Контрольные задания по курсу Аналитическая химия (110

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ по курсу «АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ»

Учебно-методическое пособие для вузов

Составители: Т.В. Елисеева, А.Н. Зяблов

Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета

2011

3

СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ. ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ ДЛЯ АНАЛИТИЧЕСКИХ ЦЕЛЕЙ

Контрольная работа № 1

Вариант № 1.

1.Сколько граммов НС1, HNO3 и H2SО4 соответственно содержится в 1 см3 концентрированного раствора кислот: соляной (ρ = 1.190 г/см3), азотной

(ρ = 1.400 г/см3) и серной (ρ = 1.836 г/см3)?

2.Определить массовую долю и молярную концентрацию раствора Н3РО4

(ρ = 1.031 г/см3), если молярная концентрация эквивалентов раствора

1.9 моль/дм3 (fэ = 1/3).

Вариант № 2.

1.Сколько граммов 60%-го раствора едкого кали и воды потребуется, чтобы приготовить 500 г 10%-го раствора?

2.Сколько граммов 36%-ой соляной кислоты потребуется для приготовления 5 л 0.2 М раствора?

Вариант № 3.

1.Какой объем 2 М раствора HCl следует добавить к 1 дм3 0.15 М раствора HCl, чтобы получить 0.20 М раствор?

2.Сколько граммов хлороводорода содержится в 200 см3 0.005 М раствора соляной кислоты?

Вариант № 4.

1.Сколько граммов кристаллогидрата сульфата меди потребуется для приготовления 50 г 8%-ного раствора?

2.Какова процентная концентрация 6 М НС1 (ρ = 1.098 г/см3)?

Вариант № 5.

1.До какого объема следует разбавить 1 дм3 0.2 М раствора HNO3, чтобы получить раствор с титром Т(HNO3) = 0.006300 г/см3?

2.Навеска безводного карбоната натрия 10.600 г растворена в мерной колбе на 500 см3, вода долита до метки. Чему равны молярная и молярная концентрация эквивалентов (для полной и неполной нейтрализации) раствора?

4

Вариант № 6.

1.В 100 мл спирта (ρ = 0.800 г/см3) растворено 8.5 г иода. Чему равна процентная концентрация раствора?

2.Определить молярную и молярную концентрацию эквивалентов (для полной (а) и неполной нейтрализации (б)) раствора, содержащего 18%

Н3РО4 (ρ = 1.100 г/см3).

Вариант № 7.

1.Какую навеску буры (Na2B4O7 10H2O) следует взять для приготовления 0.5 дм3 0.10 М раствора?

2.Чему равны молярная и молярная концентрация эквивалентов растворов кислот (имеющих одинаковую плотность 1.140 г/см3): а) серной; б) соляной; в) азотной?

Вариант № 8.

1.Сколько граммов раствора азотной кислоты (ρ = 1.400 г/см3) потребуется для приготовления 3000 см3 2.000 М раствора?

2.Какой объем воды следует добавить к 0.5 дм3 0.2 М раствора HCl, чтобы получить раствор с титром Т(HCl) = 0.000730 г/см3?

Вариант № 9.

1.Сколько раствора HCl плотностью 1.100 г/см3 (ω(HCl) = 0.2039) следует взять для приготовления 1 дм3 0.20 М раствора?

2.Сколько граммов безводной соды (х. ч.) потребуется для приготовления 500 см3 раствора с молярной концентрацией эквивалентов

0.1000 моль/дм3 (fэ = 1/2) ?

Вариант № 10.

1.Титр раствора H2SO4 равен 0.004900 г/см3. Вычислить молярную концентрацию и молярную концентрацию эквивалентов (fэ = 1/2).

2.Сколько граммов серной кислоты содержится в 1 мл раствора с молярной концентрацией эквивалентов 0.1000 моль/дм3 (fэ = 1/2) ?

Вариант № 11.

1.Какой объем 2 М раствора H2SO4 следует добавить к 0.5 дм3 0.1 М рас-

твора, чтобы получить раствор H2SO4 с молярной концентрацией эквивалентов 2 моль/дм3 (fэ = 1/2) ?

2.Сколько граммов КОН содержится в 200 см3 0.0820 М раствора?

5

Вариант № 12.

1.Сколько граммов воды потребуется для приготовления 10%-го раствора BaCl2 из 35 г двухводного кристаллогидрата хлорида бария?

2.Определить молярную концентрацию эквивалентов для полной нейтрализации растворов следующих кислот: а) серной (ρ = 1.836 г/см3); б) азотной (ρ = 1.400 г/см3); в) соляной (ρ = 1.189 г/см3).

Вариант № 13.

1.Сколько воды необходимо прибавить к 200 см3 46 % раствора HNO3 ρ = 1.285 г/см3, чтобы превратить его в 16 %?

2.Найти молярную концентрацию HCl, если THCl = 0.003522 г/см3.

Вариант № 14.

1.Из 2.500 г Na2CO3 приготовлено 500 см3 раствора. Вычислить для этого раствора: а) молярную концентрацию; б) молярную концентрацию эквивалентов; в) Т(Na2CO3).

2.Сколько граммов раствора серной кислоты (ρ = 1.611 г/см3) потребуется для приготовления 8.00 дм3 раствора с молярной концентрацией эквива-

лента 0.300 моль/дм3 (fэ = 1/2)?

Контрольные вопросы

1.Как приготовить раствор методом разбавления из более концентрированного раствора, зная его плотность?

2.Какие способы выражения концентрации растворов используются в аналитической химии. Укажите размерность величин.

3.Что такое «эквивалент» и «фактор эквивалентности» для кислотноосновной и окислительно-восстановительной реакции.

4.Покажите связь между молярной концентрацией и молярной концентрацией эквивалентов.

5.Как приготовить водный раствор вещества с массовой долей 0.1?

6.Как провести пересчет молярной концентрации, чтобы получить величину титра?

7.Что такое метод последовательного разбавления?

8.Какие правила необходимо соблюдать при работе с точной мерной посудой?

9.Как взять навеску вещества на аналитических весах? Правила взвешивания.

10.Как приготовить стандартный раствор, используя фиксанал?

6

ПРОТОЛИТИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ. ПРОТОЛИТОМЕТРИЯ

Контрольная работа № 2

Вариант № 1.

1.Рассчитайте рН 0.1 М раствора азотистой кислоты; K HNO2 = 6.9 10 - 4 .

2.Определить скачок титрования при нейтрализации 0.01 М раствора HCl

0.01 М раствором NaOH и подобрать индикатор для этого титрования

(VHCl = 25.00 см3).

3.0.01 М раствор HCl титруют 0.01 М раствором NaOH с индикатором фенолфталеином (рТ = 9). Рассчитать индикаторную ошибку.

Вариант № 2.

1.Определите рН в 0.1 М растворе CH3COONa. KCH3COOH =1.74 10 - 5 .

2.Определить скачок титрования при нейтрализации 25.00 см3 0.1 М раствора NH4OH 0.05 М раствором HCl и подобрать индикатор.

3.Вычислить погрешность титрования 20.00 см3 0.1 М раствора NH4OH 0.2 М раствором HCl до рН 4.

Вариант № 3.

1.Рассчитать рН 0.1 М раствора Na2CO3; K HCO3- = 4.8 10 - 11.

2.Вычислить рН раствора, полученного при титровании, когда к 20.00 см3

0.2 М раствора HCl добавлен 0.2 М раствор NaOH в количестве:

а) 20.00 см3; б) 21.00 см3.

3.Вычислить индикаторную погрешность при титровании 0.1 М раствора NaOH 0.1 М раствором HCl с индикатором метиловым красным (рТ = 5).

Вариант № 4.

1.К 0.01 М раствору уксусной кислоты прибавили такой же объем 0.1 М раствора ацетата калия. Рассчитайте рН.

2.Рассчитать рН раствора, полученного при титровании в момент, когда к 15.00 см3 0.02 М раствора HCl добавлено 10.00 см3 0.15 М раствора

NaOH.

3.Можно ли точно оттитровать 0.01 М раствор NH4OH 0.01 М раствором HCl с фенолфталеином (рТ = 9)?

7

Вариант № 5.

1.Какая навеска хлорида аммония должна быть растворена в 100 см3 его раствора, чтобы рН раствора был равен 5.6?

2.Вычислить величину навески химически чистого СаСО3, если после обработки ее 50.00 см3 0.2 М раствора HCl на титрование остатка кислоты израсходовано 10.00 см3 раствора NaOH. Установлено, что на титрование 25.00 см3 NaOH расходуется 24.00 см3 HCl.

3.Вычислить титр раствора HCl, если на титрование 10.00 см3 его расходуется 12.00 см3 раствора NaOH с титром 0.004000 г/см3.

Вариант № 6.

1.Рассчитайте рН 0.1 М раствора KCN; K HCN = 6.2 10 -10 .

2.Рассчитать рН раствора, полученного при добавлении 15.00 см3 0.1 М раствора NaOH к 20.00 см3 0.1 М раствора СН3СООН.

3.Какой объем 0.0995 М раствора NaOH потребуется для нейтрализации примеси муравьиной кислоты в формалине, навеска которого равна 10.0000 г? Массовая доля кислоты – 0.04 %.

Вариант № 7.

1. Рассчитать рН в 0.01 М растворе NaHCO3,

2.Вычислить рН раствора, полученного при титровании в момент, когда к

20.00см3 0.2 М раствора HCl добавлен 0.2 М раствор NaOH объемом: а)

17.00см3; б) 20.00 см3.

3.Вычислить массовую долю Na2CO3 в образце технической соды, если навеска образца равна 0.2005 г и на титрование ее с метиловым оранжевым израсходовано 20.00 см3 0.1010 М раствора HCl.

Вариант № 8.

1.Определить рН в растворе HCl с концентрацией 10 – 7 моль/дм3.

2.Вычислить рН раствора, полученного при титровании в момент, когда к

20.00 см3 0.1 М раствора СН3СООН прибавлен 0.1 М раствор NaOH в

объеме: а) 18.00 см3; б) 20.00 см3; в) 21.00 см3.

3.Рассчитайте индикаторную погрешность при титровании 0.2 М раствора HCl 0.2 М раствором NaOH с индикатором метиловым красным (рТ= 5).

8

Вариант № 9.

1.Какую навеску ацетата калия следует растворить в 500 см3 раствора, чтобы рН раствора был равен 9?

2.Определить скачок титрования при нейтрализации 0.05 М раствора

СН3СООН 0.1 М раствором NaOH и подобрать индикатор. (V (CH3COOH) = 20.00 см3).

3.Навеску Na2CO3 массой 0.6800 г растворили в мерной колбе вместимостью 250 см3; 25.00 см3 этого раствора оттитровали 24.50 см3 раствора HCl в присутствии метилового оранжевого. Вычислить молярную кон-

центрацию эквивалентов раствора Na2СО3, его титр, а также титр раствора HCl.

Вариант № 10.

1.Сколько граммов раствора КОН плотностью 1.310 г/см3 следует взять

для анализа на содержание в нем КОН, чтобы на титрование полученного из взятой навески раствора расходовалось около 15 см30.2 М соляной кислоты?

2.Рассчитать рН начала (а) и конца (б) скачка, а также точки эквивалентности (в) при титровании 30.00 см3 0.08 М раствора муравьиной кислоты 0.05 М раствором NaOH с учетом изменения объема (pKHCOOH = 3.75).

3.Вычислить индикаторную ошибку титрования 0.08 М НСООН 0.08 М раствором NaOH с метиловым оранжевым (pT = 4; pKa = 3.75).

Вариант № 11.

1.К раствору (NH4)2SO4 было добавлено 25.00 см3 раствора NaOH (TNaOH = 0.009021 г/см3). Затем кипячением из раствора был удален NH3; на оттитровывание оставшегося избытка NaOH пошло 6.30 см3 раствора HCl, THCl = 0.007860 г/см3. Вычислить содержание (NH4)2SO4 в растворе.

2.Рассчитайте рН в растворе, полученном при титровании 0.03 М раствора

NH4OH 0.02 М раствором HCl, когда степень оттитрованности (f) со-

ставляет: а) 0.90; б) 0.99; в) 1.00.

3.Сколько граммов CH3COONa должно содержаться в 0.5 дм3 раствора, чтобы получить рН 9.12?

9

Вариант № 12.

1.Рассчитать рН для смеси 1 дм3 0.02 М раствора хлорноватистой кислоты и 1 дм3 0.2 М раствора ее калиевой соли.

2.Пробу массой 1.0100 г, содержащую азотную кислоту, смешали с 25.00 см3 0.5020 М раствора NaOH. Оставшийся после реакции избыток NaOH оттитровывали 10.50 см3 0.1010 М HCl. Вычислить массовую долю HNO3 в пробе.

3.Можно ли точно оттитровать 0.01 М раствор СН3СООН 0.01 М раствором NaOH с нейтральным красным (рТ = 7)? Подтвердите расчетом.

Вариант № 13.

1.Рассчитать рН в растворе NH4Cl с концентрацией 0.01 М. K NH4OH =1.75 10 - 5 .

2.Рассчитайте скачок титрования 20.00 см3 СН3СООН (Сo = 0.01 М) 0.02 М раствором NaOH.

3.Определите индикаторную ошибку при титровании 0.01 М раствора NaOH 0.01 М раствором HCl с фенолфталеином (рТ = 9).

Вариант № 14.

1.Рассчитайте рН в 0.1 М растворе Na2SO3; K HSO3- = 6.2 10 - 10 .

2.Вычислить рН раствора HCl, титруемого 0.1 М раствором NaOH, когда степень оттитрованности (f) равна: а) 0.8; б) 1.1. ( Со(HCl) = 0.1 М ).

3.0.01 М раствор HCl титруют 0.01 М раствором NaOH с индикатором бромфеноловым синим (рТ = 3.8). Рассчитать индикаторную ошибку.

10