Question

【題目】水的硬度常用一種規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)來衡量：將水中的Ca2＋、Mg2＋都看作Ca2＋，并將其質(zhì)量折算成CaO的質(zhì)量，通常把1L水中含有10mgCaO稱為1°，1L水中含有20mgCaO即為2°，以此類推，8°以上為硬水，8°以下為軟水，Ca2＋、Mg2＋的硬度之和稱為總硬度。用配位滴定法分析某水樣(含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－、SO42-、HCO3-)的硬度時(shí)，取50.00mL水樣放入250mL錐形瓶中，加入稀鹽酸數(shù)滴，煮沸，冷卻，加入2mL1∶1的三乙醇胺溶液和10mLNH3·H2O—NH4Cl緩沖溶液(pH＝10)及3滴酸性鉻藍(lán)K素酚綠B混合指示劑，用0.01000mol·L－1 EDTA溶液滴定至由紅色到藍(lán)色即終點(diǎn)，消耗EDTA溶液12.5mL。另取水樣50.00mL，將上述操作中加入緩沖溶液改為加入20%的NaOH溶液使pH>12，用0.01000mol·L－1 EDTA溶液滴定至終點(diǎn)，消耗EDTA溶液7.50mL。(已知Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋與EDTA反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比均為1∶1)

（1）日常生活中可用____檢驗(yàn)?zāi)乘畼邮怯菜�還是軟水。

（2）加入數(shù)滴稀鹽酸并煮沸的目的是______。

（3）加入三乙醇胺溶液的目的是_____。

（4）試計(jì)算水樣鈣硬度和水樣總硬度(寫出計(jì)算過程)。_____

Answer 1

【答案】肥皂水 除去HCO3-并趕走CO2 除去Fe3＋ 8.4°、14°

【解析】

在用NH3·H2O—NH4Cl緩沖溶液時(shí)滴定的是溶液中的Ca2＋、Mg2＋，測定的是水樣總硬度；將緩沖溶液改為加入20%的NaOH溶液使pH>12，使鎂離子沉淀，再用EDTA溶液滴定鈣離子濃度，測定的是水樣鈣硬度，據(jù)此分析解答。

(1) 肥皂的主要成分是高級(jí)脂肪酸鹽，遇到硬水會(huì)產(chǎn)生沉淀，日常生活中可用肥皂水檢驗(yàn)?zāi)乘畼邮怯菜�還是軟水，故答案為：肥皂水；

(2)加入數(shù)滴稀鹽酸并煮沸，可以除去溶液中的HCO3-并趕走CO2，否則當(dāng)HCO3-含量高時(shí)，加入NH3·H2O—NH4Cl緩沖溶液后會(huì)析出碳酸鈣沉淀，使測得的結(jié)果偏小，故答案為：除去HCO3-并趕走CO2；

(3)加入三乙醇胺溶液，可以除去Fe3＋，防止Fe3＋干擾實(shí)驗(yàn)，故答案為：除去Fe3＋；

(4) Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋與EDTA反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比均為1∶1，即存在關(guān)系Ca2＋(或Mg2＋)~EDTA，pH=10時(shí)，消耗EDTA的物質(zhì)的量=0.0125L×0.01000mol·L－1 =0.000125mol，則50.00mL水樣中含有Ca2＋、Mg2＋共0.000125mol，折算成CaO為0.000125mol，質(zhì)量為0.000125mol×56g/mol=0.007g=7mg，則1L水中含有7mg×=140mgCaO，水樣總硬度為14°；另取水樣50.00mL，將上述操作中加入緩沖溶液改為加入20%的NaOH溶液使pH>12，使鎂離子沉淀，再用EDTA溶液滴定鈣離子濃度，消耗EDTA的物質(zhì)的量=0.0075L×0.01000mol·L－1 =0.000075mol，則50.00mL水樣中含有Ca2＋0.000075mol，折算成CaO為0.000075mol，質(zhì)量為0.000075mol×56g/mol=0.0042g=4.2mg，則1L水中含有4.2mg×=84mgCaO，水樣鈣硬度為8.4°，故答案為：8.4°、14°。