Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Аналитическая химия. Расчеты в количественном анализе. Практикум
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КЕМЕРОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
РАСЧЕТЫ
В КОЛИЧЕСТВЕННОМ АНАЛИЗЕ
Практикум
Для студентов вузов
Второе издание, исправленное и дополненное
Рекомендовано Сибирским региональным учебно-методическим
центром высшего профессионального образования
для межвузовского использования в качестве учебного пособия
для студентов всех форм обучения по направлениям подготовки
«Производство продуктов питания из растительного сырья»,
«Технология сырья и продуктов животного происхождения»,
«Технология продовольственных продуктов специального
назначения и общественного питания», «Товароведение»
Кемерово 2010
2
УДК 543.062 (075)
Охраняется законом об авторском
праве, не может быть использовано
любым незаконным способом
без письменного договора
ББК 24.4я7
А64
Авторы:
В.П. Гуськова, Л.С. Сизова,
Г.Г. Мельченко, Н.В. Юнникова
Рецензенты:
Т.Г. Черкасова, профессор, декан химико-технологического
факультета Кузбасского государственного
технического университета, доктор химических наук;
В.С. Ларичева, доцент кафедры физической химии
Кемеровского государственного университета,
кандидат химических наук
Рекомендовано редакционно-издательским советом
Кемеровского технологического института
пищевой промышленности
А64 Аналитическая химия : расчеты в количествен-
ном анализе : практикум / В.П. Гуськова, Л.С. Сизова,
Г.Г. Мельченко, Н.В. Юнникова; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. – 2-е изд.,
испр. и доп. – Кемерово, 2010. – 124 с.
ISBN 978-5-89289-633-7
В практикуме предложены расчетные задачи с различным
уровнем сложности, которые используются в количественном
анализе. Задачи сгруппированы по разделам. В каждом разделе
даны примеры решения типовых задач.
Предназначен для студентов всех форм обучения, изучающих курс аналитической химии.
УДК 543.062 (075)
ББК 24.4я7
ISBN 978-5-89289-633-7
© КемТИПП, 2010
3
ПРЕДИСЛОВИЕ
Будущий специалист должен владеть определенными при-
емами расчета в количественном анализе, поэтому решение задач –
важная сторона усвоения знаний основ аналитической химии. Практикум составлен в соответствии с государственными образовательными стандартами по направлениям подготовки дипломированных
специалистов: «Технология продовольственных продуктов специального назначения и общественного питания», «Производство
продуктов питания из растительного сырья», «Технология сырья и
продуктов животного происхождения», специальностям «Товароведение и экспертиза товаров», «Управление качеством», а также по
направлениям подготовки бакалавров и магистров «Технология
продуктов питания».
Задачи сгруппированы по разделам, составляющим курс ко-
личественного анализа. Введены задачи на расчет результатов прямого титрования в методах перманганатометрии, осаждения и комплексонометрии, заместительного титрования в йодометрии и задачи, ориентированные на пищевую тематику. В условиях задач использованы реальные примеры вычислений, встречающихся в повседневной практике анализа пищевых продуктов. Приведены индивидуальные задания по методам окисления-восстановления. В
каждом разделе даны примеры решения типовых задач. Составлены
и приведены алгоритмические предписания для решения задач в
химическом количественном анализе, расчета рН, построения кривых кислотно-основного титрования и статистической обработки
результатов анализа. Задачи повышенной сложности обозначены
«звездочкой» (*).
Введен раздел «Входной контроль» с целью проверки оста-
точных знаний у студентов, изучавших курс обшей и неорганической химии. Приведенные задачи апробированы в практике на кафедре аналитической химии и экологии. Для удобства пользования
практикумом в приложениях представлен необходимый справочный
материал. Приведен перечень литературы, рекомендуемой для изучения или повторения теоретических основ титриметрического и
гравиметрического методов анализа.
Практикум предназначен для самостоятельной работы сту-
дентов с целью приобретения навыков расчетов по количественному анализу.
4
1. ВХОДНОЙ КОНТРОЛЬ
Вариант 1
1. Рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, массовую долю и моляльность раствора,
содержащего в 1 дм3 12,4900 г KBrO3 (ρ
2. Рассчитайте рН водного раствора, содержащего смесь
NaCl и HCl; С(NaCl) = 0,0500 моль/дм3, С(HCl) = 0,0100
моль/дм3.
3. Произведение растворимости сульфата свинца равно
1,6·10−8. Вычислите растворимость в воде PbSO4 в моль/дм3.
Вариант 2
1. В 500 см3 раствора содержится 14,7050 г K2CrO4. Рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию
эквивалента, массовую долю и моляльность раствора (ρ = 1,029
г/см3).
2. Чему равен рН водного раствора муравьиной кислоты,
если молярная концентрация его равна 0,0500 моль/дм3, а константа диссоциации Ка = 1,8·10−4?
3. Растворимость йодида свинца равна 1,2·10−8 моль/дм3.
Вычислите произведение растворимости PbI2.
Вариант 3
1. В 1 дм3 раствора содержится 23,9074 г KSCN. Рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, массовую долю и моляльность раствора, если его плотность равна 1,023 г/см3.
2. Рассчитайте рН серной кислоты с молярной концентрацией 0,0300 моль/дм3.
3. Произведение растворимости сульфида меди равно
−36
6,3·10
. Рассчитайте растворимость CuS в воде в моль/дм3.
= 1,010 г/см3).
Р-РА
5
Вариант 4
1. В 500 см3 воды растворили 15,0000 г NaCl. Рассчитайте
молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента,
массовую долю и моляльность раствора, если его плотность равна 1,020 г/см3.
2. Чему равен рН водного раствора азотной кислоты с
С(HNO3) = 0,1000 моль/дм3?
3. В 1 дм3 воды растворяется 0,00022 г фосфата кальция.
Вычислите произведение растворимости Ca3(PO4)2.
Вариант 5
1. В 250 см3 раствора содержится 5,2044 г NaOH. Рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, массовую долю и моляльность раствора, если его плотность равна 1,020 г/см3.
2. Рассчитайте рН водного раствора гидроксида кальция,
если С(Ca(OH)2) = 0,0200 моль/дм3.
3. Произведение растворимости сульфата бария равно
−10
1,1·10
. Чему равна молярная концентрация этой соли в насы-
щенном растворе?
Вариант 6
1. В 2 дм3 раствора содержится 10,7032 г NaI. Рассчитайте
молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента,
массовую долю и моляльность раствора (плотность раствора
равна 1,003 г/см3).
2. Рассчитайте рН водного раствора азотистой кислоты;
С(HNO2) = 0,0500 моль/дм3, Ка = 6,9·10−4.
3. Растворимость карбоната кальция равна 1,3·10−4
моль/дм3. Вычислите произведение растворимости CaCO3.
Вариант 7
1. В 1 дм3 воды растворили 8,5040 г KNO3. Рассчитайте
молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента,
6
массовую долю и моляльность раствора, если его плотность равна 1,003 г/см3.
2. Смешали равные объемы растворов NaCl и HCl с молярной концентрацией 0,2000 моль/дм3. Рассчитайте рН полученного раствора.
3. Вычислите молярную концентрацию хлорида серебра в
насыщенном растворе, если произведение растворимости AgCl
равно 1,78·10
−10
.
Вариант 8
1. Рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, массовую долю и моляльность раствора,
содержащего в 1 дм3 18,01 г HCl (плотность раствора равна 1,003
г/см3).
2. Рассчитайте рН водного раствора серной кислоты с молярной концентрацией 0,0200 моль/дм3.
3. Произведение растворимости оксалата кальция равно
2,3·10−9. Рассчитайте растворимость в воде CaC2O4 в моль/дм3.
Вариант 9
1. В 250 см3 воды растворили 5,2035 г KCl. Рассчитайте
молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента,
массовую долю и моляльность раствора, если его плотность равна 1,011 г/см3.
2. Чему равен рН водного раствора хлорной кислоты с молярной концентрацией 0,0300 моль/дм3?
3. Молярная концентрация бромида свинца в насыщенном
растворе равна 2,7 ·10−2 моль/дм3. Рассчитайте произведение
растворимости PbBr2.
Вариант 10
1. В 500 см3 раствора содержится 18,5018 г H2SO4. Рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, массовую долю и моляльность раствора (плотность раствора равна 1,022 г/см3).
7
2. Рассчитайте рН водного раствора КОН с молярной концентрацией 0,0600 моль/дм3.
3. Произведение растворимости йодида свинца равно
1,1·10−9. Рассчитайте растворимость PbI2 в растворе в моль/дм3.
Вариант 11
1. В 1 дм3 раствора содержится 4,7186 г сульфата алюминия. Рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, массовую долю и моляльность раствора.
Плотность раствора примите равной 1,004 г/см3.
2. Рассчитайте рН водного раствора соляной кислоты с молярной концентрацией, равной 0,1000 моль/дм3.
3. В 1 дм3 воды растворяется 2,1·10−4 моль гидроксида
кальция. Вычислите произведение растворимости Ca(OH)2.
Вариант 12
1. Рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, массовую долю и моляльность раствора,
если в 500 см3 содержится 3,5005 г нитрата алюминия. Плотность раствора равна 1,002 г/см3.
2. Рассчитайте рН водного раствора хлорида аммония;
С(NH4Cl) = 0,0400 моль/дм3, Кb(NH4OH) = 1,76·10 −5.
3. Молярная концентрация хлорида серебра в его насыщенном растворе равна 1,26 ·10−5 моль/дм3. Вычислите произведение растворимости AgCl.
Вариант 13
1. В 500 г раствора содержится 38,8572 г NH3. Рассчитайте
молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента,
массовую долю и моляльность раствора, если его плотность равна 0,968 г/см3.
2. Чему равен рН водного раствора трихлоруксусной кислоты CCl3COOH с молярной концентрацией 0,0300 моль/дм3?
8
3. Произведение растворимости фосфата висмута равно
−23
1,3·10
. Чему равна молярная концентрация BiPO4 в насыщен-
ном растворе?
Вариант 14
1. В 100 г раствора с плотностью 0,900 г/см3 содержится
27,33 г NH3. Рассчитайте молярную концентрацию, молярную
концентрацию эквивалента, массовую долю и моляльность раствора.
2. Рассчитайте рН водного раствора гидроксида бария с
молярной концентрацией 0,0010 моль/дм3.
3. Вычислите произведение растворимости хромата бария,
если в насыщенном растворе С(BaCrO4) = 1,1·10−5 моль/дм3.
Вариант 15
1. Рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, массовую долю и моляльность раствора,
если в 500 см3 его содержится 10,5508 г карбоната калия; плотность раствора равна 1,195 г/см3.
2. Рассчитайте рН водного раствора смеси NH4OH и
NH4Cl, если С(NH4OH) = 0,0100 моль/дм3, Кb = 1,76·10−5 и
С(NH4Cl) = 0,0500 моль/дм3.
3. Чему равна молярная концентрация карбоната кадмия в
насыщенном растворе, если произведение растворимости CdCO3
равно 1,0·10
−12
?
Вариант 16
1. Рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, массовую долю и моляльность раствора,
если в 1 дм3 содержится 5,1832 г сульфата марганца MnSO4;
плотность раствора принять равной 1,003 г/см3.
2. Чему равен рН раствора бензоата натрия, если
С(С6Н
СООNa) = 0,0200 моль/дм3, а константа диссоциации бен-
5
зойной кислоты Ка = 6,3·10−5?
9
3. Вычислите произведение растворимости сульфида кобальта CoS, если его растворимость в воде равна 4,5·10
−13
моль/дм3.
Вариант 17
1. В 1 дм3 воды растворено 29,2508 г гидроксида натрия.
Рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию
эквивалента, массовую долю и моляльность раствора, если плотность его равна 1,032 г/см3.
2. Смешали равные объемы водных растворов NaOH
(C(NaOH) = 0,2000 моль/дм3) и NaNO3 (С(NaNO3) = 0,1000
моль/дм3). Рассчитайте рН полученного раствора.
3. Рассчитайте молярную концентрацию карбоната кобальта в насыщенном растворе, если произведение растворимости
CoCO3 равно 1·10
−10
.
Вариант 18
1. Чему равны молярная концентрация, молярная концентрация эквивалента, массовая доля и моляльность раствора, если
в 100 см3 его содержится 3,4225 г хлороводорода? Плотность
раствора равна 1,020 г/см3.
2. Чему равен рН водного раствора дихлоруксусной кислоты CHCl2COOH с молярной концентрацией 0,0200 моль/дм3
(Ка = 5,0·10−2)?
3. Чему равно произведение растворимости сульфида никеля, если молярная концентрация NiS в насыщенном растворе
равна 1,4·10
−13
моль/дм3?
Вариант 19
1. Рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, массовую долю и моляльность раствора с
плотностью 1,053 г/см3, если в 500 см3 его содержится 50,4900 г
H3PO4.
2. Смешали равные объемы растворов уксусной кислоты и
ацетата калия с молярной концентрацией 0,0200 моль/дм3. Рас-
10
считайте рН полученного раствора, если константа диссоциации
уксусной кислоты равна 4,74·10−5.
3. Произведение растворимости карбоната никеля NiCO3
равно 1,3·10−7. Рассчитайте растворимость этой соли в насыщенном растворе в моль/дм3.
Вариант 20
1. В 500 см3 раствора содержится 29,7815 г HNO3. Рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, массовую долю и моляльность раствора (ρ = 1,033 г/см3).
2. Чему равен рН буферной смеси НСООН и HCOONa, если С(НСООН) = 0,1000 моль/дм3, Ка = 1,8·10−4 и С(HCOONa) =
0,0200 моль/дм3?
3. Растворимость карбоната свинца в воде равна 2,8·10−7
моль/дм3. Рассчитайте произведение растворимости PbCO3.
Вариант 21
1. Рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, массовую долю и моляльность раствора
с плотностью 1,010 г/см3, если в 500 г его содержится 40,7070 г
уксусной кислоты CH3COOH.
2. Чему равен рН раствора, содержащего смесь HCl и
HNO3, если С(HCl) = 0,1000 моль/дм3 и С(HNO3) = 0,0100
моль/дм3?
3. Произведение растворимости цианида никеля равно
–23
3·10
. Чему равна молярная концентрация Ni(CN)2 в насыщен-
ном растворе?
Вариант 22
1. В 1 дм3 раствора (плотность равна 1,004 г/см3) содержится 7,1558 г HClO4. Рассчитайте молярную концентрацию,
молярную концентрацию эквивалента, массовую долю и моляльность раствора, который будет использован для титрования
в методе нейтрализации.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]