较对应的MY络合物更稳定，以致到达化学计量点时滴入过量的EDTA，也不能夺取指示剂络合物（MIn）中的金属离子，指示剂不能释放出来，看不到颜色的变化，这种现象就叫指示剂的封闭现象。 可能原因：（1）MIn(或共存离子N的NIn)的稳定性大于MY。 （2）终点变色反应的可逆性差。 解决方法：（1）若封闭现象是滴定离子本身M引起的，则可采用返滴定法。例二甲酚橙XO，Al3+对其有封闭现象。可加过量EDTA，采用返滴法测定铝。 配位滴定法 一填空题 1. 当PH=9时，lga Y(H)=1.29,lgK MgY=8.7,则lg K、MgY=_________ 2 由于______的存在，使配位剂_____参加主反应能力______的 现象称为酸效应,它可用_________定量表述. 3 溶液酸度越大, a Y(H)越_____,[Y]越_____,EDTA的配位能力越_____. 4 以ZnO基准试剂标定EDTA溶液时，一般是以___________缓冲溶液调节溶液PH=10.并以___________为指示剂，滴定至溶液由_____色变成_____色为终点。 5 由于EDTA 与金属离子反应时有______放出，故配位滴定多以___________将溶液的PH控制在一定范围内。 _______ 6 配位反应生成的配合物必须足够稳定，要求K 稳 7 判断干扰情况时，酸效应曲线上被测金属离子M以下的离子____ 测定，被测离子M以上的离子N，在两者浓度相近时，如果__________则N不干扰 M的测定。 8 提高配位滴定选择性的途径主要是___________或_______。 9 指示剂与金属离子形成的配合物的稳定性要适当，如果稳定性太低，就会使终点 _______，如果稳定性太高，终点就会_______，通常要求满足________。 10 指示剂配合物MIn的稳定性应________EDTA配合物MY的稳定性，二者之间应满足__________________。 二选择题 1 水的硬度测定中，正确的测定条件包括（） A 总硬度：PH=10,EBT为指示剂 B 钙硬度：PH大于等于12，XO为指示剂 C 钙硬度：调PH之前，可不加盐酸酸化并煮沸 D 水中微量钙离子可加三乙醇胺掩蔽 2 测定Fe3+所用指示剂为（） A 六次甲基四胺 B PAN C 磺基水杨酸 D EDTA 15 配位滴定终点所呈现的颜色是（） A 游离金属指示剂的颜色 B EDTA与待测金属离子形成配合物的颜色 C 金属指示剂与待测金属离子形成配合物的颜色 D 上述A与C项的混合色 3 通常测定水的硬度所用的方法是（) A 控制溶液酸度法 B 氧化还原掩蔽法 C 配位掩蔽法 D 沉淀掩蔽法 第四章 配位滴定法 一、选择题 1．直接与金属离子配位的EDTA 型体为（ ） （A ）H 6Y 2+ （B ）H 4Y （C ）H 2Y 2－ （D ）Y 4－ 2．一般情况下，EDTA 与金属离子形成的络合物的络合比是（ ） （A ）1：1 （B ）2：1 （C ）1：3 （D ）1：2 3．铝盐药物的测定常用配位滴定法。加入过量EDTA,加热煮沸片刻后，再用标准锌溶液滴定。该滴定方式是（ ）。 （A ）直接滴定法 （B ）置换滴定法 （C ）返滴定法 （D ）间接滴定法 4．αM(L)=1表示（ ） （A ）M 与L 没有副反应 （B ）M 与L 的副反应相当严重 （C ）M 的副反应较小 （D ）[M]=[L] 5．以下表达式中正确的是（ ） （A ）Y M MY MY c c c K =' （B ）[][][]Y M MY K MY =' （C ）[][][]Y M MY K MY = （D ）[][][]MY Y M K MY = 6．用EDTA 直接滴定有色金属离子M ，终点所呈现的颜色是（ ） （A ）游离指示剂的颜色 （B ）EDTA-M 络合物的颜色 （C ）指示剂-M 络合物的颜色 （D ）上述A+B 的混合色 7．配位滴定中，指示剂的封闭现象是由（ ）引起的 （A ）指示剂与金属离子生成的络合物不稳定 （B ）被测溶液的酸度过高 （C ）指示剂与金属离子生成的络合物翁定性小于MY 的稳定性 （D ）指示剂与金属离子生成的络合物稳定性大于MY 的稳定性 8．下列叙述中错误的是（ ） （A ）酸效应使络合物的稳定性降低 （B ）共存离子使络合物的稳定性降低 （C ）配位效应使络合物的稳定性降低 （D ）各种副反应均使络合物的稳定性降低 9．用Zn 2+标准溶液标定EDTA 时，体系中加入六次甲基四胺的目的是（ ） （A ）中和过多的酸 （B ）调节pH 值 （C ）控制溶液的酸度 （D ）起掩蔽作用 10．在配位滴定中，直接滴定法的条件包括( ) （A ）MY K c '?lg ≤8 （B ）溶液中无干扰离子 （C ）有变色敏锐无封闭作用的指示剂 （D ）反应在酸性溶液中进行 11．测定水中钙硬时，Mg 2+的干扰用的是( )消除的。 （A ）控制酸度法 （B ）配位掩蔽法 （C ）氧化还原掩蔽法 （D ）沉淀掩蔽法 12．配位滴定中加入缓冲溶液的原因是（） 第六章配位滴定法 计算pH=5时EDTA的酸效应系数αY(H)。若此时EDTA各种存在形式的总浓度为·L-1，则[Y4-]为多少 pH=5时，锌和EDTA配合物的条件稳定常数是多少假设Zn2+和EDTA的浓度皆为10-2 mol·L-1（不考虑羟基配位等副反应）。pH=5时，能否用EDTA标准溶液滴定Zn2+ 假设Mg2+和EDTA的浓度皆为10-2 mol·L-1，在pH=6时，镁与EDTA配合物的条件稳定常数是多少（不考虑羟基配位等副反应）并说明在此pH条件下能否用EDTA 标准溶液滴定Mg2+。如不能滴定，求其允许的最小pH。 试求以EDTA滴定浓度各为mol·L-1的Fe3+和Fe2+溶液时所允许的最小pH。 计算用mol·L-1 EDTA标准溶液滴定同浓度的Cu2+离子溶液时的适宜酸度范围。 称取0.1005g纯CaCO3溶解后，用容量瓶配成100mL溶液。吸取25mL，在pH﹥12时，用钙指示剂指示终点，用EDTA标准溶液滴定，用去。试计算： （1）EDTA溶液的浓度； （2）每毫升EDTA溶液相当于多少克ZnO和Fe2O3。 用配位滴定法测定氯化锌（ZnCl2）的含量。称取0.2500g试样，溶于水后，稀释至250mL，吸取，在pH=5～6时，用二甲酚橙作指示剂，用mol·L-1 EDTA标准溶液滴定，用去。试计算试样中含ZnCl2的质量分数。 称取1.032g氧化铝试样，溶解后移入250mL容量瓶，稀释至刻度。吸取，加入T Al2O3=mL的EDTA标准溶液，以二甲酚橙为指示剂，用Zn(OAc)2标准溶液进行返滴定，至红紫色终点，消耗Zn(OAc)2标准溶液。已知1mL Zn(OAc)2溶液相当于EDTA溶液。求试样中Al2O3的质量分数。 第五章配位滴定法习题答案 练习题答案 1. __________________________________________________ EDTA与金属离子形成螯合物时，其螯合比一般为______________________________ 。(1:1) 2. ___________________________________________________ EDTA与金属离子 络合时，一分子的 EDTA可提供 ______________________________ 配位原子。(6) 3. 在非缓冲溶液中，用EDTA滴定金属离子时溶液的pH值将降低 4. ______________________________________________________________ 当M 与丫反应时，溶液中有另一络合剂L存在，若口M(L)=1表示 _________________ o (M 与L没有副反应) 5. 两种金属离子M和N共存时，只有稳定常数的差值满足△ Igk》5时才可用控制酸度的方法进行分别滴定 6. 以下表达式中正确的是：(B) A K MY ' =C Y/C M C Y B K MY ' =[MY' ]/([M]+ [ML i])( [Y]+、[H i Y]) C K MY ' =[MY' ]/([MY]+ [ML i])( [Y]+、[H i Y]) D K MY ' =[MY]/([M]+ ' [ML i])( [Y]+ x [H i Y]+[MY]) 7. 在 pH = 10.0 的氨性溶液中，已计算出:Zn(NH3) = 104'7，: Zn(OH) = 102'4，-Y(H)=10°5, 已知 lgK znY=16.5;在此条件下，IgK znY'为_____________ 。(11.3) 8. 络合滴定中，若封闭现象是由被测离子引起的，则可米用回滴定法进行 9. 络合滴定法直接滴定Zn2+，铬黑T In-作指示剂，其滴定终点所呈现的颜色实际上是： (D) A. ZnIn的颜色 B. In-的颜色 C. ZnY的颜色 D. ZnIn和In-的颜色 10. 在EDTA法中，当MIn溶解度较小时，会产生( B ) A 封闭现象B僵化现象C掩蔽现象 D 络合效应和酸效应 11. 当K MIn>K MY时，易产生(A ) A 封闭现象B僵化现象C掩蔽现象 D 络合效应和酸效 12. 下列指示剂中，全部适用于络合滴定的一组是：(C) A 甲基橙、二苯胺磺酸钠、EBT B 酚酞、钙指示剂、淀粉 C 二甲酚橙、铬黑T、钙指示剂 D PAN、甲基红、铬酸钾 第五章 配位滴定法 教学目的、要求：掌握配位反应中副反应系数的计算和条件稳定常数的计算；熟悉配位剂的特性；掌握配位滴定中化学计量点时参数的计算和指示剂的作用原理及使用条件；熟悉配位滴定中标准溶液的配制与标定及滴定条件的选择。了解配位滴定的应用。 教学重点及难点：配位反应中副反应系数和条件稳定常数。 概述：配位(络合)滴定法是以形成配位化合物反应为基础的滴定分析法。大多数无机配位剂与金属离子形成的配位化合物，其稳定常数小，因而无机配位剂在滴定分析中无法广泛应用。有机配位剂中氨羧配位剂与金属离子形成的络合物组成一定而且很稳定，除碱金属离子外，几乎能与所有金属离子配位。目前配位剂应用最广的是EDTA(乙二胺四乙酸)。 EDTA 与金属离子配位的特点是：(1)EDTA 几乎能与所有的金属离子形成配位物，形成的螯合物立体结构中具有多个五元环，因此，绝大多数配位物都相当稳定。(2)EDTA 与金属离子形成的配位物都是简单的1∶1的关系，计算时都是1∶1的关系。(3)EDTA 与金属离子形成的配位物大多数是易溶于水的，故能在水溶液中滴定。(4)EDTA 与金属离子的配位物大多数是五色的，便于用指示剂指示终点。所以目前常用的配位滴定就是EDTA 滴定。 §6-1 配位滴定法的基本原理 一、配位平衡 1．配位物的稳定常数 M ＋ X == MX MX []K [][] MX M X MX K 称为配合物（MX ）的稳定常数。 当金属离子与配位剂形成MX n 的配合物时，其形成是分级的，每级都有 稳定常数，其各级稳定常数的乘积称为累积稳定常数。用β表示。 β1 = K1第一级累积稳定常数 β2 = K1·K2 第二级累积稳定常数 …… βn = K1·K2…K n第n级累积稳定常数 2．配位反应的副反应系数 配位滴定中涉及的化学平衡比较复杂，除了被测金属离子M与滴定剂Y之间的主反应外，还存在其它的一些副反应，其总的平衡关系可用下式表示： ML HY NY ML2 M(OH)2 H2Y ┇┇┇ML n M(OH)n H6Y 显然，这些副反应的发生都将对主反应产生一定的影响。反应物M、Y发生副反应对主反应不利，生成物MY发生副反应则有利于主反应的进行。为了定量地表示副反应进行的程度，引入副反应系数α—未参加主反应的反应物的各种存在型体的总浓度与能参加主反应的反应物的平衡浓度之比。它是分布系数的倒数。 （1）配位剂Y的副反应系数 它是未与金属离子M配位的EDTA的各种存在型体的总浓度[Y，]是游离Y4 －的浓度[Y]的多少倍。用Yα表示。 [] [] Y Y Y α ' = 配位剂的副反应主要有酸效应和共存离子效应。 ①酸效应系数() Y H α：由于H＋的存在，在H＋与Y之间发生副反应，使Y参 第五章 配位滴定法 习题答案 1计算pH=时EDTA 的酸效应系数αY(H)。若此时EDTA 各种存在形式的总浓度为·L -1，则[Y 4-]为多少 解：（1）EDTA 的61~K K ：，，，，， 61~ββ：，，，，， pH=时： ()66554433221H Y ]H []H []H []H []H []H [1ββββββ++++++++++++=α =1++++++ = — （2）[Y 4-] = 45.610020.0=×10-9（mol·L -1） 2. pH=时，锌和EDTA 配合物的条件稳定常数是多少假设Zn 2+和EDTA 的浓度皆为10-2 mol·L -1（不考虑羟基配位等副反应）。pH = 时，能否用EDTA 标准溶液滴定Zn 2+ 解: 查表5-2: 当pH = 时，lg αY(H) = ，Zn 2+与EDTA 浓度皆为10-2 mol·L -1， lg K ’= lg K 稳－lg αY(H) =－ = ＞8，可以准确滴定。 3. 假设Mg 2+和EDTA 的浓度皆为10-2 mol·L -1，在pH= 时，镁与EDTA 配合物的条件稳定常数是多少（不考虑羟基配位等副反应）并说明在此pH 条件下能否用EDTA 标准溶液滴定Mg 2+。如不能滴定，求其允许的最小pH 。 解：（1）查表5-2: 当pH = 时，lg αY(H) = ，lg K ’= lg K 稳－lg αY(H) = － = ，lg K ’＜8， ∴不能准确滴定 （2）lg αY(H) = lg K 稳－8 = ，查表5-2或114页林邦曲线得pH ≈ 。 ! 4．试求以EDTA 滴定浓度各为 mol·L -1的Fe 3+和Fe 2+溶液时所允许的最小pH 。 解：（1）Fe 3+：lg αY(H) = lg K 稳－8 =－8 = ，查表5-2或114页林邦曲线得pH ≈ （2）Fe 2+：lg αY(H) = lg K 稳－8 =－8 = ，查表5-2或114页林邦曲线得pH ≈ 5．计算用 mol·L -1 EDTA 标准溶液滴定同浓度的Cu 2+离子溶液时的适宜酸度范围。 解：（1）lg αY(H) = lg cK 稳－6 = lg ×－6 =，查表5-2得pH ≈ （2）[OH -] =]Cu [2+sp K =0200.0102.220-?=×10-9， pOH= pH = ，∴ pH 范围：～ 6．称取0.1005g 纯CaCO 3溶解后，用容量瓶配成溶液。吸取，在pH ＞12时，用钙指示剂指示终点，用EDTA 标准溶液滴定，用去。试计算： · （1）EDTA 溶液的浓度； 第九章 配位反应及配位滴定法 配位化合物简称配合物，是一类组成比较复杂的化合物，它的存在和应用都很广泛。生物体的金属元素多以配合物的形式存在。例如叶绿素是镁的配合物，植物的光合作用靠它来完成。又如动物血液中的血红蛋白是铁的配合物，在血液中起着输送氧气的作用；动物体的各种酶几乎都是以金属配合物形式存在的。当今配合物广泛地渗透到分析化学、生物化学等领域。我国著名科学家光宪教授作了如下的比喻：把21世纪的化学比作一个人，那么物理化学、理论化学和计算化学是脑袋，分析化学是耳目，配位化学是心腹，无机化学是左手，有机化学和高分子化学是右手，材料科学是左腿，生命科学是右腿，通过这两条腿使化学科学坚实地站在目标的地坪上。配位化学是目前化学学科中最为活跃的研究领域之一。本章将介绍配合物的基本概念、结构、性质和在定量分析化学中的应用。 §9－1 配合物的组成与定义 一、配合物及其组成 例如在硫酸铜溶液中加入氨水，开始时有蓝色Cu 2(OH)2SO 4沉淀生成，当继续加氨水过量时，蓝色沉淀溶解变成深蓝色溶液。总反应为： CuSO 4 + 4NH 3 = [Cu(NH 3)4]SO 4 (深蓝色) 此时在溶液中，除SO 42－和[Cu(NH 3)4]2+外，几乎检查不出Cu 2+的存在。再如，在HgCl 2溶液 中加入KI ，开始形成桔黄色HgI 2沉淀，继续加KI 过量时，沉淀消失，变成无色的溶液。 HgCl 2 + 2KI = HgI 2↓+ 2KCl HgI 2 + 2KI = K 2[HgI 4] 象[Cu(NH 3)4]SO 4和K 2[HgI 4]这类较复杂的化合物就是配合物。配合物的定义可归纳为：由一个中心元素(离子或原子)和几个配体(阴离子或分子)以配位键相结合形成复杂离子(或分子)，通常称这种复杂离子为配离子。由配离子组成的化合物叫配合物。在实际工作中一般把配离子也称配合物。由中心离子和配体以配位键结合成的分子，如[Ni(CO)4]、 [Co(NH 3)3Cl 3]也叫配合物。 在[Cu(NH 3)4]SO 4中，Cu 2+占据中心位置，称中心离子(或形成体)；中心离子Cu 2+的围， 以配位键结合着4个NH 3分子，称为配体；中心离子与配体构成配合物的界(配离子)，通常 把界写在括号；SO 42－被称为外界，界与外界之间是离子键，在水中全部离解。 [Cu (NH 3)4] SO 4 K 3[Fe(CN)6] ↑↑↑↑↑↑↑↑中心离子 中心离子配体配体配位数配位数外界内界 外界内界配合物 配合物 1.中心离子 配合物的核心，它一般是阳离子，也有电中性原子，如[Ni(CO)4]中的Ni 原子。中心离子绝大多数为金属离子特别是过渡金属离子。 山东科技大学§5.5 提高配位滴定选择性的方法 5.5.1 不同酸度下的分步滴定 5.5.2 掩蔽法 5.5.3 用其它配位剂滴定 5.5.4 化学分离法 山东科技大学若溶液中存在两种离子M 、N ，需准确滴定M 而N 不干扰。 M + Y MY H 6Y H +N NY Y MY MY K K αlg lg lg '-=当) ()(H Y N Y αα>>) ()(' lg lg lg lg N Y MY N Y MY MY K K K αα=-=] [1)(N K NY N Y +=α5.5.1 不同酸度下的分步滴定 ][lg lg 'N K c K K c NY M MY MY M =如K NY 不太大， N 与EDTA 反应完后生成的[NY]较小，或理解当M 与EDTA 反应完全时， N 基本上没与EDTA 反应，则可认为：c N = [N] 代入前式中，有N NY M MY NY M MY MY M c K c K N K c K K c lg ][lg lg '≈=][][1)('' N K K N K K K K K NY MY NY MY N Y MY MY MY ≈ +===α) lg (lg lg N M NY MY c c K K +-=) lg (lg N M c c K +?= 山东科技大学 当ΔpM=0.2，E≤|±0.3%|时，且c M = c N ，由金属离子准确滴定的判断条件：lgc M K MY`≥5，则需： 上式可作为判断能否可用控制酸度方法进行分别滴定或选择性滴定金属子的依据。ΔlgK≥5 )lg (lg lg ' N M MY M c c K K c +?=NY MY K K K lg lg lg -=? 第六章 配位滴定法 思考题与习题 1．简答题： （1）何谓配位滴定法？配位滴定法对滴定反应有何要求？ 答：以配位反应为基础的地点分析方法称为配位滴定法。配位滴定法要求配位反应按一定的反应式定量进行，且能进行完全；反应必须迅速；可以用适当的方法确定终点。 （2）EDTA 与其金属离子配合物的特点是什么？ 答：EDTA 具有广泛的配位性能；EDTA 与金属离子配位时可生成的螯合物稳定性高，配位反应的完全程度高；EDTA 与金属离子形成配位化合物的配位比几乎均为1:1；EDTA 与金属离子形成的配合物大多能溶于水；配位反应迅速；EDTA 与无色离子形成的配合物也无色，便于用指示剂确定终点。 （3）配位滴定可行性的判断条件是什么？ 答：MY M K c lg ≥6 （4）配位滴定中可能发生的副反应有哪些？从理论上看，哪些对滴定分析有利？ 答：配位滴定副反应包括：EDTA 的酸效应，金属离子的水解效应，金属离子与其他配位剂的配位反应，干扰离子效应，配合物与氢离子、氢氧根离子的副反应等。配合物与氢离子、氢氧根离子的副反应对滴定分析有利。 （5）何谓指示剂的封闭现象？怎样消除封闭？ 答：如果指示剂与某些金属离子形成的配位化合物极其稳定，以至于加入过量的滴定剂也不能将金属离子从金属-指示剂配合物中夺取出来，溶液在化学计量点附近就没有颜色变化，这种现象称为指示剂受到了封闭。可加掩蔽剂消除指示剂的封闭现象。 （6）提高配位滴定选择性的条件与措施有哪些？ 答：1）控制酸度；2）分别采用配位掩蔽法、沉淀掩蔽法、氧化还原掩蔽法掩蔽干扰离子；3）分离干扰离子。 2．名词解释 （1）酸效应 答：由于H+的存在使配位剂参加主反应能力降低的现象。 （2）酸效应系数 答：定量表示酸效应进行的程度的系数称为酸效应系数。 （3） 配位效应 答：由于存在其他配位剂L 与金属离子M 配位使金属离子参加主反应能力降低的现象。 （4）配位效应系数 答：定量表示配位效应进行的程度的系数称为配位效应系数。 （5）金属指示剂的变色点 答：]n I []MIn ['=当点。变，此即指示剂的变色时，指示剂发生颜色突 3．计算题： （1）用EDTA 滴定法检验血清中的钙。取血清100μl ，加KOH 溶液2滴和钙红指示剂1~2滴，用0.001042mol/LEDTA 滴定至终点，用去0.2502ml 。计算此检品中Ca 2+含量（Ca 2+mg/100ml ）。若健康成人血清中Ca 2+含量指标为 9~11mg/100ml ，此检品中Ca 2+含量是否正常？（尿中钙的测定与此相似，只是要用柠檬酸掩蔽Mg 2+） 解： E D T A C a S Ca ()100Ca%(0.0010420.2502)40.0810010.45(mg /100ml)(40.08g/mol)0.1 cV M V M ??=???=== （2）精密称取葡萄糖酸钙（C 12H 22O 14Ca·H 2O ）0.5403g ，溶于水中，加入适量钙指示剂，用0.05000mol/LEDTA 滴定至终点，用去23.92ml 。计算此样品中葡萄糖酸钙含量。（1222142C H O Ca H O M ＝448.7） 解： 【分析化学试题及答案】第五章配位滴定法 - 经典习题第五章配位滴定法 - 经典习题 1(计算pH=2时，EDTA的酸效应系数。 ,+2解: pH=2时，[H]=10mol/L。 = 1+ 108.26+1012.42+1013.09+1013.09+1012.69+1011.59 = 3.25×1013 lgα = 13.51 Y(H) 本题若采用EDTA的累积质子化常数计算，则公式就和金属离子的副反应系数 的公式相一致:αY(H) = 1， 23456HHHHHHβ[H+]，β[H+]，β[H+]，β[H+]，β[H+]，β[H+]，质子化常 数是离解常数的倒数，累积质子化123456 常数可由逐级质子化常数求得。 2+2+2(在pH6.0的溶液中，含有浓度均为0.010mol/L的EDTA、Ca和Zn。计算α和α值。 Y(Ca)Y 2+2+解:因为是计算α和α值，所以将Zn与Y视作主反应，Ca作为共存离子，根据题意滴定是在pH6Y(Ca)Y 4.65的溶液中进行，因此，总的副反应包括酸效应和共存离子效应。查表得:K = 10.69，pH6时，α = 10。 CaYY(H) 2+10.698.69所以:α,1，K[Ca] = 1+10×0.010 = 10 Y(Ca)CaY 4.658.698.69α,α + α = 10 +10?10 YY(H)Y(Ca) ,3+3(在0.10mol/L的AlF溶液中，游离F的浓度为0.010mol/L。求溶液中游离Al的浓度，并指出溶液中配合物的主要存在形式。 ,,,,,,23456解:α= 1 + β[F] + β[F]+ β[F]+β[F]+β[F]+ β[F] Al(F)123456 实验二水总硬度的测定(配位滴定法) 实验日期： 实验目的： １、学习EDTA标准溶液的配制方法及滴定终点的判断； ２、掌握钙、镁测定的原理、方法和计算。 一、水硬度的表示法： 一般所说的水硬度就是指水中钙、镁离子的含量。最常用的表示水硬度的单位有：１、以度表示，１o＝10 ppm CaO，相当10万份水中含１份CaO。 ２、以水中CaCO3的浓度(ppm)计相当于每升水中含有CaCO3多少毫克。 M CaO—氧化钙的摩尔质量(56.08 g/mol)， M CaCO3—碳酸钙的摩尔质量(100.09 g/mol)。 二、测定原理： 测定水的总硬度，一般采用配位滴定法即在pH＝10的氨性溶液中，以铬黑Ｔ作为指示剂,用EDTA标准溶液直接滴定水中的Ca2+、Mg2+，直至溶液由紫红色经紫蓝色转变为蓝色，即为终点。反应如下： 滴定前：EBT ＋Ｍe（Ca2+、Mg2+）＝Ｍe－EBT （蓝色） pH=10 （紫红色） 滴定开始至化学计量点前：H2Y2- + Ca2+＝ CaY2- + 2H+ H2Y2- + Mg2+＝ MgY2- + 2H+ 计量点时：H2Y2- + Mg-EBT ＝ MgY2- + EBT +2H+ （紫蓝色）（蓝色） 滴定时,Fe3+、Al3+等干扰离子用三乙醇胺掩蔽,Cu2+、Pb2+、Zn2+等重金属离子可用KCN、Na2S 或巯基乙酸掩蔽。 三、主要试剂 1、0.02mol/LEDTA 2、NH3-NH4Cl缓冲溶液 3、铬黑Ｔ:0.5％ 4、三乙醇胺（1:2） 5、Na2S溶液 2％ 6、HCl溶液 1:1 7、CaCO3固体Ａ.Ｒ. 四、测定过程 １、EDTA溶液的标定 准确称取在120度烘干的碳酸钙0.5～ 0. 55g 一份，置于250ml 的烧杯中，用少量蒸馏水润湿，盖上表面皿，缓慢加１：１HCl 10ml,加热溶解定量地转入250ml容量瓶中，定容后摇匀。吸取25ml，注入锥形瓶中，加20ml NH3-NH4Cl缓冲溶液，铬黑Ｔ指示剂２～３滴，用欲标定的EDTA溶液滴定到由紫红色变为纯蓝色即为终点，计算EDTA溶液的准确浓度。 ２、水样测定 第五章 配位滴定法 习题答案 1计算pH=时EDTA 的酸效应系数αY(H)。若此时EDTA 各种存在形式的总浓度为·L -1 ，则[Y 4- ]为多少 解：（1）EDTA 的61~K K ：，，，，， 61~ββ：，，，，， pH=时： ()66554433221H Y ]H []H []H []H []H []H [1ββββββ++++++++++++=α =1++++++ = （2）[Y 4-] =45.610020.0=×10-9 （mol·L -1 ） 2. pH=时，锌和EDTA 配合物的条件稳定常数是多少假设Zn 2+ 和EDTA 的浓度皆为10-2 mol·L -1 （不考虑羟基配位等副反应）。pH = 时，能否用EDTA 标准溶液滴定Zn 2+ 解: 查表5-2: 当pH = 时，lg αY(H) = ，Zn 2+与EDTA 浓度皆为10-2 mol·L -1 ， lg K’= lg K稳－lgαY(H) =－ = ＞8，可以准确滴定。 3. 假设Mg2+和EDTA的浓度皆为10-2 mol·L-1，在pH= 时，镁与EDTA配合物的条件稳定常数是多少（不考虑羟基配位等副反应）并说明在此pH条件下能否用EDTA标准溶液滴定Mg2+。如不能滴定，求其允许的最小pH。 解：（1）查表5-2: 当pH = 时，lgαY(H) = ，lg K’=lg K稳－lgαY(H) = － = ，lg K’＜8，∴不能准确滴定 （2）lgαY(H) = lg K稳－8 = ，查表5-2或114页林邦曲线得pH ≈。4．试求以EDTA滴定浓度各为mol·L-1的Fe3+和Fe2+溶液时所允许的最小pH。 解：（1）Fe3+：lgαY(H) = lg K稳－8 =－8 = ，查表5-2或114页林邦曲线得pH ≈ （2）Fe2+：lgαY(H) = lg K稳－8 =－8 = ，查表5-2或114页林邦曲线得pH ≈ 5．计算用mol·L-1 EDTA标准溶液滴定同浓度的Cu2+离子溶液时的适宜酸度范围。 解：（1）lgαY(H) = lg cK稳－6 = lg ×－6 =，查表5-2得pH≈ 第六章 配位滴定法习题解答 11．在0.05 mol/L 的Al 3+溶液中，加入NaF 固体，使溶液中游离的F -浓度为0.10 mol/L ，计算铝的副反应系数αAl (F)。这时溶液中[Al 3+]、[AlF 2+]、[AlF 2+]、[AlF 3]、 [AlF 4-]、[AlF 52-]、[AlF 63-]各为多少？ 解：查P483附录六附表6-1得： 7.194.197.170.155.111.6lg ~lg 61，，，，，AlF 分别为的ββ-； 而[F -]=0.10mol/L ，L mol C Al /050.03=+ 14 67.1954.1947.1730.1525.111.66 6554433221)(105.3)10.0(10)10.0(10)10.0(10)10.0(10)10.0(1010.0101][][][][][][1?=?+?+?+?+?+?+=++++++=------- F F F F F F F Al ββββββα 所以 )/(104.110 5.3050.0][1614)(33L mol C Al F Al Al -+?=?==-+ α )/(108.110.0104.110]][[][11161.6312L mol F Al AlF ---++?=???==β ) /(100.200.1104.110]][[][72165.112322L mol F Al AlF ---++?=???==）（β ) /(104.110.0104.110]][[][43160.153333L mol F Al AlF ---+?=???==）（β)/(100.710.0104.110]][[][34167174344L mol F Al AlF ---+-?=???==）（。β)/(105.310.0104.110]][[][251641953525L mol F Al AlF ---+- ?=???==）（。β )/(100.710.0104.110]][[][36167.1963636L mol F Al AlF ---+-?=???==）（β 13．待测溶液含2?10-2 mol/L 的Zn 2+和2?10-3 mol/L 的Ca 2+，能否在不加掩蔽剂 的情况下只用控制酸度的方法选择滴定Zn 2+ ？为防止生成Zn(OH)2沉淀，最 低酸度为多少？这时选用何种指示剂？ 解：（1）当%3.0%,2.0=='?TE M p 时，在N 离子存在下，选择滴定M 离子的 条件是： 5lg lg lg ≥'-'='?NY N MY M K C K C K C ， 若N 离子与M 离子无副反应，即5lg lg lg ≥-='?NY N MY M K C K C K C 第六章 配位滴定法 §6—1 填充题 1． EDTA 是一种氨羧络合剂，名称为（ ），用符号（ ）表示。配制标准溶液时一般采用EDTA 二钠盐，分子式为（ ）,其水溶液pH 为（ ），可通过公式（ ）进行计算，标准溶液常用浓度为（ ）。 2． 一般情况下水溶液中的EDTA 总是以（ ）等（ ）型体存在，其中以（ ）与金属离子形成的络合物最稳定，但仅在（ ）时EDTA 才主要，以此种型体存在。除个别金属离子外，EDTA 与金属离子形成络合物时，络合比都是（ ）。 3． K /MY 称（ ），它表示一定条件下络合反应进行的程度，其计算式为（ ）。 4． 络合滴定曲线滴定突跃的大小取决于金属离子的（ ）和络合物的条件形成 常数（ ）。在金属离子浓度一定的条件下，K ／MY 值越（ ），突跃也越（ ）； 在条件常数K /MY 一定时，（ ）越大，突跃也越（ ）。 5． K MY 是( )时的稳定常数，而K ／MY 是考虑( )时的稳定常数。 6． EDTA 配合物的条件稳定常数K ／MY 随溶液的酸度而改变。酸度愈小，K ／MY 愈（ ）， 配合物愈( )，滴定的pM 突跃就愈( )。 7． 配位滴定法的特征是在等量点附近溶液的( )发生突变。 8． 若金属指示剂的K ／MIn > K ／MY ，则用EDTA 滴定时就不能从MIn 中夺取( )， 这种现象称为( )。 9． 当1g c M ·K ／MY 一1g c N ·K ／NY ＞5 时 (M 为被测金属离子，N 为干扰离子)，若控制 ( )，可以使共存的离子不干扰对M 离子的测定。 l0． 配位滴定中为使不出现指示剂僵化现象，应保证金属离子与指示剂生成的配合 物有足够的( )。 11．配位滴定法测定水中镁含量时，少量Fe 3+ 的存在对指示剂有封闭作用，此时应该加入 ( )掩蔽之。 12．EDTA 由于结构上具有( )和( )，所以它是多基配位体。 13．配位滴定曲线的突跃范围随溶液的pH 增大而( )。 14．在配位滴定中，金属离子的M 能够被直接滴定的条件是( )。 15．在配位滴定中，若是金属离子与金属指示剂生成的MI n 为难溶的配合物时，将发生（ )现象。 16．配位滴定中增加酸度会使滴定结果偏( )。 答 案 1．乙二胺四乙酸 ；H 4Y ；O H Y H Na 2222?；4.4；5 4][a a K K H ?=+；0.01mol?L -1。 2．H 6Y 2+、H 5Y +、H 4Y 、H 3Y -、H 2Y 2-、HY 3-和Y 4；七种；Y 4-；pH ＞10；1∶1。 3．条件形成常数；Y M MY MY K K ααlg lg lg lg /--=。 第五章配位滴定法 1．基本概念 稳定常数：为一定温度时金属离子与EDTA配合物的形成常数，以KMY表示，此值越大，配合物越稳定。 逐级稳定常数和累积稳定常数：逐级稳定常数是指金属离子与其它配位剂L逐级形成MLn型配位化合物的各级形成常数。将逐级稳定常数相乘，得到累积稳定常数。 副反应系数：表示各种型体的总浓度与能参加主反应的平衡浓度之比。它是分布系数的倒数。配位剂的副反应系数主要表现为酸效应系数αY(H)和共存离子效应αY(N)系数。金属离子的副反应系数以αM表示，主要是溶液中除EDTA外的其他配位剂和羟基的影响。 金属指示剂：一种能与金属离子生成有色配合物的有机染料显色剂，来指示滴定过程中金属离子浓度的变化。 金属指示剂必须具备的条件：金属指示剂与金属离子生成的配合物颜色应与指示剂本身的颜色有明显区别。金属指示剂与金属配合物（MIn）的稳定性应比金属-EDTA配合物（MY）的稳定性低。一般要求K MY'>K MIn'>102。 最高酸度：在配位滴定的条件下，溶液酸度的最高限度。 最低酸度：金属离子发生水解的酸度。 封闭现象：某些金属离子与指示剂生成极稳定的配合物，过量的EDTA不能将其从MIn中夺取出来，以致于在计量点附近指示剂也不变色或变色不敏锐的现象。 2．基本原理 （1）配位滴定法：EDTA与大多数金属离子能形成稳定配位化合物，此类配合物不仅稳定性高，且反应速度快，一般情况下，其配位比为1：1，配合物多为无色。所以目前常用的配位滴定法就是EDTA滴定，常被用于金属离子的定量分析。 （2）准确滴定的条件：在配位滴定中，若化学计量点和指示剂的变色点ΔpM'=±0.2，将lgC×K MY'≥6 或C×K MY'≥106作为能进行准确滴定的条件，此时的终点误差在0.1%左右。 （3）酸度的控制：在配位滴定中，由于酸度对金属离子、EDTA和指示剂都可能产生影响，所以必须控制溶液的酸度，需要考虑的有：满足条件稳定常数38时的最高酸度；金属离子水解最低酸度；指示剂所处的最佳酸度等。 （4）选择滴定的条件：当有干扰离子N共存时，应满足ΔlgCK'=lgC M K MY'-lgC N K MY'≥5（TE%=0.3，混合离子选择滴定允许的误差可稍大）。可采用控制酸度和使用掩蔽剂等手段来实现选择性滴定的目的。 （5）配位滴定中常用的掩蔽方法：配位掩蔽法、沉淀掩蔽法和氧化还原掩蔽法。 （6）配位滴定法能直接或间接测定大多数的金属离子，所采用的方式有直接滴定法、返滴定法、置换滴定法和间接滴定法。只要配位反应符合滴定分析的要求，应尽量采用直接滴定法。若无法满足直接滴定的要求或存在封闭现象等可灵活应用返滴定法、置换滴定法和间接滴定法。 3．基本计算 （1）条件稳定常数：lgK MY'=lgK MY-lgαM - lgαY+ lgαMY （2）滴定曲线上的pM'： （3）化学计量点的pM'：pM'=0.5×（pCM SP + lgK MY'） （4）终点时的pM'（即指示剂的颜色转变点，以pMt表示）：pMt = lgKMIn - lgαIn(H) （5）Ringbom误差公式： 实验二 水总硬度的测定 （配位滴定法 ） 实验日期： 实验目的： 1、 学习EDTA 标准溶液的配制方法及滴定终点的判断； 2、 掌握钙、镁测定的原理、方法和计算。 一、水硬度的表示法： 一般所说的水硬度就是指水中钙、镁离子的含量。最常用的表示水硬度的单位有： 1、 以度表示，1 10 PPm CaO ,相当10万份水中含1份 CaQ 2、 以水中CaCO 的浓度（PPm ）计相当于每升水中含有 CaCQ 多少毫克。 M a 。一氧化钙的摩尔质量（56.08 g∕mol ）, M CaCO3—碳酸钙的摩尔质量（100?09 g/mol ）。 、测定原理： 测定水的总硬度，一般采用配位滴定法即在 PH = 10的氨性溶液中，以铬黑T 作为指示剂， 用EDTA 标准溶液直接滴定水中的 Ca 2+、Mg +,直至溶液由紫红色经紫蓝色转变为蓝色， 即为终 点。反应如下： 蓝色） PH=10 （紫红色） 滴定开始至化学计量点前： H 2Y 2- + Ca 2+ 1、0.02mol/LEDTA 2、NH-NfCI 缓冲溶液 3、铬黑T :0.5 % 4、三乙醇胺（1:2 ） 5、NaS 溶液2 % 6 、He 溶液1:1 7、CaCQ 固体 A . R . 四、测定过程 1、EDTA 溶液的标定 准确称取在120度烘干的碳酸钙0.5?0. 55g 一份， 置于250ml 的烧杯中，用少量蒸 馏水润湿，盖上表面皿，缓慢加1:1 HCl 10ml,加热溶解定量地转入 250ml 容量瓶中，定容 后摇匀。吸取25ml ,注入锥形瓶中，加20ml NM- NHCI 缓冲溶液， 铬黑T 指示剂2?3滴， 用欲标定的EDTA 溶液滴定到由紫红色变为纯蓝色即为终点，计算 EDTA 溶液的准确浓度。 2、水样测定 滴定前：EBT + M e (Ca +、Mgj M e — EBT 2- CaY 2- + 2H 2+ + Mg MgY 2- + 2H 2- 计量点时： H 2Y 2- + Mg-EBT 2- + = MgY 2- + EBT +2H + （紫蓝色） 滴定时 ，Fe 3+、 A l 3+等干扰离子用三乙醇胺掩蔽 或巯基乙酸掩蔽。 三、主要试剂 （蓝色） ,Cu 2+、Pb 2+、Zn 2+等重金属离子可用 KCN NaS第五章_配位滴定法
第5章、配位滴定法(答案)
配位滴定法
第四章 配位滴定法2
配位滴定法课后习题及答案
5-配位滴定习题答案
第五章配位滴定法
第五章配位滴定法习题答案
配位反应及配位滴定法
分析化学-第五章 配位滴定法-5.5
第6章 配位滴定法(课后习题及答案)
【分析化学试题及答案】第五章 配位滴定法 - 经典习题
分析化学实验水硬度的测定(配位滴定法)
第五章配位滴定法习题答案
第五章 配位滴定法习题解
5.第六章(配位滴定法)
第五章_配位滴定法(人卫版分析化学)
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