Аналитическая химия (стр. 7 )

В2 – В растворе комплексного соединения K3[Fe(CN)6] можно обнаружить в значительных количествах:
a) K+
b) Fe3+
c) Fe(CN)63-
d) CN-

В3 – Какие из перечисленных терминов являются величинами, характеризующими количественный состав раствора:
a) объемная доля
b) молярная концентрация
c) нормальная концентрация
d) титр раствора

Задания группы «Г»

Г1 – Метод кислотно-основного титрования, где рабочим раствором является кислота, называется …

Г2 – Реакция обменного разложения соли, протекающая под действием воды, называется …

Г3 – Отношение концентрации гидролизованных молей к общей концентрации вещества называется …

ПФ-6. Типовые темы контрольных работ и методические рекомендации к ним

К выполнению контрольных заданий необходимо приступить после изучения соответствующих разделов курса. В ответе непременно должен быть приведен ход решения задачи с краткими объяснениями и математическими преобразованиями. Не допустимо в решении приводить только цифры.

При выполнении контрольного задания рекомендуется придерживаться следующей схемы. Сначала следует определить, какой тип расчетов описан в предлагаемой задаче: расчеты при приготовлении растворов, расчеты при стандартизации растворов, т. е. при установке титра растворов или расчеты результатов анализа.

Если в задании описывается приготовление растворов, то нужно решить, что использовали для приготовления раствора: установочное вещество или вещество, не удовлетворяющее требованиям к установочному веществу. От этого зависит, какой алгоритм решения задачи следует выбрать. Если раствор готовили приближенной концентрации из крепкого раствора, то в решении обязательно нужно привести вывод формулы, по которой осуществляется переход от выражения концентрации крепкого раствора в единицах массовой доли к единицам молярной концентрации эквивалента раствора. Далее следует привести алгоритм решения задачи с краткими объяснениями и математическими преобразованиями.

Если задача относится к типу стандартизации растворов, сначала следует написать уравнение реакции, лежащей в основе определения.

Согласно уравнению реакции определить факторы эквивалентности реагирующих веществ. Затем нужно решить вопрос, какой метод стандартизации раствора (метод пипетирования или метод отдельных навесок) описан в задаче, и использовать соответствующий алгоритм решения поставленной задачи.

В случае расчетов результатов проведенного анализа нужно, прежде всего, указать анализируемое и определяемое вещество, написать уравнение реакции, лежащей в основе определения содержания вещества, определить факторы эквивалентности титранта и определяемого вещества. Установить, в каких единицах выражена концентрация раствора титранта, и, при необходимости, перевести в единицы молярной концентрации эквивалента раствора, воспользовавшись таблицей 1.2. Далее следует установить метод определения содержания вещества (прямого, обратного титрования или титрования заместителя) и способ титрования, использованный в данном методе (титрование отдельной навески или аликвоты анализируемого образца).

После установления всех этих факторов нужно приступить к кратким объяснениям и математическим преобразованиям, сообразно описанному методу.

Тема «Теоретические основы аналитической химии и качественный анализ»

(контрольная работа № 1)

1.  По каким принципам объединяют вещества в аналитические группы? Групповые реагенты и группы катионов в кислотно-основном методе анализа.

2.  Составьте схемы дробного и систематического анализа смеси катионов: Pb2+, Al3+, Fe3+, Ni2+. Напишите уравнения реакций обнаружения этих катионов (в молекулярной и ионной формах).

3.  Можно ли действием дихромата калия в кислой среде окислить Fe2+ до Fe3+, AsО33- до AsО43-, Мn2+ до МnО4-, SО32- до SО42-? Написать уравнения протекающих реакций с помощью электронно-ионного метода.

4.  Составьте схемы дробного и систематического анализа смеси катионов: NH4+, Ca2+, Mn2+. Напишите уравнения реакций обнаружения этих катионов (в молекулярной и ионной формах).

5.  Составьте схемы дробного и систематического анализа смеси катионов: Ag+, Cu2+, Fe3+. Напишите уравнения реакций обнаружения этих катионов (в молекулярной и ионной формах).

6.  К раствору, содержащему ионы AsО33- и SО32-, в кислой среде добавили пероксид водорода. Какой из этих анионов будет окисляться в первую очередь? Написать реакции окисления-восстановления и уравнять их электронно-ионным методом.

7.  Составьте уравнения окислительно-восстановительных реакций электронно-ионным методом, если на раствор, содержащий ион марганца (II), подействовали: а) висмутатом натрия в присутствии азотной кислоты, б) пероксидисульфатом аммония, в) оксидом свинца (IV).

8.  Смесь сухих солей: нитрат ртути (I), хлорид хрома (III), нитрат цинка растворили в воде. Какие соединения будут в осадке, какие ионы будут в растворе? Составьте схему анализа, уравнения реакций в ионном виде для разделения, растворения образующихся осадков и обнаружения присутствующих в растворе катионов.

9.  Составьте уравнения реакций в ионном виде, происходящие при действии иодида калия на раствор, содержащий: a) Bi(NO3)3, б) CuCl2, в) Na2HAsO4.

10.  Смесь сухих солей: нитрат серебра, нитрат ртути (П), хлорид хрома (III), нитрат марганца (II), нитрат свинца растворили в воде. Какие соединения будут в осадке, какие ионы будут в растворе? Составьте схему хода анализа, уравнения реакций в ионном виде для разделения, растворения образующихся осадков и обнаружения присутствующих в смеси катионов.

Тема «Химические равновесия при решении аналитических задач»

(контрольная работа № 2)

1.  Рассчитать константу гидролиза, степень гидролиза и рН в 0,09 M растворе бромида аммония. Выведите формулы для расчета.

2.  Рассчитайте равновесные концентрации ионов железа (III) и фторид-ионов в водном растворе, содержащем комплекс К3[FeF6] с концентрацией 0,1 моль/л. Полная константа нестойкости комплексного аниона [FeF6]3- равна 10-16.

3.  Рассчитайте концентрационные константы устойчивости b и нестойкости КН комплексного аниона [PbJ4]2-, если в водном 1,0 моль/л растворе комплекса К2[PbJ4] равновесные концентрации ионов свинца (II) и иодид ионов равны: [Pb2+] = 0,054 моль/л, [J-] = 0,216 моль/л.

4.  Рассчитать сколько молей серебра находится в 500 мл насыщенного раствора хромата серебра.

5.  Рассчитать молярную (моль/л) и массовую (г/л) растворимость сульфата кальция.

6.  Рассчитать растворимость фосфата серебра в 0,05 М растворе нитрата калия.

7.  Сколько граммов хлорида аммония нужно прибавить к 500 мл 0,137 М раствора гидроксида натрия, чтобы получить раствор с рН 10,3?

8.  Определите, как изменится равновесная концентрация ионов цинка в 1,0 моль/л водном растворе комплекса Na2[Zn(OH)4], если рН раствора увеличить от 11 до 12. Полная константа нестойкости комплексного аниона равна 10-14.

Тема «Равновесие в системе осадок-раствор и его использование в анализе»

(контрольная работа № 3)

1.  В 12 л воды растворили 0,01 г бромида калия и прибавили 1 мл 0,1 М раствора нитрата серебра. Будет ли образовываться осадок бромида серебра?

2.  Рассчитать молярную растворимость (моль/л) и массовую растворимость (г/л) фосфата бария в 0,025 М растворе фосфата натрия.

3.  Образуется ли осадок сульфата свинца, если к насыщенному раствору хлорида свинца прибавить равный объем 0,2 М раствора серной кислоты?

4.  Выпадет ли осадок сульфата бария, если смешать 0,15 мл 0,1 М раствора сульфата натрия и 2 мл 0,001 М раствора хлорида бария?

5.  Чему равна концентрация ионов водорода в 0,05 М растворе бензойной кислоты? Во сколько раз присутствие 0,1 М бензоата натрия понижает эту концентрацию?

6.  При какой концентрации сульфид-иона начнется выпадение осадка сульфида кадмия из раствора, содержащего 0,05 моль/л [Cd(CN)4]2- и 0,1 моль/л цианида калия.

7.  Рассчитать концентрацию бромид-ионов в 0,002 М растворе аммиачного комплекса серебра [Ag(NH3)2]+, содержащем 0,005 моль/л аммиака, которую надо создать, чтобы образовался осадок бромида серебра.

8.  Буферный раствор содержит 0,5 моль/л гидроксида аммония и 0,25 моль/л нитрата аммония. Рассчитать рН раствора. Как изменится рН этого раствора при добавлении к 1 л а) 0,2 моль хлороводородной кислоты, б) 0,25 моль гидроксида натрия?

9.  Образуется ли осадок сульфата стронция, если к 02 М раствору хлорида стронция прибавить равный объем сульфата кальция?

Тема «Методы титриметрического анализа»

(контрольная работа № 4)

1.  Рассчитайте рН в точке эквивалентности и скачок титрования при титровании 20 мл 0,1 н. раствора аммиака 0,2 н. раствором HCl, в пределах между недостатком и избытком HCl, равным 0,1% от его эквивалентного количества.

2.  Образец оксида цинка весом 2,036 г растворили в 50,00 мл раствора серной кислоты, избыток которой оттитровали 10,30 мл 1,020 М раствора гидроксида натрия. Найти процентное содержание оксида цинка в образце, если 1,00 мл раствора серной кислоты эквивалентен 1,185 мл раствора гидроксида натрия.

3.  К 25 мл хлорида кальция прибавили 40,00 мл 0,1005 н. раствора оксалата аммония. Полученный осадок отфильтровали, промыли ледяной водой, а избыток оксалата оттитровали раствором KMnO4, затратив 15,00 мл 0,02000 н. этого раствора. Определить содержание хлорида кальция в граммах.

4.  Постройте кривую титрования 25 мл 0,2 н. раствора бензойной кислоты 0,2 н. раствором гидроксида калия, если прибавлено 24,95; 25,05; 25,00 мл щелочи. Подберите индикатор.

5.  Сколько надо добавить раствора азотной кислоты с титром 0,006497 г/мл к 500 мл раствора этой же кислоты с титром 0,005601 г/мл, чтобы получить точно 0,1000 н. раствор?

6.  Вычислить молярную концентрацию эквивалента раствора нитрата серебра, если на титрование 36,48 мл его затрачено 25,63 мл раствора хлорида натрия, содержащего 58,00 г NaCl в 500 мл раствора. Рассчитать рAg и pCl в момент эквивалентности.