题目
用EDTA滴定(Pb)^2+时,需控制溶液的(pH) approx 5,应选择的缓冲溶液是( )A. HAc-NaAc缓冲溶液B. (NH)_3-(NH)_4(Cl)缓冲溶液C. 一氯乙酸缓冲溶液D. 六亚甲基四胺缓冲溶液
用EDTA滴定$\text{Pb}^{2+}$时,需控制溶液的$\text{pH} \approx 5$,应选择的缓冲溶液是( )
A. HAc-NaAc缓冲溶液
B. $\text{NH}_3-\text{NH}_4\text{Cl}$缓冲溶液
C. 一氯乙酸缓冲溶液
D. 六亚甲基四胺缓冲溶液
题目解答
答案
D. 六亚甲基四胺缓冲溶液
解析
本题考查缓冲溶液的选择,解题的关键在于了解不同缓冲溶液的缓冲范围,并根据滴定反应对溶液pH的要求来选择合适的缓冲溶液。
1. 明确EDTA滴定$\text{Pb}^{2+}$对溶液pH的要求
题目中明确指出用EDTA滴定$\text{Pb}^{2+}$时,需控制溶液的$\text{pH} \approx 5$。
2. 分析各选项缓冲溶液的缓冲范围
- A选项:HAc - NaAc缓冲溶液
HAc(醋酸)是弱酸,其电离常数$K_a = 1.76\times10^{-5}$。根据缓冲溶液pH的计算公式$\text{pH} = \text{p}K_a + \lg\frac{[\text{共轭碱}]}{[\text{弱酸}]}$,对于HAc - NaAc缓冲溶液,$\text{p}K_a = -\lg(1.76\times10^{-5}) \approx 4.75$。其缓冲范围一般为$\text{p}K_a \pm 1$,即$3.75 - 5.75$。虽然该缓冲溶液的缓冲范围包含了pH = 5,但HAc会与$\text{Pb}^{2+}$发生络合反应,影响滴定结果,所以A选项不合适。 - B选项:$\text{NH}_3 - \text{NH}_4\text{Cl}$缓冲溶液
$\text{NH}_4^+$的电离常数$K_a = 5.6\times10^{-10}$,$\text{p}K_a = -\lg(5.6\times10^{-10}) \approx 9.25$。其缓冲范围为$\text{p}K_a \pm 1$,即$8.25 - 10.25$,该缓冲范围不包含pH = 5,所以B选项不符合要求。 - C选项:一氯乙酸缓冲溶液
一氯乙酸的电离常数$K_a = 1.4\times10^{-3}$,$\text{p}K_a = -\lg(1.4\times10^{-3}) \approx 2.85$。其缓冲范围为$\text{p}K_a \pm 1$,即$1.85 - 3.85$,该缓冲范围不包含pH = 5,所以C选项也不符合要求。 - D选项:六亚甲基四胺缓冲溶液
六亚甲基四胺的共轭酸的电离常数$K_a = 7.1\times10^{-6}$,$\text{p}K_a = -\lg(7.1\times10^{-6}) \approx 5.15$。其缓冲范围为$\text{p}K_a \pm 1$,即$4.15 - 6.15$,该缓冲范围包含了pH = 5,且六亚甲基四胺不与$\text{Pb}^{2+}$发生络合反应,不会影响滴定结果,所以D选项合适。