7.1.2. Обратное титрование

Пример 1

К раствору, содержащему 0,7500 г х.ч. дигидрата щавелевой кислоты, добавлено 25,00 см² раствора NaOH, а затем непрореагировавший NaOH был оттитрован 4,02 см³ раствора HCl молярной концентрацией 0,1000 моль/дм³ (К = 1,2500). Рассчитать молярную концентрацию эквивалентов для раствора NaOH.

Дано:	Решение:
m(H2C2O4·2H2O) = 0,7500 г	Уравнения реакций: H2C2O4·2H2O(ов) +2NaOH (рв1)→ →Na2C2O4 + 4H2O, NaOH (рв1 ост.)+ HCl (рв2) → → NaCl + H2O
V(NaOH) = 25,00 см3
V(HCl) = 4,02 см3
С(HCl) = 0,1000 моль/дм3
К(HCl) = 1,2500
Сэкв(NaOH) = ?

В данном примере используют два рабочих раствора, один из которых - NaOH - добавлен в избытке, следовательно, это обратное титрование. При титровании используют весь анализируемый раствор, т.е. применяют метод отдельных навесок. Для расчета используем формулу (6.6) (с. 56):

.

г/моль (z = 2, так как кислота двухосновная).

Подставив все известные значения в формулу, получим:

или

С_экв(NaOH) = 0,4950 моль/дм³.

7.1.2.1. Задачи для самостоятельного решения

1. К навеске сульфата аммония 0,1230 г добавлено 25,00 см³ раствора КОН. После кипячения полученной смеси и удаления аммиака остаток щелочи оттитрован 15,00 см³ раствора HCl молярной концентрацией 0,2000 моль/дм³ (К = 1,0725). Рассчитать массовую долю сульфата аммония в навеске, если 10,00 см³ раствора щелочи эквивалентны 9,45 см³ соляной кислоты.

2. Азот из навеки 0,8899 г органического вещества переведен в соль аммония. После кипячения с концентрированной щелочью был выделен аммиак и поглощен 20,00 см³ азотной кислоты молярной концентрацией эквивалентов 0,2000 моль/дм³ (К = 1,1150). Кислота, не прореагировавшая с аммиаком, была оттитрована 16,20 см³ раствора гидроксида натрия с титром, равным 0,002720 г/см³. Рассчитать массовую долю азота в органическом веществе.

3. Навеска 0,7124 г NH₄Cl при кипячении обработана концентрированным раствором щелочи, и выделившийся аммиак поглощен 50,00 см³ H₂SO₄ молярной концентрацией 0,2000 моль/дм³ (К = 1,2800). Полученный раствор перенесен в мерную колбу и разбавлен до 250,00 см³; 10,00 см³ этого раствора оттитрованы 10,28 см³ раствора NaOH с титром, равным 0,002000 г/см³. Вычислить массовую долю NH₄Cl во взятой навеске.

4. Навеска вещества 0,1680 г, содержащего 37,25 % гидрокарбоната натрия, обработана 30,00 см³ HCl молярной концентрацией 0,1000 моль/дм³ (К = 0,9984). Какой объем раствора NaOH молярной концентрацией 0,100 моль/дм³ (К = 1,1000) будет израсходован на титрование избытка HCl после удаления СО₂?

5. Навеска 2,1500 г смеси х.ч. Na₂HPO₄ и NaH₂PO₄·2H₂O обработана 25,00 см³ раствора HCl молярной концентрацией эквивалентов 0,1000 моль/дм³ (К = 1,2000). Остаток кислоты оттитрован в присутствии метилового оранжевого 17,50 см³ раствора NaOH молярной концентрацией 0,1000 моль/дм³. Рассчитать массовую долю Na₂HPO₄ и NaH₂PO₄·2H₂O в смеси.

6. К навеске 0,2014 г технического ZnO добавлено 50,00 см³ раствора H₂SO₄ молярной концентрацией 0,2400 моль/дм³. На титрование избытка кислоты израсходовали 31,95 см³ раствора NaOH молярной концентрацией эквивалентов 0,5000 моль/дм³ (К = 1,2500). Рассчитать массовую долю ZnO в образце.

7. Рассчитать массу хлорида аммония в 1 дм³ раствора, если к 50,00 см³ его добавили 30,00 см³ раствора NaOH молярной концентрацией 0,1000 моль/дм³ (К = 1,3410), нагрели раствор, удалили аммиак и избыток NaOH оттитровали 17,11 см³ серной кислоты с Т(H₂SO₄) = 0,009804 г/см³.

8. После разложения 0,3967 г аммонийной соли выделившийся аммиак поглощен 50,00 см³ соляной кислоты молярной концентрацией эквивалентов 0,1000 моль/дм³ (К = 1,2500). На титрование остатка кислоты израсходовано 13,30 см³ раствора NaOH молярной концентрацией 0,1120 моль/дм³. Рассчитать массовую долю азота в соли.

9. Навеску 2,0200 г цинковых белил растворили в 100 см³ серной кислоты молярной концентрацией 0,2000 моль/дм³ (К = 1,2275), затем избыток кислоты оттитровали 29,90 см³ раствора КОН молярной концентрацией 0,1280 моль/дм³. Рассчитать массовую долю оксида цинка в образце.

10. К 50,00 см³ H₂SO₄ с С(H₂SO₄) = 0,0950 моль/дм³ прибавлено 25,00 см³ раствора КОН неизвестной концентрации. Среда раствора при этом осталась кислой. На дотитровывание оставшейся кислоты затрачено 2,83 см³ раствора NaOH молярной концентрацией 0,1134 моль/дм³. Рассчитать К(КОН).

11. К 30,00 см³ соляной кислоты с неизвестной концентрацией добавили 25,00 см³ раствора КОН молярной концентрацией 0,1000 моль/дм³ (К = 0,8110). После этого раствор стал сильно щелочным. На титрование избытка щелочи израсходовано 2,15 см³ серной кислоты молярной концентрацией эквивалентов 0,1200 моль/дм³. Рассчитать титр соляной кислоты.

12. В 30 см³ HCl титром 0,005144 г/см³ пропущено некоторое количество газообразного аммиака. Затем избыток HCl был оттитрован 5,40 см³ раствора КОН, 1,00 см³ которого эквивалентен 1,20 см³ раствора HCl. Рассчитать массу поглощенного аммиака.

13. К раствору, содержащему 0,7500 г H₂C₂O₄·2H₂O, добавлено 25,00 см³ раствора КОН, а затем избыток последнего оттитрован 4,02 см³ раствора HCl с С(HCl) = 0,1000 моль/дм³ (К = 1,2490). Рассчитать титр раствора КОН.

14. Навеска карбоната кальция 1,5780 г растворена в 50,00 см³ соляной кислоты с С(HCl) = 0,1000 моль/дм³ (К = 1,0971). После растворения навески и удаления СО₂ раствор переведен в мерную колбу вместимостью 500,0 см³ и доведен до метки дистиллированной водой. На титрование 25,00 см³ полученного раствора расходуется 11,73 см³ раствора NaOH с титром, равным 0,004000 г/см³. Вычислить массовую долю СаСО₃ в навеске.

15. К 0,2220 г технического Na₂CO₃ добавлено 40,00 см³ серной кислоты с молярной концентрацией, равной 0,1000 моль/дм³ (К = 1,2000). После кипячения и удаления СО₂ избыток кислоты оттитрован 22,40 см³ раствора NaOH с С(NaOH) = 0,2500 моль/дм³. Рассчитать массовую долю примесей в Na₂CO₃.

16. Навеска СаСО₃ 0,1085 г растворена в 50,00 см³ раствора HCl с титром по кальцию, равным 0,002040 г/см³. Сколько см³ раствора КОН с С(КОН) = 0,1000 моль/дм³ (К = 1,0540) требуется добавить для нейтрализации остатка кислоты?

17. Какой объем серной кислоты молярной концентрацией 0,1000 моль/дм³ необходимо добавить к навеске Na₃PO₄, чтобы на обратное титрование избытка кислоты с метиловым оранжевым расходовалось 18,50 см³ раствора NaOH с С(NaOH) = 0,1000 моль/дм³ (К = 1,5000)?

18. Из навески 1,0100 г технического хлорида аммония при кипячении с концентрированным раствором щелочи выделен аммиак и поглощен 50,00 см³ серной кислоты молярной концентрацией 0,3000 моль/дм³ (К = 1,0400). Полученный раствор перенесли в мерную колбу вместимостью 250,00 см³ и довели до метки дистиллированной водой; 25,00 см³ этого раствора оттитровали 25,70 см³ раствора NaOH с Т(NaOH) = 0,002010 г/см³. Вычислить массовую долю NH₄Cl в пробе.

*19. К 1,2540 г смеси х.ч. солей Na₃PO₄·12H₂O и Na₂HPO₄ добавлено 20,00 см³ соляной кислоты с С(HCl) = 0,1000 моль/дм³ (К = 1,5000), и остаток ее оттитрован 15,50 см³ раствора NaOH по фенолфталеину. Рассчитать массовую долю указанных солей в смеси, если молярная концентрация раствора щелочи равна 0,1000 моль/дм³.

*20. Сколько см³ 0,1000 М раствора КОН израсходуется на титрование избытка кислоты после взаимодействия 0,3000 г вещества, содержащего 37,00 % NaCO₃ и 42 % NaOH, с 25,00 см³ раствора НCl молярной концентрацией эквивалентов 0,2000 моль/дм³ (К = 1,2000)?