Требования к выполнению контрольных заданий

НИЖЕГОРОДСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ (ФИЛИАЛ)

ФГБОУ ВПО МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ ИМЕНИ К.Г.РАЗУМОВСКОГО

Кафедра технических и естественнонаучных дисциплин

Аналитическая химия

Качественный и количественный химический анализ

Контрольные задания для студентов-заочников I курса по направлениям:

260100, 260800

Нижний Новгород – 2011

Общие методические указания

Требования к выполнению контрольных заданий

Задания для контрольных работ содержит 20 вариантов. Студент выполняет контрольные работы в соответствии с двумя последними цифрами своего учебного шифра в зачетной книжке. Если в номере две последние цифры больше 20, то из них вычитают ближайшее меньшее число, кратное 20. например: при учебном шифре оканчивающемся на 57 надо выполнить вариант 17 т.к. (57-20*2)=17, а если шифр оканчивается на 00- вариант 20.

№ вар.	Номера заданий

Таблица

Кислотно-основной метод анализа катионов

Аналитические группы

	I Ag+,Pb2+, Hg22+	II Ba2+, Sr2+, Ca2+, (Pb2+)	III Al3+,Cr3+,Zn2+, Sn2+,Sn4+,As5+, As3+,(Sb3+)	IV Mg2+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Bi3+, Sb3+, Sb5+	V Cu2+,Cd2+, Ni2+,Co2+	VI K+,Na+, NH4+
Характери-стика групп	Хлориды нерастворимые в воде и в кислотах	Сульфаты нерастворимые в воде и кислотах	Гидроксиды растворимые в избытке щелочи	Гидроксиды нерастворимые в избытке щелочи	Гидроксиды растворимые в аммиаке	Хлориды, сулфаты и гидроксиды растворимые в воде
Групповой реагент	2 N раствор HCl	2 N раствор H2SO4	Избыток 4 N раствора NaOH или КОН	Избыток 4 N раствора щелочи	Избыток 25% раствора аммиака	Не имеет
Характер полу- чаемых соеди- нений	Осадок AgCl, PbCl2,Hg2Cl2	BaSO4,SrSO4, CaSO4,(PbSO4)	Раствор AlO2-CrO2-, ZnO22-,SnO32-, AsO33-,(SbO33-)	Осадок Mg(OH)2, Mn(OH)2, Fe(OH)2, Fe(OH)3, HSbO3,Bi(OH)3, HSbO2	Раствор [Cu(NH3)4]2+, [Hg(NH3)4]2+, [Cd(NH3)4]2+, [Ni(NH3)6]2+, [Co(NH3)6]2+	Раствор K+,Na+, NH4+

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

1. В чем заключается сущность систематического хода анализа? Какие реактивы называют групповыми? Как, пользуясь кислотно-основным методом, разделить катионы Ag⁺и Pb²⁺?

2. В чем заключается сущность дробного метода анализа? Приведите пример специфической реакции обнаружения катиона.

3. Как и для чего проверяют полноту осаждения отделяемого катиона? К каким ошибкам кислотно-основного метода приведет неполное осаждение катионов II группы для последующего обнаружения катионов III группы в ходе анализа их смеси? Уравнения реакций напишите в вещественной и ионной формах.

4. К каким ошибкам приводит в кислотно-основном методе неполное осаждение катиона Ba²⁺ для последующего обнаружения катиона Са²⁺? Напишите уравнения реакций обнаружения этих катионов в вещественной и ионной формах.

5. Приведите в вещественной и ионной формах уравнения реакций хлорида бария с дихроматом калия. Как можно сдвинуть равновесие в реакции Cr₂O₇^2-+H₂O=2CrO₄^2-+2H⁺ в ту или другую сторону? С какой целью прибавляют ацетат натрия?

6. Почему гидроксид магния не осаждается в присутствии солей аммония? Напишите реакцию взаимодействия хлорида магния с гидрофосфатом натрия в вещественной и ионной формах.

7. Что называется степенью диссоциации (ионизации)? Как изменяется степень диссоциации слабых электролитов при добавлении одноименных ионов и при разбавлении растворов?

8. Чем различается диссоциация (ионизация) в водных растворах сильных и слабых электролитов? Приведите примеры схем ионизации. Что такое активность?

9. В чем заключается сущность протолитической теории Бренстеда-Лоури? Приведите примеры кислот, оснований.

10. Какие соединения являются в водном растворе кислотами, а какие основаниями с точки зрения протолитической теории Бренстеда-Лоури: Н₂О, NH₃, HClO₄, CN^-, CO₃^2-, HCO₃^-, Cl^-?

11. Что такое сила кислот и оснований в соответствии с протолитической теорией? Приведите примеры.

12. Что такое активность, коэффициент активности, ионная сила раствора? В каких случаях коэффициент активности можно принять равным единице?

13. Какие вещества называют электролитами и неэлектролитами? Сильные и слабые электролиты. Приведите примеры.

14. Какие электролиты называют сильными и слабыми? Что называют степенью диссоциации (ионизации)? Каково ее математическое выражение? Напишите формулы известных Вам сильных и слабых кислот и оснований. Найдите в справочнике значения констант диссоциации (ионизации).

15. Напишите математическое выражение константы диссоциации (диссоциации) уксусной кислоты. Найдите ее числовое значение в справочнике. Имеют ли сильные электролиты константы диссоциации?

16. Сформулируйте закон действующих масс. Что называют константой химического равновесия? Укажите факторы, определяющие равновесие (примеры).

17. Вычислите молярность раствора карбоната натрия, если в 250,0 мл раствора содержится 1,000 грамм х.ч. Na₂CO₃?

18. Вычислите объем соляной кислоты (плотность 1,19 г/см³), который нужно взять для приготовления 500,0 мл 0,5000 N раствора.

19. Вычислите молярность 20%-го раствора серной кислоты, плотность которого 1,14 г/см³.

20. Какой объем 10,0000 N раствора HCl следует добавить к 500,0 мл воды для получения 2,0%-го раствора HCl.

21. Какой объем 8,0000 N раствора NaOH требуется для приготовления 1 л 5,0%-го раствора плотностью 1,06 г/см³.

22. До какого объема следует разбавить 700,0 мл 0,2464 N раствора, чтобы получить 0,2000 N раствора? Сколько воды следует добавить при этом?

23. Сколько мл 2,0000 N раствора азотной кислоты нужно взять для приготовления 3 л 0,1000 N раствора?

24. Сколько мл 20,0%-го раствора соляной кислоты (плотность 1,098 г/см³) нужно взять для приготовления 5 л 0.1000 N раствора?

25. Вычислите молярность раствора серной кислоты плотностью 1, 435 г/см³.

26. 75,00 мл раствора соляной кислоты плотностью d = 1,1 г/см³ разбавили до 900,0 мл. Определите нормальность полученной кислоты.

27. Насыщенный раствор хлорида серебра содержит в 1 л 0,00188 г AgCl при температуре 25⁰С. Вычислите произведение растворимости этой соли (формульная масса соли 143,3 г).

28. Вычислите произведение растворимости соединения MgNH₄PO₄, если в 300,0 мл насыщенного раствора содержится 2,59·10^{-3 граммов этой соли (формульная масса соли 137,4 г).}

29. Вычислите растворимость BaCrO₄ в г/дм³: 1) в воде; 2) в 0,10 М растворе K₂CrO₄.

30. Вычислите растворимость AgCl в г/дм³: 1) в воде; 2) в 0,10 М растворе KCl.

31. К раствору, содержащему 0,10 моль/дм³ Pb(NO₃)₂ и 0,10 моль/дм³ Hg₂(NO₃)₂, постепенно добавляют раствор KCl. Какой из катионов Pb²⁺ или Hg₂²⁺ начнет осаждаться первым?

32. Вычислите произведение растворимости Fe(OH)₃, если растворимость его в воде равна 2·10^-3г/дм³.

33. Насыщенный раствор иодида серебра содержит 2,11·10^-9г AgI в 1 л при температуре 25⁰С. Вычислите произведение растворимости этой соли (формульная масса соли 234,8 г).

34. Вычислите, выпадает ли осадок PbCl₂ (ПР = 1,6·10^-5) при смешении 0,01 М раствора Pb(NO₃)₂ с равным объемом 0,01 М раствора НCl. Если осадок PbCl₂ не выпадает, то что нужно сделать, чтобы осадить свинец из раствора ?

35. Растворимость СаSO₄ равна 1 г/дм³. Этот насыщенный раствор сульфата кальция смешивают с равным объемом раствора оксалата аммония (NH₄)₂С₂О₄, содержащим 0,0248 г соли в 1 л. Вычислите произведение концентраций [Са²⁺]·[С₂О₄^2-] в момент сливания растворов и решите, образуются ли осадок СаС₂О₄ (ПР = 2,3·10^-9).

36. Как повлияет на растворимость СаС₂О₄ присутствие в растворе Na₂С₂О₄ в концентрации 0,10 М (ПР (СаС₂О₄) = 2,3·10^-9)?

37. К 1 л 0,1000 N раствора соляной кислоты прибавили 0,1000 моля гидроксида натрия. Как изменился рН раствора?

38. Вычислите рН раствора, содержащего 1,00 г соляной кислоты в 1 л раствора.

39. Вычислите рН раствора, содержащего 1,20 г уксусной кислоты в 200,0 мл раствора. К = 1,8·10^-5.

40. Вычислите рН раствора, полученного растворением 1,68 г гидроксида калия в 300,0мл воды.

41. Вычислите рН раствора, полученного разбавлением 10,0 мл 0,1000 N раствора аммиака до 50,00 мл. К = 1,74·10^-5.

42. Вычислите рН раствора, полученного разбавлением 5,0 мл 27%-ного раствора гидроксида калия до 300,0 мл

43. Вычислите рН 0,25%-ного раствора, аммиака. К =1,74•10^-5.

44. Вычислите рН раствора, полученного разбавлением водой 200,0 мл 12%-ного раствора азотной кислоты до 2000,0 мл.

45. Вычислите рН раствора, полученного разбавлением водой 50,00 мл 18%-ного раствора гидроксида натрия до 250,0 мл.

46. Вычислите Н⁺ и рН 0,0500 N раствора муравьиной кислоты. К_НСООН = 1,8·10^-4.

47. Вычислите рН ацетатной буферной смеси, содержащей по 0,10 молю кислоты и соли. Как изменится рН при добавлении к 1 л смеси 0,01 моля кислоты ? К = 1,8·10^-5.

48. Сколько мл 5%-ного раствора ВаCl₂ нужно взять для осаждения сульфат иона из 10,00 мл 1%-ного раствора серной кислоты ?

49. Сколько мл 5%-ного раствора аммиака нужно взять для осаждения гидроксида железа из навески 0,5263 г руды, содержащей 12% железа ?

50. Сколько мл 5%-ного раствора хлорида кальция нужно взять для осаждения иона фтора из навески 0,7956 г фторида натрия ?

51. Сколько мл 3%-ного раствора оксалата аммония нужно взять для осаждения кальция в виде оксалата из навески 0,5617 г карбоната кальция ?

52. Сколько мл 2,0000 N раствора серной кислоты нужно взять для осаждения бария из раствора, содержащего 0,6243 г ВаCl₂ ?

53. Сколько мл 4%-ного раствора серной кислоты нужно взять для осаждения бария из 0,5566 г ВаCl₂ ?

54. Сколько мл 3% ВаCl₂ нужно взять для осаждения сульфат иона из 20,00мл 0,5% серной кислоты ?

55. Сколько мл 5%-ного раствора серной кислоты нужно взять для осаждения бария из раствора, содержащего 0,4859 г безводного ВаCl₂ ?

56. Сколько мл 2,5%-ного раствора хлорида магния нужно взять для осаждения MgNH₄РО₄ из навески 0,5034 г безводного фосфата натрия Nа₃РО₄ ?

57. Сколько мл 5%-ного раствора серной кислоты нужно взять для осаждения стронция из навески 0,6327 г безводного хлорида стронция ?

58. Какие требования предъявляются в титриметрическом методе анализа к исходным веществам ?

59. Как подбирают индикатор при титровании кислотами и щелочами ? Что такое точка эквивалентности ?

60. Что такое скачок титрования ? Как, используя кривую титрования, правильно выбрать индикатор ?

61. Как, зная константу диссоциации (ионизации) кислотно-основных индикаторов, найти интервал рН изменения окраски этих индикаторов рH?

62. Приведите кривую титрования 0,1000 N раствора карбоната натрия 0,1000 N раствором соляной кислоты. Укажите рН среды в точках "эквивалентности" при титровании с индикаторами фенолфталеином и c метиловым оранжевым.

63. Приведите кривую титрования раствора аммиака раствором соляной кислоты. Укажите рН среды в точке эквивалентности. Обоснуйте выбор индикатора.

64. Приведите кривую титрования раствора муравьиной кислоты раствором гидроксида калия. Укажите рН среды в точке эквивалентности. Обоcнуйте выбор индикатора.

65. Какая реакция лежит в основе метода кислотно-основного титрования ? Как меняется рН раствора при титровании слабой кислоты сильным основанием ? В какой среде находится точка эквивалентности ?

66. Можно ли титровать 0,1 N раствора гидроксида натрия 0,1 N раствором соляной кислоты с индикатором нитрамином (рТ = 12)? Приведите кривую титрования и с ее помощью решите вопрос о возможности применения индикатора нитрамина.

67. Рассчитайте навеску х.ч. карбоната натрия, если на титрование израсходовано 25,00 мл НCl с титром по гидроксиду натрия 0,008000 г/мл ?

68. На титрование навески 0,1560 г х.ч. янтарной кислоты израсходовано 25,00 мл гидроксида натрия. Вычислите нормальность раствора гидроксида натрия и его титр по соляной кислоте.

69. Для приготовления стандартного раствора карбоната натрия взяли навеску 1,3250 г х.ч. Nа₂СО₃, растворили ее и разбавили раствор водой в мерной колбе до объема 250,00 мл. Вычислите титр карбоната натрия по соляной кислоте.

70. Рассчитайте содержание СН₃СООН в растворе, если на титрование пошло 20,00 мл гидроксида натрия с титром 0,04614 г/мл. Вычислите титр гидроксида натрия по уксусной кислоте.

71. На титрование раствора, содержащего х.ч. карбонат натрия, израсходовано 20,00 мл 0,1200 N раствора соляной кислоты. Вычислите титр НСl по карбонату натрия и содержание Nа₂СО₃.

72. Рассчитайте навеску х.ч. щавелевой кислоты для приготовления 500,0 мл 0,1000 N раствора и вычислите титр полученного раствора Н₂С₂О₄·2Н₂О по КОН.

73. На титрование раствора, содержащего 1,0250 г х.ч. Н₂С₂О₄·2Н₂О требуется 25,00 мл гидроксида натрия. Вычислите титр и нормальность раствора гидроксида натрия, а также титр его по щавелевой кислоте.

74. Рассчитайте титр раствора соляной кислоты по гидроксиду натрия, если на титрование раствора, содержащего 0,2167 г х.ч. карбоната натрия требуется 21,00 мл этого раствора.

75. На титрование 20,00 мл раствора соляной кислоты с титром 0,003512 г/мл израсходовано 25,00 мл раствора гидроксида натрия. Вычислите титр NаОН по НСl и титр NаОН по Н₂SО₄.

76. Для нейтрализации 20,00 мл 0,1000 N раствора соляной кислоты потребовалось 8,00 мл раствора гидроксида натрия. Определите титр и весовую процентную концентрацию раствора гидроксида натрия.

77. Навеску образца 0, 1535 г оксида магния растворили в 40,00 мл соляной кислоты с титром 0,003646 г/мл. На титрование избытка кислоты израсходовано 7,50 мл NаОН с титром 0,004040 г/мл. Вычислить процентное содержание MgО в образце.

78. На титрование раствора, содержащего 3,5580 г технического КОН, израсходовано 28,00 мл раствора НСl с титром по NаОН 0,07492 г/мл. Вычислите процентное содержание КОН в образце.

79. Навеску 2,2418 г технического тетрабората натрия растворили в мерной колбе емкостью 100,00 мл. На титрование 20,00 мл этого раствора израсходовано 25,50 мл соляной кислоты с титром по гидроксиду натрия 0,003974 г/мл. Вычислите процентное содержание тетрабората натрия Nа₂В₄О₇·10 Н₂О в образце.

80. На титрование раствора, содержащего 3,2002 г КОН, пошло 28,00 мл раствора НСl, титр которого по NаОН равен 0,06400 г/мл. Вычислите процентное содержание КОН в образце.

81. Навеску 1,0606 г х.ч. карбоната натрия растворили в мерной колбе объемом 100,0 мл. На титрование 20,00 мл этого раствора в присутствии индикатора метилового оранжевого израсходовано 25,75 мл раствора НСl. Вычислите нормальность и титр раствора НСl.

82. Навеску 0,6000 г х.ч. Н₂С₂О₄·2Н₂О растворили в мерной колбе объемом 100,0 мл. На титрование 10,00 мл этого раствора израсходовано 9,52 мл NаОН. Вычислите нормальность раствора NаОН и его титр по щавелевой кислоте.

83. Навеску 0,3950 г известняка растворили в 50,00 мл 0,1295 N раствора НСl. На титрование избытка кислоты израсходовано 10,55 мл раствора NаОН с титром 0,004465 г/мл. Вычислите процентное содержание СаСО₃ в образце.

84. Навеска образца оксида цинка 0,2046 г растворена в 50,00 мл раствора серной кислоты с титром 0,004904 г/мл. Избыток кислоты оттитрован 10,00 мл раствора NаОН с титром 0,004040 г/мл. Вычислите процентное содержание ZnO в образце.

85. Навеску 2,6835 г соды растворили в мерной колбе объемом 250,00 мл. На титрование 25,00 мл этого раствора израсходовано 20,55 мл раствора НСl с титром по Nа₂СО₃ 0,005300 г/мл. Вычислите процентное содержание Nа₂СО₃ в образце.

86. Навеску 0,5000 г карбоната кальция растворили в 25,00 мл 0, 5100 N раствора соляной кислоты. Избыток кислоты был оттитрован 6,50 мл 0,4900 N раствора NаОН. Вычислите процентное содержание карбоната кальция СаСО₃ в образце.

87. Опишите устройство стандартного водородного электрода. Стандартные потенциалы. Уравнение Нернста.

88. В чем заключается сущность перманганатометрии? Почему перманганатометрические определения проводят преимущественно в кислой среде? Рассчитайте величины молярных масс эквивалента КМnО₄ в кислой, нейтральной и щелочной средах.

89. Сколько г кальция содержится в 250,0 мл раствора СаСl₂, если после прибавления к 25,00 мл его 40,00 мл 0,1000 N раствора оксалата аммония и отделения образовавшегося осадка Са₂С₂О₄ на титрование избытка (NH₄)₂C₂O₄ израсходовано 15,00 мл 0,0200 N раствора КМnО₄ ?

90. На титрование 0,1136 г х.ч. Na₂С₂О₄ в кислой среде израсходовано 20,75 мл КМnО₄. Определите нормальность раствора КМnО₄ и его титр по железу (II).

91. Определите процентное содержание олова в сплаве, если на титрование раствора, полученного из 0,9122 г сплава, израсходовано 15,73 мл 0,0200 N раствора йода?

92. К 10,00 мл. раствора медного купороса в сернокислой среде прибавили избыток раствора иодида калия. На титрование выделившегося йода в присутствии крахмала израсходовано 20,00 мл 0,0500 мл раствора тиосульфата натрия. Вычислить содержание меди в г в объеме пробы 250 мл и титр тиосульфата натрия по йоду. Написать уравнения протекающих реакций.

93. К 25,00 мл хлорной воды прибавили избыток иодида калия. На титрование выделившегося йода израсходовано 20,10 мл 0,1100 N раствора тиосульфата натрия. Сколько граммов хлора содержит 1 литр хлорной воды?

94. Навеска 0,2000 г руды, содержащей МnО₂, была обработана избытком концентрированной соляной кислоты. Образовавшийся при реакции хлор был отогнан и поглощен раствором иодида калия. На титрование выделившегося при этом йода пошло 42,50 мл 0,0520 N раствора тиосульфата натрия. Сколько процентов МnО₂, содержит руда?

95. К 25,00 мл раствора дихромата калия прибавлен избыток иодида калия и серная кислота; на титрование выделившегося йода израсходовано 30,00 мл 0,1000 N раствора тиосульфата натрия. Сколько граммов К₂Сr₂О₇ содержит один литр раствора?

96. На титрование йода, выделившегося при обработке навески PbO₂ иодидом калия в кислой среде, израсходовано 25,00 мл раствора тиосульфата натрия с титром 0,02480 г/мл. Сколько граммов PbO₂ содержится в навеске?

97. В мерной колбе емкостью 250 мл растворили 0,7112 г х.ч. оксалата аммония (NH₄)₂C₂O₄·2Н₂О. Какой объем перманганата калия, титр которого 0,001420 г/мл, пойдет на титрование 25,00 мл полученного раствора оксалата аммония? (Среда кислая).

98. Какие требования предъявляются к реакциям осаждения, используемых в титриметрическом анализе? Какие методы осаждения Вам известны?

99. На какой реакции комплексонометрического метода анализа основано определение жесткости воды? В каких единицах она выражается? Напишите уравнения реакции комплексона III с ионами Са²⁺.

100. В чем сущность роданометрического определения содержания хлора? Укажите титрант, индикатор и рН среды. Напишите уравнения реакций. Каковы преимущества этого метода по сравнению с методом Мора?