EDTA(乙二*四乙*)是一種能與Ca2+、Mg2+等結合的螯合劑。某高三研究*學習小組在實驗室製備EDTA，...

問題詳情：

EDTA(乙二*四乙*)是一種能與Ca2+、Mg2+等結合的螯合劑。某高三研究*學習小組在實驗室製備EDTA，並用其測定某地下水的硬度。製備EDTA的實驗步驟如下：

步驟1：稱取94.5g(1.0mol)ClCH2COOH於1000mL三頸燒瓶中(如圖)，慢慢加入50%Na2CO3溶液，至不再產生無*氣泡；

步驟2：加入15.6g(0.26mol)H2NCH2CH2NH2，搖勻，放置片刻，加入2.0mol·L-1NaOH溶液90mL，加水至總體積為600mL左右，温度計50℃加熱2h；

步驟3：冷卻後倒入燒杯中，加入活*炭脱*，攪拌、靜置、過濾。用鹽*調節濾液至pH=1，有白*沉澱生成，抽濾，乾燥，製得EDTA。測地下水硬度：取地下水樣品250mL進行預處理後，用EDTA進行檢測。實驗中涉及的反應有M2+(金屬離子)+Y4-(EDTA)=MY2-；M2+(金屬離子)+EBT(鉻黑T，藍*)=MEBT(酒紅*)；MEBT+Y4-(EDTA)=MY2-+EBT(鉻黑T)。

回答下列問題：

（1）步驟1中發生反應的離子方程式為_____。

（2）儀器Q的名稱是_____，冷卻水從_____接口(填“x”或“y”)流出。

（3）用NaOH固體配製上述NaOH溶液，配製時使用的儀器有托盤天平、*匙、燒杯、玻璃棒、_____和_____，需要稱量NaOH固體的質量為_____。

（4）將處理後的水樣轉移到錐形瓶中，加入氨水-*化銨緩衝溶液調節pH為10，滴加幾滴鉻黑T溶液，用0.0100mol·L-1EDTA標準溶液進行滴定。

①確認達到滴定終點的現象是_____。

②滴定終點時共消耗EDTA溶液15.0mL，則該地下水的硬度=_____度(水硬度的表示方法是將水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+，並將其折算成CaO的質量，通常把1L水中含有10mgCaO稱為1度)。

③若實驗時裝有EDTA標準液的滴定管只用蒸餾水洗滌而未用標準液潤洗，則測定結果將_____ (填“偏大“偏小”或“無影響”)。

【回答】

    (1). 2ClCH2COOH＋CO32-=2ClCH2COO-＋CO2↑＋H2O    (2). 球形冷凝管    (3). x    (4). 膠頭滴管    (5). 100mL容量瓶    (6). 8.0g    (7). 溶液由酒紅*變為藍*，且半分鐘內不恢復原*    (8). 3.36    (9). 偏大

【解析】

(1)ClCH2COOH含−COOH，與碳**反應；

(2)Q為球形冷凝管，冷水下進上出可充滿冷凝管；

(3)溶解後轉移到250mL容量瓶中定容；結合m＝cVM計算；

(4)①滴定前溶液為酒紅*，滴定結束後為藍*，所以溶液顏*變化為酒紅*變為藍*；

②用0.0100mol•L−1的EDTA標準溶液進行滴定，滴定終點時共消耗EDTA溶液15.00mL，則n(M2＋)＝n(EDTA)＝0.0100mol•L−1×15.00×10−3L＝1.5×10−4mol，則25mL水中m(CaO)＝nM＝56g/mol×1.5×10−4mol＝8.2mg，且1L水中含有10mg CaO稱為1度，以此計算該地下水的硬度；

③實驗時裝有EDTA標準液的滴定管只用蒸餾水洗滌而未用標準液潤洗，消耗標準液體積偏大。

【詳解】(1)步驟1中發生反應的離子方程式為2ClCH2COOH＋CO32-=2ClCH2COO-＋CO2↑＋H2O；

(2)儀器Q的名稱是球形冷凝管，冷卻水從x接口流出；

(3)用NaOH固體配製上述NaOH溶液，配製時使用的儀器有天平、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和100mL容量瓶，需要稱量NaOH固體的質量為0.1L×2.0mol/L×40g/mol＝8.0g；

(4)①滴定前溶液為酒紅*，滴定結束後為藍*，則滴定終點現象為滴入最後一滴EDTA溶液，溶液顏*由酒紅*變為藍*，且半分鐘內不恢復原*；

②用0.0100mol•L−1的EDTA標準溶液進行滴定，滴定終點時共消耗EDTA溶液15.00mL，則n(M2＋)＝n(EDTA)＝0.0100mol•L−1×15.00×10−3L＝1.5×10−4mol，則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稱為1度，所以該地下水的硬度為＝3.36度；

③實驗時裝有EDTA標準液的滴定管只用蒸餾水洗滌而未用標準液潤洗，消耗標準液體積偏大，則測定結果將偏大。

知識點：電離平衡 水解平衡

題型：實驗,探究題