-sites-files-user_files-user4-doc-mu_khak_0

Растворы солей ртути(I) содержат группировку –Hg–Hg–, в которой ртуть двухвалентна но одна единица валентности затрачивается на связь между атомами ртути. Поэтому формальная степень окисления ртути равна +1.

1. Реакция с хлорид-ионами. Катионы Hg22+ при взаимодействии с хлорид-ионами Cl- в растворах образуют белый осадок каломели :

Hg22+ + 2Cl- → Hg2Cl2↓

(4.5.33)

При прибавлении к осадку каломели раствора аммиака (NH4OH) он постепенно чернеет вследствие выделения мелкодисперсной металлической ртути (разд. 4.4, реакции 4.4.3-4):

Hg2Cl2 + 2NH4OH → NH2Hg2 Cl↓ + NH4+ + Cl- + 2H2O

[NH2Hg2 Cl → NH2HgCl + Hg↓

Выполнение реакции. 2-3 капли раствора нитрата ртути(I) помещают в пробирку и добавляют 2-3 капли раствора хлорида натрия. Наблюдают образование белого осадка.

К полученному осадку добавляют 3-4 капли 6 М раствора NH4OH и наблюдают почернение осадка.

2. Реакция с хлоридом олова(II). Хлорид олова(II) SnCl2 восстанавливает ионы одновалентной ртути в солянокислой среде до черной мелкодисперсной металлической ртути:

Hg22+ + [SnCl4]2- + 2Cl- → 2Hg↓ + [SnCl6]2-

(4.5.34)

Выполнение реакции. 2-3 капли раствора нитрата ртути(I) помещают в пробирку и добавляют 2-3 капли солянокислого раствора хлорида олова(II). Наблюдают образование белого, постепенно чернеющего осадка.

3. Реакция с медью. Металлическая медь вытесняет ионы ртути(I) из растворов ее солей. При этом выделяется металлическая ртуть:

Hg22+ + Cu↓ → 2Hg↓ + Cu2+

(4.5.17)

Выполнение реакции. Медную проволоку (или пластинку) помещают в фарфоровую чашку, добавляют 2-3 капли 6 М HNO3 и 1-2 капли нитрата ртути(I). На поверхности проволоки (пластинки) наблюдают темное окрашивание, которое при потирании фильтровальной бумагой становится серебристо-блестящим.

4. Реакция с дифенилкарбазидом. Дифенилкарбазид О=С(NH–NH–C6H5)2 образует с растворами солей ртути(I) в кислой среде осадок (или раствор) внутрикомплексной соли синефиолетового цвета.

Выполнение реакции. 4-5 капель раствора нитрата ртути(I) помещают в пробирку, добавляют 1-2 капли 2 М раствора HNO3 и 3-4 капли раствора дифенилкарбазида. Наблюдают образование сине-фиолетового осадка (или раствора).

Реакции мешают ионы ртути(II).

4.6. Контрольная задача № 3

Анализ раствора, содержащего катионы IV и V аналитических групп

Цель работы. Обнаружение катионов IV и V аналитических групп, содержащихся в анализируемой задаче.

41

Выполнение работы. Студент в чистую колбу получает у лаборантов анализируемую задачу, которая может представлять собой либо прозрачный бесцветный раствор, либо раствор с осадком, содержащим малорастворимые соединения определяемых катионов.

Обнаружение катионов в анализируемом растворе проводят систематическим методом в соответствии со схемой хода анализа смеси катионов IV и V аналитических групп, которая приведена на рис.10 и показывает последовательность проведения отдельных операций.

ВНИМАНИЕ!!! На рис.10 приведена схема хода анализа смеси, содержащей все рассматриваемые в данном методическом указании катионы IV и V аналитических групп. Однако, на практике в контрольной задаче, выдаваемой студентам, не предусматривается наличие ионов ртути(I, II) и мышьяка(V). Поэтому при анализе контрольной задачи все операции, относящиеся к обнаружению этих ионов, следует опустить и не выполнять.

Анализируемый раствор (задача)

Ag+, Hg22+, Pb2+, Cu2+, Cd2+, Bi3+, Hg2+, AsO43-, [SbCl6]3-

	HCl (конц.)
Осадок № 1	Раствор № 1
AgCl, Hg2Cl2, PbCl2	Cu2+, Cd2+, Bi3+, Hg2+, AsO43-, [SbCl6]3-
2 M HCl	pH = 9

Осадок № 1

Раствор № 4

Осадок № 4

AgCl, Hg2Cl2, PbCl2

[Cu(NH3)2]2+, [Cd(NH3)2]2+, AsO43-

SbOCl, BiOCl, [HgNH2]Cl

Н2О (гор.)

Н2С4Н6О6

4

5

6

Осадок № 2

Раствор № 2

Раствор № 5

Осадок № 5

AgCl, Hg2Cl2

Pb2+

Комплексы Sb(III) и Hg2+

BiOCl

6 M NH4OH

1

8

9

2 M HCl

Осадок № 3

Раствор № 3

Раствор № 6

[HgNH2]Cl + Hg

[Ag(NH3)2]+ + Cl-

Bi3+

2

3

7

Рис. 10. Схема хода анализа катионов IV и V аналитических групп

Цифрой в квадратике на схеме показан номер реакции обнаружения соответствующего катиона в пояснении к схеме.

Начинают анализ с отделения катионов V аналитической группы действием группового реагента (HCl). Для этого в коническую пробирку помещают 20-25 капель задачи вместе с имеющимся осадком и добавляют 4-5 капель концентрированного раствора хлороводородной кислоты. Полученную реакционную смесь с осадком перемешивают и выдерживают 4-5 минут. Наблюдают образование белого осадка.

42

ВНИМАНИЕ!!! Если после добавления HCl в пробирке осадка нет, то это означает, что в анализируемом растворе катионы V аналитической группы отсутствуют, и следует сразу приступать к обнаружению катионов IV аналитической группы в полученном растворе.

Полученный осадок отделяют на центрифуге (осадок № 1) и проверяют полноту осаждения, осторожно добавив по стенке пробирки одну каплю концентрированной HCl. Если полнота осаждения достигнута, то центрифугат сливают в чистую коническую пробирку (раствор № 1). В противном случае следует доосадить катионы V аналитической группы, добавив 1-2 капли кислоты.

Осадок № 1 промывают подкисленной дистиллированной водой, для чего добавляют к нему 5 капель 2 М раствора HCl и 25 капель воды, перемешивают и центрифугируют. Центрифугат добавляют к раствору № 1, а осадок исследуют на содержание катионов V аналитической группы.

1.Для обнаружения ионов Pb2+ к осадку № 1 добавляют 25-30 капель дистиллированной воды, перемешивают и нагревают на водяной бане 1-2 минуты. Горячий раствор быстро на

центрифуге отделяют от осадка, сливают в чистую пробирку (раствор № 2) и открывают в нем ионы Pb2+ по реакции с иодидом калия (4.5.32, разд. 4.5.8, п.1). Для этого к горячему центрифугату добавляют 2-3 капли раствора KI и охлаждают реакционную смесь под водо-

проводной водой. При наличии ионов свинца наблюдают образование желтого осадка («золотой дождь»). Обнаружить ион Pb2+ можно также по реакции с хроматом калия (4.5.34, разд.

4.5.8, п. 2).

Если ионы свинца обнаружены, то PbCl2 удаляют из осадка хлоридов катионов V аналитической группы промыванием горячей водой. Для этого к осадку № 1 добавляют 25-30 капель дистиллированной воды, перемешивают, нагревают на водяной бане 1-2 минуты и центрифугируют. Горячий раствор сливают в чистую пробирку и проверяют на присутствие ионов свинца, для чего добавляют к нему 2-3 капли раствора иодида калия и охлаждают (в при-

сутствии ионов свинца образуется желтый осадок). Операцию повторяют до отрицательной реакции на катион Pb2+ (желтый осадок не образуется).

ВНИМАНИЕ!!! Если в анализируемой задаче ионы ртути(I) и серебра отсутствуют, то в осадке № 1 содержится только хлорид свинца и при промывании горячей водой осадок № 1 должен полностью раствориться.

Оставшийся осадок (осадок № 2) исследуют на содержание ионов ртути(I) и серебра.

2.Для обнаружения ионов Hg22+ к осадку № 2 добавляют 6-8 капель 6 М раствора NH4OH

итщательно перемешивают. При наличии в осадке № 2 Hg2Cl2 наблюдают почернение осадка (осадок № 3) в соответствии с реакциями (4.4.3-4, разд. 4.4), что подтверждает присутствие ионов Hg22+ в анализируемой задаче. В противном случае ион ртути(I) в задаче отсутствует.

ВНИМАНИЕ!!! Напоминаем, что в выполняемой студентами задаче присутствие ионов Hg22+ не предусмотрено, поэтому п.2 при анализе контрольной задачи № 3 следует пропустить.

Если в осадке № 2 присутствует хлорид серебра, то при действии на осадок раствора гидроксида аммония AgCl переходит в раствор в виде аммиачного комплекса в соответствии с

реакцией (4.4.2, разд. 4.4). Раствор аммиаката серебра (раствор № 3) отделяют на центрифуге от осадка № 3, если он образовался, и в нем определяют серебро. При отсутствии Hg22+ осадок № 2 должен полностью раствориться.

3.Для обнаружения ионов Ag+ половину полученного раствора № 3 переносят в чистую коническую пробирку и добавляют 3-4 капли 6 М раствора азотной кислоты. При наличии ионов серебра наблюдают образование белого осадка хлорида серебра (реакция 4.5.29, разд. 4.5.7, п. 1).

К оставшейся части раствора добавляют 3-4 капли раствора иодида калия. При наличии ионов серебра наблюдают образование желтого осадка иодида серебра (реакция 4.5.30, разд. 4.5.7, п. 1).

43

После определения катионов V аналитической группы приступают к анализу раствора №1, содержащего катионы IV аналитической группы.

Предварительно из раствора № 1 удаляют ионы свинца, которые могли быть внесены в него с центрифугатом после промывки осадка № 1. Для этого к раствору № 1 добавляют 5 капель 6 н. раствора H2SO4, перемешивают и, если образуется белый осадок PbSO4, его отделяют на центрифуге.

После удаления ионов свинца к раствору № 1, содержащему катионы IV аналитической группы, осторожно по каплям добавляют 6 М раствор NH4OH и 2 М раствор NH4Cl до рН = 9 (контроль по универсальной индикаторной бумаге). Наблюдают образование белого осадка, включающего основные соли висмута, сурьмы и амидный комплекс ртути(II), и отделяют его на центрифуге (осадок № 4). Если осадок не образовался, то это означает отсутствие в анализируемой задаче ионов сурьмы(III), висмута(III) и ртути(II).

В центрифугате (раствор № 4) открывают ионы Cu2+, Cd2+, AsO43-.

4.Синяя окраска раствора № 4 указывает на присутствие в нем ионов Cu2+, бесцветная на их отсутствие.

5.Если ионов меди в анализируемом растворе нет, то для обнаружения ионов Сd2+ 2-3 капли раствора № 4 помещают в пробирку и добавляют 2-3 капли 2 М раствора NаOH. При наличии ионов кадмия наблюдают образование белого осадка (реакция 4.5.7, разд. 4.5.2, п.

2).

При наличии ионов меди в анализируемом растворе, обнаружение кадмия проводят гли- цериново-щелочным методом (разд. 4.5.2, п. 3), связывая мешающие ионы Cu2+ в прочный растворимый комплекс синего цвета (реакция 4.5.9). Для этого 10-12 капель раствора № 4 помещают в коническую пробирку, добавляют несколько капель 6 М раствора азотной кислоты до рН = 3-4 (контроль по универсальной индикаторной бумаге), добавляют 5-6 капель раствора глицерина. Затем прибавляют по каплям при перемешивании 6 М раствор NaOH до силь-

нощелочной реакции (рН > 10, контроль по универсальной индикаторной бумаге) и центрифугируют. При наличии ионов Cd2+ наблюдают белый осадок; темно-синий цвет центрифугата подтверждает присутствие ионов меди. В отсутствие ионов кадмия белый осадок не наблюдается.

6.Обнаружение ионов AsO43- проводят с помощью магнезиальной смеси или молибденовой жидкости (разд. 4.5.5б, п.п. 3-4).

3-5 капель раствора № 4 помещают в коническую пробирку, добавляют 3-5 капель магнезиальной смеси, приготовленной как указано в разд. 4.5.5б п. 3, и перемешивают. При наличии арсенат-иона наблюдают образование белого осадка. 1 каплю полученной сузпензии наносят на предметное стекло и рассматривают форму кристаллов под микроскопом.

2-3 капли раствора № 4 помещают в пробирку, добавляют 15-20 капель молибденовой жидкости и несколько минут нагревают на водяной бане. При наличии арсенат-иона наблюдают образование желтого осадка.

ВНИМАНИЕ!!! Напоминаем, что в выполняемой студентами задаче присутствие ионов AsO43- не предусмотрено, поэтому выполнять п.6 при анализе контрольной задачи № 3 не следует.

В осадке № 4 обнаруживают висмут(III), сурьму(III) и ртуть(II). Осадок сначала промывают дистиллированной водой, для чего добавляют к нему 30-40 капель воды, перемешивают, центрифугируют и центрифугат сливают в отходы. Затем к чистому осадку добавляют избыточное количество (8-10 капель) раствора винной кислоты и нагревают на водяной бане. При

этом SbOCl и [HgNH2]Cl растворяются с образованием растворимых тартратных комплексов, а BiOCl остается в осадке. В отсутствие в анализируемом растворе висмута осадок № 4 растворяется полностью.

Осадок от раствора отделяют на центрифуге (осадок № 5), а центрифугат сливают в чистую пробирку (раствор № 5).

44

К осадку № 5 при нагревании по каплям добавляют 2 М раствор HCl до его полного растворения и в полученном растворе (раствор № 6) обнаруживают ионы Bi3+.

7.Обнаружение ионов Bi3+ проводят с помощью реакций с гидроксокомплексом олова (станнитом натрия) и тиомочевиной (разд. 4.5.3, п.п. 2-3, реакции 4.5.13-14).

2-3 капли раствора № 6 помещают в пробирку и добавляют 2-3 капли раствора гидроксокомплекса олова (станнита натрия ), приготовленного как указано в разд. 4.5.3, п.2. При наличии ионов висмута наблюдают образование черного осадка.

4-5 капель раствора № 6 помещают в пробирку и добавляют 4-5 капель раствора тиомочевины. При наличии ионов висмута наблюдают окрашивание раствора в желтый цвет.

Далее раствор № 5 анализируют на наличие ионов сурьмы(III) и ртути(II).

8.Для обнаружения ионов Sb(III) на полоску фильтровальной бумаги наносят 1 каплю раствора фосфорномолибденовой кислоты, высушивают и добавляют 1 каплю раствора № 5. Затем выдерживают бумагу в парах воды над водяной баней. При наличии сурьмы наблюдают синюю окраску (разд. 4.5.6, п. 3).

Обнаружить ионы сурьмы можно также по реакции с тиосульфатом (разд. 4.5.6, п. 2 реакция 4.5.27). Для этого 3-4 капли раствора № 5 помещают в пробирку, добавляют 2-3 капли

раствора Na2S2O3 и нагревают на водяной бане. При наличии сурьмы наблюдают образование кирпично-красного осадка.

9.Для обнаружения ионов Hg2+ 2-3 капли раствора № 5 помещают в пробирку и добавляют по каплям раствор KI. В присутствии ионов ртути наблюдают образование оранжевого осадка и его последующее растворение с образованием светло-желтого раствора (разд. 4.5.4, п. 1, реакции

4.5.15-16).

При обнаружении ртути по реакции с металлической медью (разд. 4.5.4, п. 2, реакция 4.5.17) медную проволоку (или пластинку) помещают в фарфоровую чашку, добавляют 2-3

капли 6 М HNO3 и 1-2 капли раствора № 5. В присутствии ионов ртути на поверхности проволоки (пластинки) наблюдают темное окрашивание, которое при потирании фильтровальной бумагой становится серебристо-блестящим.

ВНИМАНИЕ!!! Напоминаем, что в выполняемой студентами задаче присутствие ионов Hg2+ не предусмотрено, поэтому выполнять п.9 при анализе контрольной задачи № 3 не следует.

5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

1.Что является задачей качественного анализа?

2.Какие химические реакции называются аналитическими? Какими внешними эффектами они сопровождаются?

3.Опишите технику выполнения качественных реакций в пробирке, капельных и микрокристаллоскопических реакций.

4.Какие условия требуется контролировать при проведении аналитических реакций?

5.Что такое предел обнаружения (чувствительность) аналитической реакции? Концентрационный и массовый пределы обнаружения, их взаимосвязь.

6.Селективные и специфические аналитические реакции, дробный метод анализа.

7.Систематический ход анализа, групповые реагенты и требования к ним.

8.Разделение катионов на аналитические группы по сероводородной (сульфидной) классификации. Назовите групповые реагенты, используемые в этой классификации.

9.Разделение катионов на аналитические группы по кислотно-основной классификации. Назовите групповые реагенты, используемые в этой классификации.

10.Дайте общую характеристику катионов I и II аналитических групп.

11.Назовите групповой реагент на II аналитическую группу и охарактеризуйте механизм его действия.

45

12.В чем растворяют карбонаты катионов II аналитической группы? Напишите уравнения реакций растворения в ионном виде.

13.Опишите реакции обнаружения катионов I аналитической группы, условия их протекания и технику выполнения.

14.Опишите реакции обнаружения катионов II аналитической группы, условия их протекания и технику выполнения.

15.Нарисуйте и объясните схему хода анализа катионов I и II аналитических групп.

16.Дайте общую характеристику катионов III аналитической группы.

17.Назовите групповой реагент на III аналитическую группу и охарактеризуйте механизм его действия.

18.Охарактеризуйте растворимость сульфидов катионов III аналитической группы в кислотах. Напишите уравнения реакций в ионном виде.

19.Охарактеризуйте действие щелочей на катионы III аналитической группы. Напишите уравнения реакций в ионном виде.

20.Опишите реакции обнаружения катионов III аналитической группы, условия их протекания и технику выполнения.

21.Дайте общую характеристику катионов IV и V аналитических групп.

22.Назовите групповой реагент на IV аналитическую группу и охарактеризуйте механизм его действия.

23.Охарактеризуйте растворимость сульфидов катионов IV аналитической группы в кислотах. Напишите уравнения реакций в ионном виде.

24.Назовите групповой реагент на V аналитическую группу и охарактеризуйте свойства хлоридов катионов V аналитической группы. Напишите уравнения реакций в ионном виде.

25.Опишите реакции обнаружения катионов IV аналитической группы, условия их протекания и технику выполнения.

26.Опишите реакции обнаружения катионов V аналитической группы, условия их протекания и технику выполнения.

27.Нарисуйте и объясните схему хода анализа катионов IV и V аналитических групп.

6.ЗАДАЧИ ПО ТЕОРЕТИЧЕСКИМ ОСНОВАМ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ

6.1. Кислотно-основные равновесия

1.Вычислить рН: а) 0,05 М раствора HCl; б) 0,05 М раствора H2SO4.

Ответ: а) рН = 1,3; б) рН = 1,0

2.Вычислить рН: а) 0,005 М раствора КОН; б) 0,005 М раствора Са(ОН)2.

Ответ: а) рН = 11,7; б) рН = 12,0

3.Вычислить рН раствора, содержащего: а) 12,6 г/л HNO3; б) 4,9 г/л H2SO4.

Ответ: а) рН = 0,7; б) рН = 1,0

4.Вычислить рН раствора, содержащего: а) 1,12 г/л КОН; б) 3,7 г/л Са(ОН)2.

Ответ: а) рН = 12,3; б) рН = 13,0

5.Вычислить рН раствора, полученного при добавлении 1,4 г твердого КОН к 500 мл воды.

Ответ: рН = 12,7

6.Вычислить рН раствора, полученного при добавлении 0,50 мл концентрированной хлоро-

водородной кислоты ( = 38%, = 1,19 г/мл) к 500 мл воды.

Ответ: рН = 1,9

7. Рассчитать молярную концентрацию хлороводородной кислоты и массу HCl в 200 мл солянокислого раствора с рН = 1,5.

Ответ: C(HCl) = 3,2 10-2 моль/л; m(HCl) = 0,23 г

8. Рассчитать молярную концентрацию серной кислоты и массу H2SO4 в 200 мл сернокислого раствора с рН = 1,5.

46

Ответ: C(H2SO4) = 1,6 10-2 моль/л; m(H2SO4) = 0,31 г

9. Рассчитать молярную концентрацию гидроксида натрия и массу NaOH в 200 мл щелочного раствора с рН = 11,7.

Ответ: С(NaOH) = 5,0 10-3 моль/л; m(NaOH) = 0,040 г

10. Рассчитать молярную концентрацию гидроксида кальция и массу Сa(OH)2 в 200 мл щелочного раствора с рН = 11,7.

Ответ: С(Са(ОН)2) = 2,5 10-3 моль/л; m(Ca(OH)2) = 0,037 г

11.Рассчитать рН раствора, полученного при смешивании: а) 20 мл 0,2 M раствора HCl и 17 мл 0,2 М раствора КОН; б) 20 мл 0,2 M раствора HCl и 22 мл 0,2 М раствора КОН.

Ответ: а) рН = 1,8; б) рН = 12,0

12.Рассчитать рН раствора, полученного при смешивании: а) 20 мл 0,2 M раствора H2SO4 и

20мл 0,2 М раствора NaОН; б) 20 мл 0,1 M раствора H2SO4 и 22 мл 0,2 М раствора NaОН.

Ответ: а) рН = 1,0; б) рН = 12,0

13.Рассчитать рН раствора, полученного при смешивании: а) 20 мл 0,2 M раствора HCl и 17 мл 0,1 М раствора КОН; б) 20 мл 0,1 M раствора HCl и 17 мл 0,2 М раствора КОН.

Ответ: а) рН = 1,2; б) рН = 12,6

14.Рассчитать рН раствора, полученного при смешивании: а) 20 мл 0,2 M раствора HCl, 17 мл 0,2 М раствора NaОН и 80 мл воды; б) 20 мл 0,1 M раствора HCl, 17 мл 0,2 М раствора NaОН и 50 мл воды.

Ответ: а) рН = 2,3; б) рН = 12,2

15. Смешали 50 мл 10% раствора хлороводородной кислоты (		= 1,05 г/мл) и 50 мл 10% рас-
твора гидроксида натрия (	= 1,11 г/мл). Рассчитать рН полученного раствора.
Ответ: рН = 1,3
16. Смешали 20 мл 10% раствора хлороводородной кислоты (		= 1,05 г/мл), 30 мл 10% рас-
твора гидроксида калия (	= 1,09 г/мл) и 100 мл воды. Рассчитать рН полученного раствора.
Ответ: рН = 11,8

17.Вычислить рН: а) 0,05 М раствора СН3СООН; б) 0,01 М раствора HNO2; в) раствора, содержащего 4,6 г/л НСООН.

Ответ: а) рН = 3,0; б) рН = 2,6; в) рН = 2,4

18.Вычислить рН: а) 0,05 М раствора NH4OH; б) 0,01 М раствора метиламина; в) раствора, содержащего 4,5 г/л (СН3)2NH.

Ответ: а) рН = 11,0; б) рН = 11,7; в) рН = 11,9

19.Вычислить рН раствора, полученного при растворении 1,22 г кристаллической бензойной кислоты в 100 мл воды (изменение объѐма не учитывать). Рассчитать степень диссоциации кислоты в растворе.

Ответ: рН = 2,6; = 0,025 (2,5%)

20. Вычислить рН раствора, полученного при растворении 2,14 г кристаллической бензиламина в 200 мл воды (изменение объѐма не учитывать). Рассчитать степень диссоциации основания в растворе.

Ответ: рН = 11,2; = 0,015 (1,5%)

21.Рассчитать молярную концентрацию циановодородной кислоты и массу HCN в 100 мл еѐ водного раствора, имеющего рН = 5,0.

Ответ: C(HCN) = 0,20 моль/л; m(HCN) = 0,54 г

22.Рассчитать молярную концентрацию бензойной кислоты и массу С6Н5СООН в 200 мл еѐ водного раствора, имеющего рН = 3,0.

Ответ: C(С6Н5СООН) = 1,5 10-2 моль/л; m(С6Н5СООН) = 0,37 г

23. Рассчитать массу аммиака в 500 мл его водного раствора, имеющего рН = 11,3. Какова степень диссоциации гидроксида аммония в этом растворе?

Ответ: m(NH3) = 1,9 г; = 0,009 (0,9%)

47

24. Вычислить молярную концентрацию триэтаноламина (Kb = 5,6 10-7) и степень диссоциации основания в его водном растворе, имеющем рН = 10,0.

Ответ: C((CH2CH2OH)3N) = 0,018 моль/л; = 0,0055 (0,55%)

25. Вычислить рН раствора, полученного при смешивании 30 мл 0,3 М раствора нитрита натрия и 90 мл 0,1 М раствора HCl. Какова степень диссоциации кислоты в полученном растворе?

Ответ: рН = 2,1; = 0,096 (9,6%)

26. Вычислить рН раствора, полученного при смешивании 3 мл 0,3 М раствора нитрата аммония и 9 мл 0,1 М раствора KОН. Какова степень диссоциации основания в полученном растворе?

Ответ: рН = 11,1; = 0,015 (1,5%)

27. Вычислить равновесную концентрацию ацетат-ионов и степень диссоциации СН3СООН, если к 1 М раствору уксусной кислоты прибавили HCl до рН = 0,8.

Ответ: [CH3COO-] = 1,1 10-4 моль/л; = 1,1 10-4 (0,011%)

28. Вычислить равновесную концентрацию формиат-ионов и степень диссоциации НСООН, если к 40 мл раствора муравьиной кислоты с массовой долей 0,2% прибавили 30 мл раствора HCl с массовой долей 2%.

Ответ: [HCOO-] = 2,0 10-5 моль/л; = 7,8 10-4 (0,078%)

29. Вычислить равновесную концентрацию ионов аммония и степень диссоциации NH4ОН, если к 0,1 М раствору аммиака прибавили KОН до рН = 12,5.

Ответ: [NH4+] = 5,5 10-5 моль/л; = 5,5 10-4 (0,055%)

30. Вычислить рН, равновесную концентрацию ацетат-ионов и степень диссоциации кислоты в растворе, если к 20 мл 0,05 М раствора ацетата натрия прибавили 30 мл 0,04 М раствора

HCl.

Ответ: рН = 2,4; [CH3COO-] = 8,7 10-5 моль/л; = 4,4 10-3 (0,44%)

31. . Вычислить рН, равновесную концентрацию ионов аммония и степень диссоциации основания в растворе, если к 40 мл 0,2 М раствора хлорида аммония прибавили 60 мл 0,3 М раствора KОН.

Ответ: рН = 13,0; [NH4+] = 1,4 10-5 моль/л; = 1,8 10-4 (0,018%)

32.Вычислить рН раствора, полученного при смешивании: а) 20 мл 0,2 М раствора

СН3СООН и 20 мл 0,1 М раствора HCl; б) 40 мл 0,2 М раствора NH3 и 60 мл 0,1 М раствора

NaOH.

Ответ: а) рН = 1,3; б) рН = 12,8

33.Вычислить степень диссоциации аммиака в растворе, полученном при смешивании 60 мл раствора NaOH с массовой долей 1,0%, 100 мл 0,5 М NH3 и 40 мл воды.

Ответ: = 2,3 10-4 (0,024%)

34. Вычислить степень диссоциации уксусной кислоты в растворе, полученном при смешивании 40 мл 0,2 М раствора СН3СООН, 20 мл 0,1 М раствора СH3COONa и 40 мл воды.

Ответ: = 8,7 10-4 (0,087%)

35. Как изменится рН и степень диссоциации СН3СООН в 0,2 М растворе, если к 100 мл этого раствора прибавить 30 мл 0,3 М раствора СH3COONa?

Ответ: рН1 = 2,73; 1 = 9,3 10-3 (0,93%); рН2 = 4,41; 2 = 2,5 10-4 (0,025%)

36. Как изменится рН и степень диссоциации НСООН в растворе с массовой долей 1,0%, если к 230 мл этого раствора прибавить 540 мл раствора формиата натрия с массовой долей

0,50%?

Ответ: рН1 = 2,20; 1 = 2,9 10-2 (2,9%); рН2 = 3,55; 2 = 4,3 10-3 (0,43%)

37. При приготовлении ацетатного буферного раствора к 100 мл 0,0375 М раствора СН3СООН прибавили 0,102 г кристаллического СH3COONa. Рассчитать рН полученного раствора.

Ответ: рН = 4,28

48

38.При приготовлении формиатного буферного раствора к 15 мл 0,10 М раствора НСООН прибавили 12 мл 0,20 М раствора HCOONa. Рассчитать рН полученного раствора.

Ответ: рН = 3,95

39.Вычислить рН буферного раствора, 2 л которого содержат: а) 60 г СН3СООН и 82 г

СH3COONa; б) 23 г НСООН и 21 г HCOONa; в) 34 г NH3 и 214 г NH4Cl.

Ответ: а) рН = 4,76; б) pH = 3,45; в) pH = 8,95

40.При приготовлении аммонийного буферного раствора к 100 мл 0, 050 М раствора аммиа-

ка прибавили 0,107 г кристаллического NH4Cl. Рассчитать рН полученного раствора.

Ответ: рН = 9,65

41.При приготовлении ацетатного буферного раствора к 25 мл 0,20 М раствора уксусной кислоты прибавили 10 мл 0,10 М раствора NaOH. Рассчитать рН полученного раствора.

Ответ: рН = 4,30

42.Вычислить рН раствора, полученного смешиванием 20 мл 0,2 М раствора NH3 и 10 мл 0,1 М раствора HCl.

Ответ: рН = 9,70

43.При приготовлении формиатного буферного раствора к 100 мл 0,23 М раствора муравьиной кислоты прибавили 18 мг твердого гидроксида натрия. Рассчитать рН полученного раствора.

Ответ: рН = 2,0

44.При приготовлении аммонийного буферного раствора к 10 мл 0,20 М раствора хлороводородной кислоты прибавили 20 мл 0,5% раствора аммиака. Рассчитать рН полученного раствора.

Ответ: рН = 9,54

45.К 100 мл 0,10 М раствора хлороводородной кислоты прибавили 0,02 моль СH3COONa. Рассчитать рН полученного раствора.

Ответ: рН = 4,76

46.При приготовлении ацетатного буферного раствора к 25 мл 0,20 М раствора ацетата натрия прибавили 10 мл 0,10 М раствора HCl. Рассчитать рН полученного раствора.

Ответ: рН = 5,36

47.При приготовлении аммонийного буферного раствора к 90 мл 0,20 М раствора хлорида аммония прибавили 20 мл 0,30 М раствора NaOH. Рассчитать рН полученного раствора.

Ответ: рН = 8,95

48.К 100 мл 6% раствора NaOH ( = 1,065 г/мл) прибавили 10,7 г кристаллического NH4Cl. Рассчитать рН полученного раствора.

Ответ: рН = 9,85

49.Какую массу твердого формиата калия необходимо растворить в 100 мл 0,2 М раствора муравьиной кислоты, чтобы получить раствор с рН = 3,5?

Ответ: m(HCOOK) = 0,96 г

50.Сколько граммов кристаллического NH4Cl нужно добавить к 500 мл 0,14 М раствора NH4OH, чтобы получить раствор с рН = 10,3?

Ответ: m(NH4Cl) = 0,34 г

51.Какой объѐм 0,2 М раствора NaOH надо добавить к 20 мл 0,2 М раствора уксусной кислоты, чтобы получить ацетатный буферный раствор с рН = 4,5?

Ответ: V(NaOH) = 7,2 мл

52.Какой объѐм раствора HCl с массовой долей 1% надо добавить к 20 мл 0,1 М раствора аммиака, чтобы получить аммонийный буферный раствор с рН = 8,0?

Ответ: V(HCl) = 6,9 мл

53.Какую массу твердого ацетата натрия необходимо растворить в 250 мл 0,2 М раствора HCl, чтобы получить буферный раствор с рН = 3,5?

Ответ: m(СH3COONa) = 4,48 г

49

54.Какую массу твердого хлорида аммония необходимо растворить в 100 мл раствора аммиака с массовой долей 1%, чтобы получить раствор с рН = 9,0?

Ответ: m(NH4Cl) = 5,5 г

55.Какой объѐм 0,15 М раствора HCOONa надо добавить к 100 мл 0,1 М раствора муравьиной кислоты, чтобы получить формиатный буферный раствор с рН = 4,0?

Ответ: V(HCOONa) = 118,6 мл

56.Вычислить рН формиатного буферного раствора, содержащего в 1 л 4,6 г муравьиной кислоты и 8,4 г формиата калия. Как изменится рН раствора, если к нему добавить: а) 10 мл

1М раствора HCl; б) 1 г NaOH.

Ответ: рН = 3,75; а) рН = 3,66; б) рН = 3,97

57.Вычислить рН ацетатного буферного раствора, полученного при смешении 40 мл 0,5 М

раствора СH3COONa и 60 мл 1 М раствора СН3СООН. Как изменится рН раствора, если к нему добавить: а) 10 мл 1 М раствора HCl; б) 10 мл раствора NaOH с массовой долей 2%?.

Ответ: рН = 4,28; а) рН = 3,91; б) рН = 4,42

58.Как изменится рН аммонийного буферного раствора, содержащего 0,2 моль/л NH3 и 0,3 моль/л NH4Cl, если к 400 мл этого раствора добавить: а) 100 мл 0,05 М раствора NaOH; б)

100мл 0,05 М раствора HCl?

Ответ: рН = 9,07; а) рН = 9,11; б) рН = 9,02

59.Вычислить равновесные концентрации ионов Н+, НС2О4- и С2О42- в 0,15 М водном рас-

творе Н2С2О4.

Ответ: [H+] = [HC2O4-] = 6,8 10-2 моль/л; [C2O42-] = 5,4 10-5 моль/л

60. Вычислить рН и равновесные концентрации ионов НCО3- и CО32- в 0,01 М водном рас-

творе Н2CО3.

Ответ: рН = 4,2; [HСO3-] = 6,7 10-5 моль/л; [CO32-] = 4,8 10-11 моль/л

61.Вычислить равновесные концентрации ионов НS- и S2- в 0,1 М растворе Н2S, содержащем 0,1 моль/л HCl.

Ответ: [HS-] = 1,0 10-7 моль/л; [S2-] = 2,5 10-19 моль/л

62.Вычислить равновесные концентрации ионов НSО3- и SО32- в 0,2 М растворе Н2SО3 при рН = 2.

Ответ: [HSО3-] = 0,12 моль/л; [SО32-] = 7,2 10-7 моль/л

63.Вычислить рН раствора и степень гидролиза соли в: а) 0,2 М растворе NH4Cl; б) 0,01 М растворе ZnCl2.

Ответ: а) рН = 4,97; h = 5 10-5 (0,005%); б) рН = 4,98; h = 0,001 (0,1%)

64.Вычислить рН раствора, если степень гидролиза соли в 0,02 М растворе KNO2 равна 7 %.

Ответ: pH = 11,15

65.Вычислить рН раствора и степень гидролиза соли, если: а) в 200 мл раствора содержится 0,65 г KCN; б) к 30 мл воды прибавили 5 мл 3 М KNO2.

Ответ: а) рН = 11,0; h = 0,02 (2%); б) рН = 8,47; h = 7 10-6 (7 10-4 %)

66. Вычислить рН раствора и степень гидролиза соли в 0,05 М растворе карбоната натрия. Как изменятся эти величины при разбавлении раствора водой в 5 раз?

Ответ: рН1 = 11,5; h1 = 6,4 10-2 (6,4%); рН2 = 11,2; h2 = 0,144 (14,4%)

67. Вычислить рН раствора и степень гидролиза соли, если: а) к 50 мл 0,3 М раствора НСООН прибавили 100 мл 0,15 М раствора КОН; б) смешали равные объѐмы 0,1 м раствора Н2С2О4 и 0,2 М раствора NaOH.

Ответ: а) рН = 8,37; h = 2 10-5 (0,002%); б) рН = 8,48; h = 7 10-5 (6 10-3 %)

68. Вычислить рН раствора и степень гидролиза соли, если: а) в 250 мл раствора содержится 0,535 г хлорида аммония; б) к 500 мл 0,2 М раствора этиламина прибавили 500 мл 0,2 М раствора HCl.

Ответ: а) рН = 5,32; h = 1,2 10-4 (0.012%); б) рН = 5,91; h = 1.2 10-5 (1.2 10-3 %)

69. Какую массу ацетата натрия надо прибавить к 500 мл воды, чтобы получить раствор с рН

50