Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
4875.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
13.11.2022
Размер:
795.46 Кб
Скачать

57

14.20. На анализ представлена проба соли желтого цвета. Испытания показали следующее:

- водный раствор светло-желтого цвета имеет рН 7;

-с Na2CO3 образует осадок;

-с HCl и H2SO4 осадков не образует;

-с NaOH образует осадок, нерастворимый в избытке реактива и аммиака;

-с K3[Fe(CN)6] образует осадок синего цвета;

-с реактивом Чугаева образует соединение красного цвета;

-с BaCl2 осадка не образует;

-с AgNO3 образует осадок бледно-желтого цвета, нерастворимый в кислотах и аммиаке;

-с хлорной водой (Cl2) в кислой среде при экстракции в бензольный слой окрашивает последний в оранжевый цвет.

Каков состав соли?

14.21. На анализ представлена проба соли фиолетового цвета. Испытания показали следующее:

- водный раствор грязно-фиолетового цвета имеет рН 7;

-с Na2CO3 осадка не образует, но гидролизуется;

-с HCl и H2SO4 осадков не образует;

-с NaOH образует осадок, растворимый в избытке реактива;

-с H2O2 в щелочной среде появляется желтое окрашивание раствора;

-с BaCl2 осадка не образует;

-с AgNO3 образует осадок белого цвета, нерастворимый в кислотах, растворимый в избытке аммиака.

Каков состав соли?

14.22. На анализ представлена проба соли белого цвета. Испытания показали следующее:

- водный раствор имеет рН 7;

-с Na2CO3 образует осадок;

-с HCl образует осадок, растворимый при нагревании;

-с H2SO4 образует белый осадок, нерастворимый в кислотах, растворимый в избытке щелочи;

-с NaOH образует белый осадок, растворимый в избытке щелочи;

58

-с K2CrO4 образует желтый осадок;

-с BaCl2 и AgNO3 осадков не образует;

-с дифениламином образует соединение темно-синего цвета;

-с KJ в кислой среде желтого окрашивания (J2) не появляется. Каков состав соли?

14.23. На анализ представлена проба соли розового цвета. Испытания показали следующее:

- водный раствор розового цвета имеет рН 7;

-с Na2CO3 образует осадок;

-с H2SO4 и HCl осадков не образует;

-с NaOH образует осадок голубого цвета, нерастворимый в избытке щелочи, растворимый в избытке аммиака в присутствии NH4Cl;

-с NH4NCS в присутствии этанола образует соединение сине-голубого цвета;

-с BaCl2 образует осадок белого цвета, нерастворимый в кислотах и щелочах;

-с AgNO3 осадка не образует.

Каков состав соли?

14.24. На анализ представлена проба соли белого цвета. Испытания показали следующее:

- кристаллы соли, внесенные в бесцветное пламя горелки, окрашивают его в фиолетовый цвет; - водный раствор соли имеет рН 7;

-с Na2CO3 осадка не образует;

-с Na2Pb[Cu(NO2)6] образует черные кубические кристаллы, наблюдаемые под микроскопом;

-с BaCl2 и AgNO3 образует белые осадки, растворимые в кислотах;

-с кислотами взаимодействует с выделением газа характерного запаха, при пропускании газа через раствор Ca(OH)2 наблюдается помутнение;

-обесцвечивает раствор иода и раствор KMnO4 в кислой среде.

Каков состав соли?

14.25. На анализ представлена проба соли белого цвета. Испытания показали следующее:

- водный раствор соли имеет рН 7; - с Na2CO3 образует осадок;

59

-с HCl и H2SO4 осадков не образует;

-с NaOH образует осадок, растворимый в избытке реактива;

-с 8-оксихинолином в присутствии ацетатного буфера образует желтый осадок;

-с ализарином образует осадок красного цвета;

-с BaCl2 образует белый осадок, нерастворимый в кислотах и щелочах. Каков состав соли?

14.26. На анализ представлена проба соли темно-зеленого цвета. Испытания показали следующее:

- водный раствор голубого цвета имеет рН 7;

-с Na2CO3 образует осадок;

-с H2SO4 и HCl осадков не образует;

-с NaOH образует осадок голубого цвета, растворимый в избытке реактива и раствора аммиака (с образованием соединения синего цвета);

-с K4[Fe(CN)6] образует красно-бурый осадок;

-с BaCl2 осадка не образует;

-с AgNO3 образует осадок бледно-желтого цвета, нерастворимый в кислотах и аммиаке, растворимый в Na2S2O3;

-с хлорной водой (Cl2) при экстракции в слой органического растворителя (бензола, хлороформа) окрашивает последний в оранжевый цвет.

Каков состав соли?

14.27. На анализ представлена проба соли белого цвета. Испытания показали следующее:

-водный раствор имеет рН ~ 7;

-с Na2CO3 образует осадок;

-с HCl и NaOH осадков не образует;

-с H2SO4 образует белый осадок, нерастворимый в кислотах и щелочах;

-с K2Cr2O7 в присутствии CH3COONa образует осадок желтого цвета;

-с FeCl3 окрашивания не наблюдается;

-с дифениламином наблюдается интенсивно – синее окрашивание;

-при действии KJ в кислой среде желто-бурой окраски J2 не наблюдается. Каков состав соли?

60

14.28. На анализ представлен образец соли белого цвета. Испытания показали следующее:

- при внесении кристаллов в бесцветное пламя горелки наблюдается желтое окрашивание; - водный раствор имеет рН 7;

-с реактивом Несслера реакция отрицательная;

-с K[Sb(OH)6] образуется белый осадок;

-с BaCl2 образуется осадок белого цвета, растворимый в HNO3;

-с кислотами газа не образует;

-при действии концентрированной H2SO4 и этанола образует летучее соединение, пламя которого имеет зеленый цвет.

Каков состав соли?

14.29. На анализ представлена проба соли бледно-зеленого цвета. Испытания показали следующее:

- водный раствор имеет рН 7;

-с Na2CO3 осадок образует;

-с HCl и H2SO4 осадков не образует;

-с NaOH образует осадок красно-бурого цвета, нерастворимый в избытке реактива и аммиаке;

-с K4[Fe(CN)6] образует осадок синего цвета;

-с NH4 NCS образует соединение кроваво-красного цвета;

-с BaCl2 образует осадок, нерастворимый в кислотах и щелочах;

-с AgNO3 не взаимодействует.

Каков состав соли?

14.30. На анализ представлена проба соли белого цвета. Испытания показали следующее:

- водный раствор имеет рН 7;

-с Na2CO3 осадок образует;

-с HCl и H2SO4 осадков не образует;

-с NaOH образует осадок желтого цвета, нерастворимый в избытке реактива;

-с NH4OH образует белый осадок, растворимый в концентрированном NH3 в присутствии NH4Cl;

61

-с KJ образует осадок оранжево-красного цвета, растворимый в избытке реактива;

-с BaCl2 осадка не образует;

-с AgNO3 образует белый творожистый осадок, растворимый в аммиаке. Каков состав соли?

Тема 15. Титриметрический анализ. Кислотно-основное титрование

По типу аналитической реакции различают методы кислотно-основного титрования, осаждения, комплексообразования и окисления-восстановления (редоксиметрия). В раздел титриметрического анализа включены задания по составлению необходимых уравнений реакций, определению фактора эквивалентности, выбору индикатора, расчету объемов концентрированных растворов или массы твердого вещества для приготовления и стандартизации титрантов, подготовки образца к анализу, расчету массовой доли определяемого компонента. В задания включены задачи на прямое, заместительное и обратное (по остатку) титрование с использованием методов отдельных навесок или пипетирования (равных долей). Индивидуальные задания выполняются по вариантам. Теоретический материал и расчетные формулы представлены в учебном пособии «Аналитическая химия», необходимые справочные данные имеются в Приложении данного учебного пособия.

15.1. Приготовление титрантов кислотно-основного титрования

В методе кислотно-основного титрования в качестве титрантов чаще всего применяют растворы HCl, H2SO4 и KOH. Стандартные растворы обычно готовят разбавлением концентрированных кислот или щелочей водой до требуемой концентрации. Концентрация раствора, приготовленного таким образом, будет лишь приблизительной, затем необходимо провести стандартизацию с помощью первичных стандартных веществ (ПСВ).

62

Пример 1. Требуется приготовить 500 см3 0,1 М раствора HСl из концентрированного (ρ = 1,179 г/см3). Указанной плотности соответствует 36% раствора HCl.

Решение. Вычисляют, какова молярная концентрация этого раствора по формуле

 

c (HCl) =

 

ωρ 10

;

 

М(HCl)

 

 

 

с (HCl) =

36 1,179 10

= 11,64 моль/дм3.

36,46

 

 

 

 

 

Рассчитывают объем 11,64 М раствора, необходимый для приготовления 500 см3 0,1 М раствора HCl, по формуле

сконц Vконц = сразб Vразб,

Vразб = 0,1 500 = 4,30 см3. 11,64

Этот объем отмеривают при помощи цилиндра или градуированной пробирки, помещают в склянку с водой, объем доводят до 500 см3. Затем необходимо выбрать первичное стандартное вещество (ПСВ) и установить точную концентрацию раствора.

Задания по этой теме даны в табл. 15.1.1.

Рассчитайте объем концентрированного раствора кислоты или щелочи, необходимый для приготовления титранта заданной концентрации и объема; подберите ПСВ для стандартизации; запишите соответствующее уравнение реакции; укажите индикатор для фиксирования точки эквивалентности.

63

Таблица 15.1.1

Приготовление титранта из концентрированного раствора

 

 

Название и

Объем

Плотность

Массовая доля

 

концентрация

конц. раствора

n/n

 

титранта (дм3)

ω (%)

 

 

титранта

(г/см3)

 

 

 

 

 

1

 

 

2

3

4

5

 

 

 

 

 

 

15.1.1

0,2

М HCl

0,50

1,030

6,433

 

 

 

 

 

 

15.1.2

0,05

М NaOH

3,00

1,445

41,55

 

 

 

 

 

 

15.1.3

0,1

М HCl

2,50

1,080

4,878

 

 

 

 

 

 

15.1.4

0,1

М KOH

1,00

1,370

37,65

 

 

 

 

 

 

15.1.5

0,25

М HCl

0,50

1,155

31,14

 

 

 

 

 

 

15.1.6

0,1

М NaOH

1,50

1,345

31,62

 

 

 

 

 

 

15.1.7

0,1

М HCl

1,00

1,130

26,20

 

 

 

 

 

 

15.1.8

0,05

М КОН

3,00

1,505

49,53

 

 

 

 

 

 

15.1.9

0,2

М HCl

1,50

1,095

19,41

 

 

 

 

 

 

15.1.10

0,05

М NaOH

3,00

1,380

35,01

 

 

 

 

 

 

15.1.11

0,2

М NaOH

0,50

1,185

16,89

 

 

 

 

 

 

15.1.12

0,1

М NaOH

2,50

1,155

14,18

 

 

 

 

 

 

15.1.13

0,1

н. H2SO4

1,00

1,540

63,81

15.1.14

0,05

н. H2SO4

0,50

1,285

37,95

15.1.15

0,20

М HCl

0,50

1,100

20,39

 

 

 

 

 

 

15.1.16

0,1

М КОН

1,50

1,295

30,68

 

 

 

 

 

 

15.1.17

0,2

М NaOH

2,00

1,050

4,65

 

 

 

 

 

 

15.1.18

0,1

М HCl

2,50

1,185

37,27

 

 

 

 

 

15.1.19

0,025 н. H2SO4

1,50

1,180

25,21

15.1.20

0,1

М HCl

0,50

1,060

10,06

 

 

 

 

 

 

15.1.21

0,1

М NaOH

2,50

1,045

4,20

 

 

 

 

 

 

15.1.22

0,05

М HCl

5,00

1,190

38,32

 

 

 

 

 

 

15.1.23

0,2

М КОН

1,00

1,105

11,56

 

 

 

 

 

 

15.1.24

0,1

н. H2SO4

1,50

1,170

23,95

15.1.25

0,025 н. H2SO4

2,50

1,660

74,22

15.1.26

0,05

М NaOH

1,00

1,080

7,38

 

 

 

 

 

 

15.1.27

0,05

М HClО4

1,00

1,110

17,45

15.1.28

0,1

М HCl

2,00

1,060

12,51

 

 

 

 

 

 

15.1.29

0,1

н. H2SO4

2,00

1.295

39,10

15.1.30

0,05

н. H2SO4

2,50

1,310

40,82

64

15.2.Расчетные задачи

15.2.1. Вычислите молярную концентрацию 10% раствора NH3∙H2O

(ρ = 0,958 г/см3).

15.2.2.Какой объем (см3) 20% раствора HCl (ρ = 1,098 г/см3) необходимо взять для приготовления 5 дм3 0,1 М раствора?

15.2.3.Какую массу навески буры Na2B4O7 ∙ 10 H2O следует взять для приготовления 200,0 см3 0,05 н. раствора?

15.2.4.Чему равен титр 0,1205 н. раствора H2SO4?

15.2.5.Сколько граммов КОН содержится в 200 см3 0,09200 М его раствора?

15.2.6.Чему равна молярная концентрация и титр раствора HNO3, если на титрование 20,00 см3 его израсходовали 15,00 см3 0,1200 М раствора NaOH?

15.2.7.Какова молярная концентрация соляной кислоты, если на 0,1734 г химически чистого Na2CO3 пошло 20,54 см3 этого раствора?

15.2.8.Навеску химически чистой (х. ч.) H2C2O4 ∙ 2H2O массой 0,6000 г растворили в мерной колбе вместимостью 100,0 см3. На титрование 20,00 см3 полученного раствора израсходовали 18,34 см3 NaOH. Определите

молярную концентрацию и титр раствора NaOH.

15.2.9.Определите молярную концентрацию раствора КОН, если на титрование 15,00 см3 его израсходовали 18,70 см3 раствора HCl, титр которого равен 0,002864 г/см3.

15.2.10.На титрование 50,00 см3 раствора Na2CO3, полученного растворением навески (х. ч.) его массой 0,5000 г в мерной колбе емкостью 200,0 см3, расходуется 24,00 см3 раствора серной кислоты. Вычислите: а) нормальную (эквивалентную) концентрацию раствора H2SO4; б) его титр; в) его титр по NaOH.

15.3.Расчет массы навески исследуемого образца и результатов анализа

Для анализа методом кислотно-основного титрования предлагаются твердые образцы (содержание 90 - 100%) кислот, оснований и гидролизующихся солей. Необходимо составить уравнение реакции взаимодействия определяемого компонента и соответствующего титранта, определить фактор эквивалентности, рассчитать массу навески для

65

титрования указанным способом, подобрать индикатор для фиксирования точки эквивалентности. По рассчитанной (до четвертого десятичного знака) массе навески, затраченному объему и концентрации титранта с учетом поправочного коэффициента нужно рассчитать массовую долю (в %) определяемого вещества.

Задания даны в табл. 15.3.1.

Таблица 15.3.1

Расчет массы навески и результатов анализа

 

 

Концентра

 

Прием

Израсход

 

Определяемое

 

титрования.

 

ция

 

ованный

соединение.

«К»

Объемы колб

титранта

объем

n/n

Молярная масса

титранта

(Vобщ), аликвот (Va),

с(1/z)

титрант

 

(г/моль)

 

теоретический по

 

(моль/дм3)

 

а (см3)

 

 

 

бюретке (Vт) (см3)

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

 

 

 

 

 

 

15.3.1

H2C2O4

 

 

Пипетирование

 

 

щавелевая

0,1

0,9960

Vобщ = 200,0

19,62

 

кислота

 

 

Va = 20,00

 

 

М = 90,035

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.3.2

H2C2H4O4

 

 

Пипетирование

14,75

 

янтарная кислота

0,05

1,005

Vобщ = 250,0

 

 

 

 

 

Va = 15,00

 

 

 

 

 

 

 

15.3.3

K2CO3

0,1

1,009

Пипетирование

14,65

 

М = 138,206

 

 

Vобщ. = 200,0

 

 

 

 

 

Vа = 15,00

 

 

 

 

 

 

 

15.3.4

Ba(OH)2 ∙ 8H2O

 

 

Отдельные

14,90

 

М = 315,48

0,1

0,9982

навески

 

 

 

 

 

Vm = 15,00

 

 

 

 

 

 

 

15.3.5

H2C4H4O6

 

 

Пипетирование

10,03

 

винная кислота

0,1

0,9910

Vобщ = 100,0

 

 

М = 150, 087

 

 

Va = 10,00

 

 

 

 

 

 

 

15.3.6

Na2B4O7

 

 

Отдельные

14,70

 

М = 201,22

0,2

1,008

навески

 

 

 

 

 

Vm = 15,00

 

 

 

 

 

 

 

66

Продолжение табл.15.3.1

1

2

3

4

5

6

 

 

 

 

 

 

15.3.7

H2C4H4O5

 

 

Отдельные

19,83

 

яблочная

0,2

1,003

навески

 

 

кислота

 

 

Vm = 20,00

 

 

М = 134,089

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.3.8

KHCO3

0,2

0,9910

Пипетирование

20,05

 

М = 100,115

 

 

Vобщ = 200,0

 

 

 

 

 

Va = 20,00

 

 

 

 

 

 

 

15.3.9

С6H5COOH

 

 

Пипетирование

 

 

бензойная

0,1

0,9880

Vобщ = 200,0

14,95

 

кислота

 

 

Va = 15,00

 

 

М = 122,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.3.10

Ca(OH)2

 

 

Пипетирование

 

 

М = 74,09

0,1

0,9912

Vобщ = 250,0

19,93

 

 

 

 

Va = 20,00

 

 

 

 

 

 

 

15.3.11

HC3H5O3

 

 

Пипетирование

 

 

молочная

0,2

0,9982

Vобщ = 200,0

14,95

 

кислота

 

 

Va = 15,00

 

 

М = 90,08

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.3.12

NaHCO3

 

 

Пипетирование

 

 

М = 84,007

0,2

1,010

Vобщ = 100,0

9,73

 

 

 

 

Va = 10,00

 

 

 

 

 

 

 

15.3.13

H2NC6H4COOH

 

 

Отдельные

 

 

аминобензойная

0,2

0,9735

навески

20,12

 

кислота

 

 

Vm = 20,00

 

 

М = 137,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.3.14

Na2CO3 ∙ 10 H2O

 

 

Отдельные

 

 

М = 286,141

0,2

1,007

навески

19,65

 

 

 

 

Vm = 20,00

 

 

 

 

 

 

 

15.3.15

KHC8H4O6

 

 

Отдельные

 

 

Гидрофталат

0,1

0,9931

навески

14,95

 

калия

 

 

Vm = 15,00

 

 

М = 286,141

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

67

Продолжение табл. 15.3.1

1

2

3

4

5

6

 

 

 

 

 

 

15.3.16

ССl3COOH

 

 

Пипетирование

 

 

Трихлоруксусная

0,1

0,9832

Vобщ = 100,0

15,05

 

кислота

 

 

Va = 15,00

 

 

М = 163,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.3.17

LiOH

 

 

Пипетирование

 

 

М = 23,95

0,5

1,012

Vобщ = 200,0

19,67

 

 

 

 

Va = 20,00

 

 

 

 

 

 

 

15.3.18

H3C6H5O7

 

0,9973

Отдельные

 

 

лимонная кислота

0,2

 

навески

14,92

 

М = 192,13

 

 

Vm = 15,00

 

 

 

 

 

 

 

15.3.19

Li2CO3

 

 

Пипетирование

 

 

М = 73,89

0,2

1,002

Vобщ = 200,0

19,63

 

 

 

 

Va = 20,00

 

 

 

 

 

 

 

15.3.20

NaKC4H4O6

0,1

0,9915

Отдельные

 

 

4H2O тартрат

 

 

навески

14,87

 

натрия, калия

 

 

Vm = 15,00

 

 

М = 282,221

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.3.21

КОН

 

 

Пипетирование

 

 

М = 74,09

0,2

0,9832

Vобщ = 200,0

19,72

 

 

 

 

Va = 20,00

 

 

 

 

 

 

 

15.3.22

С6H5ONa

 

 

Отдельные

14,56

 

фенолят натрия

0,5

1,004

навески

 

 

М = 116,0

 

 

Vm = 15,00

 

 

 

 

 

 

 

15.3.23

Са(ОН)2

 

 

Пипетирование

 

 

М = 74,09

0,2

1,022

Vобщ = 200,0

19,32

 

 

 

 

Va = 20,00

 

 

 

 

 

 

 

15.3.24

Ва(ОН)2

 

 

Пипетирование

19,85

 

М = 171,34

0,1

0,9952

Vобщ = 200,0

 

 

 

 

 

Va = 20,00

 

 

 

 

 

 

 

15.3.25

H2C2O4 ∙ 2H2O

 

 

Отдельные

 

 

щавелевая

0,5

1,011

навески

14,73

 

кислота

 

 

Vm = 15,00

 

 

М = 126,066

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.3.26

Na2CO3

 

 

Пипетирование

 

 

М = 105,989

0,1

0,9852

Vобщ = 200,0

20,05

 

 

 

 

Va = 20,00

 

68

Окончание табл. 15.3.1

1

2

3

4

5

6

 

 

 

 

 

 

15.3.27

Sr(OH)2 ∙ 8H2O

 

 

Отдельные

 

 

М = 265,76

0,2

1,015

навески

14,73

 

 

 

 

Vm = 15,00

 

 

 

 

 

 

 

15.3.28

Na2C2H4O6 ∙ 2H2O

 

 

Отдельные

 

 

тартрат натрия

0,1

0,9951

навески

14,95

 

М = 230,082

 

 

Vm = 15,00

 

 

 

 

 

 

 

15.3.29

NaHC2O4∙ H2O

 

 

Пипетирование

 

 

гидрооксалат

0,2

1,022

Vобщ = 200,0

19,75

 

натрия

 

 

Va = 20,00

 

 

М = 130,033

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.3.30

K2C2O4 ∙ H2O

 

 

Пипетирование

 

 

оксалат калия

0,1

0,9935

Vобщ = 200,0

19,97

 

М = 184,231

 

 

Va = 20,00

 

 

 

 

 

 

 

15.4. Расчетные задачи

15.4.1.Чему равна масса H2SO4, содержащейся в растворе, если на ее титрование расходуется 23,50 см3 раствора NaOH с титром 0,005764 г/см3?

15.4.2.Какова массовая доля (в %) Na2CO3 в образце технической соды, если на нейтрализацию навески ее массой 0,2648 г затрачено 24,44 см3 0,1972 н. раствора H2SO4?

15.4.3.На титрование раствора, содержащего 3,1580 г технического КОН, израсходовали 27,45 см3 раствора соляной кислоты с титром по NaOH 0,07862 г/см3. Вычислите массовую долю (в %) КОН в образце.

15.4.4.Навеску Na2CO3 массой 0,1285г растворили в воде, добавили 25,00 см3 0,2034 М раствора HCl и избыток кислоты оттитровали 23,42 см3 0,1256 М

раствора NaOH. Рассчитайте массовую долю (в %) примесей в соде.

15.4.5.Навеска технического (NH4)2SO4 массой 1,6160 г растворена в мерной колбе емкостью 250,00 см3. При кипячении 25,00 см3 полученного

69

раствора с концентрированным раствором щелочи выделяющийся аммиак поглощен титрованным раствором H2SO4. Избыток H2SO4 оттитрован NaOH. Вычислите массовую долю (в %) NH3 в (NH4)2SO4, если для поглощения было взято 40,00 см3 0,1020 н. раствора H2SO4, а на обратное титрование израсходовано 17,00 см3 0,09600 М раствора NaOH.

15.4.6.Рассчитайте массовую долю (в %) Na2B4O7 ∙ 10H2O в загрязненном образце, если на навеску массой 0,8750 г при титровании расходуется

20,40 см3 0,2120 М раствора HCl.

15.4.7.На титрование соды, массой 0,3240 г , растворенной в произвольном объеме воды, израсходовали 32,54 см3 0,1594 М раствора HCl. Вычислите массовую долю (в %) Na2CO3 в образце.

15.4.8.Навеска кристаллического карбоната натрия массой 7,2860 г растворена в мерной колбе вместимостью 250,0 см3. На титрование 25,00 см3 полученного раствора расходуется 22,75 см3 серной кислоты с титром 0,01020 г/см3. Вычислите массовую долю (в %) Na2CO3 в образце.

15.4.9.В мерной колбе на 200,0 см3 растворено 4,8530 г концентрированной азотной кислоты. На титрование 25,00 см3 полученного раствора израсходовано 20,00 см3 0,2 М раствора NaOH (К = 1,044). Вычислите массовую долю (в %) HNO3 в образце.

15.4.10.Стеклянную ампулу с навеской азотной кислоты массой 2,0100 г разбили и развели в произвольном объеме воды. К раствору добавили 25,00 см3 1,0100 М раствора NaOH. Оставшуюся после реакции щелочь оттитровали 5,02 см3 0,7470 М раствора HCl. Вычислите массовую долю (в%) HNO3 в образце.

15.4.11.В мерную колбу вместимостью 500,0 см3 поместили 20,00 см3 соляной кислоты (ρ = 1,120 г/см3). Объем довели водой до метки. На титрование 15,00 см3 полученного раствора расходуется 20,15 см3 раствора

70

гидроксида калия с титром 0,01854 г/см3. Какова массовая доля (в %) HCl в исходном растворе?

15.4.12.Вычислите массовую долю (в %) Na2CO3 в растворе (ρ = 1,050 г/см3), если на 20,00 см3 его при титровании до CO2 затрачено 33,45 см3 0,5700 М раствора HCl.

15.4.13.Вычислите массу H3PO4 в растворе, еcли на его титрование затрачено 25,50 см3 0,2 М раствора NaOH (К = 0,9985).

15.4.14.В мерной колбе объемом 500,0 см3 растворено неизвестное количество NaOH. На титрование 25,00 см3 этого раствора расходуется 22,50 см3 раствора HCl с титром 0,003646 г/см3. Вычислите массу КОН, содержащуюся в 500 см3.

15.4.15.Навеску соли аммония массой 1,000 г обработали избытком концентрированного раствора NaOН. Выделившийся аммиак поглотили 50,00 см3 1,072 М раствором HCl и избытом кислоты оттитровали 25,40 см3

раствора NaOH (ТNaOH = 0,004120 г/см3). Вычислите массовую долю (в %) NH3 в образце.

15.4.16. На титрование раствора, полученного из навески щавелевой кислоты массой 0,1371 г, израсходовано 22,10 см3 0,09842 М NaOH. Определите массовую долю (в %) H2C2O4 · 2H2O в образце.

Тема 16. Перманганатометрия

Перманганатометрический метод анализа основан на реакции KMnO4 с восстановителями преимущественно в кислой среде.

MnO4- + 5ē + 8H+ = Mn2+ + 4H2O;

E0 = 1,51 В.

Молярная масса эквивалента окислителя или восстановителя зависит от числа принимаемых или отдаваемых электронов в данной реакции и

71

численно равна молярной массе, умноженной на фактор эквивалентности. Так, для KMnO4

М(1/5 KMnO4) = M(KMnO4) ∙ 15 .

16.1. Составьте уравнения реакций перманганатометрического определения соединений: (NH4)2Fe(SO4)2; (NH4)2C2O4; Na3AsO3; KNO2; H2O2; Na2SO3.

Рассчитайте соответствующие факторы эквивалентности.

16.2. Расчетные задачи

16.2.1.Сколько граммов х.ч. H2C2O4 · 2H2O необходимо взять для приготовления 100,00 см3 0,05 н. раствора щавелевой кислоты и чему

равен титр этого раствора?

16.2.2.На титрование 0,1085 х.ч. Na2C2O4 в кислой среде затрачено 21,15 см3 раствора KMnO4. Рассчитайте нормальную концентрацию KMnO4 и

T(KMnO4/Fe).

16.2.3.0,2000 г технического сульфата железа растворили в колбе на 100,0 см3. На титрование 10,00 см3 полученного раствора пошло 9,00 см3 KMnO4 c T(KMnO4/FeSO4) равным 0,001520 г/см3. Рассчитайте массовую долю ( в %) чистого FeSO4 в образце.

16.2.4.Какова массовая доля (в %) H2O2 в растворе, если 15,00 см3 раствора H2O2 (ρ = 1,05 г/см3) разбавили в мерной колбе на 250,0 см3 и на титрование 20,00 см3 полученного раствора пошло 36,25 см3 0,05250 н.

KMnO4?

16.2.5. Навеску Na2SO3 массой 0,6328 г растворили в мерной колбе вместимостью 100,0 см3. На титрование 10,00 см3 раствора затрачено 19,80 см3

72

раствора KMnO4, титр которого равен 0,001550 г/см3. Рассчитайте массовую долю (в %) Na2SO3 в образце.

16.2.6. Навеску NaNO2 массой 0,3452 г растворили в мерной колбе на 100,0 см3. На 20,00 см3 0,1150 н. KMnO4 пошло 23,00 см3 раствора NaNO2. Рассчитайте массовую долю (в %) NaNO2 в образце.

16.2.15.Какую массу навески Na2C2O4 требуется взять, чтобы на титрование ее пошло 20,00 см3 0,1 н. KMnO4?

16.2.16.Навеска известняка массой 0,1602 г была растворена в соляной кислоте, после чего Ca2+ осадили в виде CaC2O4; промытый осадок был растворен в разбавленной серной кислоте и оттитрован 20,75 см3 раствора KMnO4, титр которого по CaCO3 равен 0,006021 г/см3. Рассчитайте массовую долю (в %) CaCO3 в известняке.

16.2.17.Навеску NaNO2 массой 0,3501 г растворили в мерной колбе на 200,0 см3. 10,00 см3 0,05025 н. KMnO4 поместили в колбу для титрования, добавили раствора H2SO4 и титровали раствором NaNO2. На титрование затратили 10,55 см3 раствора NaNO2. Определите массовую долю (в %) NaNO2.

16.2.18.Какую массу навески соли Мора (NH4)2Fe(SO4)2 · 6H2O необходимо взять, чтобы на титрование ее пошло 20,00 см3 0,05 н. KMnO4?

16.2.19.Сколько г KMnO4 следует взять для приготовления 2 дм3 раствора с титром равным 0,003160 г/см3?

16.2.20.Навеску Na2SO3 массой 1,2642 г растворили в мерной колбе на 200,0 см3. К 10,00 см3 полученного раствора добавили 20,00 см3 0,05 н.

KMnO4 (К = 1,003) и серную кислоту. Остаток не вступившего в реакцию KMnO4 оттитровали 11,10 см3 0,05 н. (NH4)2C2O4 (K = 0,9982). Рассчитайте массовую долю (в %) Na2SO3 в образце.

73

16.2.21.Рассчитайте для 0,1 н. KMnO4: а) молярную концентрацию; б) титр; в) титр по железу.

16.2.22.На 20,00 см3 раствора H2C2O4 расходуется 19,67 см3 KMnO4 с титром 0,003152 г/см3. Сколько граммов H2C2O4 содержится в анализируемой пробе?

16.2.23.Навеску As2O3 массой 1,9970 г растворили в NaOH в мерной колбе на 200,0 см3, объем довели водой до метки (получили Na3AsO3). 15,00 см3 раствора перенесли в колбу для титрования, добавили кислоты и оттитровали 0,1 н. KMnO4 (К = 0,9935). На титрование пошло 14,85 см3 титранта. Рассчитайте массовую долю (в %) As2O3 в образце.

16.2.24.Какова массовая доля (в %) H2O2 в растворе, если 10,00 см3 раствора H2O2 (ρ = 1,16 г/см3) разбавили в мерной колбе на 200,0 см3 и на титрование 20,00 см3 полученного раствора пошло 40,55 см3 0,05112 н. KMnO4?

16.2.25.Какова массовая доля (в %) Fe в соли FeSO4 · 7H2O, если для титрования навески массой 0,5522 г соли в кислой среде затрачено 19,65 см3

0,1005 н. KMnO4?

16.2.26.30 см3 раствора CaCl2 обработали раствором (NH4)2C2O4, осадок CaC2O4 промыли водой, растворили в разбавленной серной кислоте и оттитровали 0,05098 н. KMnO4. На титрование пошло 22,15 см3 титранта. Определите массу (г) Са в исследуемой пробе.

16.2.27.Какой объем 0,1 н. раствора KMnO4 пойдет на титрование 0,1512 г

х.ч. Na2C2O4?

16.2.28.Вычислите массу навески H2C2O4 · 2H2O, чтобы на ее титрование расходовалось 11,00 см3 0,05 н. раствора KMnO4.

16.2.29.Плотность раствора KClO3 составляет 1,02 г/см3. К 2,50 см3 этого раствора прибавлено 25,00 см3 0,1200 М раствора FeSO4, на титрование

74

остатка FeSO4 пошло 4,95 см3 0,1100 н. KMnO4. Вычислите массовую долю KClO3 в растворе.

16.2.30. На титрование 0,2164 г х.ч. Na2C2O4 в кислой среде затрачено 42,30 см3 раствора KMnO4. Рассчитайте нормальную (эквивалентную) концентрацию KMnO4 и Т(KMnO4/H2O2).

Тема 17 Иодометрия

Основу иодометрического метода составляет полуреакция:

J2 + 2ē = 2 J-; Е0 = 0,54В.

Судя по численному значению стандартного потенциала пары J2/2J-, свободный йод J2 является окислителем средней силы, а иодид-ион J- – средним по силе восстановителем. Это обстоятельство, а также хорошая обратимость процесса позволяют применять метод иодометрии для определения восстановителей, стандартный потенциал которых меньше 0,54В и окислителей, потенциал которых выше потенциала пары иода. В первом случае используют прямое или обратное титрование, во втором – заместительное. Кроме иода, вторым титрантом метода служит тиосульфат натрия (Е0S4O62-/2S2O32- = 0,09В). Взаимодействие иода и тиосульфата натрия протекает по уравнению

J2 + 2 Na2S2O3 = 2NaJ + Na2S4O6.

17.1. Составьте уравнения реакций иодометрического определения соединений, перечисленных в табл. 17.1.1. Определите фактор эквивалентности соединения; укажите способ титрования (прямое, реверсивное, обратное, заместительное); приведите расчетную формулу для нахождения массовой доли (в %) определяемого вещества, используя прием пипетирования.

75

Таблица 17.1.1

Соединения для йодометрического определения

Формула

Полуреакция

Е0(В)

n/n

соединения

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

 

 

 

 

17.1.1

H2O2

H2O2 + 2H+ + 2ē = 2H2O

1,77

17.1.2

H2S

S + 2H+ + 2ē = H2S

0,14

17.1.3

NaAsO2

H3AsO4 + 2H+ + 2ē = HAsO2 + 2H2O

0,56

17.1.4

Cl2

Cl2 + 2ē = 2Cl-

1,359

17.1.5

K4[Fe(CN)6]

[Fe(CN)6]3- + ē = [Fe(CN)6]4-

0,364

17.1.6

K2Cr2O7

Cr2O72- + 14H+ + 6ē = 2Cr3+ + 7H2O

1,33

17.1.7

SnCl2

Sn4+ + 2ē = Sn2+

0,15

17.1.8

KJO3

2JO3- + 12H+ + 10ē = J2 + 6H2O

1,19

17.1.9

CuSO4

Cu2+ + J- + ē = CuJ↓

0,86

17.1.10

MnO2

MnO2 + 4H+ + 2ē = Mn2+ + 2H2O

1,23

17.1.11

NaNO2

NO2- + 2H+ + ē = NO + H2O

0,98

17.1.12

Na2SO3

SO42- + 4H+ + 2ē = H2SO3 + H2O

0,17

17.1.13

Na2S2O8

S2O82- + 2ē = 2SO42-

0,2

17.1.14

KClO3

ClO3- + 6H+ + 6ē = Cl- + 3H2O

1,45

17.1.15

PbO2

PbO2 +4H+ + 2ē = Pb2+ + 2H2O

1,455

17.1.16

Br2

Br2 + 2ē = 2Br-

1,087

17.1.17

KMnO4

MnO4- + 8H+ + 5ē = Mn2+ + 4H2O

1,51

17.1.18

JCl

2JCl + 2ē = J2 +2Cl-

1,19

17.1.19

JBr

2JBr +2ē = J2 + 2Br-

1,02

17.1.20

NaBrO3

BrO3- + 6H+ + 6ē = Br- + 3H2O

1,45

17.1.21

Na2S

S + 2ē = S2-

- 0,464

17.1.22

NaClO

2HClO + 2H+ + 2ē = Cl2 + 2H2O

1,63

17.1.23

Fe2(SO4)3

Fe3+ + ē = Fe2+

0,77

17.1.24

NaJO

2HJO + 2H+ + 2ē = J2 + 2H2O

1,45

17.1.25

NaSbO2

SbO3- + H2O + 2ē = SbO2- + 2OH-

- 0,43

17.1.26

NaBrO

HBrO + H+ + 2ē = Br- + H2O

1,34

17.1.27

HClO4

ClO4- + 8H+ + 8ē = Cl- + 4H2O

1,38

17.1.28

Na2S2O3

S4O62- + 2 ē = 2S2O32-

0,09

17.1.29

NaClO2

HClO2 + 3H+ + 4ē = Cl- + 2H2O

1,56

17.1.30

KBrO3

2BrO3- + 12H+ + 10ē = Br2+ 6H2O

1,52

76

17.2. Рассчитайте объем и массу раствора H2O2, необходимые для подготовки образца к анализу по данным табл. 17.2.1. Для получения ответа необходимо предварительно рассчитать нормальную концентрацию (эквивалентную) исходного раствора.

Таблица 17.2.1

Подготовка раствора пероксида водорода к анализу

Плотность раствора

Массовая доля

Концентрация

Объем мерной

n/n

ρ (г/см3)

ω (в %)

титранта с (1/z)

колбы (см3)

1

2

3

4

5

 

 

 

 

 

17.2.1

1,0058

2

0,200

100,0

 

 

 

 

 

17.2.2

1,1536

40

0,020

250,0

 

 

 

 

 

17.2.3

1,0131

4

0,100

100,0

 

 

 

 

 

17.2.4

1,0351

10

0,050

200,0

 

 

 

 

 

17.2.5

1,0204

6

0,100

100,0

 

 

 

 

 

17.2.6

1,0425

12

0,050

250,0

 

 

 

 

 

17.2.7

1,0277

8

0,200

200,0

 

 

 

 

 

17.2.8

1,1327

35

0,050

200,0

 

 

 

 

 

17.2.9

1,0499

14

0,100

100,0

 

 

 

 

 

17.2.10

1,0649

18

0,050

250,0

 

 

 

 

 

17.2.11

1,1122

30

0,025

250,0

 

 

 

 

 

17.2.12

1,0574

16

0,050

200,0

 

 

 

 

 

17.2.13

1,0725

20

0,100

100,0

 

 

 

 

 

17.2.14

1,0649

18

0,025

250,0

 

 

 

 

 

17.2.15

1,0802

22

0,100

200,0

 

 

 

 

 

17.2.16

1,1040

28

0,020

250,0

 

 

 

 

 

17.2.17

1,0939

26

0,050

200,0

 

 

 

 

 

17.2.18

1,0880

24

0,025

250,0

 

 

 

 

 

17.2.19

1,0058

2

0,250

500,0

 

 

 

 

 

17.2.20

1,0131

4

0,500

100,0

 

 

 

 

 

17.2.21

1,0277

8

0,100

250,0

 

 

 

 

 

17.2.22

1,1536

40

0,050

500,0

 

 

 

 

 

17.2.23

1,0499

14

0,200

100,0

 

 

 

 

 

17.2.24

1,0725

20

0,050

200,0

 

 

 

 

 

17.2.25

1,0204

6

0,250

100,0

 

 

 

 

 

77

 

 

 

 

Окончание табл. 17.2.1

1

2

3

4

 

5

 

 

 

 

 

 

17.2.26

1,1122

30

0,010

 

500,0

 

 

 

 

 

 

17.2.27

1,1536

40

0,100

 

100,0

 

 

 

 

 

 

17.2.28

1,0131

4

0,200

 

500,0

 

 

 

 

 

 

17.2.29

1,0649

18

0,025

 

500.0

 

 

 

 

 

 

17.2.30

1,0880

24

0,020

 

200,0

 

 

 

 

 

 

17.3. Расчетные задачи

17.3.1.Навеска х.ч. K2Cr2O7 массой 0,1936 г растворена в воде, раствор подкислили и после добавления KJ выделившийся иод оттитровали 33,61 см3 раствора Na2S2O3. Рассчитайте эквивалентную концентрацию раствора тиосульфата натрия.

17.3.2.Навеску сульфида натрия массой 3,9050 г растворили в мерной колбе на 500,0 см3. К 20,00 см3 полученного раствора прилили 40,00 см3

раствора иода (поправочный коэффициент 0,9342 к 0,1 н. J2). На титрование избытка иода израсходовали 4,25 см3 тиосульфата натрия («К» равен 0,9520 к 0,1 н. Na2S2O3). Какова массовая доля (в %) Na2S в образце?

17.3.3.Рассчитайте массовую долю (в %) MnO2 в навеске руды массой 0,3710 г, если на титрование иода, выделившегося при взаимодействии с раствором, содержащем избыток иодида калия и кислоты, пошло 24,41 см3 0,2217 М раствора тиосульфата натрия.

17.3.4.Сколько граммов K2Cr2O7 содержится в растворе, если при прибавлении к нему избытка KJ и Н2SO4 на титрование выделившегося иода израсходовано 15,00 см3 0,1 М раствора Na2S2O3?

17.3.5. Определите массу J2 в растворе, если на титрование пошло 10,30 см3 раствора тиосульфата натрия (T Na2S2O3/J2 = 0,01290 г/cм3).

78

17.3.6.Сколько граммов чистого K2Cr2O7 потребуется для приготовления 200,0 см3 0,1 н. его раствора?

17.3.7.Для установки титра 0,1 М раствора тиосульфата натрия методом

отдельных навесок взято 0,1190 г х.ч. K2Cr2O7. Достаточен ли для титрования объем бюретки в 50,0 см3?

17.3.8.Для установки титра тиосульфата натрия взята навеска массой 0,2486 г х.ч. K2Cr2O7 и растворена в мерной колбе на 500,0 см3. На титрование 25,00 см3 этого раствора после прибавления HCl и KJ расходуется в среднем 25,05 см3 раствора тиосульфата натрия. Найдите эквивалентную концентрацию и титр раствора тиосульфата натрия.

17.3.9.Навеска сульфита натрия массой 7,3460 г растворена в мерной колбе на 1000,0 см3. Полученным раствором титруется 20,00 см3 раствора иода, нормальная концентрация которого 0,05440 моль/дм3. На титрование расходуется 23,15 см3 анализируемого раствора. Найдите массовую долю (в%) Na2SO3 в образце.

17.3.10.Из 25,00 см3 хлорной воды (Cl2) при взаимодействии с KJ выделился иод, на титрование которого израсходовано 20,10 см3 0,1100 М раствора тиосульфата натрия. Сколько граммов хлора содержится в 1 дм3

хлорной воды?

17.3.11.Навеска руды, содержащей MnO2, массой 0,200 г была обработана избытком концентрированной соляной кислоты. Образовавшийся при этом

Cl2 был отогнан и поглощен раствором KJ. Выделившейся при этом J2 был оттитрован 0,05200 М раствором Na2S2O3, и его израсходовано 42,50 см3. Какова массовая доля (в %) MnO2 в руде?

17.3.12.Для определения H2S к 25,00 см3 его раствора прибавили 50,00 см3 0,01960 н. раствора иода, после чего избыток не вошедшего в реакцию иода

79

оттитрован 0,02040 М раствором тиосульфата натрия, которого затрачено 11,00 см3. Сколько граммов H2S содержится в 1 дм3 исследуемого раствора?

17.3.13.Рассчитайте массу J2 в анализируемом растворе, если на его титрование затрачено 19,30 см3 0,1120 М раствора тиосульфата натрия.

17.3.14.К навеске х.ч. K2Cr2O7 массой 0,1122 г добавили в избытке раствор KJ и HCl. На титрование выделившегося иода пошло 22,35 см3 раствора Na2S2O3. Вычислите эквивалентную концентрацию раствора тиосульфата натрия и его титр по иоду.

17.3.15.К подкисленному серной кислотой раствору иодида калия добавили 20,00 см3 0,1085 н. раствора KMnO4. На титрование выделившегося иода пошло 23,45 см3 раствора тиосульфата натрия.

Вычислите эквивалентную концентрацию тиосульфата натрия.

17.3.16.Рассчитайте массовую долю (в %) меди в руде по следующим данным: из 0,1200 г руды медь после ряда операций переведена в раствор в виде Cu2+, при добавлении к этому раствору KJ выделился иод, на титрование которого пошло 13,80 см3 тиосульфата натрия с титром по меди 0,006500 г/см3.

17.3.17.Рассчитайте массу KJO3 в растворе, если на титрование иода, выделившегося в растворе при добавлении иодида калия и кислоты, затрачено 20,75 см3 0,1012 М раствора Na2S2O3.

17.3.18.Рассчитайте массу иода в анализируемом растворе, если на титрование затрачено 19,50 см3 раствора тиосульфата натрия, 1,00 см3 которого эквивалентен 0,001270 г иода.

17.3.19.Рассчитайте эквивалентную концентрацию раствора иода, если для титрования раствора, приготовленного из 0,2539 г чистого оксида мышьяка (III), требуется 37,12 см3 раствора иода.

80

17.3.20. Реакция между гипохлорит- и иодид-ионами в кислой среде

ClO- + 2J- + 2H+ = Cl- + J2 + H2O

лежит в основе методики определения «свободного» хлора в отбеливающих порошках и растворах. Пробу раствора отбеливателя массой 2,6220 г обработали избытком KJ, подкислили серной кислотой и образующийся J2 оттитровали 0,1109 М раствором тиосульфата натрия, для чего потребовалось 35,58 см3 титранта. Рассчитайте массовую долю «сводного» хлора в пробе отбеливателя.

17.3.21.Пробу инсектицида, содержащего мышьяк массой 0,4192 г, обработали соляной кислотой и восстановителями; мышьяк перегнали в

виде AsCl3 в приемник с дистиллированной водой; кислоту нейтрализовали содой; раствор оттитровали 37,06 см3 0,08978 н. раствором иода. Рассчитайте массовую долю (в %) As2O3 в пробе.

17.3.22.Аскорбиновую кислоту во фруктовом напитке определяли методом иодометрии. К подкисленной пробе объемом 100,00 см3 добавили 20,00 см3 0,01041 н. раствора иода, через 2 минуты аскорбиновая кислота окислилась до дегидроаскорбиновой кислоты:

C6H8O6 + J2 = C6H6O6 + 2H+.

C6H8O6 – 2ē = C6H6O6 + 2H+.

Избыток непрореагировавшего иода оттитровали 0,009744 М раствором тиосульфата натрия, которого пошло 5,25 см3. Рассчитайте массу (в мг) аскорбиновой кислоты в 100 см3 фруктового напитка.

17.3.23. Для установки титра тиосульфата натрия взята навеска х.ч. меди массой 0,1125 г, медь превратили в раствор CuSO4, который обработали иодидом калия

81

2CuSO4 + 4KJ = 2CuJ↓ + J2 + 2K2SO4.

Выделившийся иод оттитровали исследуемым раствором тиосульфата натрия, которого израсходовано 18,99 см3. Вычислите: а) титр тиосульфата натрия; б) титр его по Cu; в) титр его по J2.

17.3.24.К 5,00 см3 раствора H2O2 (ρ = 1, 0102 г/см3) добавили KJ и кислоту, выделившийся иод оттитровали 0,1208 М раствором тиосульфата натрия, которого пошло 18,70 см3. Какова массовая доля (в %) H2O2 в образце?

17.3.25.К 10,00 см3 подкисленного раствора H2S (ρ = 1,022 г/см3) добавили 25,00 см3 0,1005 н. раствора иода. Избыток иода оттитровали

тиосульфатом натрия («К» 0,998 к 0,1 М раствору), на титрование затрачено 15,00 см3. Определите массовую долю (в %) H2S в образце.

17.3.26.Навеску иодида калия массой 4,3780 г растворили в мерной колбе вместимостью 200,0 см3. На титрование 20,00 см3 полученного раствора после обработки окислителем израсходовали 23,16 см3 раствора тиосульфата натрия с титром по дихромату калия TNa2S2O3/ K2Cr2O7 0,005248 г/см3. Рассчитайте массовую долю KJ в образце.

17.3.27.При установке титра раствора тиосульфата натрия навеску х.ч. K2Cr2O7 массой 1,1780 растворили в мерной колбе вместимостью 250,0 см3. На титрование 25,00 см3 приготовленного раствора после добавления KJ и кислоты затрачено 23,36 см3 раствора тиосульфата натрия. Рассчитайте эквивалентную концентрацию и титр раствора тиосульфата натрия.

17.3.28.К подкисленному раствору H2O2 прибавили избыточное количество KJ, выделившийся J2 оттитровали 22,40 см3 0,1010 М Na2S2O3. Какая масса H2O2 содержалась в растворе?

17.3.29.Навеску технического FeCl3 массой 4,2081 г растворили в мерной колбе вместимостью 250,0 см3. К 20,00 см3 полученного раствора добавили

82

KJ и кислоты, выделившийся иод оттитровали 22,10 см3 0,09320 М раствора Na2S2O3. Вычислите массовую долю (в %) FeCl3 в образце.

17.3.30. Навеску тиосульфата натрия Na2S2O3 ∙ 5Н2О массой 1,1252 г растворили в мерной колбе вместимостью 100,0 см3. На титрование 10,00 см3 0,05 н. раствора иода пошло 11,70 см3 раствора тиосульфата натрия. Рассчитайте массовую долю (в %) Na2S2O3 2О в образце.

Тема 18. Аргентометрия

Аргентометрическое титрование основано на реакциях осаждения галогенидов и тиоцианата серебра. В качестве титрантов используют AgNO3 и NH4NCS. В зависимости от способа фиксирования точки эквивалентности различают методы Мора, Фольгарда и Фаянса. Определение галогенидов по Мору и Фаянсу проводят прямым титрованием, по Фольгарду-обратным (по остатку).

Составьте методику количественного определения соединения указанным методом, для чего: а) запишите соответствующие уравнения реакций с титрантом и индикатором; б) рассчитайте массу навески (mт) до четвертого десятичного знака по способу пипетирования; в) определите массу практической навески (mпр) с учетом поправки; г) составьте расчетную формулу и определите массовую долю (в %) определяемого вещества по данным табл. 18.1.1

Таблица 18.1.1

Расчет массовой доли (в %) вещества по результатам аргентометрического титрования

Вещество

Метод

Концентраци

Объем

Разность

Объем

Объем

n/n

и его

 

я титранта

мерной

между

аликвоты

титрантов

 

молярная

 

с(В) моль/дм3

колбы

mпр и mт

Vа (см3)

(см3)

 

масса

 

и «К»

Voбщ (см3)

(> или

 

 

 

 

 

 

 

<) в г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.1

KBr

Мора

0,1

100,0

> 0,0030

10,00

10,05

 

119,00

 

К = 0,9961

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

83

Продолжение табл. 18.1.1

1

2

3

4

5

6

7

8

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.2

KJ

Фольга

0,05

 

 

 

V1=40,00

 

166,00

рда

К1 = 1,009

200,0

< 0,0012

20,00

V2=20,72

 

 

 

К2 = 0,9920

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.3

NaCl

Фаянса

0,1

250,0

> 0,0009

20,00

19,95

 

58,44

 

К = 1,003

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.4

BaCl2

Фаянса

0,05

200,0

< 0,0015

15,00

14,85

 

2О

 

К = 0,9950

 

 

 

 

 

244,27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.5

LiCl

Мора

0,1

250,0

> 0,0018

20,00

20,21

 

42,39

 

К = 1,004

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.6

NaBr

Фольга

0,1

 

 

 

V1= 20,00

 

102,89

рда

К1 = 0,9912

100,0

< 0,0022

10,00

V2= 10,25

 

 

 

К2 = 1,003

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.7

KCl

Мора

0,5

250,0

> 0,0014

20,00

20,15

 

74,55

 

К = 1,008

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.8

CaCl2

Мора

0,02

200,0

> 0,0018

15,00

15,12

 

2О

 

К = 1,010

 

 

 

 

 

219,08

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.9

NaJ

Фольга

0,05

 

 

 

V1= 20,00

 

149,89

рда

К1 = 0,9890

200,0

< 0,0011

10,00

V2= 10,20

 

 

 

К2 = 0,9910

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.10

KBr

Фольга

0,1

 

 

 

V1= 20,00

 

119,00

рда

К1 = 1,003

200,0

> 0,0016

10,00

V2= 10,30

 

 

 

К2 = 0,9930

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.11

KJ

Фаянса

0,05

250,0

> 0,0017

15,00

15,08

 

166,00

 

К = 1,002

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.12

NaBr

Мора

0,05

200,0

< 0,0031

20,00

19,73

 

102,89

 

К = 0,9930

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.13

NH4Cl

Мора

0,1

250,0

> 0,0016

15,00

14,78

 

53,49

 

К = 0,9820

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.14

NH4Br

Фольга

0,1

 

 

 

V1= 30,00

 

97,94

рда

К1 = 1,002

250,0

< 0,0022

15,00

V2= 16,10

 

 

 

К2 = 0,9957

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.15

CaCl2

Мора

0,05

200,0

> 0,0018

20,00

V = 19,75

 

110,89

 

К = 0,9895

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.16

LiJ

Фольга

0,05

 

 

 

V1= 20,00

 

133,84

рда

К1 = 0,9972

250,0

> 0,0014

10,00

V2= 11,43

 

 

 

К2 = 1,0042

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

84

Продолжение табл. 18.1.1

1

2

3

4

5

6

7

8

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.17

NaBr ∙

Фаянса

0,1

100,0

< 0,0021

15,00

V = 14,65

 

2О

 

К = 0,9935

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.18

BaCl2

Фаянса

0,1

100,0

> 0,0019

10,00

V = 10,05

 

208,92

 

К = 1,002

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.19

CaBr2

Мора

0,025

200,0

< 0,0019

10,00

V = 9,32

 

2О

 

К = 0,9971

 

 

 

 

 

307,98

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.20

NH4J

Фаянса

0,05

250,0

> 0,0018

20,00

V = 19,12

 

144,94

 

К = 1,007

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.21

MgBr2

Фольга

0,05

200,0

> 0,0014

10,00

V1= 20,00

 

184,11

рда

К1 = 1,022

 

 

 

V2= 10,95

 

 

 

К2 = 1,005

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.22

SrCl2

Мора

0,1

100,0

< 0,0021

15,00

V = 14,12

 

158,53

 

К = 1,005

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.23

LiBr

Фольга

0,1

 

 

 

V1= 30,00

 

86,84

рда

К1 = 1,003

250,0

> 0,0019

15,00

V2= 15,92

 

 

 

К2 = 0,9975

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1. 24

CaBr2

Фаянса

0,05

200,0

< 0,0019

20,00

V = 18,95

 

199,89

 

К = 1,002

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.25

SrCl2

Фаянса

0,05

100,0

> 0,0015

10,00

V = 9,92

 

2О

 

К = 0,9953

 

 

 

 

 

266,62

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.26

NaCl

Мора

0,05

200,0

< 0,0008

15,00

V = 13,98

 

58,44

 

К = 1,007

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.27

KJ

Фаянса

0,1

100,0

< 0,0021

15,00

V = 14,35

 

166,00

 

К = 1,002

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.28

NaBr

Мора

0,005

250,0

> 0,0018

20,00

V = 20,12

 

102,89

 

К = 0,9983

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.29

KCl

Фаянса

0,1

100,0

> 0,0016

10,00

V = 10,08

 

74,55

 

К = 0,9895

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.1.30

LiCl

Фаянса

0,2

200,0

< 0,0013

15,00

V = 14,75

 

42,39

 

К = 1,005

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.2. Расчетные задачи

18.2.1. Рассчитайте массовое содержание (г) KJ в образце, если на титрование его навески, растворенной в произвольном объеме воды, затрачено 19,56 см3 нитрата серебра (ТAgNO3/NaCl = 0,004596 г/см3).

85

18.2.2.Для анализа рассола 10,00 см3 его разбавили в мерной колбе вместимостью 500,0 см3. На титрование аликвоты 25,00 см3 затрачено 22,38 см3 0,1 М раствора AgNO3. Вычислите концентрацию (г/дм3) NaCl в рассоле.

18.2.3.К раствору вещества массой 0,3850 г, содержащему хлориды, прибавили 25,00 см3 0,1200 М раствора AgNO3. На титрование избытка AgNO3 затрачено 3,50 см3 0,1120 М раствора NH4NCS. Рассчитайте массовую долю (в %) Cl в навеске образца.

18.2.4.Навеска серебряного сплава массой 1,7450 г. растворена в азотной кислоте, раствор разбавлен водой в колбе на 200,0 см3. На титрование 10,00 см3 полученного раствора расходуется 11,75 см3 0,04672 М раствора NH4NCS. Какова массовая доля (в %) Ag в сплаве?

18.2.5.Навеска х.ч. NaCl массой 2,9014 г. растворена в мерной колбе на 1000,0 см3. На 25,00 см3 этого раствора расходуется 25,80 см3 раствора AgNO3. Определите молярную концентрацию и титр нитрата серебра.

18.2.6.Проводилось определение хлоридов по методу Фольгарда. К определяемому раствору прибавлено 25,00 см3 раствора AgNO3. На титрование избытка AgNO3 пошло 10,00 см3 0,05 М раствора KNCS. Рассчитайте массу хлоридов в титруемом растворе, если ТAgNO3/Cl =

0,001790 г/см3.

18.2.7.Навеска бромида натрия массой 2,4896 г растворена в мерной колбе вместимостью 250,0 см3. К 25,00 см3 приготовленного раствора прилито из бюретки 40, 00 см3 0,1019 М раствора нитрата серебра. Избыток AgNO3 оттитровали 17,04 см3 0,09882 М раствора NH4NCS. Определите массовую долю (в %) NaBr в образце.

18.2.8.Какова массовая доля (в %) серебра в сплаве, если после

растворения навески массой 0,3000 г в HNO3 на титрование полученного раствора израсходовано 23,80 см3 0,1000 М раствора NH4NCS?

86

18.2.9.Сколько граммов KCl содержится в 250,0 см3 раствора, если на титрование 25,00 см3 его растрачено 34,00 см3 0,1050 М раствора AgNO3?

18.2.10.Сколько граммов хлора содержит исследуемый раствор NH4Cl, если на титрование его затрачено 30,00 см3 раствора AgNO3, титр которого по хлору равен 0,003512 г/см3?

18.2.11.Сколько граммов BaCl2 содержится в 250,0 см3 раствора, если после прибавления к 25,00 см3 его 40,00 см3 0,1020 М раствора AgNO3 на обратное титрование израсходовано 15,00 см3 0,09800 М раствора

NH4NCS?

18.2.12.На титрование раствора, полученного растворением 0,1204 г х.ч. NaCl, расходуется 21,12 см3 раствора AgNO3. Определите ТAgNO3/NaCl,

с (AgNO3), K(AgNO3).

18.2.13.Навеску технического NaBr массой 0,2058 г растворили в произвольном количестве воды. К раствору добавили 40,00 см3 0,9980 М раствора AgNO3. На титрование избытка затрачено 21,20 см3 раствора NH4NCS. Вычислите массовую долю (в %) примесей в образце, если 1,00 см3 раствора AgNO3 эквивалентен 1,06 см3 раствора NH4NCS.

18.2.14.Навеску KBr массой 1,2030 г растворили в мерной колбе вместимостью 200,0 см3. К 15,00 см3 этого раствора прибавлено 25,00 см3 раствора AgNO3 с титром 0,008358 г/ см3. Избыток AgNO3 оттитрован 9,85 см3 раствора NH4NCS (Т NH4NCS/Ag= 0,005406 г/см3). Рассчитайте массовую долю (в %) KBr в образце.

18.2.15.Навеску BaCl2 растворили в мерной колбе вместимостью 200,0 см3. К 10,00 см3 этого раствора прибавлено 25,00 см3 0,1 М раствора AgNO3, остаток которого оттитрован 11,22 см3 0,01982 М раствора NH4NCS. Определите массовое содержание BaCl2 в мерной колбе.

87

18.2.16.Навеску х.ч. KCl массой 3,8460 г растворили в мерной колбе вместимостью 500,0 см3. На титрование 20,00 см3 полученного раствора затрачено 18,40 см3 раствора AgNO3. Вычислите молярную концентрацию, титр и поправочный коэффициент AgNO3.

18.2.17.Навеску, содержащую NaCl, массой 1,8234 г, растворили в мерной колбе вместимостью 500,0 см3. К 20,00 см3 полученного раствора прибавили 25,00 см3 0,05110 М раствора AgNO3. На титрование остатка AgNO3 затратили 5,18 см3 раствора NH4NCS с титром 0,003722 г/см3. Вычислите массовую долю (в %) NaCl в образце.

18.2.18.Навеску KJ массой 0,8225 г растворили в мерной колбе вместимостью 100,0 см3. К 10,00 см3 полученного раствора добавлено 20,00 см3 стандартного раствора AgNO3 с титром 0,008293 г/см3. Вычислите массовую долю (в %) KJ в образце.

18.2.19.При стандартизации раствора нитрата серебра по стандартному раствору хлорида натрия на титрование 20,00 см3 AgNO3 затрачено 19,85 см3 раствора NaCl с молярной концентрации 0,05121 моль/дм3. Вычислите молярную концентрацию, титр и массу AgNO3 в анализируемом растворе.

18.2.20.Раствор нитрата серебра объемом 20,00 см3 оттитрован 21,45 см3 0,05000 М раствора NH4NCS. Рассчитайте молярную концентрацию, титр и массу серебра в анализируемом растворе.

Тема 19. Комплексонометрия

Метод основан на реакции образования комплексных соединений при взаимодействии катионов металлов с комплексонами. В титриметрическом анализе чаще всего применяют комплексон III Na2H2Y ∙ 2H2O (динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты), который иногда называют трилоном Б или ЭДТА (этилендиаминтетраацетат). Взаимодействие ионов металлов и комплексона происходит в мольном соотношении 1:1.

88

В качестве титрантов метода применяют стандартные растворы комплексона III, сульфата магния и цинка, обычно с концентрацией 0,05; 0,025 и 0,01 моль/дм3.

19.1. Расчетные задачи

19.1.1.Вычислите массу навески х.ч. ZnSO4 7H2O, необходимую для стандартизации 0,05 М раствора комплексона III методом пипетирования (объем мерной колбы 200,0 см3).

19.1.2.На титрование раствора CаCl2 затрачено 12,35 см3 раствора комплексона III с титром по сульфату цинка 0,01695 г/см3. Определите массу CаCl2 в образце.

19.1.3.Какая масса ртути содержалась в 250,0 см3 раствора, если после прибавления к 50,00 см3 его раствора 25,00 см3 0,01000 М раствора комплексона III избыток последнего оттитровали 0,01000 М раствором MgSO4 (на титрование затратили 10,50 см3)?

19.1.4.На титрование 20,00 см3 раствора NiCl2 израсходовано 21,22 см3 0,02065 М раствора комплексона III. Определите концентрацию (г/дм3) раствора соли никеля.

19.1.5.При определении железа в воде объемом 200,0 см3 его окислили до Fe3+, осадили аммиаком, отделили от раствора и после растворения в HCl оттитровали 5,14 см3 0,005 М (К = 1,101) раствора комплексона III. Найдите массу (в мг) железа в 1 дм3 воды.

19.1.6.К 10,00 см3 раствора NiCl2 добавили аммиачный буферный раствор и 20,00 см3 0,01085 М раствора комплексона III. Избыток комплексона

оттитровали 0,01292 М раствора MgCl2, на титрование израсходовали 5,47 см3. Рассчитайте концентрацию (г/дм3) раствора NiCl2.

19.1.7.Какова молярная концентрация и поправочный коэффициент раствора комплексона III, если на титрование 25,00 см3 раствора,

89

полученного растворением 3,1281 г х.ч. сульфата цинка в мерной колбе вместимостью 1 дм3, израсходовано его 23,80 см3?

19.1.8.Концентрация стандартного раствора комплексона III была установлена по раствору, содержащему в 1 дм3 24,0000 г Fe (NH4)(SO4)2 ∙ 12 H2O (марки х.ч.). На 10,00 см3 этого раствора пошло 10,30 см3 раствора комплексона. Рассчитайте

молярную концентрацию и титр по CaO раствора комплексона III.

19.1.9.Рассчитайте массовую долю (в %) цинка в руде, если на титрование раствора, приготовленного из ее навески массой 0,9003 г, затрачено 19,51 см3 0,1015 М раствора комплексона III.

19.1.10.Чему равна молярная концентрация цинка в растворе, если при титровании 20,15 см3 этого раствора пошло 9,35 см3 0,0500 М раствора комплексона III?

19.1.11.Для определения содержания сульфат-ионов в воде минерального источника к 150,0 см3 прибавили 25,00 см3 0,1115 М раствора BaCl2. Не фильтруя осадок сульфата бария, остаток хлорида бария оттитровали 14,00 см3 0,01242 М раствора комплексона III. Вычислите концентрацию сульфат-ионов в мг/дм3.

19.1.12.Навеска CaCl2 массой 1,1187 г растворена в мерной колбе вместимостью 100,0 см3. 10 см3 приготовленного раствора оттитровано 9,45 см3 стандартного раствора комплексона III с титром по сульфату цинка 0,01695 г/см3. Вычислите массовую долю (в %) CaCl2 в образце.

19.1.13.Для комплексонометрического анализа соли висмута (III) приготовили 200,0 см3 раствора, в котором растворили 0,1100 г соли. На титрование 20,00 см3 этого раствора израсходовано 7,55 см3 комплексона III с титром по Bi2O3 0,001165 г/см3. Рассчитайте массовую долю (в %) Bi2O3 в образце.

90

19.1.14.Навеску соли алюминия массой 1,0000 г растворили в мерной колбе вместимостью 200,0 см3. К 25,00 см3 анализируемого раствора добавили 25,00 см3 0,05 М раствора комплексона III, остаток которого оттитровали 16,83 см3 0,05 М раствора ZnSO4. Определите массовую долю (в %) алюминия в образце.

19.1.15.На титрование 50,00 см3 соли кальция затрачено 22,45 см3 стандартного раствора комплексона с титром по кальцию 0,002004 г/см3. Определите молярную концентрацию, титр и массу катионов кальция в анализируемом растворе.

19.1.16.Из 100,0 см3 анализируемого раствора соли свинца (II) отобрали для анализа 10,00 см3 раствора, добавили 20,00 см3 0,025 М раствора комплексона III, избыток которого оттитровали 12,00 см3 0,0259 М раствора MgSO4. Рассчитайте молярную концентрацию, титр и массу свинца в анализируемом растворе.

19.1.17.При анализе пробы производственных сточных вод объемом 100,0 см3

сульфат-ионы осадили раствором BaCl2, осадок сульфата бария отфильтровали, промыли и растворили в 30,00 см3 0,025 М раствора комплексона III (К = 1,001). Избыток комплексона III оттитровали 15,00 см3 0,025 М (К = 0,99987) раствора MgCl2. Определите концентрацию сульфат-ионов в мг/дм3.

19.1.18.Определите содержание массовой доли (в %) индифферентных

примесей в MgSO4 ∙ 7H2O, если после растворения его навески массой 0,1882 г на титрование затрачено 15,08 см3 стандартного раствора комплексона III с титром 0,01675 г/см3.

19.1.19.Рассчитайте массовую долю (в%) оксида кальция в образце, если навеску массой 1,0455 г растворили в мерной колбе вместимостью 250,0 см3. На титрование 25,00 см3 раствора затрачено 18,15 см3 стандартного раствора комплексона с титром 0,03780 г/см3.

91

19.1.20.Стандартный раствор хлорида кальция был приготовлен растворением 1,1200 г х.ч. CaCO3 в соляной кислоте. Раствор прокипятили для удаления СO2 и разбавили до 250,0 см3 в мерной колбе. На 25,00 см3 раствора CaCl2 затратили 22,62 см3 раствора комплексона III. Рассчитайте молярную концентрацию раствора комплексона III.

Тестовый контроль знаний по аналитической химии

Выберите правильный ответ в заданиях 1 – 23.

1. Красно-бурый осадок при действии реактива Несслера образует ион:

А. Натрия.

Б. Свинца.

В. Аммония.

Г. Бария.

Д. Калия.

2. Реакция с гидроксидом

щелочных металлов является специфической

для иона:

 

 

 

 

А. Серебра.

Б. Ртути (I).

В. Свинца.

Г. Бария.

Д. Аммония.

3. Белый творожистый осадок, растворимый в аммиаке, образует с хлоридами ион:

А. Свинца. Б. Ртути (I). В. Серебра. Г. Бария. Д.Аммония.

4. Золотистые кристаллы с иодидом калия после переосаждения дает ион:

А. Свинца. Б. Серебра. В. Ртути (I). Г. Меди (II). Д. Висмута (III).

5. Кроваво-красное окрашивание раствора с NH4NCS дает ион:

А.Железа (II). Б. Железа (III). В. Кобальта (II). Г. Серебра. Д. Меди.

6. Аммиакат темно-синего цвета образует ион:

А. Кобальта (II). Б. Цинка. В. Меди (II). Г. Кадмия. Д. Ртути (II).

92

7. Бесцветное пламя горелки окрашивает в желтый цвет ион:

А. Калия.

Б. Натрия.

В. Бария.

Г. Кальция.

Д. Меди.

8-9. Открываемый ион.

Реагент для обнаружения.

 

 

А. K4[Fe(CN)6].

 

8. Al3+

 

Б.

H2SO4.

 

 

 

В.

Ализарин.

 

9. Fe3+

 

Г.

K3[Fe(CN)6].

 

 

 

Д.

NaCl.

 

10-11. Открываемый ион.

Реагент.

 

А. C2H5OH + H2SO4.

10. J-

Б.

Дифениламин.

 

В.

Сl2 + хлороформ.

11. NO2-

Г.

NaOH.

 

Д. Na2SO4.

12-13. Открываемый ион.

12. SO42-

13.CH3COO-

Реагент.

А. NaOH.

Б. FeCl3.

В. AgNO3.

Г. BaCl2.

Д. NH4OH.

14. Титрованными растворами в кислотно-основном титровании является пара веществ:

А. Азотная кислота и аммиак. Б. Аммиак и соляная кислота.

В. Соляная кислота и гидроксид натрия.

93

Г. Гидроксид натрия и уксусная кислота. Д. Уксусная кислота и гидроксид магния.

15. Методами окислительно-восстановительного титрования можно определить пару веществ:

А. H2O2 и Na2SO4.

 

 

Б.

Na2SO4

и Na2SO3.

 

 

В.

Na2SO3

и FeSO4.

 

 

Г.

FeSO4

и ZnSO4.

 

 

Д.

ZnSO4

и H2C2O4.

 

 

16 – 17. Титрант.

Первичное стандартное вещество

 

 

 

 

для стандартизации титранта.

 

 

 

 

А. Na2B4O7.

16. KMnO4.

 

 

Б. KJO3.

 

 

 

 

В. Na2C2O4.

17. HCl.

 

 

Г. K2Cr2O7.

 

 

 

 

Д. NaCl.

18 – 19. Метод анализа.

Определяемое вещество.

 

 

 

 

А.

NaOH.

18. Аргентометрия.

Б.

NaCl.

 

 

 

 

В. H2S.

19. Иодометрия.

Г. CH3COOH.

 

 

 

 

Д. Na2SO4.

20 – 21. Метод анализа.

Индикатор для фиксирования точки

 

 

 

 

эквивалентности.

А. K2CrO4.

 

 

94

 

20.

Кислотно-основной.

Б.

Дифениламин.

 

 

В.

Фенолфталеин.

21.

Аргентометрия по Мору.

Г.

FeCl3.

 

 

Д.

Эозин.

22 – 23 Титрант.

Определяемое вещество

 

А. Na2CO3.

22. NaOH.

Б. Na2SO4.

 

В. NaNO3.

23. HCl.

Г. KJ.

 

Д. CH3COOH.

24.Допишите уравнение реакции, лежащей в основе перманганатометрического определения нитрита натрия:

KMnO4 + NaNO2 + H2SO4 → ………………………………………………

25.Фактор эквивалентности для NaNO2 из задания 24 равен ….

26.Допишите уравнение реакции, лежащей в основе йодометрического определения тиосульфата натрия Na2S2O3 + J2 → …………………………….

27 – 28. Расчет массы вещества А

Формула.

по результатам титрования.

 

 

 

 

 

 

 

А. m

T(B)/ V(B) .

 

Б. m

T(B/A)

Vобщ

.

 

 

 

 

 

 

 

Va

27. Методом отдельных навесок.

В. m

T(B/A)V В .

 

Г. m

T(B)Vобщ .

28. Методом пипетирования.

 

 

Vобщ

 

Д. m

T(A)

 

.

 

Va

95

29 – 30. Расчет массовой доли (в %)

Формула.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

определяемого вещества А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А. ω

 

T(B/A)

V(B)

100

.

 

 

 

mобщ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б. ω

 

T(B)V(B)

100

 

 

.

 

 

 

 

 

29. Методом пипетирования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mобщ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

__

 

 

Vобщ

 

 

 

100

 

 

В. ω

 

T(B/A) V (B)

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

Va

 

 

 

mобщ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г. ω

 

c(B) V(B) 100

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

mобщ

 

 

 

 

 

30. Методом отдельных навесок.

Д. ω

 

T(B/A)

Vобщ

 

100

.

 

 

 

 

Va

mобщ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

96

Приложения

Приложение 1

Молекулярные массы некоторых соединений

Формула

Масса

AgBr

187,772

AgCl

143,321

AgNO3

169,873

AgNCS

165,95

As2O3

197,841

¼ As2O3

49,4604

CH3COOH

60,045

Bi2O3

465,959

C6H8O6

176,13

аскорбиновая

 

кислота

 

C6H5COOH

122,11

бензойная кислота

 

CaCO3

100,09

CaC2O4

128,10

CaCl2

110,99

CaO

56,08

CuSO4

159,60

CuSO4 ∙ 5H2O

249,68

BaCO3

197,34

BaCrO4

253,32

Ba(OH)2

171,34

BaCl2

208,24

FeNH4(SO4)2 ∙ 12H2O

482,18

FeNH4(SO4)2 ∙ 6H2O

392,13

Соль Мора

 

Формула

Масса

FeSO4

151,90

FeCl3

162,206

HCOOH

46,026

муравьиная кислота

 

H2C2O4

90,035

щавелевая кислота

 

H2C2O4 ∙ 2H2O

126,066

HC3H5O3

90,078

молочная кислота

 

HCl

36,461

HNO3

63,013

HClO4

100,459

HNO3

63,013

H2O2

34,0146

H3PO4

97,995

H2S

34,08

H2SO4

98,07

J2

253,8090

KBr

119,002

K2CO3

138,206

KCl

74,551

KClO3

122,550

K2Cr2O7

294,185

1/6 K2Cr2O7

49,031

KHCO3

100,115

KJ

166,0027

97

 

 

Продолжение приложения 1

KMnO4

158,034

KJO3

214,001

1/5 KMnO4

31,6068

NAHCO3

84,007

KOH

56,1056

NaJ

149,8942

LiOH

23,948

NaNO2

68,9953

NH3

17,0304

NaNO3

84,9947

MnO2

86,9368

Na2S

78,04

Na2B4O7

201,22

NaOH

39,9971

Na2B4O7 ∙ 10H2O

381,37

Na2SO3

126,04

½Na2B4O7 ∙ 10H2O

190,68

Na2S2O3

158,10

NaBr

102,894

Na2S2O3 ∙ 5H2O

248,18

Na2CO3

105,989

NiCl2

129,61

½ Na2C2O4

52,9942

PbCl2

278,1

Na2C2O4

134,00

PbSO4

303,3

½ Na2C2O4

66,9998

ZnSO4

161,44

NaCl

58,443

ZnSO4 ∙ 7H2O

287,54

Приложение 2

Показатели констант кислотности и основности

Название

Формула

РКа

РКь

 

 

 

 

Бензойная кислота

C6H5COOH

4,20

-

Молочная кислота

CH3CH(OH)COOH

3,83

-

Муравьиная кислота

HCOOH

3,75

 

 

 

 

 

Уксусная кислота

CH3COOH

4,76

 

Раствор аммиака

NH3 ∙ H2O

-

4,75

 

(NH4OH)

 

 

 

 

 

 

98

Приложение 3

Произведение растворимости некоторых малорастворимых электролитов

Формула

ПР

Формула

ПР

соединения

 

соединения

 

 

 

 

 

AgBr

5,3 ∙ 10-13

Ca(OH)2

5,5 ∙ 10-6

AgCl

1,78 ∙ 10-10

CaSO4

2,5 ∙ 10-5

AgJ

8,3 ∙ 10-17

CuS

6,3 ∙ 10-36

 

 

 

 

AgNCS

1,1 ∙ 10-12

Fe(OH)2

8,0 ∙ 10-16

BaCO3

4,0 ∙ 10-10

Mg(OH)2

6,0 ∙ 10-10

BaC2O4

1,1 ∙ 10-7

PbCl2

1,6 ∙ 10-5

BaCrO4

1,2 ∙ 10-10

PbS

2,5 ∙ 10-27

BaSO4

1,1 ∙ 10-10

PbSO4

1,6 ∙ 10-8

CaCO3

3,8 ∙ 10-9

Zn(OH)2

1,2 ∙ 10-17

CaC2O4

2,3 ∙ 10-9

ZnS

1,6 ∙ 10-24

 

 

SrCO3

1,1 ∙ 10-10

Приложение 4

Стандартные электродные потенциалы некоторых окислительно-восстановительных систем (Е0)

Элемент

Окисленная форма

+nē

Восстановленная форма

Е0, В

 

 

 

 

 

Al

Al3+

+3 ē

Al

-1,66

Bi

Bi3+

+3 ē

Bi

0,16

 

BiO3-

+2 ē

Bi3+

1,8

Br

2BrO3- + 12H+

+10 ē

Br2 + 16H2O

1,52

 

Br2

+2 ē

2Br-

1,087

Cl

ClO3- + 6H+

+6 ē

Cl- + 3H2O

1,45

Cr

Cr2O72- + 14H+

+6 ē

2Cr3+ + 7H2O

1,33

 

CrO42- + 4H2O

+3 ē

Cr(OH)3 + 5OH-

-0,13

Cu

Cu2+

+2 ē

Cu

0,345

Fe

Fe3+

+1 ē

Fe2+

0,771

 

 

 

 

 

H

2H+

+2 ē

H2

0,0000

 

H2O2 + 2H+

+2 ē

2H2O

1,77

99

 

 

 

Окончание приложения 4

 

 

 

 

 

J

J2

+2 ē

2J-

0,536

 

JO3- + 6H+

+6 ē

J- + 3H2O

1,08

 

2JO3- + 12H+

+10 ē

J2 + 6H2O

1,19

Mn

MnO2 + 4H+

+2 ē

Mn2+ + 2H2O

1,23

 

MnO42- + 2H2O

+2 ē

MnO2 + 4OH

0,6

 

MnO4- + 4H+

+3 ē

MnO2 + 2H2O

1,63

 

MnO4- + 8H+

+5 ē

Mn2+ + 4H2O

1,51

N

NO2- +6H2O

+6 ē

NH4OH + 7OH-

-0,15

 

NO3- + 3H+

+2 ē

HNO2 + H2O

0,94

 

NO3- + 4H+

+3 ē

NO + 2H2O

0,96

 

NO3- + 10H+

+8 ē

NH4+ + 3H2O

0,87

O

O2 + 4H+

+4 ē

2H2O

1,229

S

S

+2 ē

S2-

-0,464

 

SO42- + H2O

+2 ē

SO32- + 2OH- + H2O

-0,93

Sn

Sn(OH)62-

+2 ē

HSnO2- + 3OH- + H2O

-0,93

Zn

Zn2+

+2 ē

Zn

-0,764

Е0 (В)

-3,04

-2,92

-2,87

-2,71

-2,37

-1,66

-1,18

-0,76

-0,71

-0,44

-0,40

-0,25

-0,14

-0,13

0,00

0,16

0,34

0,79

0,80

1,20

1,50

 

 

Электрод

 

 

 

 

 

 

 

Восстановленная

Окисленная

 

форма

 

 

форма

 

 

 

Li

Li+

 

Усиление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

K+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ca

Ca2+

 

окислительных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Na

Na+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mg

Mg2+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Al

Al3+

 

 

 

 

 

 

 

 

свойств

Ряд

 

 

Zn

Zn2+

 

 

 

Mn

Mn2+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

напряжения

 

 

Cr

Cr3+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fe

Fe2+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cd

Cd2+

 

 

 

Усиление

 

 

 

 

 

металлов

 

Bi

Bi3+

 

 

 

 

Ni

Ni2+

 

 

 

 

 

Sn

Sn2+

 

 

 

 

 

Pb

Pb2+

 

 

 

 

 

H

2H+

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

восстановительных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cu

Cu2+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hg

Hg2+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ag

Ag+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

свойств

 

Pt

Pt4+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Au

Au3+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Приложение

99

100

Приложение 6

Плотность водных растворов кислот, щелочей и аммиака (при 20 0С), г/см3

Массовая

H2SO4

HNO3

HCl

KOH

NaOH

NH3

доля %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1,012

1,009

1,008

1,016

0,021

0,990

4

1,025

1,020

1,018

1,033

1,043

0,981

6

1,038

1,031

1,028

1,048

1,065

0,973

8

1,052

1,043

1,038

1,065

1,087

0,965

10

1,066

1,054

1,047

1,082

1,109

0,958

12

1,080

1,066

1,057

1,100

1,131

0,950

14

1,195

1,078

1,068

1,118

1,153

0,943

16

1,109

1,090

1,078

1,137

1,175

0,933

18

1,124

1,103

1,088

1,156

1,197

0,930

20

1,139

1,115

1,098

1,176

1,219

0,923

22

1,155

1,128

1,108

1,196

1,241

0,916

24

1,170

1,140

1,119

1,217

1,263

0,910

26

1,186

1,153

1,129

1,240

1,285

0,904

28

1,202

1,167

1,139

1,263

1,306

0,898

30

1,219

1,180

1,149

1,286

1,328

0,892

32

1,235

1,193

1,159

1,310

1,349

-

34

1,252

1,207

1,169

1,334

1,370

-

36

1,268

1,221

1,179

1,358

1,390

-

38

1,284

1,234

1,189

1,384

1,410

-

40

1,303

1,246

-

1,411

1,430

-

42

1,321

1,259

-

1,437

1,449

-

44

1,338

1,272

-

1,460

1,469

-

46

1,357

1,285

-

1,485

1,487

-

48

1,376

1,298

-

1,511

1,507

-

50

1,395

1,310

-

1,538

1,525

-

52

1,415

1,322

-

1,564

-

-

54

1,435

1,334

-

1,590

-

-

56

1,456

1,345

-

1,616

-

-

58

1,477

1,356

-

-

-

-

60

1,498

1,367

-

-

-

-

62

1,520

1,377

-

-

-

-

64

1,542

1,387

-

-

-

-

 

 

 

 

 

 

 

102

Окончание приложения 6

66

1,565

1,396

-

-

 

-

68

1,587

1,405

-

-

-

-

70

1,611

1,413

-

-

-

-

72

1,634

1,422

-

-

-

-

74

1,657

1,430

-

-

-

-

76

1,681

1,438

-

-

-

-

78

1,704

1,445

-

-

-

-

80

1,727

1,452

-

-

-

-

82

1,749

1,459

-

-

-

-

84

1,749

1,466

-

-

-

-

86

1,787

1,472

-

-

-

-

88

1,802

1,477

-

-

-

-

90

1,814

1,483

-

-

-

-

92

1,824

1,487

-

-

-

-

94

1,8312

1,491

-

-

-

-

96

1,8355

1,495

-

-

-

-

98

1,8365

1,501

-

-

-

-

100

1,8305

1,513

-

-

-

-

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

103

Приложение 7

Константы нестойкости комплексных ионов (Кнест.)

Аммиачные

 

[Ag(NH3)2]+

5,89 ∙ 10-8

[Сd(NH3)4]2+

2,75 ∙ 10-7

[Co(NH3)4]2+

8,51 ∙ 10-6

[Cu(NH3)4]2+

9,33 ∙ 10-13

[Fe(NH3)4]2+

2,00 ∙ 10-4

[Hg(NH3)4]2+

5,01

∙ 10-20

[Ni(NH3)6]2+

9,77 ∙ 10-9

[Zn(NH3)4]2+

8,32 ∙ 10-10

Бромидные

 

[AgBч4]3-

1,86 ∙ 10-9

[BiBч4]3-

3,02

∙ 10-10

[CdBч6]2-

1,17

∙ 10-3

[HgBч4]2-

1,00 ∙ 10-21

Тиоцианатные

[Ag(SCN)4]3-

2,14 ∙ 10-10

[Bi(SCN)6]3-

5,89

∙ 10-5

[Co(SCN)4]2- 2,00

 

[Cu(SCN)4]2-

3,02

∙ 10-7

[Fe(SCN)6]2-

5,89 ∙ 10-4

[Hg(SCN)4]2-

6,31 ∙ 10-22

[Zn(SCN)4]2-

9,55 ∙ 10-4

Фторидные

[AIF6]3-

2,14 ∙ 10-21

[CrF3]0

9,55 ∙ 10-12

[FeF6]3-

7,94 ∙ 10-17

Иодидные

[Ag I4]3-

7,94 ∙ 10-14

[Bi I6]3-

7,94 ∙ 10-20

[Cd I4]2-

4,47 ∙ 10-6

[Hg I4]2-

1,48 ∙ 10-30

[Pв I4]2-

1,20 ∙ 10-4

Тиосульфатные

[Ag(S2O3)2]3-

3,47 ∙ 10-14

[Сa(S2O3)2]2-

1,05 ∙ 10-4

[Cu(S2O3)2]2-

5,13 ∙ 10-13

[Sr(S2O3)]0

9,12 ∙ 10-3

[Zn(S2O3)2]2-

2,57 ∙ 10-5

Хлоридные

[AgCl4]3-

5,01 ∙ 10-6

[BiCl6]3-

3,80 ∙ 10-7

[CdCl4]2-

1,99 ∙ 10-2

[HgCl4]2-

6,03 ∙ 10-16

[PвCl4]2-

1,0 ∙ 10-1

[SпCl4]2-

3,31 ∙ 10-2

[SвCl6]3-

7,69 ∙ 10-5

Комплексонатные

AgY 3-

4,90 ∙ 10-8

BaY 2-

1,66 ∙ 10-8

CaY 2-

2,57 ∙ 10-11

CdY 2-

3,47 ∙ 10-17

CoY 2-

4,90 ∙ 10-17

CuY 2-

1,58 ∙ 10-19

FeY 2-

6,31 ∙ 10-15

FeY -

5,89 ∙ 10-25

HgY 2-

1,58 ∙ 10-22

PвY 2-

9,12 ∙ 10-19

SrY 2-

1,58 ∙ 10-9

ZnY 2-

5,50 ∙ 10-1

Цианидные

[Ag(СN)4]3-

3,80 ∙ 10-20

[Сd(СN)4]2-

7,76 ∙ 10-18

[Co(СN)6]4-

8,13 ∙ 10-20

[Cu(СN)4]2-

5,01 ∙ 10-31

[Fe(СN)6]4-

1,26 ∙ 10-37

[Fe(СN)6]3-

1,26 ∙ 10-44

[Hg(СN)4]2-

1,07 ∙ 10-39

[Zn(СN)4]2-

2,40 ∙ 10-20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица растворимости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сильные основания

 

 

 

 

 

Слабые основания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Катионы

H+

K+

Ba2+

Ca2+

Na+

NH4+

Mg2+

Al3+

Mn2+

Zn2+

Cr3+

Fe2+

Fe3+

Co2+

Ni2+

Pb2+

Cu2+

Hg2+

Ag+

Sn2+

Bi3+

 

Анионы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH-

Р

Р

Р М

Р

Р↑

М

Н

Н

Н Н Н Н Н Н М Н

0

0

Н

Н

 

NO3-

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Г

Г

 

SO42-

Р

Р

Н

М

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

М

Р

Р

М

Р

-

 

J-

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

-

Р

Р

М

-

Н

Н

М

Н

 

Br-

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

М

Р

Н

Н

Р

-

 

Cl-

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

М

Р

Р

Н

Р

Г

103

SO32-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р↑

Р М М

Р

Р

М

-

Н

М -

М -

Н Н Н -

-

Н

-

-

 

PO43-

Р

Р Н Н

Р

Р

Н

Н

Н

Н Н Н Н Н Н Н Н

Н

Н

Н

Н

 

CH3COO

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

М

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

-

 

CO32-

Р↑

Р

Н

Н

Р

Р

Н

Г

Н

Н

Г

Н

Г

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Г

Г

 

S2-

Р↑

Р

Р М

Р

Р

М

Г

Н

Н

Г

Н Н Н Н Н Н

Н

Н

Н

Н

 

SiO32-

Н

Р

Н

Н

Р

-

Н

-

Н

Н

-

Н

Н

Н

Н

Н

Н

-

Н

Г

-

 

Обозначения: Н – нерастворимо; М – малорастворимо; Г – вещество вследствие гидролиза в растворе получить нельзя; - – вещество до настоящего времени не получено; О – образует оксиды; Р↑ – вещество летучее или распадается с образованием газа.

104

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Артеменко А.И., Тикунова И.В., Малеванный В.А. Справочное руководство по химии. – М.: Высшая школа, 2002.

2.Васильев В.П. Аналитическая химия: В 2 кн. – М.: Дрофа, 2002.

3.Глинка Н.Л. Общая химия. – М.: Интеграл – Пресс, 2002.

4.Зайцев О.С. Задачи и вопросы химии. – М.: Химия, 1985.

5.Коровин Н.В. Общая химия. – М.: Высшая школа, 2002.

6.Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. – М.: Химия,1989.

7.Основы аналитической химии. В 2 кн. – 2-е изд./ Под ред. Ю.А. Золотова. – М.: Высшая школа,1999.

8.Павлюченкова Л.П. Аналитическая химия: Учебное пособие для вузов/ Под ред. В.Л. Бутуханова. – Хабаровск: РИЦ ХГАЭП, 2003.

9.Сборник вопросов и задач по аналитической химии./ Под ред. В.П. Васильева. – М.: Высшая школа, 1976.

10.Толстоусов В.Н., Эфрос С.М. Задачник по количественному анализу. –

Л.: Химия, 1986.

11.Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия. Аналитика: В 2 кн. – 2-е изд. - М.: Высшая школа, 2003.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]