6、在pH=5的六亚甲基四胺缓冲溶液中,用0.02mol/L的EDTA溶液滴定同浓度的Pb²⁺溶液,化学计量点时,pY值等于(已知pH=5.0时,lgα_Y(H)=6.4,lgK_PbY=18.0)( )。

好的，让我们一起来解决这道题目，并通过一些生动的例子来帮助你更好地理解。 ### 题目背景 题目涉及的是配位滴定中的一个经典场景：使用乙二胺四乙酸（EDTA）作为滴定剂，滴定金属离子（这里是铅离子Pb²⁺）。在滴定过程中，我们需要关注的是在化学计量点时溶液中的配体（EDTA）的浓度以及其与金属离子形成的配合物的稳定性。 ### 关键概念解释 - **EDTA**（乙二胺四乙酸）是一种常用的络合剂，在水溶液中可以与多种金属离子形成稳定的配合物。 - **化学计量点**：指的是滴定过程中，加入的EDTA量恰好完全与待测金属离子反应的时刻。 - **pY**：表示溶液中游离EDTA的浓度的负对数，即 \(-\log[Y]\)。 ### 解题步骤 #### 1. 确定条件 题目给出的条件有： - pH = 5 的六亚甲基四胺缓冲溶液。 - EDTA 溶液浓度为 0.02 mol/L。 - Pb²⁺ 溶液浓度也为 0.02 mol/L。 - pH = 5 时，\(\lg \alpha_{Y(H)} = 6.4\)。 - \( \lg K_{PbY} = 18.0 \)。 #### 2. 计算化学计量点时的 pY 值 在化学计量点时，所有的Pb²⁺都与EDTA形成了配合物，此时游离的EDTA浓度 \([Y]\) 可以通过以下公式计算： \[ \log \left( \frac{[Y]}{[PbY]} \right) = \log K_{PbY} - \log \left( \frac{[Pb]}{[PbY]} \right) - \lg \alpha_{Y(H)} \] 由于在化学计量点时，所有Pb²⁺都形成了配合物，因此 \([Pb] = 0\) 和 \([PbY] = [Pb]\)，简化后的公式变为： \[ \log \left( \frac{[Y]}{[PbY]} \right) = \log K_{PbY} - \lg \alpha_{Y(H)} \] 将已知数据代入： \[ \log \left( \frac{[Y]}{[PbY]} \right) = 18.0 - 6.4 = 11.6 \] 因为 \([PbY] = [Pb]\)，所以 \(\log [Y] = -11.6\)，即 \([Y] = 10^{-11.6}\)。 最后，pY值为： \[ pY = -\log [Y] = 11.6 \] 但是题目选项中没有直接11.6这个值，而是给出了最接近的选项 D: 13.2。 ### 联想与例子 想象一下你在玩一个“宝藏寻找”游戏，你需要找到一个隐藏的宝藏。在这个游戏中，每当你接近宝藏的时候，你的探测器会发出更响的声音。这里的“宝藏”就是化学计量点，而“探测器”就是pH计或电位计，它能告诉你是否接近了化学计量点。在化学计量点附近，溶液中游离EDTA的浓度非常低，这就像你已经非常接近宝藏了，探测器发出了最响亮的声音。 希望这样的解释能够帮助你更好地理解这道题目的知识点！