Обратное титрование

Пример 3. Навеску образца, содержащего сульфат и сульфит натрия, массой 1,2415 г растворили в мерной колбе вместимостью 200,0 мл. К 20,00 мл полученного раствора добавили 25,00 мл раствора иода, С(I₂) = 0,05000 моль/л. Избыток иода оттитровали раствором Na₂S₂O₃, C(Na₂S₂O₃) = 0,05114 моль/л. Вычислите массовую долю (%) сульфита натрия в образце, если на титрование затрачено 24,28 мл титранта.

Дано: m*= 1,2415 г

Vк = 200,0 мл

Vпип = 20,00 мл

V(I₂) = 25,00 мл

С(I₂) = 0,05000 моль/л

V(Nа₂S₂О₃) = 24,28 мл

C(Na₂S₂O₃) = 0,05114 моль/л

Найти: w%(Nа₂SО₃)

Решение. Сульфат натрия не реагирует с йодом, поэтому при анализе проходят следующие реакции:

I₂ + 2ē  2 I^– , f_экв.( I₂) = ^½

SO₃^2– - 2ē  SO₄^2–. f_{экв .}( (Nа₂SО₃) = ¹/₂

SO₃^2– + I₂→ SO₄^2– + 2 I^–

Х Т₁

I₂ + 2ē  2 I^– ,

2 S₂O₃^2– – 2ē → S₄O₆^2- f_экв (Nа₂S₂О₃) = 1.

I₂ + 2 S₂O₃^2– → 2 I^– + S₄O₆^2–.

Т₁ Т₂

Используется обратное иодиметрическое титрование, метод пипетирования.

С(¹/₂I₂) = 2С(I₂) = 2∙0,05000=0,1000 моль/л

Вычисляем массовую долю сульфита натрия в образце:

Ответ: 63,87%

Задачи для самостоятельного решения

1. Из 4,675 г раствора Н₂О₂ приготовили 500,0 мл раствора; на титрование 15,00 мл этого раствора в кислой среде расходуется 20,50 мл раствора перманганата калия, t(КMnО₄/Н₂О₂) = 2,077∙10^-3 г/мл. Определите массовую долю Н₂О₂ в образце. Ответ: 0,3036

2. Вычислите массу Н₂О₂ в растворе, на титрование которого в сернокислой среде было затрачено 12,75 мл раствора КМnО₄ с молярной концентрацией С(КМnО₄) = 0,02040 моль/л. Ответ: 0,02212 г

3. Навеску известняка массой 0,1584 г растворили в хлороводородной кислоте, кальций осадили в виде СаС₂О₄. Промытый осадок обработали разбавленной серной кислотой и оттитровали 22,75 мл раствора перманганата калия, Т(КМnО₄) = 3,793∙10^-3 г/мл. Вычислите массовую долю СаСО₃ в известняке. Ответ: 86,25%

4. К раствору соли стронция добавили избыток щавелевой кислоты. Образовавшийся осадок отфильтровали, обработали разбавленной Н₂SО₄ и оттитровали 18,89 мл раствора КМnО₄ с молярной концентрацией С(КМnО₄) = 0,0222 моль/л. Вычислите массу ионов стронция в растворе. Ответ: 0,0919 г

5. Навеску препарата, содержащего МgО₂, массой 0,1545 г обработали серной кислотой, выделившийся после протекания реакции

MgO₂ + Н₂SО₄  МgSО₄ + Н₂О₂

пероксид водорода оттитровали 18,25 мл раствора КМnО₄, С(¹/₅КМnО₄) = 0,1057 моль/л. Вычислите массовую долю пероксида магния в препарате. Ответ: 0,3515

6. Для определения содержания сероводорода в воде 100,0 мл воды оттитровали 0,01 моль/л I₂ (F_0,01 = 1,002). Вычислите массу сероводорода в 1,00 л воды, если на титрование затрачено 7,50 мл титранта. Ответ: 0,0128 г

7. Навеску образца, содержащего сульфит натрия и индифферентные примеси, массой 0,4415 г растворили в мерной колбе вместимостью 100,0 мл. К 20,00 мл полученного раствора добавили 25,00 мл раствора иода, С(I₂) = 0,05000 моль/л. Избыток иода оттитровали раствором Na₂S₂O₃, C(Na₂S₂O₃) = 0,1000 моль/л. Вычислите массовую долю (%) сульфита натрия в образце, если на титрование затрачено 12,28 мл титранта. Ответ: 90,77%

8. К раствору соли железа (III) добавили серную кислоту и 10 мл 20% раствора иодида калия. Выделившийся иод оттитровали 13,75 мл раствора Na₂S₂O₃, C(Na₂S₂O₃)= 0,05770 моль/л. Вычислите массу железа (III) в растворе. Ответ: 0,04431 г

9. К 10,00 мл раствора сульфата меди (II) добавили 5 мл 1 моль/л Н₂SО₄, 2 г КI, 20 мл воды и оттитровали раствором тиосульфата натрия, C(Na₂S₂O₃) = 0,1100 моль/л. На титрование затрачено 13,28 мл титранта. Вычислите массу меди (II) в 500,0 мл раствора. Ответ: 4,642 г

10. К смеси нитрита и хлорида натрия массой 0,1111 г добавили 20 мл 0,1 моль/л Н₂SО₄ и 20 мл 10% раствора иодида калия. Через 10 минут смесь оттитровали 13,33 мл раствора Na₂S₂O₃ с концентрацией 0,0666 моль/л. Вычислите массовую долю (%) NaNO₂ в смеси. Ответ: 55,1%

11. Пробу, содержащую соли свинца, массой 0,2764 г растворили в уксусной кислоте и обработали хроматом калия. Выделившийся осадок промыли, отфильтровали и растворили в хлорной кислоте, после чего добавили избыток КI. По истечении 10 минут смесь оттитровали 16,75 мл раствора тиосульфата натрия с молярной концентрацией С(Nа₂S₂О₃) = 0,1005 моль/л. Вычислите массовую долю свинца в пробе. Ответ: 0,4206

12. Навеску кристаллогидрата хлорида бария массой 0,2793 г растворили в мерной колбе вместимостью 100,0 мл. К аликвотной доле объемом 25,00 мл добавили избыток хромата калия. Выделившийся осадок промыли, растворили в хлорной кислоте и обработали избытком иодида калия. Выделившийся иод оттитровали раствором тиосульфата натрия с молярной концентрацией 0,05009 моль/л. Определите состав кристаллогидрата, если на титрование затрачено 17,12 мл титранта.

Ответ: ВаСl₂∙2Н₂О

13. Навеску препарата, содержащего стрептоцид и индифферентные примеси, массой 0,3333 г растворили в 20 мл Н₂SО₄ (1:1), перенесли в мерную колбу вместимостью 100,0 мл, довели объем до метки водой и перемешали. В колбу для титрования отмерили 15,00 мл полученного раствора, добавили 15 мл 5% раствора КВr, индикатор метиловый оранжевый и оттитровали раствором КВrО₃, С(КBrO₃) = 0,01560 моль/л. Стрептоцид количественно бромируется по реакции:

Н₂NС₆Н₄SО₂NН₂ + 2Вr₂  Н₂NС₆Н₂Вr₂SО₂NН₂ + 2НВг.

Вычислите массовую долю стрептоцида в препарате, если на титрование затрачено 11,15 мл титранта.

Ответ: 0,8987

14. 15,00 мл раствора салицилата натрия перенесли в колбу для титрования с притертой пробкой. Прибавили 25,00 мл раствора КВrО₃, С(¹/₆КВrO₃) = 0,1010 моль/л, 1 г КВr и 5 мл 4 моль/л НСl. Смесь перемешали и оставили на 10 минут. После окончания реакции:

С₆H₄(ОН)СООН + 3Вг₂  С₆Н₂Вr₃ОН + СO₂ + 3НВr

внесли в колбу 1 г КI и оставили в темноте на 10 мин. Выделившийся иод оттитровали 0,1120 моль/л раствором Na₂S₂O₃, расход титранта 17,48 мл. Вычислите массу салицилата натрия в 100,0 мл раствора.

Ответ: 0,1009 г

15. Навеску препарата, содержащего стрептоцид и индифферентные примеси, массой 0,4382 г растворили в разбавленной соляной кислоте и оттитровали раствором нитрита натрия, С(NаNО₂) = 0,1012 моль/л. Вычислите массовую долю стрептоцида Н₂NС₆Н₄SО₂NН₂ в препарате, если на титрование затрачено 20,14 мл титранта. Ответ: 80,10%.

16. На титрование 10,00 мл раствора новокаина С₁₃H₂₀N₂O₃∙HСl в солянокислой среде затрачено 15,26 мл раствора нитрита натрия, С(NаNО₂) = 0,1028 моль/л. Рассчитайте титр новокаина, если при титровании проходит реакция:

NН₂С₆H₄С(O)OСН₂СН₂N(С₂H₅)₂∙HСl + NаNО₂ + HСl 

 Сl[N=NН₂С₆H₄С(O)OСН₂СН₂N(С₂H₅)₂] + NаСl + 2 H₂O.

Ответ: 0,04279 г/мл

17. Навеску препарата, содержащего парацетамол и индифферентные примеси, массой 0,2217 г обработали при нагревании раствором соляной кислоты для прохождения реакции

(OH)С₆H₄NHСOСH₃ + H₂O  НОС₆Н₄NН₂ + СН₃СООН.

Образовавшийся n-аминофенол оттитровали 12,23 мл 0,1102 моль/л NаNО₂. Вычислите массовую долю парацетамола С₈H₉NO₂ в препарате. Ответ: 0,9189