3.3. Расчет результатов анализа

Задача 3.3.1. Какой объем (см³) раствора пероксида водорода с массовой долей  0,3 % следует взять для анализа, чтобы после обработки его кислотой и иодидом калия на титрование расходовалось 25 см³ раствора тиосульфата натрия? Титр тиосульфата установлен по меди и равен 0,00999 г/см³.

Решение. Рассмотрим окислительно-восстановительные реакции, лежащие в основе иодометрического метода определения меди и пероксида водорода:

2Cu²⁺ + 4I^ = 2CuI + I₂;

H₂O₂ + 2I^ + 2H⁺ = 2H₂O + I₂;

выделившийся йод титруют тиосульфатом по реакции:

I₂ + 2S₂O₃^2- = S₄O₆^2- + 2I^.

Найдем нормальную концентрацию раствора тиосульфата натрия, зная его титр по меди (массу меди, эквивалентную одному миллилитру раствора тиосульфата натрия):

Так как моль меди участвуют в реакци­ях одним молем электронов, то М_э(Сu) = М(Сu) = 63,54 г/моль.

По закону эквивалентов: _э(Na₂S₂O₃) = _э(I₂) = _э(H₂O₂).

Масса пероксида водорода будет равна:

m(H₂O₂) = C_э(Na₂S₂O₃)V(Na₂S₂O₃)M( H₂O₂)10^-3 = 0,1572251710^-3 = 0,06682 г.

Объем ~ 0,3 %-ного раствора пероксида водорода равен:

Плотность разбавленного раствора пероксида принята равной 1.

Ответ: V(раствора H₂O₂) = 22,27 см³.

146. Навеска стали 0,5050 г, содержащей 0,52 % хрома, была растворена в кислоте и после окисления всего хрома была оттитрована 26,26 см³ раствора соли Мора. Определить титр раствора соли Мора по хрому и нормальную концентрацию этого раствора.

147. При анализе оксида железа неизвестного состава в растворе его навески (0,1000 г) все железо было восстановлено до двухвалентного и затем оттитровано раствором дихромата калия с титром по железу равным 0,005546 г/см³, расход которого составил при этом 13,05 см³. Какова формула анализируемого оксида железа FeО, Fe₂O₃ или Fe₃O₄?

148. Какую навеску руды, содержащей около 70 % Fе₂О₃, надо взять для анализа, чтобы после соответствующей обработки на титрование полученной соли двухвалентного железа потребовалось 20-30 см³ раствора KMnO₄ с титром по железу, равным 0,005585 г/см³.

149. После растворения 0,1380 г монацита в серной кислоте и отделения некоторых примесей содержащийся в нем торий был осажден в виде Th(IO₃)₄ . Промытый осадок растворен в серной кислоте, затем добавлен иодид калия и выделившийся йод оттитрован 10,62 см³ раствора тиосульфата натрия с титром по торию равным 0,000882 г/см³. Определить массовую долю тория в руде и молярную массу эквивалента тория. Установить нормальную концентрацию раствора Na₂S₂O_3.

150. Навеску руды массой 2,000 г, содержащей хром, растворили в серной кислоте, после чего хром окислили до . Раствор перенесли в мерную колбу и разбавили водой до 100 см³. К 20,00 см³ полученного раствора (дихромата) прилили 25,00 см³ раствора FeSО₄ и избыток последнего оттитровали 15,00 см³ 0,0450 н. раствора KMnО₄. Известно, что на 25,00 см³ сульфата железа расходуется 35,00 см³ указанного раствора KMnО₄. Рассчитать титр KMnО₄ по хрому и определить массовую долю хрома в руде.

151. После растворения навески монацита массой 2,625 г торий был количественно осажден в виде оксалата; промытый осадок был растворен в серной кислоте и оттитрован 20,75 см³ раствора перманганата калия с титром по торию, равным 0,006376 г/см³. Рассчитать массовую долю оксида тория в монаците и нормальную концентрацию KMnО_4.

152. Рассчитать массовую долю U₃О₈ в руде по следующим данным: из навески, равной 0,4286 г, после ряда операций уран был восстановлен до урана(IV) и оттитрован 20,15 см³ раствора ванадата аммония с титром по урану, равным 0,001196 г/см³.

153. Определить массовую долю урана в руде по следующим данным: из навески, равной 0,4000 г, после соответствующей обработки уран (IV) был осажден в виде фосфата. Промытый осадок растворен в серной кислоте и полученный раствор разбавлен до 100 см³. На титрование 25,00 см³ сульфата урана (IV) израсходовано 7,22 cм³ раствора ванадата аммония с титром по U₃О₈, равным 0,000729 г/см³.

154. Из навески монацита, равной 1,000 г, осажден молибдат тория; промытый осадок растворен в хлороводородной кислоте. В полученном растворе молибден (V1) восстановлен до Мо(III). К восстановленному раствору прибавлено 25,00 см³, раствора соли церия (IV) массовой концентрацией равной 0,0156 г/см³, и избыток его оттитрован 12,30 см³ 0,1118 н. раствора соли Мора. Определять массовую долю ThO₂ в монаците.

155. Из 5,000 г сплава, содержащего свинец, последний перевели после ряда операций в хромат свинца. Действием на этот осадок кислоты и KI был выделен йод, на титрование которого потребовалось 10,20 см³ 0,1031 н. раствора тиосульфата натрия. Рассчитать массовую долю свинца в сплаве, а также титр тиосульфата по свинцу.

156. Определить массовую долю оксида тория в монаците по следующим данным: из навески монацита, равной 2,0960 г, после отделения мешающих элементов, торий был осажден в виде оксалата. Промытый осадок обработали 25,00 см³ раствора сульфата церия (IV) с титром по церию 0,01216 г/см³. Избыток сульфата церия был оттитрован 12,50 см³ 0,1015 н. раствора сульфата железа (II).

157. После разложения 1,7321 г руды церий в растворе был окислен до церия (IV). К полученному раствору было прибавлено 25,00 см³ 0,1250 н. раствора соли Мора, избыток которой оттитровали 9,85 см³ перманганата с массовой концентрацией 0,0036 г/см³. Рассчитать массовую долю Се₂О₃ в руде.

158. Навеска мрамора, равная 0,7324 г, растворена в кислоте. К полученному раствору прибавлено 1,4960 г (NH₄)₂C₂O₄H₂O. Раствор после нейтрализации вместе с осадком переведен в мерную колбу емкостью 200 см³ и разбавлен водой до метки. На титрование 25,00 см³ раствора, отфильтрованного от осадка оксалата кальция, израсходовано 19,90 см³ 0,0422 н. раствора KMnО₄. Рассчитать массовую долю СаО в мраморе и титр раствора перманганата по СаО.

159. 25,00 см³ раствора соли кобальта обработали уксусной кислотой и нитритом калия. Выпавший осадок К₃[Со(NO₂)₆] отфильтровали, промыли и растворяли в 50,00 см³ 0,0990 н. раствора КМnО₄. Затем прибавили 20,00 см² 0,1010 н. раствора сульфата железа (II) и избыток последнего оттитровали 0,0990 н. раствором KMnО₄. На титрование пошло 12,37  этого раствора. Вычислить содержание кобальта в исходном растворе (г/мл).

160. К 10,00 см³ сероводородной воды прибавили 50,00 см³ 0,1112 н. раствора йода, избыток которого оттитровали 22,79 см³ раствора тиосульфата с титром по йоду 0,01236 г/см³. Определить массовую долю сероводорода в воде ( = 1 г/мл). Принять S^2-   S⁰.

161. На 50,00 см³ раствора щавелевой кислоты при титровании расходуется 21,16 см³ раствора КОН с массовой, концентрацией 0,01234 г/ см³. C другой стороны, на 20,00 см³ того же раствора щавелевой кислоты требуется 19,67 см³ раствора KMnО₄. Рассчитать нормальную концентрацию раствора перманганата и титр щавелевой кислоты по марганцу.

162. Для определения концентрации раствора арсенита натрия взято 0,3125 г стандартного образца стали с массовой долей марганца 1,05 %. Марганец количественно был переведен в МnO₂, который затем был оттитрован 22,50 см³ раствора арсенита натрия. Рассчитать титр арсенита натрия по марганцу и нормальную концентрацию этого раствора.

163. Для установки титра соли Мора по ванадию приготовлено 250 см³ стандартного раствора ванадия из 0,4451 г V₂O_5. На титрование 50,00 см³ этого раствора расходуется 21,60 см³ раствора соли Мора. Рассчитать нормальную концентрацию раствора соли Мора и титр соли Мора по ванадию.

164. Кобальт (II) в присутствии никеля может быть оттитрован раствором K₃[Fe(CN)₆] потенциометрическим методом.

1. Установите, в какой среде (кислой или аммиачной) можно осуществить это определение? Запишите уравнение реакция.

2. Рассчитайте титр раствора K₃[Fe(CN)₆] по кобальту, если на титрование 25,00 см³ стандартного раствора кобальта, содержащего 1 мг/см³ кобальта, затрачено 4,3 см³ титранта.

3. Рассчитайте массовую долю кобальта в металлическом никеле, если на анализ взято 1,000 г металла, а объем титранта равен 5,2см³.

165. Для определения олова навеску 0,2300 г медного сплава растворяют в смеси кислот. Олово в виде осадка H₂SnO₃ отделяют, растворяют в присутствии восстановителя (металлического алюминия) и титруют олово (II) в токе СО₂ раствором йода (11,65 см³). Рассчитать массовую долю олова в сплаве. Известно, что на титрование 50,00 см³ стандартного раствора, содержащего 1мг/см³ олова, было израсходовано 12,75 см³ раствора йода.

166. Для определения ванадия навеску 0,125 г феррованадия растворяют в серной кислоте и ванадий окисляют до (+5). Определить, можно ли титровать весь полученный раствор 0,01 н. раствором соли Мора или следует воспользоваться аликвотной частью. Содержание ванадия в сплаве 35-40 % масс. Если потребуется аликвотная часть, предложите общий объём раствора и объем аликвотной части.

167. Навеска 0,2710 г медно-цинкового сплава переведена в раствор, который разбавлен в мерной колбе до 250 см³. Для определения меди иодометрическим методом к аликвотной части 25,00 см³ исследуемого раствора, добавлен с избытком иодид-калия и выделившийся иод оттитрован 7,6 см³ 0,0317 н. раствора тиосульфата натрия. Рассчитать титр тиосульфата по меди и массовую долю меди в сплаве.

168. Один из методов определения бора заключается в окислении бора до борной кислоты H₃BO₃ с помощью сульфата церия (IV) и титровании избытка окислителя раствором соли Мора. Рассчитать содержание бора в растворе (мг/см³) по следующим данным: объем исходного раствора – 50,00 см³, объем раствора соли церия – 15,0 см³, объем раствора соли Мора – 9,30 см³. Отдельным титрованием установлено, что на 15,00 см³ соли церия расходуется 14,00 см³ 0,1 н. раствора соли Мора.

169. В исследуемом растворе находится 8,15 мг восстановленного ванадия, на окисление которого до ванадия (+5) затрачено 3,2 см³ 0,1 н. KMnО₄. Определить, в какой степени окисления находится ванадий в исследуемом растворе. Рассчитать титр раствора титранта по ванадию.

170. Навеска 0,2000 г К₂Сr₂O₇ была растворена в воде. К раствору после подкисления добавлен в избытке иодид калия. Выделившийся йод оттитрован 12,55 см³ раствора Na₂S₂О₃. Рассчитать нормальную концентрацию тиосульфата и титр раствора тиосульфата по меди.

171. Для определения кальция в руде последний после ряда операций был осажден в виде оксалата кальция. Осадок хорошо отмыт и растворен в серной кислоте. Полученный раствор оттитрован 12,70 см³ 0,1 н. раствора перманганата калия. Навеска руды – 0,2200 г. Рассчитать массовую, долю кальция в руде и титр перманганата по СаО.