![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Ярославцев А.А. Сборник задач и упражнений по аналитической химии учеб. пособие
.pdf12.Рассчитать навеску-чугуна для анализа на содер жание кремния путем растворения навески в соляной кис лоте, если кремния в образце около 2%.'
13.Рассчитать навеску торфа для анализа на золь ность, если золы в образце около 20%.
14.Какую навеску мела следует взять для анализа на содержание нерастворимых примесей, если их в образце около 0,3%?
15.Какую навеску каменного угля, содержащего око ло 4% серы, следует взять для анализа на содержание серы, если ее определяют в виде BaS04 ?
16.Рассчитать навеску сернистого железа, содержаще го около 30.% S, для определения в нем серы в виде
BaS04 .
17. Какую навеску ВаСІ2-2Н2 0 следует взять для ана лиза на содержание бария, если его определяют в виде BaS04 ?
18.Какую навеску CuS0 4 - 5H 2 0 следует взять для анализа на содержание меди, если ее определяют в виде СиО после осаждения гидроокиси?
19.Анализу на содержание бария подвергают смесь кристаллогидрата хлорида бария с хлоридом натрия; NaCl в смеси около 50%. Какую навеску смеси следует взять для выполнения анализа, если барий определяют в виде BaS04 ?
20.Какую навеску 30%-ного сернистого железа следу ет взять для анализа на содержание серы в виде BaS04 ?
21.Какую навеску железной проволоки, содержащей около 98% железа, следует взять для определения желе за, если его осаждают в виде Fe(OH)3?
22.Какую навеску железной руды, содержащей около 70% железа, следует взять для определения железа, осаждаемого в виде Fe(OH)3 ?
23.Рассчитать навеску технического железного купо
роса, содержащего около 90% FeS04 -7H2 0, для анализа на содержание FeS04 -7H2 0, -если осаждаемая форма Fe(OH)3 .
24.Какую навеску сидерита надо взять для анализа на содержание железа, если образец содержит около 75% FeC03 , а осаждаемая форма Fe(OH)3 ?
25.Рассчитать навеску известняка, содержащего око ло 8% примесей, для анализа на содержание С а С 0 3 , если
осаждаемая форма С а С 2 0 4 - Н 2 0 .
26.Рассчитать навеску кальцита для анализа на
содержание |
кальция, если кальций осаждают в виде |
С а С 2 0 4 - Н 2 0 , |
а кальцит почти не содержит примесей. |
27.Рассчитать навеску мрамора для анализа на со держание в ней кальция в виде СаО?
28.Образец гашеной извести содержит около 15% примесей. Какую навеску извести следует взять для опре
деления в ней С а в виде СаО?
29.Рассчитать навеску сплава, содержащего около 0,5% магния, для анализа на содержание магния, если осаждаемая форма NH 4 MgP0 4 - 6H 2 0 .
30.Какой должна быть навеска сплава, содержащего около 95% магния, для анализа на содержание магния, если осаждаемая форма NH 4 MgP0 4 - 6H 2 0?
31.Какую навеску образца доломита, содержащего около 10% магния, следует взять для анализа на содер
жание MgO, если |
магний осаждается в виде |
NH 4 MgP0 4 - 6H 2 0? |
• . . |
32.Какую навеску доломита, содержащего около 20% MgO, следует взять для анализа на содержание магния, осаждаемого в виде NH 4 MgP0 4 - 6H 2 0?
33.Рассчитать навеску кристаллогидрата сульфата цинка для анализа на содержание цинка, если его осаж дают в виде NH4 ZnP04 - 6H2 0?
34.Какую навеску технического семиводного кристал логидрата сульфата магния, содержащего около 5% при месей, следует взять для определения степени чистоты образца?
35.Рассчитать навеску метафосфата натрия для ана
лиза на содержание фосфора, осаждаемого в виде
N H 4 M g P 0 4 - 6 H 2 0 .
36. Рассчитать навеску фосфорита, содержащего око ло 15% Р2 0б, для анализа на содержание фосфора, опре деляемого в виде пирофосфата магния и осаждаемого в виде NH 4 MgP0 4 - 6H 2 0 .
37.Какую навеску алюмо-калиевых квасцов следует взять для анализа на содержание алюминия, осаждаемо го в виде А1(ОН)з?
38.Рассчитать навеску полевого шпата для анализа на содержание А12 0з, если алюминия в нем около 8%.
39.Рассчитать навеску технической поваренной соли, содержащей около 6% примесей, для анализа на содер жание хлора в виде AgCl.
40.Какую навеску двухводного кристаллогидрата хло рида бария следует взять для анализа на содержание хлора, определяемого в виде AgCl?
41.Какую навеску сплава, содержащего около 85% серебра, следует взять для анализа на содержание сереб ра, если его осаждают и определяют в виде хлорида?
42.Какую навеску нитрата серебра следует взять для анализа на содержание серебра, если его осаждают и і определяют в виде AgCl?
43.Одинаковые ли навески СаС1г-6Н2 0 следует взять
для анализа на содержание кальция в виде СаО и хлора
ввиде AgCl?
44.Одинаковые ли навески двухводного хлорида бария потребуются для анализа на содержание: а) бария; б) хлора?
45.Какие навески сплава, содержащего около 72% зо лота, 22% серебра и 6% меди, потребуются для анализа на все компоненты, если серебро определяют в виде AgCl,
медь — в виде СиО, а золото выделяется |
в чистом |
виде? |
|
46. Рассчитать навеску сидерита для |
анализа |
на |
со |
держание в виде РегОз, если в образце |
содержится |
70% |
FeC03 .
47. Воспользовавшись справочными данными о составе сплавов и весовых формах, в виде которых определяют их компоненты, рассчитать навески томпака для анализов на содержание всех компонентов сплава.
48. То же, что и в задаче 47, для силумина.
49.То же, для сплава Деварда'.
50.То же, для латуни.
В.РАСЧЕТ РАСТВОРИТЕЛЯ И ОСАЖДАЮЩЕГО РЕАКТИВА
Расчет |
количества |
растворителя, необходимого для |
|
растворения навески, |
и расчет количества |
осаждающего |
|
реактива |
относятся |
к предварительным |
вычислениям, |
а по точности, с которой они выполняются, — ко второму классу. Иными словами, эти расчеты приближенные, в их результатах окончательно сохраняется не более однойдвух значащих цифр. Теоретической основой расчетов яв
ляется закон эквивалентов: все |
вещества реагируют |
друг |
с другом нацело в количествах, |
пропорциональных |
их |
эквивалентам. |
|
|
На основании этого закона можно составить про порцию:
•Эр. в |
*^р |
т — х
Здесь 5р.в — эквивалент растворяемого или осаждае мого вещества; Эр — эквивалент растворителя или осадителя; т — масса растворяемого или осаждаемого вещест ва, содержащегося в навеске; х — масса растворителя или осадителя.
Если применяемый реактив не 100%-ный, а а%-ный, то искомое весовое количество реактива будет
т' = |
х-100 |
г. |
|
а |
|
Чтобы перейти от единиц массы к объемным едини цам, найденную величину т' делят на плотность раствора. Так как все подобные расчеты очень приближенны, плот ность разведенных растворов можно принимать равной единице. Наконец, чтобы реакция прошла до конца, най
денную |
величину |
еще увеличивают в |
несколько |
раз в |
|||||
соответствии с правилом: если |
растворитель |
(или |
осади- |
||||||
тель) вещество летучее, его берут в два-три |
раза |
больше |
|||||||
по |
сравнению |
с рассчитанным |
по эквивалентам; |
нелету |
|||||
чих |
реактивов |
берут |
только в |
полтора |
раза |
больше рас |
|||
считанного. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Если концентрация реактива взята в грамм-эквива |
||||||||
лентах на литр, то составляют |
пропорцию: |
|
|
||||||
|
•5р.в — ЮОО мл |
1 н. раствора растворителя |
(или |
осадителя) |
|||||
|
m г— |
х мл |
1 н. |
» |
» |
». |
> |
|
Если концентрация реактива не 1 н., а больше или меньше, найденный объем изменяют обратно пропорцио нально его концентрации. Так, если найдено, что 1 н. рас твора требуется X мл, то 2 н. раствора потребуется
~ , |
а 0,5 н. надо взять ^ - = 2* мл. |
2 |
0,5 |
З а д а ч и
П р и м е ч а н и е . Если |
нет прямого указания на величину из |
|
бытка реактива, |
найденные |
решения могут значительноотличаться |
от приведенных |
ответов. |
|
1. |
Сколько |
миллилитров |
1 н. раствора НС1 со 100%- |
||
ным |
избытком |
потребуется, |
чтобы растворить |
1 г мела? |
|
2. |
Сколько |
|
миллилитров |
1 и. раствора |
НЫОз с |
50%-ным избытком надо взять, чтобы растворить навес ку кальцита около 2 г?
3. Какой объем 1,5 н. раствора НС1 с 200%-ным из бытком потребуется, чтобы растворить навеску железа около 0,2 г?
4.Какой объем 4 н. раствора НС1 со 100%-ным избыт ком следует взять, чтобы растворить 0,1 г железной про-, волоки?
5.Какой объем 4 н.'раствора H2SO4 потребуется, что бы растворить 0,1 г карбоната магния, содержащего 90%
MgC03 ?
6.Какой объем 2 н. раствора NaOH со 100%-ным из бытком пойдет на растворение навески технического алю миния около 0,5 г?
7.Какой объем 0,5 н. раствора НС1 пойдет на раство рение 1,5 г мела, содержащего около 25% влаги и нерас творимых примесей?
8.Какой объем 0,1 н. раствора H2SO4 пойдет на растворение 1 г магнезита, содержащего 10% нераство римых примесей?
9. |
Какой |
объем |
раствора, |
содержащего |
200 |
г |
H2SO4 |
в 1 л, следует взять, чтобы растворить около 0,5 |
г |
цинка? |
|||||
10. |
Какой |
объем |
раствора, |
содержащего |
54 г |
НС1 в |
Iл, пойдет на растворение 5 г кальцита?
11.Какой объем 10%-ного раствора H2SO4 пойдет на растворение 0,2 г железа, содержащего 10% нераствори мых примесей?
12.Какой объем 15%-ного раствора НС1 потребуется, чтобы растворить 1,5 г окиси магния?
13.Какой объем раствора серной кислоты (пл. 1,102) потребуется, чтобы растворить 0,3 г магния?
14. Какой объем 10%-ного раствора H 2 S 0 4 потребует ся, чтобы растворить 0,3 г алюминия?
15.Какой объем (с учетом необходимого избытка) со ляной кислоты НС1 (пл. 1,057) пойдет на растворение 1 г доломита СаСОз-МдСОз?
16.Какой объем раствора аммиака (пл. 0,958) сле дует взять, чтобы растворить 0,3 г окиси меди?
17.Какой объем раствора НС1 (пл. 1,018) пойдет на растворение 2,5 г гашеной извести, содержащей около 10% нерастворимых примесей?
18. Раствор содержит 50 г НС1 в 1 л. Какой |
объем |
его потребуется, чтобы растворить 2 г негашеной |
извести; |
содержащей 25% влаги и нерастворимых примесей?
19.Сколько миллилитров раствора едкого кали (пл. 1,14) с 200%-ным избытком необходимо, чтобы раство рить 0,2 г алюминиевой проволоки?
20.Сколько миллилитров раствора аммиака (пл. 0,994) с 50%-ным избытком пойдет на растворение 0,4 г AgCl, содержащего 30% нерастворимых примесей?
21. Какой |
объем (с учетом |
необходимого избытка) |
|
1 н. раствора |
НС1 потребуется |
для |
осаждения Ag+ из |
раствора, полученного растворением |
1 г серебра? |
||
22. Какой объем 2 н. раствора |
аммиака следует взять, |
чтобы осадить Fe3 + из раствора, содержащего 0,2 г же леза?
23. Какой объем (с учетом необходимого избытка) 2 н. H 2 S 0 4 потребуется, чтобы осадить барий из раствора, содержащего 0,6 г ВаС12 -2Н20?
24.Какой объем 1 н. раствора H 2 S 0 4 пойдет на осаж дение бария из раствора, полученного растворением 0,9 г кристаллогидрата хлорида бария с 40% примесей?
25.Какой объем 4 н. раствора Na 2 HP0 4 пойдет на осаждение магния из раствора, полученного растворени ем 0,4 г сплава с 60% Mg?
26. Какой объем 0,2 н. раствора Н 2 С 2 0 4 пойдет на осаждение кальция, если исходить из того, что для приго товления раствора взяли 0,6 г мрамора?
27. Какой объем 0,5 н. раствора ( N H 4 ) 2 С 2 0 4 • Н 2 0 ну жен, чтобы количественно осадить кальций из раствора,
приготовленного из 1 г |
мела с 25% влаги |
и нераствори |
|
мых примесей? |
|
|
|
28. Сколько |
граммов |
N a 2 H P 0 4 - 1 2 Н 2 0 |
следует взять |
для осаждения магния исходя из того, что на приготов ление раствора пошло 1,5 г доломита?
29. Сколько граммов |
Н 2 С 2 0 4 - 2 Н 2 0 |
потребуется |
для |
|
полного |
осаждения кальция из 50 мл раствора, |
полу |
||
ченного |
растворением |
1 г мрамора |
в 250 мл раство |
|
рителя? |
|
|
|
|
30. Сколько граммов |
( N H 4 ) 2 H P 0 4 |
потребуется |
для |
осаждения магния, если на приготовление раствора по шло 0,8 г доломита?
31. Какой объем 2 н. раствора ВаС12 потребуется для осаждения S04 2 _ -noHa из 2 г продажной концентрирован ной серной кислоты?
32.Какой объем 0,5 н. раствора хлорида бария по
требуется для осаждения бария в виде BaS04 из раство ра, полученного соответствующей обработкой 1,5 г ка менного угля, если он содержит около 2% серы?
33.Какой объем 10%-ного раствора аммиака следует взять для осаждения 0,15 г железа?
34.Какой объем 5%-ного раствора аммиака следует взять для осаждения железа, если на приготовление рас твора взяли 0,3 г красного железняка, содержащего око ло 10% пустой породы?
35.Какой объем 10%-ного раствора аммиака по
требуется для осаждения железа, если на приготовление
раствора взяли 0,4 г |
магнитного железняка? |
|||
36. Какой |
объем |
7%-ного |
раствора |
N a 2 H P 0 4 - 1 2 Н 2 0 |
потребуется |
для осаждения |
магния из |
раствора 0,4 г |
|
MgS0 4 - 7H 2 0 |
(плотность принять 1)? |
|
37.Какой объем раствора аммиака (пл. 0,960) сле дует взять для осаждения железа из раствора 0,5 г соли Мора, если содержащийся в ней ион Fe 2 + предварительно окислен в ион Fe3 + ?
38.Сколько миллилитров раствора аммиака (пл. 0,980) потребуется для количественного осаждения желе за, если на приготовление раствора взяли 0,2 г шпато вого железняка, содержащего 30% железа?
39.Сколько миллилитров раствора НС1 (пл. 1,028) необходимо для осаждения серебра, если на приготовле ние раствора взяли 1,5 г сплава, содержащего 10% се ребра?
40.Растворили 2 г тяжелого шпата, содержащего 20% примесей. Объем раствора довели до 250 мл. Сколько
миллилитров раствора H 2 S04 (пл. 1,032) потребуется для осаждения бария на 50 мл приготовленного раствора?
41.Сколько миллилитров 0,1 н. раствора аммиака сле дует взять для осаждения полуторных окислов из 25 мл раствора, взятых из мерной колбы на 250 млі В этой кол
бе приготовили и довели |
до метки раствор из 2 г |
асбес |
та, содержащего около |
1 % алюминия и железа |
вместе. |
42.2 г сплава, содержащего около 70% серебра, рас творили. Раствор довели до объема 500 мл. Сколько мил лилитров раствора НС1 (пл. 1,018) необходимо для осаж дения серебра из 25 мл приготовленного раствора?
43.Рассчитать навеску железной проволоки и количе ство реактивов для анализа на содержание железа. Кон центрации реактивов взять,по своему усмотрению.
44.Выполнить то же, что и їв предыдущей задаче, для определения СаО в негашеной извести, содержащей 15% влаги.
45.То же, для определения бария в смеси солей, со держащей около 40% бария.
46.То же, для определения серебра в сплаве, содер жащем около 60% серебра.
47.То же, для определения кальция в меле, содержа щем около 10% влаги и 15% нерастворимых примесей.
48.То же, для определения магния в доломите, содер жащем незначительное количество примесей.
49. |
То же, для определения |
алюминия |
(в виде АЬОз) |
|
в алюминиевой бронзе. |
, 1 |
|
|
|
50. |
То же, для определения |
алюминия |
в дюрале. |
Г. ВЫЧИСЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ПРИ ПРОМЫВАНИИ ОСАДКА
Чтобы вычислить потери осадка при его промывании, сначала узнают по таблице величину ПР осаждаемого вещества, а по ПР — концентрацию ионов в промывной жидкости, которая после соприкосновения с осадком пре вращается в насыщенный раствор. Далее находят коли чество граммов осаждаемого вещества в 1 л насыщенно го раствора, а затем в объеме промывной жидкости, из расходованной на все промывание.
Так как потери при промывании осадка чистой водой бывают очень значительны, их понижают, вводя в про мывные воды тот ион, который, входя в состав осадка, не входит в состав определяемой части. Так, при определе нии бария в воде в виде BaS04 к промывной воде добав ляют «ємного серной кислоты.
П р и м е р . Осадок BaS04 0,2 г промыт 150 мл жидко сти, приготовленной из 1 л воды и 0,5 мл 4 н. раствора серной кислоты. Сколько процентов осадка перешло в раствор?
Решение. Определяем концентрацию H2SO4 в промыв ной жидкости. Для H 2 S 0 4 4 н. = 2 М. От прибавления к 0,5 мл этого раствора 1 л воды его концентрация умень шится в
~ = 2000 раз, или [H2 S0 |
4 1 = |
\SOl~] = |
= 0,001 = |
|
0,5 |
|
1 4 |
-1 |
1000 |
— 1 0 — 3 |
моль\л. |
|
|
На основании правила произведения растворимости определяем концентрацию Ва2 + -иона и равную ей кон центрацию BaSCU в насыщенном растворе. Так как ПРваэо,» 1 • Ю - 1 0 , составляем и решаем уравнение, обо значив [Ва2 + ] через х:
х • [ S O 2 . - ] = 1 • Ю - 1 0 или 1 0 — З л : = 1- Ю - 1 0 ; х ~ М О - 7 |
г-ион/л. |
Столько же молей BaSCU в 1 л.
Наконец, определяем количество BaSC>4, содержаще еся в 150 мл насыщенного раствора, выражая ответ в процентах к массе промываемого осадка:
Ы О - 7 - 2 3 3 - 1 5 0 . 1 0 0 |
„ , |
- |
„ |
л Л О |
1000 0,2 |
« 2 - Ю |
3 |
= 0 , 0 0 2 % . |
|
|
|
|
/ 0 |
За д а ч и
1.Осадок BaS04 промыт 250 мл дистиллированной воды. Сколько граммов осадка перешло в раствор?
2. |
Осадок С а С 2 0 4 ' Н 2 0 промыт 500 мл |
дистиллирован |
||||||
ной |
воды. |
На сколько |
граммов |
уменьшилась |
масса |
|||
осадка? |
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Сколько |
граммов |
осадка ВаСг04 перейдет в рас |
|||||
твор, |
если |
его |
промыть |
300 мл дистиллированной |
воды? |
|||
4. Сколько граммов осадка CaS04 перейдет в раствор, |
||||||||
если промыть |
его 100 мл дистиллированной воды? |
|
||||||
5. Осадок |
M g ( O H ) 2 |
промыли 500 |
мл |
дистиллирован |
||||
ной воды. Сколько граммов иона M g 2 |
+ |
перешло в раствор? |
6.Осадок NH4MgP04 промыли 350 мл дистиллиро ванной воды. Сколько граммов магния перешло в рас твор?
7.0,1 г осадка BaS04 промыли 250 мл чистой воды. Сколько процентов осадка перешло в раствор?
8.0,15 г осадка ВаСОз промыли 200 мл дистиллиро ванной воды. Определить потери осадка на раствори
мость, выразив их в процентах. |
|
|
|
9. 0,1 г |
осадка С а С 2 0 4 - Н 2 0 |
промыли 150 |
мл дистил |
лированной |
воды. Сколько процентов осадка |
перешло в |
раствор?
10.2 г осадка CaS04 промыли 100 мл дистиллирован ной воды. Сколько процентов осадка растворилось?
11.Сколько процентов осадка NH4 MgP04 - 6H2 0 от 0,05 г будет потеряно, если промыть его 200 мл дистилли рованной воды?
12. Сколько процентов от 0,01 |
г |
осадка |
BaCrCu перей |
|
дет в раствор, если промыть его |
100 |
мл дистиллирован |
||
ной воды? |
г |
|
|
|
13. Сколько граммов от 0,5 |
осадка |
С а С 2 0 4 - Н 2 0 |
||
потеряется, если промыть его 200 |
мл |
дистиллированной |
||
воды? Сколько процентов составят потери? |
|
|||
14. Содержание серы в образце |
каменного угля най |
дено 2%. Какая относительная ошибка допущена, если
осадок |
BaS04, полученный из 1,5 г образца, промыли |
150 мл |
дистиллированной воды? |
15.Сколько граммов BaSC>4 перейдет в раствор, если промыть его 500 мл 0,01 М раствора серной кислоты?
16.Сколько граммов BaS04 растворится в 250 мл
промывной жидкости, приготовленной из 500 мл воды и 2 мл 0,1 н. раствора серной кислоты?
17. Сколько граммов С а С 2 0 4 - Н 2 0 перейдет в раствор, если его промыть 100 мл жидкости, приготовленной из 750 мл воды, в которой растворено 2,13 г (NH.4)2 C2 04X
ХН 2 0 ?
18.Сколько граммов осадка БгСОз перейдет в рас
твор, если промыть его 250 мл жидкости, приготовленной из 500 мл воды и 5,3 г безводной соды?
19. 0,2 г осадка сульфата бария промыли 150 мл жидкости, приготовленной из 1 л воды и 1 мл 2 н. раство ра серной кислоты. Сколько процентов осадка раствори лось?
20. 1,5 г осадка N H 4 M g P 0 4 - 6 H 2 0 промыли 250 мл жидкости, приготовленной из 500 мл воды и 1 мл 10%-но го раствора аммиака. Сколько процентов осадка пере шло в раствор?
21. Во сколько раз растворимость BaS04 в дистилли рованной воде больше, чем в промывной жидкости, при
готовленной из 200 мл |
воды и одной капли концентриро |
ванной серной кислоты |
(объем капли — около 0,04 мл)? |
22. Сколько миллилитров 1 М раствора серной кисло |
|
ты нужно прибавить к |
1 л воды, чтобы при промывании |
0,1 г осадка BaS04 250 мл полученной жидкости потери на растворимость не превышали 0,01 %?
Д. ВЫЧИСЛЕНИЕ ФАКТОРОВ (АНАЛИТИЧЕСКИХ МНОЖИТЕЛЕЙ)
Аналитическим множителем, или фактором, называют отношение эквивалентного веса определяемой составной