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

Аналитическая химия. Расчеты в количественном анализе. Практикум

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
06.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
61
15. На титрование 25,00 см3 раствора гидроксида натрия расходуется 27,40 см3 хлороводородной кислоты (К = 0,9235 к С(HCl) = 0,1000 моль/дм3). Сколько граммов гидроксида натрия содержится в 1 дм3 раствора?
16. На титрование раствора, содержащего 0,1936 г гидро­ксида кальция, расходуется 26,05 см3 раствора хлороводородной кислоты (Т(HCl/NaOH) = 0,007826 г/см3). Вычислите массовую долю гидроксида кальция в образце.
17. Навеску гидроксида бария растворили в мерной колбе вместимостью 250,00 см3 и разбавили водой до метки. На титро­вание 15,00 см3 полученного раствора израсходовано 15,90 см3 хлороводородной кислоты с молярной концентрацией эквива­лента, равной 0,0990 моль/дм3. Сколько граммов Ba(OH)2 было взято на анализ?
18. Какой объем раствора бромоводородной кислоты с молярной концентрацией HBr в нем, равной 0,1075 моль/дм3, потребуется для нейтрализации 0,1040 г гидроксида калия, со­держащего 2,95 % примесей?
19. Навеску тетрабората натрия (Na2B4O7), равную 0,6210 г, перенесли в мерную колбу вместимостью 100,00 см3. Рассчитайте молярную концентрацию азотной кислоты, если на титрование 10,00 см3 полученного раствора расходуется 8,05 см3 раствора
HNO3.
20. Определите массовую долю HNO3 в растворе с плот­ностью 1,005 г/см3, если на титрование 50,00 см3 раствора гид­роксида натрия (С(NaOH) = 0,1035 моль/дм3) израсходовано 22,99 см3 раствора HNO3.
21*. На титрование раствора серной кислоты, полученного
разбавлением 10,00 см3 концентрированного раствора с плотно­стью 1,084 г/см3, израсходовано 15,45 см3 раствора гидроксида калия (К = 1,7905 к С(KOH) = 0,1 моль/дм3). Вычислите массо­вую долю серной кислоты в пробе.
22*. Смешаны одинаковые объемы растворов гидроксида
калия и серной кислоты, имеющие: а) одинаковые значения мо­лярной концентрации; б) одинаковые значения молярной концен­трации эквивалента; в) одинаковые значения титра, Т(KOH) =
T(H2SO4) = 0,003488 г/см3. Какую среду имеет каждый раствор?
62
23*. Растворы гидроксида натрия и хлороводородной ки-
слоты имеют одинаковые значения титра. В каком отношении должны находиться объемы этих растворов, нейтрализующие друг друга?
24*. На нейтрализацию 0,5000 г смеси, состоящей из кар-
бонатов натрия и калия марки «х.ч.», израсходовали 29,98 см3 раствора серной кислоты (К = 1,3500 к молярной концентрации эквивалента H2SO4, равной 0,2000 моль/дм3). Определите массо­вую долю каждого компонента в смеси.
25*. Раствор, в котором может находиться или одно из ве­ществ – гидроксид калия, карбонат калия, или их смесь, титруется раствором НСl, С(НСl) = 0,2000 моль/дм3. На титрование отдель­ных проб в присутствии фенолфталеина расходуется 10,00 см3 ки­слоты, а в присутствии метилоранжа – 15,00 см3. Рассчитайте мас­су компонентов в смеси.
3.4.4. Задачи на расчет результатов
обратного титрования в методе нейтрализации
1. К 0,1560 г технического хлорида бария, содержащего примеси, прилили 50,00 см3 серной кислоты с молярной концен­трацией 0,0500 моль/дм3 (К = 0,9991). Избыток кислоты оттит- ровали 25,50 см3 раствора гидроксида натрия с молярной кон­центрацией 0,0450 моль/дм3. Рассчитайте массовую долю BaCl2 в образце.
2. 2,0600 г доломита, содержащего индифферентные при­меси, растворили в 20,00 см3 хлороводородной кислоты с мо­лярной концентрацией 1,5000 моль/дм3. На титрование избытка кислоты затрачено 5,00 см3 раствора гидроксида натрия с мо­лярной концентрацией, равной 0,1000 моль/дм3 (К = 1,0990). Другим методом найдено в такой же навеске 0,2400 г оксида магния. Рассчитайте массовую долю карбонатов кальция и маг­ния в доломите.
3. 0,3783 г карбоната натрия обработали 25,00 см3 хлоро­водородной кислоты с молярной концентрацией 0,4000 моль/дм3. Избыток кислоты после удаления СО2 оттитровали 25,00 см3 раствора гидроксида натрия с молярной концентраци-
63
ей 0,1000 моль/дм3 (К = 1,3000). Вычислите массовую долю примеси в образце.
4. Содержимое стеклянной ампулы с массой азотной ки­слоты, равной 3,0210 г, разбавили в воде, содержащей 30,00 см3 раствора гидроксида натрия с молярной концентрацией 0,1020 моль/дм3. Оставшийся после реакции избыток гидроксида на­трия оттитровали 6,04 см3 хлороводородной кислоты с моляр­ной концентрацией 0,1000 моль/дм3 (К = 1,0240). Рассчитайте массовую долю азотной кислоты в растворе.
5. К раствору азотной кислоты прибавлено 20,00 см3 рас­твора гидроксида натрия с молярной концентрацией 0,1020 моль/дм3. Избыток гидроксида натрия оттитровали 8,20 см3 хло­роводородной кислоты с молярной концентрацией 0,1000 моль/дм3 (К = 0,9900). Вычислите массу азотной кислоты в рас­творе.
6. Для определения содержания оксида цинка 2,0030 г цинковых белил растворили в 50,00 см3 серной кислоты с мо­лярной концентрацией 0,5000 моль/дм3 (К = 0,9820). На титро­вание избытка кислоты было израсходованно 29,90 см3 раствора гидроксида натрия с молярной концентрацией 0,1280 моль/дм3. Определите массовую долю оксида цинка в образце.
7. Какая навеска нитрита натрия была взята для анализа по методу восстановления нитрит-иона до аммиака, если послед­ний был поглощен 50,00 см3 раствора хлороводородной кислоты с молярной концентрацией 0,2000 моль/дм3 (К = 1,9000), а избы­ток кислоты оттитрован 10,06 см3 раствора гидроксида натрия с молярной концентрацией 0,1000 моль/дм3?
8. К раствору, содержащему 0,5600 г дигидрата щавелевой кислоты (Н2С2О4·2Н2О), добавлено 40,00 см3 раствора гидроксида калия, а затем избыток гидроксида калия оттитрован 20,20 см3 хлороводородной кислоты с молярной концентрацией 0,2000 моль/дм3. Рассчитайте молярную концентрацию раствора гидро­ксида калия и поправочный коэффициент к ней.
9. К 100,00 см3 воды, содержащей хлорид кальция, при­бавлено 20,00 см3 раствора карбоната натрия с титром по оксиду кальция, равным 0,002506 г/см3. После фильтрования раствора от осадка карбоната кальция избыток Na2CO3 был оттитрован 15,70 см3 хлороводородной кислоты, 1,00 см3 которой эквива-
64
лентен 1,02 см3 раствора карбоната натрия. Сколько граммов СaCl2 содержится в 1 дм3 исследуемой воды?
10. 25,00 см3 раствора хлорида бария обработано 50,00 см3 раствора карбоната натрия (С(Na2CO3) = 0,1000 моль/дм3). Оса­док отделен фильтрованием и на фильтре промыт водой. Фильт­рат и промывные воды объединены, и находящийся в них избы­ток карбоната натрия оттитрован в присутствии метилового оранжевого 25,00 см3 хлороводородной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,0500 моль/дм3. Определите титр раствора хлорида бария.
11. Навеску 0,6868 г муки для определения в ней содержа­ния азота обработали концентрированной серной кислотой, пере­водя азот в аммонийную соль. Из последней действием гидрокси­да натрия был отогнан аммиак в раствор, содержащий 20,00 см3 хлороводородной кислоты с Т(HCl) = 0,002006 г/см3. Избыток кислоты оттитровали 4,40 см3 раствора гидроксида калия с мо­лярной концентрацией 0,2000 моль/дм3. Рассчитайте массовую долю азота в образце.
12. Навеску 0,5970 г технического нитрата аммония на­грели с 20,00 см3 раствора гидроксида натрия с титром, равным 0,03100 г/см3, до полного удаления аммиака. На нейтрализацию избытка гидроксида натрия израсходовано 20,22 см3 серной ки­слоты с молярной концентрацией 0,2100 моль/дм3. Определите массовую долю азота в образце.
13. К 50,00 см3 раствора сульфата магния с молярной кон­центрацией 0,1018 моль/дм3 прибавили 20,00 см3 раствора гид­роксида калия с молярной концентрацией 0,2918 моль/дм3. Оса­док отделили, а фильтрат разбавили водой в мерной колбе вме­стимостью 100,00 см3. Какой объем хлородородной кислоты с молярной концентрацией 0,1000 моль/дм3 израсходуется на тит­рование 10,00 см3 фильтрата?
14. К навеске 0,1500 г фосфата натрия прибавлено 25,00 см3 раствора серной кислоты с молярной концентрацией 0,2120 моль/дм3. На обратное титрование избытка кислоты с метиловым оранжевым израсходовано 20,00 см3 раствора гидроксида калия. Какова молярная концентрация эквивалента раствора гидроксида натрия, если титруется Na3PO4 до NaH2PO4?
65
15. Из 0,4880 г аммонийной соли отогнали аммиак в 50,00 см3
хлороводородной кислоты с титром, равным 0,003650 г/см3. Из­быток хлороводородной кислоты оттитровали 5,00 см3 раствора гидроксида калия с титром, равным 0,002800 г/см3. Определите массовую долю хлорида аммония.
16. К раствору сульфата аммония добавлено 20,00 см3 рас­твора гидроксида натрия с титром, равным 0,008160 г/см3. Затем кипячением из раствора был удален аммиак. Избыток гидрокси­да натрия оттитрован 8,40 см
3
хлороводородной кислоты
(Т(HCl) = 0,007300 г/см3). Вычислите массу сульфата аммония в
растворе.
17. 0,2500 г железного сплава растворили в 50,00 см3 сер­ной кислоты с молярной концентрацией 0,3000 моль/дм3. Избы­ток кислоты оттитрован 20,00 см3 раствора гидроксида калия с молярной концентрацией эквивалента 0,1000 моль/дм3. Рассчи­тайте массовую долю железа в сплаве.
18. Аммиак, полученный из аммиачной воды, поглотили 25,00 см3 серной кислоты с молярной концентрацией 0,2000 моль/дм3 (К = 1,0200). Избыток кислоты оттитровали 5,00 см3 раствора гидроксида натрия с молярной концентрацией 0,1000 моль/дм3. Рассчитайте массу аммиака в воде.
19. Азот из 0,6000 г органического вещества был переве­ден в аммиак, который был поглощен 40,00 см3 серной кислоты с молярной концентрацией 0,0600 моль/дм3. Рассчитайте массо­вую долю азота в органическом веществе, если на титрование избытка кислоты израсходовано 10,20 см3 раствора гидроксида калия с молярной концентрацией 0,1000 моль/дм3.
20. Навеску оксида магния, равную 0,1000 г, растворили в 25,00 см3 хлороводородной кислоты с титром по оксиду магния, равным 0,011204 г/см3. Избыток кислоты оттитровали 18,00 см3 раствора гидроксида калия, 1,00 см3 которого эквивалентен 1,05 см3 кислоты. Рассчитайте массовую долю оксида магния в образце.
21*. К 50,00 см3 серной кислоты с молярной концентраци­ей эквивалента 0,2000 моль/дм3 прибавили 30,00 см3 раствора гидроксида натрия с молярной концентрацией эквивалента 0,4000 моль/дм3 и смесь разбавили водой в мерной колбе вме­стимостью 100 см3. Затем 25,00 см3 полученного раствора от­титровали раствором хлороводородной кислоты с молярной
66
концентрацией 0,1000 моль/дм3 (К = 1,1100). Какой объем ки­слоты израсходован на титрование?
22. 25,00 см3 азотной кислоты титруют раствором гидро­ксида калия с молярной концентрацией 0,0956 моль/дм3. Около точки эквивалентности кран бюретки «заело» и его удалось за­крыть только тогда, когда вылитый объем гидроксида натрия был равен 24,85 см3, а раствор уже стал щелочным. На титрование введенного избытка гидроксида натрия израсходовано 0,68 см3 раствора серной кислоты с молярной концентрацией 0,0500 моль/дм3 (К = 1,24450). Определите молярную концентрацию эквивалента азотной кислоты.
23. К 100,00 см3 воды добавили 20,00 см3 раствора карбо­ната натрия с молярной концентрацией 0,1000 моль/дм3 (К = 1,1100). После фильтрования осадка избыток карбоната натрия в фильтрате оттитровали 15,20 см3 раствора HCI с титром, равным 0,003645 г/см3. Определите карбонатную жесткость воды (ммоль/дм3).
24*. Какой объем раствора серной кислоты с молярной концентрацией 0,2500 моль/дм3 требуется взять для нейтрализа­ции аммиака, образующегося из 1,2500 г вещества, содержащего азот (ω = 5 %), чтобы на титрование избытка кислоты пошло 5,00 см3 раствора гидроксида калия с молярной концентрацией 0,1000 моль/дм3?
25*. К 0,1279 г смеси карбонатов лития и стронция марки «х.ч.» добавили 40,00 см3 хлороводородной кислоты с молярной концентрацией 0,1020 моль/дм3. На титрование избытка кисло­ты израсходованно 20,00 см3 раствора гидроксида натрия с тит­ром, равным 0,004002 г/см3. Рассчитайте массовую долю карбо­натов лития и стронция в образце.
3.4.5. Варианты заданий по реакциям окисления-восстановления
Расставьте коэффициенты в уравнениях окислительно-
восстановительных реакций методом ионно-электронного ба­ланса, укажите окислитель и восстановитель, рассчитайте их молярные массы эквивалентов.
67
1. MnO
2. NO
3. Cr2O
4. Cr2O
5. H3AsO3 + MnO
6. C2O
7. AsO
4
+ MnO
2
2–
7
2–
7
2–
+ MnO
4
3 −
4
8. I2 + S2O
9. Fe2+ + MnO
10. I– + MnO
11. Sn2+ + MnO
12. Fe2+ + Cr2O
13. H2O2 + MnO
+ SO
2–
+ H+ → Mn2+ + SO
3
+ H+ → Mn2+ + NO
4
2-
+ H2O
4
+ H2O
3
+ I– + H+ → 2Cr3+ + I2 + H2O + S2– + H+ → 2Cr3+ + H2O + SO
+ S2− + H+ → AsO
2–
3
+ H+ → H3AsO4 + Mn2+ + H2O
4
+ H+ → Mn2+ + CO2 + H2O
4
+ H2O → SO
+ H+ → Fe3+ + Mn2+ + H2O
4
+ H+ → Mn2+ + I2 + H2O
4
+ H+ → Sn4+ + Mn2+ + H2O
4
2–
+ H+ → 2Cr3+ + Fe3+ + H2O
7
+ H+ → O2 + Mn2+ + H2O
4
3−
+ S + H2O
3
2–
+ I– + H+
4
2
14. Mn2+ + PbO2 + H+ → HMnO4 + Pb2+ + H2O
15. НAsO2 + I2 + H2O → Н3AsO4 + I– + H+
16. SO
17. ClO
18. BrO
19. Cl– + MnO
20. SO2 + I2 + H2O → SO
21. AsO
22. ClO
23. MnO
24. Sn2+ + Cr2O
2–
+ I2 + H2O → SO
3
+ I– + H+ → I2 + Cl– + H2O
3
+ Br– + H+ → Br2 + H2O
3
3
4
+ H+ → Mn2+ + Cl2 + H2O
4
3−
+ BrO
+ I– + H+ → Cl– + H2O + I2
+ SbO
4
+ H+ → Br− + AsO
3
3−
+ H+ Mn2+ + SbO
3
2–
+ H+ → Sn4+ + 2Cr3+ + H2O
7
2–
+ I– + H+
4
2–
+ I– + H+
4
3−
+ H2O
4
3−
4
+ H2O
3.4.6. Задачи на расчет результатов
прямого титрования в методе перманганатометрии
1. Для установки титра раствора перманганата калия на-
веску 0,8530 г безводной щавелевой кислоты растворили в мер­ной колбе вместимостью 200,00 см3. На титрование 20,00 см3 раствора H2C2O4 расходуется 21,20 см3 раствора KMnO4. Рассчи­тайте молярную концентрацию эквивалента и титр раствора перманганата калия.
2. Для определения чистоты гексацианоферрата (II) калия
(K4[Fe(CN)6]) навеску, равную 5,0100 г, растворили в мерной
колбе вместимостью 250,00 см3. На титрование 15,00 см3 этого раствора израсходовано 15,50 см
3
раствора перманганата калия
68
с молярной концентрацией эквивалента 0,0500 моль/дм3. Рас­считайте массовую долю основного вещества в исследуемом образце.
3. В каком объеме необходимо растворить 4,2486 г техни-
ческого сульфита натрия, чтобы на титрование 15,00 см3 его расходовалось 20,00 см3 раствора перманганата калия с титром 0,006214 г/см3? Массовая доля примесей в техническом сульфи­те натрия равна 2,79 %.
4. На титрование 0,1150 г технической щавелевой кислоты израсходовано 23,06 см3 раствора перманганата калия с моляр­ной концентрацией эквивалента, равной 0,1050 моль/дм3. Рас­считайте массовую долю примесей в техническом продукте.
5. Навеску технического нитрита натрия массой 2,6213 г растворили в мерной колбе вместимостью 500,00 см3. Этим рас­твором титруют 25,00 см3 раствора перманганата калия (К = 0,9900 к С
(KMnO4) = 0,1000 моль/дм3), на что потребовалось
ЭКВ
20,60 см3 анализируемого раствора. Вычислите массовую долю нитрита натрия в анализируемом образце.
6. 5,0202 г раствора пероксида водорода разбавили в мер­ной колбе вместимостью 1 дм3. На титрование 25,00 см3 этого раствора израсходовали 24,90 см3 раствора перманганата калия с молярной концентрацией эквивалента 0,1000 моль/дм3 (К = 0,8500). Рассчитайте массовую долю пероксида водорода в ис­следуемом растворе.
7. 0,7180 г оксалата аммония ((NH4)2C2O4) марки «х.ч.» растворили в мерной колбе вместимостью 200,00 см3. На титро­вание 25,00 см3 этого раствора расходуется 18,90 см3 раствора перманганата калия. Вычислите титр анализируемого раствора и его титр по железу.
8. 1,2540 г дигидрата щавелевой кислоты (Н2С2О4·2Н2О) марки «х.ч.» растворили в мерной колбе вместимостью 200,00 см3 и довели до метки дистиллированной водой. На титрование 20,00 см3 этого раствора расходуется 22,40 см3 раствора перман­ганата калия. Рассчитайте молярную концентрацию раствора перманганата калия и его титр.
9. На титрование 20,00 см3 раствора йодида калия израс­ходовано 25,00 см3 раствора перманганата калия с титром, рав­ным 0,003941 г/см3. Какой объем (см3) воды нужно добавить к
69
200 см3 устанавливаемого раствора KI, чтобы его молярная кон­центрация стала равной 0,0500 моль/дм3?
10. Рассчитайте, какую навеску вещества, содержащего 90,00 % сульфида натрия, следует взять, чтобы на ее титрование потребовалось 18,90 см3 раствора перманганата калия с моляр­ной концентрацией эквивалента 0,0100 моль/дм3 (К = 1,1000).
11. Какую навеску вещества, содержащего 0,50 % серы, необходимо взять, чтобы на титрование полученного из него сероводорода потребовалось 20,00 см3 раствора перманганата калия с титром по железу, равным 0,003585 г/см3?
12. Для определения олова в растворе технического суль­фата олова (II) его оттитровали в нейтральной среде раствором перманганата калия с молярной концентрацией эквивалента 0,1250 моль/дм3; объем, израсходованный на титрование, равен 15,00 см3, аликвотная часть анализируемого раствора – 25,00 см3. Рассчитайте массу олова в 1 дм3 раствора.
13. 1,5000 г технического сульфита натрия растворили в мерной колбе вместимостью 200,00 см3. На титрование 20,00 см3 полученного раствора расходуется 19,20 см3 раствора перманга­ната калия. Рассчитайте массовую долю Na2SO3 в образце, если титр перманганата калия по железу равен 0,005585 г/см3.
14. На 100,00 см3 раствора хлорида кальция подействова­ли оксалатом аммония. Выпавший осадок отфильтровали, рас­творили в разбавленной кислоте и оттитровали 35,20 см3 рас­твора перманганата калия с молярной концентрацией 0,0500 моль/дм3. Чему равна молярная концентрация раствора хлорида кальция?
15. 1,2500 г оксалата натрия марки «х.ч.» растворили в мерной колбе вместимостью 250,00 см3. На титрование 25,00 см3 этого раствора израсходовали 21,20 см3 раствора перманганата калия. Рассчитайте молярную концентрацию и титр раствора перманганата калия.
16. Навеску влажного образца массой 0,1700 г, содержа­щего оксид железа (II), растворили в кислоте и оттитровали 20,30 см3 раствора перманганата калия (К = 1,1000 к
С
(KMnO4) = 0,1000 моль/дм3). Вычислите массовую долю
ЭКВ
оксида железа и влаги в пробе.
70
17. Какую навеску пробы, содержащей 60,00 % оксида железа (II), надо взять для анализа, чтобы после соответствую­щей ее обработки на титрование Fe2+ потребовалось 25,00 см3 раствора перманганата калия с молярной концентрацией экви­валента 0,1000 моль/дм3 (К = 1,2000)?
18. В 500,00 см3раствора содержится 20,0000 г гептагид­рата сульфата железа (II) (FeSO4·7H2O). Какой объем этого рас­твора может быть окислен 25,00 см3 раствора перманганата ка­лия с молярной концентрацией эквивалента 0,0500 моль/дм3?
19. На титрование 0,2500 г раствора технического перок­сида водорода расходуется 8,00 см3 раствора перманганата ка­лия с молярной концентрацией 0,1000 моль/дм3. Рассчитайте массовую долю пероксида водорода в анализируемом растворе.
20. Навеска щавелевой кислоты Н2С2О4·2Н2О, равная 0,0630 г, растворена в воде, и на ее титрование расходуется 25,00 см3 раствора перманганата калия. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалента и титр раствора перманганата калия.
21. Какой объем раствора перманганата калия с молярной концентрацией эквивалента, равной 0,2000 моль/дм3 (К = 1,2140), потребуется для титрования 0,1324 г оксалата натрия, растворенного в произвольном объеме воды?
22. На титрование 20,00 см3 раствора щавелевой кислоты с молярной концентрацией эквивалента, равной 0,1010 моль/дм3, расходуется 21,60 см3 раствора перманганата калия. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалента и титр раствора перман­ганата калия.
23. На титрование 25,00 см3 раствора оксалата натрия рас­ходуется 15,00 см3 раствора перманганата калия с титром, рав­ным 0,001856 г/см3. Рассчитайте массу оксалата натрия в 1 дм3 раствора.
24*. На титрование смеси щавелевой и уксусной кислот
израсходовано 25,00 см3 раствора перманганата калия с моляр-
ной концентрацией эквивалента 0,0500 моль/дм
3
(К = 0,9820).
На титрование того же объема исследуемой смеси раствором гидроксида натрия в присутствии фенолфталеина израсходовано 25,00 см3. Рассчитайте массу щавелевой и уксусной кислот, если молярная концентрация гидроксида натрия равна 0,2000 моль/дм3.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]