Дидактический материал по аналитической химии (стр. 1 )

Министерство образования и науки

Республики Казахстан

ДИДАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

ПО АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ

(Задания для подготовки учащихся к олимпиадам)

Разработан учителями химии:

,

Семей 2009

ВВЕДЕНИЕ

Цель данного пособия – помочь учителям в проверке степени усвоения программного материала учащимися в процессе подготовки учащихся по основным (опорным) темам курса аналитической химии, понимания изученного материала и практического применения приобретенных знаний и навыков.

Исходя из разного уровня подготовленности учащихся и неодинакового усвоения знаний, задания даются в трех вариантах различной степени сложности в порядке возрастания трудности.

Разработанный дидактический материал позволяет освоить теоретические вопросы и выработать практические навыки по аналитической химии учащимися при подготовке к олимпиадам и научным проектам.

С целью развития у учащихся химического мышления и выработки приемов техники химического эксперимента в пособии уделено большое внимание теоретическим вопросам, лабораторной технике, условиям проведения химических реакций, правилам и способам расчета.

Задания в работах отличаются по своим дидактическим целям: одни из них требуют от учащихся простого воспроизведения материала, другие совершенствуют умения сравнивать и анализировать, третьи ориентируют на творческое осмысление и применение знаний в новых ситуациях.

РАЗДЕЛ I.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ

ТЕМА 1. РАСТВОРЫ. СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ. ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ.

Вариант 1

1.  Что называется растворами? Какие существуют растворы по содержанию растворителя и растворенного вещества? Охарактеризуйте их.

2.  Что называется молярной концентрацией раствора?

3.  Какова концентрация раствора, если 16г иодида калия растворили в 120мл воды?

Вариант 2

1.  Опишите механизм процесса растворения веществ?

2.  Что представляет собой эквивалентная масса вещества? Чем она отличается от эквивалента элемента?

3.  Какой объем фосфорной кислоты надо взять для приготовления 1л 0,2Н раствора, если плотность её составляет 1,14 г/см3 , а массовая доля 24,07%?

Вариант 3

1.  Способы выражения концентрации растворов.

2.  Охарактеризуйте классификацию растворителей по их участию в кислотно-основном взаимодействии.

3.  Какие объемы 37%-ного раствора соляной кислоты (ρ=1,19г/см3) и воды нужны для приготовления 1л 10%-ного раствора (ρ=1,049г/см3) ?

ЗАДАЧИ

1.  Какой объем карбоната калия надо взять для приготовления 23г 0,5М раствора?

2.  Сколько граммов хлорида магния необходимо для приготовления 750мл 0,6Н раствора?

3.  Сколько концентрированной соляной кислоты необходимо взять для приготовления 2л 0,2М раствора, если плотность составляет 1,23 г/см3 , массовая доля 36% ?

4.  Сколько граммов соли десятиводного сульфата натрия и воды надо взять для приготовления 50г 14%-ного раствора?

5.  Из 300г 10%-ного раствора удалили выпариванием 150г воды. Какова концентрация полученного раствора?

6.  Какой объем азотной кислоты надо взять для приготовления 1000мл 0,6Н раствора, если плотность её составляет 1,078 г/см3 при массовой доле 65% ?

7.  Имеется 20%-ный раствор серной кислоты с плотностью 1,14 г/см3 . Определить молярную, нормальную концентрации этого раствора.

8.  Какой объем 0,1Н раствора щелочи потребуется для нейтрализации 20мл 0,15Н раствора серной кислоты?

9.  Какой объем 2М раствора щелочи потребуется для осаждения в виде Cu(OH)2 всех ионов меди, находящихся в 20мл 0,5М раствора сульфата меди (II)?

10.  Какой объем 1М раствора нитрата серебра нужно добавить к 100мл 1М раствора хлорида железа (III), чтобы осадить все хлорид-ионы в виде хлорида серебра?

11.  Приготовить 200мл 0,5М раствора пятиводного сульфата меди.

12.  В каком объеме 0,1М раствора серной кислоты содержится 2,452г серной кислоты?

13.  Какое количество бромистого кальция надо взять для приготовления 320мл 0,4М раствора?

14.  Определить моляльность 5%-ного раствора хлорида калия.

15.  Определить моляльность и молярную концентрацию 60%-ного раствора азотной кислоты.

16.  Какая масса сульфата бария получится при сливании 200мл 0,5М раствора сульфата алюминия и 150мл 2М раствора хлорида бария?

17.  Приготовить 500мл 0,1М раствора дихромата калия.

18.  Рассчитайте массу раствора с массовой долей вещества w=0,25 и объем раствора, содержащий 0,5моль/л NaOH из гидроксида натрия массой 8г.

19.  Определите массу хлорида натрия, которая потребуется для приготовления 5%-ного раствора массой 480г.

20.  Определите образующееся вещество и его массовую долю в растворе, если 0,2моль оксида натрия растворить в 100г воды.

ТЕМА 2. ДИССОЦИАЦИЯ ВОДЫ. ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ. БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ.

Вариант 1

1.  Что называется ионным произведением воды.

2.  Водородный показатель.

3.  Концентрация ионов водорода в растворе равна 0,004г-ион/л. Определить рН раствора.

Вариант 2

1.  Какие растворы называются буферными? Приведите примеры.

2.  Что называется гидроксильным показателем?

3.  Вычислить концентрацию ионов водорода и рН 0,05Н раствора соляной кислоты.

Вариант 3

1.  Что называется буферной ёмкостью?

2.  Как на практике можно определить рН среды раствора?

3.  Вычислить концентрацию гидроксил ионов и рОН 0,05Н раствора едкого натра.

ЗАДАЧИ

1.  Определить рН 0,002Н раствора азотной кислоты, считая диссоциацию полной.

2.  Какова концентрация гидроксильных ионов в растворе, рн которого равен 10,8?

3.  Определить концентрацию ионов водорода в растворе, рН которого равно 4,6.

4.  Вычислить концентрацию ионов водорода в растворе, если рН равно 6,7.

5.  В растворе рОН равно 4,34. Вычислить концентрацию ионов водорода и гидроксила.

6.  Вычислить концентрацию ионов водорода и рН 0,2Н раствора уксусной кислоты.

7.  Вычислить концентрацию ионов водорода в 0,025М растворе сероводородной кислоты.

8.  Вычислить концентрацию гидроксил ионов и рОН 0,3Н раствора гидроокиси аммония.

9.  Сколько ионов водорода содержится в 1мл раствора, рН которого равен 13?

10.  Чему равняется рН раствора, в литре которого содержится 0,0051г гидроксильных ионов?

ТЕМА 3. ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ. СТЕПЕНЬ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ. СЛАБЫЕ И СИЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ. РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА.

Вариант 1

1.  Что называется диссоциацией? Каким ученым и в каком году были сформулированы основные положения теории электролитической диссоциации?

2.  Напишите процессы диссоциации соляной и фосфорной кислоты.

3.  Молярная концентрация раствора сульфата натрия 0,01 моль/л, степень диссоциации равна 90%. Рассчитайте концентрацию ионов в растворе.

4.  Напишите, пользуясь таблицей растворимости полные и сокращенные ионные уравнения:

Сульфат натрия + хлорид бария → сульфат бария +хлорид натрия

Вариант 2

1.  Сформулируйте основные положения ТЭД.

2.  Напишите процессы диссоциации гидросульфита натрия и гидроксида

железа (II).

3.  Определите степень диссоциации хлорноватистой кислоты HClO 0,2Н раствора, если константа её диссоциации равна 4*10-8.

4.  Напишите молекулярные и полные ионные уравнения, соответствующие данному сокращенному ионному уравнению:

Zn2+ + PO43- → Zn3(PO4)2 ↓

Вариант 3

1.  Охарактеризуйте сильные и слабые электролиты. Приведите примеры.

2.  Напишите процессы диссоциации гексацианоферрата (III) калия и гидроксохлорида железа(II).

3.  Степень диссоциации слабой одноосновной кислоты в 0,2Н растворе равна 3%. Вычислить значение концентрации ионов водорода и гидроксила, а также рН раствора.

4.  Какие вещества должны вступить в реакцию, чтобы образовались следующие соединения:

…..СО2↑ + Н2О

ВОПРОСЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ХАРАКТЕРА

1.  Какие из этих реакций протекают до конца?

А) BaCl2 + K2SO4 →

B) MnSO4 + KNO3 →

C) FeS + HCl →

Д) Cu(OH)2 + H2SO4 →

2.  Напишите молекулярные и полные ионные уравнения, соответствующие данным сокращенным ионным уравнениям:

А) Ag+ + Cl - → AgCl↓

B) Ca2+ + F - → CaF2 ↓

C) Al 3+ + 3OH - → Al(OH)3 ↓

3. Сколько ионов натрия образуется при растворении 1моль Na3PO4 в воде, если соль диссоциирует полностью?

А) 1; В) 2; С) 3; Д) 4.

4. Как можно повысить степень диссоциации слабого электролита?

5. Зимой во время гололеда, для того чтобы растаял лёд дорогу посыпают NaCl или CaCl2 . Чем это объясняется?

6. Какая пара растворов взаимодействует между собой? Подтвердите уравнениями реакций:

А) хлорид калия +сульфат натрия

В) хлорид меди(II)+гидроксид натрия

С) соляная кислота+сульфат калия

Д) хлорид магния+нитат калия

7. Определите степень диссоциации раствора сульфита магния, если концентрация раствора 0,01моль/л и масса ионов магния в растворе 0,228г.

8. Назовите условия протекания реакции ионного обмена до конца.

9. Смешивают попарно растворы нитрат свинца, сульфид натрия, сульфат меди и хлорид калия (всего 6 комбинаций). В каких случаях произойдут реакции. Составьте для них молекулярные и ионные уравнения.

10. На сколько групп подразделяются электролиты в зависимости от степени диссоциации, их значения?

11. Можно ли по значению степени диссоциации определить концентрацию ионов в растворе? Ответ поясните.

12. Какие из этих соединений амфотерны: Sr(OH)2, Al(OH)3, KOH? Напишите уравнения процесса диссоциации амфотерного соединения: как кислоты и как основания.

13. Определите концентрацию ионов 0,01моль раствора гидроксида бария, если степень диссоциации равно 85%.