第五章 习题

5.1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0.0200mol·L-1，

4-则[Y]为多少？

10.266.162.672.01.60.9

答案：（1）EDTA的K1~K6：10，10，10，10，10，10

β1~β6：1010.26，1016.42，1019.09，1021.09，1022.69，1023.59

pH=5.0时：

?Y?H??1?H β1?H???

4-

=1+10+10 =106.45

0.0206.4510-9

5.266.42

???2β2?H4.09

???3+10+10

1.09

β3?H+10

-2.31

???4β4?H-6.41

???5β5?H???6β6+10

（2）[Y]==7.1×10mol·L

5.2 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+？ 答案： 查表5-2: 当pH=5.0时，lgαY(H)=6.45，Zn2+与EDTA浓度皆为10-2mol·L-1， lgK’=lgK稳- lgαY(H)=16.50-6.46=10.05﹥8，可以滴定。

5.3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。

答案： （1）查表5-2: 当pH=6.0时，lgαY(H)=4.65，lgK’=lgK稳- lgαY(H)=8.69-4.65=4.04， lgK’﹤8， ∴不能滴定

（2）lgαY(H)= lgK稳-8=0.69，查表5-2得pH≈9.6。

5.4试求以EDTA滴定浓度各为0.01 mol·L-1的Fe3+和Fe2+溶液时所允许的最小pH。

3+

答案：（1）Fe：lgαY(H)= lgK稳-8=25.1-8=17.1，查表5-2得pH≈1.2 （2）Fe2+：lgαY(H)= lgK稳-8=14.33-8=6.33，查表5-2得pH≈5.1

-1

5.5计算用0.0200 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。 答案：（1）lgαY(H)= lgcK稳-6=lg(0.0200×1018.80)-6=11.1，查表5-2得pH≈2.8

Ksp-2?（2）[OH]=[Cu]==1.1×10， pH=5.0，∴pH范围：2.8～5.0

5.6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24.90mL。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。

.00m?25250.02.2?100.0200?20-9

答案：（1）c(EDTA)== 100.1?24.90?10=0.01008mol·L-1 （2）TZnO/EDTA=c(EDTA)×MZnO×10-3=0.01008×81.04×10-3=0.008204g·mL-1

MCaCO3V?10?30.1005?25.00100..0?3TFe2O3/EDTA=c(EDTA)×M Fe2O3×10=×0.01008×159.7×10-3=0.008048 g·mL-1

5.7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25.00mL，在pH=5～6时，用二甲酚橙作指示剂，用0.01024 mol·L-1 EDTA标准溶液滴定，用去17.61mL。试计算试样中含ZnCl2的质量分数。 答案：

cV?10?312-3

12?MmsZnCl2?250.025.000.01024?17.61?10?3.0?136.3?25025.00ωZnCl2=×100%=

0.2500×100%=98.31%

5.8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25.00mL，加入TAl2O3=1.505mg/mL的EDTA标准溶液10.00mL，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12.20mL。已知1mL Zn(OAc)2溶液相当于0.6812mL EDTA溶液。求试样中Al2O3的质量分数。

答案：25.00mL溶液中Al2O3的质量为m=1.505×(10.00-0.6812×12.20)=2.542mg，

m?250.025.00?10?3.02.542?250?1025.00?3ωAl2O3=

ms×100%=

1.032×100%=2.46%

5.9用0.01060 mol·L-1 EDTA标准溶液滴定水中钙和镁的含量，取100.0mL水样，以铬黑T为指示剂，在pH=10时滴定，消耗EDTA 31.30mL。另取一份100.0mL水样，加NaOH使呈强碱性，使Mg2+

成Mg(OH)2沉淀，用钙指示剂指示终点，继续用EDTA滴定，消耗19.20mL。计算： （1）水的总硬度（以CaCO3 mg·L-1表示） （2）水中钙和镁的含量（以CaCO3 mg·L-1和MgCO3 mg·L-1表示）

cVEDTAMCaCO3?30.01060?31.30?100.1答案：（1）总硬=（2）钙含量=

镁含量=

V水?10CaCO3?3=

100.0?10?3=332.1mg·L-1

-1

cVEDTAM0.01060?19.20?100.1V水?10==

100.0?10?3=203.7 mg·L

?3cVEDTAMMgCO3?30.01060?(31.30?19.20)?84.32100.0?10V水?10=108.1 mg·L

-1

5.10分析含铜、锌、镁合金时，称取0.5000g试样，溶解后用容量瓶配成100mL试液。吸取25.00mL，

-1

调至pH=6，用PAN作指示剂，用0.05000mol·LEDTA标准溶液滴定铜和锌，用去37.30mL。另外又吸取25.00mL试液，调至pH=10，加KCN以掩蔽铜和锌，用同浓度EDTA溶液滴定Mg2+，用取4.10mL，然后再滴加甲醛以解蔽锌，又用同浓度EDTA溶液滴定，用去13.40mL。计算试样中铜、锌、镁的质量分数。

cV?10?3?M25.00100.0Mg0.05000?4.10?10?3?24.30答案：（1）ωMg=

cV?10?3Ms??MZn×100%=

0.5000?0.5000??325.00100.0×100%=3.99% ×100%=35.05%

?30.05000?13.40?10?65.39（2）ωZn=

Ms?cV?1025.00100.0×100%=

Cu25.00100.0?3?M0.05000?(37.30?13.40)?1025.00100.0?63.550.5000?（3）ωCu=Ms?×100%=×100%=60.75%

5.11称取含Fe2O3和Al2O3试样0.2015g，溶解后，在pH=2.0时以磺基水杨酸为指示剂，加热至50℃左右，以0.02008 mol·L-1的EDTA滴定至红色消失，消耗EDTA15.20mL。然后加入上述EDTA标准溶液25.00mL，加热煮沸，调节pH=4.5，以PAN为指示剂，趁热用0.02112 mol·L-1 Cu2+标准溶液返滴定，用去8.16mL。计算试样中Fe2O3和Al2O3的质量分数。

1225.00100.0cV?10?3?MFe2O312?0.02008?15.20?100.2015?3?159.69答案：（1）ωFe2O3=

12msCu2?VCu2?×100%=

)?10?3×100%=12.09%

(cEDTAVEDTA?c?MAl2O3（2）ωAl2O3=

12ms×100%

?3?(0.02008?25.00?0.02112?8.16)?100.2015?101.96=

×100%=8.34%

5.12分析含铅、铋和镉的合金试样时，称取试样1.936g，溶于HNO3溶液后，用容量瓶配成100.0mL

-1

试液。吸取该试液25.00mL，调至pH为1，以二甲酚橙为指示剂，用0.02479 mol·LEDTA溶液滴定，消耗25.67mL，然后加六亚甲基四胺缓冲溶液调节pH=5，继续用上述EDTA滴定，又消耗

2+-1

EDTA24.76mL。加入邻二氮菲，置换出EDTA配合物中的Cd，然后用0.02174mol·LPb(NO3)2标准溶液滴定游离EDTA，消耗6.76mL。计算合金中铅、铋和镉的质量分数。

cV?10?3?MBi0.02479?25.67?10?3?209.0答案：（1）ωBi=

cV?10?3ms??M25.00100.0×100%=

1.936??31.936??325.00100.0×100%=27.48% ×100%=3.41%

Cd0.02174?6.76?10?112.4（2）ωCd=（3）ωPb=

=

ms?25.00100.0×100%=

Pb2?VPb2?25.00100.0(cEDTAVEDTA?c)?10?MPb25.00ms?100.0×100%

?3(0.02479?24.76?0.02174?6.76)?1025.001.936?100.0?207.2×100%=19.98%

5.13称取含锌、铝的试样0.1200g，溶解后调至pH为3.5，加入50.00mL0.02500mol·L-1 EDTA溶液，加热煮沸，冷却后，加醋酸缓冲溶液，此时pH为5.5，以二甲酚橙为指示剂，用0.02000mol·L-1标准锌溶液滴定至红色，用去5.08mL。加足量NH4F，煮沸，在用上述锌标准溶液滴定，用去20.70mL。计算试样中锌、铝的质量分数。 答案：ωAl=

ωPb=

0.02000?20.70?100.1200?3?26.98×100%=9.31%

?3[(0.02500?50.00?0.02000?(20.70?5.08)]?100.1200?65.39×100%=40.02%

-1

5.14称取苯巴比妥钠（C12H11N2O3Na，摩尔质量为254.2g·mol）试样0.2014g，溶于稀碱溶液中并加热（60℃）使之溶解，冷却后，加入醋酸酸化并移入250mL容量瓶中，加入0.03000mol·L-1 Hg(ClO4)2标准溶液25.00mL，稀释至刻度，放置待下述反应发生：

Hg2+ + 2C12H11N2O3－ = Hg(C12H11N2O3)2

过滤弃去沉淀，滤液用干烧杯接收。吸取25.00mL滤液，加入10mL0.01mol·L-1MgY溶液，释放出的Mg2+在pH=10时以铬黑T为指示剂，用0.0100mol·L-1EDTA滴定至终点，消耗3.60mL。计算试