Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Ярославцев А.А. Сборник задач и упражнений по аналитической химии учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
79
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
10.82 Mб
Скачать

12.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

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ