题目
已知 lgKZnY=16.5和pH4567lg aY(H)8.446.454.653.32若用0.02mol·L-1 EDTA滴定0.02mol·L-1 Zn2+溶液,要求pM=0.2,Et=0.1%,则滴定时最高允许酸度是( )A. pH≈4B. pH≈5C. pH≈6D. pH≈7
已知 lgKZnY=16.5和pH4567lg aY(H)8.446.454.653.32若用0.02mol·L-1 EDTA滴定0.02mol·L-1 Zn2+溶液,要求pM=0.2,Et=0.1%,则滴定时最高允许酸度是( )
A. pH≈4
B. pH≈5
C. pH≈6
D. pH≈7
题目解答
答案
A. pH≈4
解析
本题考查络合滴定中最高允许酸度的计算,解题的关键在于根据络合滴定的误差要求和条件稳定常数的关系,结合酸效应系数与pH的对应关系来确定最高允许酸度。
- 首先明确络合滴定准确滴定的条件:
- 对于络合滴定,当要求$E_t = 0.1\%$,$pM = 0.2$时,准确滴定的条件是$\lg c_{M}\cdot K'_{MY}\geqslant 6$。
- 已知$c_{Zn^{2 + }}=0.02mol\cdot L^{-1}$,将其代入上述条件可得$\lg(0.02)\cdot K'_{ZnY}\geqslant 6$。
- 计算$\lg(0.02)$,根据对数运算法则$\lg a^b = b\lg a$,$\lg(0.02)=\lg(2\times10^{-2})=\lg2+\lg10^{-2}\approx0.30 - 2=-1.70$。
- 则$\lg K'_{ZnY}\geqslant6-\lg c_{Zn^{2 + }} = 6-(-1.70)=7.70$。
- 然后根据条件稳定常数与稳定常数、酸效应系数的关系计算$\lg\alpha_{Y(H)}$:
- 条件稳定常数$K'_{MY}$与稳定常数$K_{MY}$、酸效应系数$\alpha_{Y(H)}$的关系为$\lg K'_{MY}=\lg K_{MY}-\lg\alpha_{Y(H)}$。
- 已知$\lg K_{ZnY}=16.5$,$\lg K'_{ZnY}\geqslant7.70$,则$\lg\alpha_{Y(H)}\leqslant\lg K_{ZnY}-\lg K'_{ZnY}$。
- 代入数据可得$\lg\alpha_{Y(H)}\leqslant16.5 - 7.70 = 8.80$。
- 最后根据$\lg\alpha_{Y(H)}$的值确定最高允许酸度:
- 已知不同pH下的$\lg\alpha_{Y(H)}$值:
- pH = 4时,$\lg\alpha_{Y(H)} = 8.44$;
- pH = 5时,$\lg\alpha_{Y(H)} = 6.45$;
- pH = 6时,$\lg\alpha_{Y(H)} = 4.65$;
- pH = 7时,$\lg\alpha_{Y(H)} = 3.32$。
- 要满足$\lg\alpha_{Y(H)}\leqslant8.80$,同时要取最高允许酸度,即pH最小的值,所以最高允许酸度对应的pH约为4。
- 已知不同pH下的$\lg\alpha_{Y(H)}$值: