EDTA(乙二*四乙*)是一种能与Ca2+、Mg2+等结合的螯合剂。某高三研究*学习小组在实验室制备EDTA,...
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EDTA(乙二*四乙*)是一种能与Ca2+、Mg2+等结合的螯合剂。某高三研究*学习小组在实验室制备EDTA,并用其测定某地下水的硬度。制备EDTA的实验步骤如下:
步骤1:称取94.5g(1.0mol)ClCH2COOH于1000mL三颈烧瓶中(如图),慢慢加入50%Na2CO3溶液,至不再产生无*气泡;
步骤2:加入15.6g(0.26mol)H2NCH2CH2NH2,摇匀,放置片刻,加入2.0mol·L-1NaOH溶液90mL,加水至总体积为600mL左右,温度计50℃加热2h;
步骤3:冷却后倒入烧杯中,加入活*炭脱*,搅拌、静置、过滤。用盐*调节滤液至pH=1,有白*沉淀生成,抽滤,干燥,制得EDTA。测地下水硬度:取地下水样品250mL进行预处理后,用EDTA进行检测。实验中涉及的反应有M2+(金属离子)+Y4-(EDTA)=MY2-;M2+(金属离子)+EBT(铬黑T,蓝*)=MEBT(酒红*);MEBT+Y4-(EDTA)=MY2-+EBT(铬黑T)。
回答下列问题:
(1)步骤1中发生反应的离子方程式为_____。
(2)仪器Q的名称是_____,冷却水从_____接口(填“x”或“y”)流出。
(3)用NaOH固体配制上述NaOH溶液,配制时使用的仪器有托盘天平、*匙、烧杯、玻璃棒、_____和_____,需要称量NaOH固体的质量为_____。
(4)将处理后的水样转移到锥形瓶中,加入氨水-*化铵缓冲溶液调节pH为10,滴加几滴铬黑T溶液,用0.0100mol·L-1EDTA标准溶液进行滴定。
①确认达到滴定终点的现象是_____。
②滴定终点时共消耗EDTA溶液15.0mL,则该地下水的硬度=_____度(水硬度的表示方法是将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+,并将其折算成CaO的质量,通常把1L水中含有10mgCaO称为1度)。
③若实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,则测定结果将_____ (填“偏大“偏小”或“无影响”)。
【回答】
(1). 2ClCH2COOH+CO32-=2ClCH2COO-+CO2↑+H2O (2). 球形冷凝管 (3). x (4). 胶头滴管 (5). 100mL容量瓶 (6). 8.0g (7). 溶液由酒红*变为蓝*,且半分钟内不恢复原* (8). 3.36 (9). 偏大
【解析】
(1)ClCH2COOH含−COOH,与碳**反应;
(2)Q为球形冷凝管,冷水下进上出可充满冷凝管;
(3)溶解后转移到250mL容量瓶中定容;结合m=cVM计算;
(4)①滴定前溶液为酒红*,滴定结束后为蓝*,所以溶液颜*变化为酒红*变为蓝*;
②用0.0100mol•L−1的EDTA标准溶液进行滴定,滴定终点时共消耗EDTA溶液15.00mL,则n(M2+)=n(EDTA)=0.0100mol•L−1×15.00×10−3L=1.5×10−4mol,则25mL水中m(CaO)=nM=56g/mol×1.5×10−4mol=8.2mg,且1L水中含有10mg CaO称为1度,以此计算该地下水的硬度;
③实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,消耗标准液体积偏大。
【详解】(1)步骤1中发生反应的离子方程式为2ClCH2COOH+CO32-=2ClCH2COO-+CO2↑+H2O;
(2)仪器Q的名称是球形冷凝管,冷却水从x接口流出;
(3)用NaOH固体配制上述NaOH溶液,配制时使用的仪器有天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和100mL容量瓶,需要称量NaOH固体的质量为0.1L×2.0mol/L×40g/mol=8.0g;
(4)①滴定前溶液为酒红*,滴定结束后为蓝*,则滴定终点现象为滴入最后一滴EDTA溶液,溶液颜*由酒红*变为蓝*,且半分钟内不恢复原*;
②用0.0100mol•L−1的EDTA标准溶液进行滴定,滴定终点时共消耗EDTA溶液15.00mL,则n(M2+)=n(EDTA)=0.0100mol•L−1×15.00×10−3L=1.5×10−4mol,则25mL水中m(CaO)=nM=56g/mol×1.5×10−4mol=8.2mg,所以1L水中m(CaO)=8.2mg×=336mg,通常把1L水中含有10mg CaO称为1度,所以该地下水的硬度为=3.36度;
③实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,消耗标准液体积偏大,则测定结果将偏大。
知识点:电离平衡 水解平衡
题型:实验,探究题
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