Аналитическая химия: Контрольные задания

М И Н И СТ Е РСТ В О О БРА ЗО В А Н И Я РО ССИ Й СК О Й Ф Е Д Е РА Ц И И В О РО Н Е Ж СК И Й ГО СУ Д А РСТ В Е Н Н Ы Й У Н И В Е РСИ Т Е Т

Химическ ий фак ультет К афедра аналитическ ой химии

А Н А Л ИТ ИЧ Е С К А Я

Х ИМ И Я

К онтрольны е з адания для студентов биолого-почвенногофак ультета и отделения «Ф армация »

Составители: В .И .В асильева Д .Л .К отова М .В .Рож к ова О .Ф .Стоянова

В оронеж – 2002

Н астоящ ая учебная раз работк а содерж ит к онтрольны е з адания по к урсу «А налитическ ая химия ». П редлагаю тся з адачи для самостоятельногореш ения и к онтрольны е вопросы для з ак репления теоретическ их з наний . В первой части вк лю чен материал, относя щ ий ся к рассмотрению гомогенны х равновесий и равновесий в гетерогенны х средах и, соответственно, к лассическ их методов к оличественного анализ а – титриметрии и гравиметрии. Рассматриваю тся к ислотно-основное, к омплек сонометрическ ое, ок ислительновосстановительное и осадительное титрования . О собенностью предлагаемы х к онтрольны х з аданий я вля ется больш ая роль физ ик о-химическ их методов анализ а, на к оторы х в основном баз ируется современная аналитическ ая химия . В овторой части ук аз аний вк лю чены з адания поэлек трохимическ им, оптическ им и хроматографическ им методам анализ а. В к онтрольны е з адания не вош ли материалы по статистическ им методам обработк и рез ультатов анализ а и нек оторы е раз делы по методам раз деления к онцентрирования (дробны й и систематическ ий методы к ачественного анализ а к атионов и анионов, эк страк ция , дистилля ция и возгонк а). П редлагаемы е к онтрольны е з адания предназ начены для студентов биологопочвенногофак ультета и отделения «Ф армация ».

2

I. Х ИМ ИЧ Е С К ИЕ Р А В Н О В Е С ИЯ В Р А С ТВ О Р А Х 1-10. Н ап иш ите в ионной и молек уля рной формах уравнения реак ций вз аимодей ствия в водны храстворахприведенны хниж е вещ еств. У к аж ите, образ ование к ак их продук тов определя ет направление этих реак ций . К ак ие реак ции я вля ю тся обратимы ми, к ак ие – прак тическ и необратимы ми. 1. NH4Cl + NaOH Cd(NO3)2 + H2S MnS + HCl

2. CrPO4 + NaOH AgCl + NH4OH CaCO3 + CH3COOH

3. ZnS + HCl Cо(OH)2 + NH4OH BaCO3 + CH3COOH

4. Al(OH)3 + NaOH FeS + HCl BaCl2 + K2CrO4

5. AgNO3 + HCl Bi(OH)3 + HNO3 HgJ2 + KJ

6. FeCl3 + NH4SCN AgNO3 + KJ Bi(NO3)3 + H2S

7. CuSO4 + K4(Fe(CN)6) CdSO4 + H2S BaCl2 + H2SO4

8. FePO4 + HCl CoCl2 + NH4SCN(из бы ток) Na2CO3 + H2SO4

9. BaCl2 + K2Cr2O7 Mg(OH)2 + NH4Cl MgNH4PO4 + HCl

10. Pb(NO3)2 + HCl CaHPO4 + CH3COOH Hg(NO3)2 + KJ

11-20. У к аж ите, к ак ие из приведенны х ниж е соединений в водном растворе подвергаю тся гидролиз у, а к ак ие не подвергаю тся . Н ап иш ите уравнения реак ций гидролиз а и объя сните, п очему п ротек ает гидролиз , ук аж ите средурастворов этихвещ еств. У к аж ите сп особы усиления и подавления гидролиз а. Рассчитай те рН 0,01 М растворов, ук аз анны х з нак ом (#) солей . 11. K2S # Pb(NO3)2 NaCl

12. BiCl3 NaBr CH3COONa #

13. Fe(CH3COO)3 BaCl2 KCN #

14. Al(CH3COO)3 NH4Cl NaNO3 3

15. (NH4)2CO3 # KBr CrCl3

16. (NH4)2S # Na2SO4 CH3COOK

17. SbCl3 K2SO4 CH3COONH4 #

18. Na2CO3 # SbCl3 K2SO4

19. SnCl2 Na2S # KCl

20. FeCl3 (NH4)2CO3 # KNO3

21-30. Рассчитай те к онцентрацию водородны хионов и рН в водны храстворах. 21. 1. Раствор получен раз бавлением водой 20 мл 10%-ного раствора H2SO4 плотности 1,067 до400 мл. 2. Раствор, в 100 мл к оторогосодерж ится 0,6 г CH3COOH. 3. Раствор получен смеш ением 100 мл 0,2 М раствора NH4OH с200 мл 0,1 М раствора NH4Cl. 22. 1. 0,1 М раствор NaOH, степеньдиссоциации к оторогоравна 84%. 2. Раствор муравьиной к ислоты 0,46-п роцентной к онцентрации (плотность1). 3. Раствор получен смеш ением 100 мл 0,2 М раствора NH4OH с 200 мл раствора, содерж ащ его2,14 г NH4Cl. 23. 1. Раствор получен раз бавлением водой 200 мл 12-процентного раствора HNO3 п лотности 1,065 до2 л. 2. 0,1 М раствор NH4OH. 3. Раствор получен растворением 2 г NaOH в 500 мл 0,2 М раствора CH3COOH. 24. 1. Раствор получен раз бавлением водой 10 мл 5-проц ентногораствора H2SO4 плотности 1,032 до100 мл. 2. Раствор, в 200 мл к оторогосодерж ится 1,2 г CH3COOH. 3. Раствор получен растворением 3,20 г NH4NO3 в 100 мл 0,1 М раствора NH4OH. 4

25. 1. Раствор получен раз бавлением водой 100 мл 4-процентногораствора HCl плотности 1,017 до500 мл. 2. 0,1 М раствор NH4OH. 3. Раствор получен смеш ением 400 мл 0,1 М раствора CH3COOH с 100 мл 0,2 М раствора NaOH. 26. 1. Раствор получен раз бавлением водой 10 мл 27-п роцентногораствора К О Н плотности 1,257 до300 мл. 2. Раствор муравьиной к ислоты , в 50 мл к оторого содерж ится 0,230 г Н СО О Н . 3. Раствор получен смеш ением 100 мл 0,4 М раствора CH3COONa с 100 мл 0,2 М раствора HCl. 27. 1. Раствор получен раз бавлением водой 20 мл 49-проц ентного раствора Н NO3 п лотности 1,304 до500 мл. 2. Раствор муравьиной к ислоты , в 50 мл к оторого содерж ится 2,30 г Н СО О Н . 3. Раствор получен смеш ением 80 мл 0,2 М раствора NH4OH с 20 мл 0,4 М раствора HCl. 28. 1. Раствор получен растворением 1,12 г К О Н в 100 мл воды . 2. Раствор, в 750 мл к оторогосодерж ится 4,5 г CH3COOH. 3. Раствор получен смеш ением 400 мл 0,2 М раствора HCOONa с100 мл 0,2 М раствора HCl. 29. 1. 0,1 М раствор HCl, степеньдиссоциации к оторогоравна 91%. 2. Раствор получен раз бавлением водой 5 мл 1 М раствора NH4OH до50 мл. 3. Раствор получен смеш ением 50 мл 0,2 М раствора CH3COOH с 50 мл раствора, содерж ащ его0,82 г CH3COONa. 30. 1. Раствор получен раз бавлением водой 50 мл 14-проц ентного раствора NaOH до250 мл. 2. Раствор ук сусной к ислоты 0,6-процентной к онцентрации (п лотность1). 3. Раствор получен растворением 1 г NaOH в 250 мл 0,2 М раствора Н СО О Н . 31-40. О бъя сните на приведенны х ниж е примерах, п очему буферны е растворы нез начительноиз меня ю т к онцентрацию водородны х ионов при добавлении к ним небольш их к оличеств щ елочей или сильны х к ислот. Н апиш ите уравнения 5

реак ций и объя сните, образ ование к ак их продук тов определя ет направление реак ции. О п ределите к онцентрацию водородны х ионов и рН буферного раствора ук аз анногониж е состава. 31. А ммоний ны й буфер: 0,1 M NH4OH 0,1 M NH4Cl

32. А цетатны й буфер: 0,1 M CH3COOH 0,1 M CH3COONa

33. Ф ормиатны й буфер: 0,1 М Н СО О Н 1 М HCOONa

34. Ф осфатны й буфер: 0,1 М NaH2PO4 0,01 M Na2HPO4

35. К арбонатны й буфер: 0,1 M NaHCO3 0,1 M Na2CO3

36. А ммоний ны й буфер: 1 M NH4OH 0,1 M NH4NO3

37. Ф осфатны й буфер: 0,1 M KH2PO4 0,1 M K2HPO4

38. Ф ормиатны й буфер: 1 М HCOOH 0,1 M HCOOK

39. Ф осфатны й буфер: 0,1 M KH2PO4 0,1 M K2HPO4

40. К арбонатны й буфер: 0,1 М KHCO3 1 M K2CO3

Р А В Н О В Е С ИЯ В Г Е ТЕ Р О Г Е Н Н Ы Х С ИС ТЕ М А Х Р астворен иеи осажден иемалорастворимых соедин ен ий 41. Рассчитать растворимость СаС2О 4 в граммах на литр: а) в воде; б) в растворе, содерж ащ ем в 100 мл 0,124 г (NH4)2C2O4. 42. В ы падет ли осадок MnS из 0,01 М раствора MnSO4, если создать к онцентрацию сульфид-ионов в этом растворе, равную 10-15 г-ион/л? О твет обосноватьрасчетом. 43. Рассчитать, cк ольк ограммов PbSO4 останется в растворе, если растворить 0,284 г Na2SO4 200 мл насы щ енногораствора PbSO4? 44. Рассчитать, во ск ольк о раз растворимость PbCrO4 в 0,388-процентном растворе K2CrO4 (плотность1) меньш е егорастворимости в воде. 45. РассчитатьрастворимостьBaCrO4 в граммахна литр: а) в воде; б) в растворе, содерж ащ ем в 300 мл 0,582 г K2CrO4. 6

46. В ы падет ли осадок CdS при насы щ ении сероводородом 0,01 М раствора CdCl2, рН к оторогоравен 2. О тветобосноватьрасчетом. 47. Рассчитать, ск ольк ограммов AgCl мож ет раствориться : а) в 100 мл воды ; б) в 200 мл 0,01 М раствора KCl. 48. Рассчитать, во ск ольк о раз растворимость BaSO4 в 0,01 М Na2SO4 меньш е егорастворимости в воде.

растворе

49. В ы падет ли осадок CuS при насы щ ении сероводородом 0,01 М раствора CuCl2 , рН к оторогоравен 1. О тветобосноватьрасчетом. 50. Рассчитать произ ведение растворимости хлорида серебра, растворимостьAgCl при 200 С равна 0,0016 г/л.

если

ТИТР ИМ Е ТР ИЧ Е С К ИЙ (О БЪЕ М Н Ы Й ) М Е ТО Д А Н А Л ИЗА К ислотн о-осн овн оетитрован ие(протолитометрия) 51-60. Рассчитай те и построй те к ривую титрования раствора слабой к ислоты (1-5) или слабого основания (6-10) раствором NaOH (1-5) или HCl (6-10) той ж е к онцентрации. Расчет[H3O+] и рН вы полните для точек 0; 10; 50; 90; 99,9; 100,1%. У к аж ите пределы ск ачк а титрования и рН среды в точк е эк вивалентности, обоснуй те вы бор двухиндик аторов. Н омер вопроса К к ислоты С к ислоты , моль/л

1 10-4 0,1

2 10-6 0,2

3 2 10-6 0,1

4 5 10-5 0,05

5 2 10-5 0,1

Н омер вопроса К основания С основания , моль/л

6 10-6 0,2

7 7 10-5 0,1

8 10-4 0,05

9 1,96.10-4 0,05

10 4,8.10-5 0,1

.

.

.

.

61-70. Раствор, в к отором мож ет находиться одно из вещ еств: NaOH, Na2CO3, NaHCO3 или одна из смесей : NaOH + Na2CO3, Na2CO3 + NaHCO3 (всего 5 вариантов) титруется раствором HCl с индик аторами фенолфталеином и метиловы м оранж евы м, п рименя емы ми последовательно. О бъем из расходованной к ислоты в миллилитрах ук аз ан в приведенной ниж е таблице. О тветьте на вопросы : к ак ое вещ ество или к ак ая смесь титруется ? Ск ольк о миллилитров раствора HCl из расходовано на реак цию с определя емы м вещ еством или с к аж ды м к омпонентом титруемой смеси? 7

Н омер вопроса V HCl/ф.фт. V HCl/м.ор

1 8 8

2 4 9

3 18 6

4 15 2

5 14

Н омер вопроса V HCl/ф.фт. VHCl/м.ор

6 22 -

7 12 12

8 11 34

9 18

10 23 7

71. Расск аж ите об определении ж естк ости воды (общ ей , временной , постоянной ) методом ней трализ ации. В к ак их единицах приня то вы раж ать ж естк ость? Н апиш ите уравнения химическ ихреак ций . О боснуй те вы бор индик аторов. 72. Расск аж ите отребования х, предъя вля емы х к стандартны м вещ ествам. К ак ие первичны е и вторичны е стандарты метода ней трализ ации вы з наете? П риведите два примера. Н апиш ите уравнения реак ций , обоснуй те вы бор индик аторов. 73. К ак ие стандартны е вещ ества для к ислот вы з наете, и к ак ие требования к ним предъя вля ю тся ? О харак териз уй те достоинства и недостатк и тетрабората натрия к ак первичногостандарта. Н апиш ите уравнение реак ции сHCl , обоснуй те вы бор индик атора. 74. Расск аж ите о способах определения к арбонатов в щ елочах методом к ислотно-основного титрования . И з лож ите теоретическ ие основы способов. О боснуй те вы бор индик аторов. Н апиш ите уравнения реак ций . 75. О харак териз уй те индик аторы фенолфталеин и метиловы й оранж евы й . Рассчитай те интервалы перехода ок раск и обоих индик аторов, исходя из их к онстант диссоциации К ф.фт.= 10-9, К м.ор.= 10-4, сравните рассчитанны е интервалы стабличны ми, объя сните их несовпадение. У к аж ите основны е случаи применения этихиндик аторов. 76. Расск аж ите оспособах определения аммоний ны х солей методами к ислотноосновного титрования . Н апиш ите уравнения реак ций , обоснуй те вы бор индик аторов. К ак мож но определить аммоний ны е соли в смеси с соответствую щ ими к ислотами, использ уя эти способы ?

8

77. К ак титрую тся смеси к ислот и многоосновны е к ислоты ? Раз берите на примере Н 3РО 4 возмож ность титрования п оступеня м, рассчитай те рН в точк ах эк вивалентности. В ы берите индик аторы . П очему использ ование дифференцирую щ их растворителей позволя ет титровать смеси к ислот, не определя емы е раз дельнов водны храстворах? 78. О п иш ите и обоснуй те способы определения к арбонатов и бик арбонатов щ елочны х металлов в растворах их смесей методами к ислотно-основного титрования . Н апиш ите уравнения реак ций , рассчитай те рН в точк ах эк вивалентности, обоснуй те вы бор индик аторов. 79. О харак териз уй те достоинства и недостатк и стандартны х (установочны х) вещ еств Na2B4O7 . 10H2O и Na2CO3, сравнив их меж дусобой . Н апиш ите уравнения реак ций сHCl, обоснуй те вы бор индик аторов. 80. Расск аж ите о способах очистк и и условия х хранения стандартны х (установочны х) вещ еств. К ак установить титр щ елочи по щ авелевой к ислоте? О твечает ли H2C2O4 . 2H2O основны м требования м, п редъя вля емы м к установочны м вещ ествам? Н апиш ите уравнения реак ций . О боснуй те вы бор индик атора. 81. Н а титрование пофенолфталеину раствора 0,3394 г образ ца, содерж ащ его К О Н , K2CO3 и инертны е примеси, из расходовано28,61 мл 0,15 М раствора HCl; при дотитровы вании смеси с метиловы м оранж евы м з атрачено ещ е 8,00 мл раствора HCl. О пределите п роцентное содерж ание К О Н и К 2СО 3 в образ це. 82. Н а титрование 25 мл раствора смеси HCl+H3PO4 с индик атором метиловы м оранж евы м из расходовано13 мл 0,2010 М раствора NaOH, а на титрование так ой ж е пробы с фенолфталеином – 19 мл раствора NaOH. Ск ольк ограммов HCl и H3PO4 содерж ится в 200 мл этогораствора? 83. Н авеск у из вестня к а, равную 1,032 г, поместили в мерную к олбу на 250 мл, прибавили к ней 0,1212 М раствор HCl дорастворения и довели дометк и этим раствором. Н а титрование 25 мл полученногораствора из расходовано10,20 мл раствора NaOH сТ = 0,003825 г/мл. О пределите процентное содерж ание СаСО 3 в из вестня к е.

9

84. О п ределите моля рностьи титр раствора серной к ислоты , если на титрование 20 мл этой к ислоты с индик атором метиловы м оранж евы м из расходовано19,50 мл 0,0982 М , раствора NaOH. Рассчитай те титр 0,0982 М NaOH поH2SO4. 85. Н а титрование 25 мл раствора смеси Н 3РО 4 + NaH2PO4 с индик атором метиловы м оранж евы м из расходовано 11 мл стандартного раствора К О Н (Т к он=0,005600 г/мл), а на титрование так ой ж е пробы с индик атором фенолфталеином – 23 мл раствора К О Н . Ск ольк о граммов Н 3РО 4 и NaH2PO4 содерж ится в 250 мл так огораствора? 86. Н а титрование 0,1150 г х.ч. Na2CO3 из расходовано30 мл раствора соля ной к ислоты (индик атор метиловы й оранж евы й ). РассчитатьМ , Т и титр п оNa2CO3 раствора Н Cl. 87. Рассчитай те к арбонатную ж естк ость воды в миллиграмм-эк вивалентах на 1000 мл, если на титрование 200 мл этой воды с индик атором метиловы м оранж евы м расходуется 1,75 мл 0,1 М раствора Н Cl. 88. 20 мл раствора NH4Cl п оместили в прибор для к оличественногоопределения аммоний ны х солей методом отгонк и. П осле добавления щ елочи при к ипя чении аммиак отгоня лся в 500 мл раствора HCl с Т HCl/NH4Cl = 0,004746 г/мл. И з бы ток Н Сl оттитровали 24,0 мл NaOH к онцентрации 0,0981 М . Ск ольк о граммов NH4Cl содерж ится в 300 мл этогораствора? 89. И з навеск и 1,1100 г едк ого натра, з агря з ненного Na2CO3 , п риготовлен раствор в мерной к олбе емк остью 250 мл. Н а титрование пробы 25 мл полученногораствора пофенолфталеину из расходовано22,0 мл раствора Н Сl с Т Н Cl = 0,003646 г/мл; на титрование так ой ж е п робы пометиловомуоранж евому– 24,00 мл раствора HCl. Н ай дите содерж ание NaOH, Na2CO3 и инертны х примесей в образ це (в проц ентах). 90. Н авеск у 0,4330 г техническ ой аммоний ной селитры нагревали с 20 мл раствора едк огонатра (Т NaOH = 0,03100 г/мл) дополногоудаления аммиак а. Н а ней трализ ацию из бы тк а щ елочи из расходовано 50,22 мл 0,2090 М раствора серной к ислоты . О пределите процентное содерж ание аз ота в образ це.

10

О кислитель н о-восстан овитель н оетитрован ие(редоксметрия) 91. а) Рассчитай те соотнош ение к онцентраций [Fe3+]/[Fe2+] и величину потенциала в точк е эк вивалентности при титровании 50 мл 0,05 н.раствора FeSO4 0,05 н.раствором KMnO4. Я вля ется ли эта реак ция прак тическ и необратимой ? б) Н а титрование 25 мл раствора сульфата ж елез а (II) из расходовано24,5 мл 0,05 н.раствора перманганата к алия . Рассчитай те моля рность, нормальность и титр раствора FeSO4. 92. а) О т к ак их фак торов з ависит величина ок ислительно-восстановительного потенциала? К ак ие необходимосоздатьусловия , чтобы уменьш итьок ислительновосстановительны й п отенциал системы AsO43- + 2ē + 2H+ ↔ AsO33- + H2O? б) Рассчитай те нормальность и моля рность раствора J2, титр к оторого Т =0,01322 г/мл. 93. а) К ак з ависит величина ок ислительно-восстановительного потенциала от соотнош ения к онцентраций ок исленной и восстановленной формы ? К ак из менится величина потенциала системы Fe3+ + ē ↔ Fe2+ п ри добавлении фторида натрия ? Д ля чего п ри хроматометрическ ом определении Fe2+ с индик атором дифениламином прибавля ю тв анализ ируемы й раствор фосфорную к ислоту? б) Н а титрование 20 мл 0,045 н.раствора ок салата аммония из расходовано22 мл раствора перманганата к алия . Рассчитай те титр, моля рность и нормальность раствора перманганата. 94. а) К ак з ависит величина ок ислительно-восстановительного потенциала от к онцентрации ионов водорода? Рассчитай те величину ок ислительновосстановительногопотенциала пары BrO3-/Br – п ри [BrO3-] = [Br -] и [H3О +] = 0,1г-ион/л, а так ж е при [H3O+] = 10-5 г-ион/л. б) В мерной к олбе емк остью 250 мл приготовлен раствор 0,7847 г ок салата аммония . К ак ой объем 0,045 н.п ерманганата к алия из расходуется на титрование 20 мл раствора ок салата аммония ? 95. а) К ак ое дей ствие ок аз ы ваю т ионы двухз аря дного марганца на ск орость реак ции ок исления ок салатов п ерманганатом к алия ? П риведите п римеры к аталитическ их ок ислительно-восстановительны хреак ций . б) Рассчитай те навеск у бихромата к алия , необходимую для приготовления 500 мл 0,05 н.раствора. 11

96. а) П ерманганатометрическ ое определение двухз аря дного ж елез а в соля нок ислой среде. П ричины возмож ны хослож нений и их устранение. б) Н а титрование 20 мл 0,045 н.раствора ок салата аммония из расходовано22 мл раствора перманганата к алия . Рассчитай те титр, моля рность и нормальность раствора перманганата. 97. а) В чем сущ ность броматометрическ ого метода? Способы определения к онца броматометрическ оготитрования . Н апиш ите уравнения реак ций , на чем основанодей ствие применя емы х индик аторов. б) О пределите нормальность раствора перманганата к алия , если на титрование 25 мл раствора щ авелевой к ислоты сТ H2C2O42H2O / H2C2O4. 2H2O = 0,003042 г/мл расходуется 23,8 мл раствора перманганата к алия . 98. а) Сопря ж енны е реак ц ии ок исления -восстановления . К ак ие меры следует приня ть для того, чтобы не происходила сопря ж енная реак ция при перманганатометрическ ом определении ж елез а (II) в соля нок ислой среде (уравнения реак ций )? б) Ск ольк ограммов K2Cr2O7 следует вз я тьдля приготовления 1 л раствора, у к оторогоТ K2Cr2O7/J2 = 0,005585 г/л? 99. а) К ак ое влия ние на ск орость реак ц ии ок исления щ авелевой к ислоты перманганатом ок аз ы ваю тионы Mn2+? б) Рассчитай те навеск у техническ ого нитрита натрия , содерж ащ его приблиз ительно 90% NaNO2, необходимую для приготовления 250 мл 0,05 н.раствора для перманганатометрическ огоопределения . 100. а) И ндик аторы методов ок исления -восстановления . Н а чем основано их применение в методах ок сидиметрии? Ч тотак ое интервал перехода индик атора? Ск ачок ок сидиметрическ оготитрования находится в интервале 0,95-1,40 В . К ак ой индик атор мож ноиспольз овать? б) К ак ую навеск у KJO3 следует вз я ть, чтобы на титрование й ода, вы деливш егося после добавления к нему раствора й одида к алия и соля ной к ислоты , бы ло из расходовано 25 мл 0,05 н.раствора тиосульфата натрия ? Н апиш ите уравнение реак ции. 101. Т ребования , п редъя вля емы е к стандартны м (установочны м) вещ ествам в методах ок сидиметрии. О харак териз уй те свой ства установочны х вещ еств для определения харак теристик растворов й ода и тиосульфата натрия (уравнения реак ций , условия ). 12

102. Й одометрическ ие и перманганатометрическ ие методы определения MnO2 в пиролю з ите (уравнения реак ций , условия ихпротек ания ). 103. О п иш ите броматометрическ ое определение магния с использ ование 8ок сихинолина. Схема, уравнения реак ций , условия . 104. О п иш ите способы приготовления , свой ства и условия хранения титрованного раствора й ода. К ак ие фак торы и к ак им образ ом влия ю т на устой чивостьраствора й ода? Н апиш ите уравнения химическ их реак ций . 105. Й одометрическ ое определение солей химическ ий реак ций , условия ).

двухз аря дной

меди (уравнения

106. К ак готовя т и храня т титрованны й раствор перманганата к алия ? Н апиш ите уравнение реак ции раз лож ения перманганата к алия . Ч то способствует ее протек анию ? Стандартны е (установочны е) вещ ества в перманганатометрии и их реак ции сKМ nO4. 107. О п иш ите п риготовление, свой ства и условия хранения титрованного раствора тиосульфата. К ак ие фак торы влия ю т на устой чивость раствора тиосульфата? Н апиш ите уравнения химическ ихреак ц ий . 108. К ак им требования м долж ны удовлетворя ть стандартны е (установочны е) вещ ества в ок сидиметрии? У становочны е вещ ества, применя емы е в пермаганатометрическ ом методе (напиш ите уравнения реак ций ). 109. К ак перманганатометрическ и определя ю т двухз аря дны й марганец в соля х и рудах? Н апиш ите уравнения химическ их реак ц ий . Рассчитай те величины ок ислительно-восстановительны х эк вивалентов KMnO4 в к ислой и сильнощ елочной средах. 110. К ак п ерманганатометрическ и определя ю т ок ислители, например, MnO2? (Схема, уравнения реак ций , условия ).

13

111. Ск ольк ограммов HCl содерж ится в 250 мл раствора соля ной к ислоты , если на титрование й ода, вы деливш егося п осле добавления смеси KJO3 + KJ к 25 мл этогораствора, из расходовано24 мл 0,05 н.раствора тиосульфата натрия . 112. Н авеск а 0,0993 г пиролю з ита обработана при нагревании 25 мл 0,1н. раствора щ авелевой к ислоты . П олученны й раствор оттитрован 5 мл 0,05н. раствора перманганата к алия . Ск ольк о процентов MnO2 содерж ится в анализ ируемом образ це? 113. Н а титрование й ода, вы деливш егося при обработк е белильной из вести й одидом к алия , из расходовано 29 мл 0,095 н.раствора тиосульфата. Ск ольк о граммов ак тивногохлора содерж ится в навеск е? 114. И з навеск и из вестня к а 0,4064 г бы л вы делен к альций в виде CaC2O4. О к салат к альция бы л растворен в серной к ислоте и оттитрован 40 мл раствора KMnO4 с Т KMnO4/CaO = 0,004201 г/мл. Ск ольк опроцентов СаО содерж ится в из вестня к е? 115. В мерной к олбе на 200 мл растворена навеск а 1,4202 г белильной из вести. Н а титрование 20 мл полученной суспенз ии после ее обработк и соля ной к ислотой и й одидом к алия из расходовано18 мл раствора тиосульфата натрия с Т = 0,01201 г/мл. Ск ольк опроцентов ак тивногохлора содерж ится в белильной из вести? 116. К 10 мл сероводородной воды прибавлено 50,00 мл 0,1 н.раствора й ода, из бы ток к оторогооттитрован 32 мл 0,1 н.раствора тиосульфата. Ск ольк ограммов H2S содерж ится в 1 литре этой воды ? 117. Н авеск а 0,8840 г сульфита натрия растворена в мерной к олбе емк остью 250 мл. К 25 мл этогораствора прибавлено40 мл 0,05н. раствора й ода. Н а титрование полученной смеси из расходовано24,5 мл 0,05н. раствора тиосульфата. Ск ольк о процентов Na2SO3 содерж ал образ ец? 118. Н авеса 0,5062 техническ огоформалина растворена в мерной к олбе емк остью 200 мл. 20 мл этого раствора обработано 40 мл 0,032 н.раствора й ода и оттитровано 6,4 мл 0,04 н.раствора тиосульфата. Ск ольк о процентов формальдегида содерж ится в навеск е?

14

119. Н авеск а 0,5025 г техническ огонитрита натрия растворена в мерной к олбе емк остью 250 мл. Н а титрование 25 мл раствора KMnO4 с Т = 0,001498 г/мл из расходовано21 мл раствора NaNO2. Ск ольк опроцентов NaNO2 содерж ал образ ец? 120. Н а титрование й ода, вы деливш егося при обработк е навеск и PbO2 й одидом к алия , из расходовано 25 мл раствора тиосульфата с Т Na2S2O3 = 0,02501 г/мл. Ск ольк ограммов PbO2 содерж ится в навеск е? О садитель н оетитрован ие 121. О п иш ите метод М ора (уравнения основны х химическ их реак ций , титрованны е растворы , индик атор, принцип его дей ствия , необходимая к онцентрация индик атора, рН среды титруемогораствора). К ак ой осадок будет вы падать первы м при постепенном добавлении к раствору смеси Cl- и CrO42раствора AgNO3 при условии, что[Cl-] = [CrO42-]? 122. О п иш ите без индик аторны е способы установления точк и эк вивалентности при аргентометрическ ом определении серебра (титрование допросветления и до равногопомутнения ). 123. К ак им требования м долж ны отвечать реак ции, леж ащ ие в основе методов осаж дения ? А ргентометрия и роданидометрия . У равнения основны х химическ их реак ций , титрованны е растворы методов, индик аторы , вещ ества, определя емы е этими методами. 124. О п иш ите роданидометрическ ий метод определения серебра. (У равнения химическ ихреак ций , титрованны й раствор, индик атор). 125. П еречислите индик аторны е аргентометрическ ие методы осаж дения и ук аж ите соответствую щ ие индик аторы . Н а чем основано применение хромата к алия и флю оресцеина к ак индик аторов? У равнения основны х химическ их реак ций . 126. Роданидометрическ ое определение хлоридов. П очему после ок ончания титрования этим методом происходит постеп енное исчез новение ок раск и 15

роданида ж елез а? (Т итрованны е растворы , уравнения химическ их реак ций , условия определения ). 127. О п ределение хлоридов методом Ф ая нса (с п рименением адсорбц ионны х индик аторов). У равнения основны х химическ их реак ц ий , титрованны е растворы , стандартны е (установочны е) вещ ества, индик аторы и условия метода. П очемупри определении хлоридов нельз я применя ть эозин? С к ак им индик атором титрую т бромиды и й одиды ? 128. К ак роданидометрическ и оп ределя ю т хлориды ? У равнения основны х химическ их реак ций , титрованны е растворы , стандартны е (установочны е) вещ ества, индик аторы метода. П реимущ ества роданидометрическ ого метода определения по сравнению с методом М ора. М етодом М ора или роданидометрическ и вы будете определя тьCl-ионы и соли BaCl2 и почему? 129. Н а чем основано дей ствия адсорбционны х индик аторов, применя емы х в аргентометрическ ом методе Ф ая нса (вещ ества, применя емы е в к ачестве индик аторов, рН среды и вы бор индик атора)? О пиш ите определение галогенидионов пометодуФ ая нса; объя сните сущ ностьнаблю даемы х я влений . 130. М ерк урометрическ ий метод определения галогенидов. У равнения основны х химическ их реак ций , титрованны е растворы , установочны е (стандартны е) вещ ества, индик аторы . К ак ие преимущ ества и недостатк и имеет мерк урометрическ ий метод перед аргентометрическ им? К омплексометрия (хелатометрия) 131. Свой ства к омплек сона III. Н а чем основано его применение при анализ е к атионов? У словия к омплек сонометрическ огоопределения Mg2+-ионов. 132. Способы фик сирования точк и эк вивалентности при к омплек сонометрическ ом титровании. Н а чем основаноприменение аз ок расителя эриохром черны й Т в к ачестве индик атора при к омплек сонометрическ их определения х? 133. О п иш ите к омплек сонометрическ ое определение к альция . У равнения реак ций , индик атор, рН среды . К ак влия ет рН раствора на равновесие реак ции – Са2+-ионов ск омплек соном III?

16

134. О п иш ите к омплек сонометрическ ое определение цинк а. К ак влия ет рН раствора на равновесие реак ции Zn2+-ионов ск омплек соном III? У равнения реак ции, индик атор. 135. К омплек сонометрическ ое определение ж естк ости воды (рН среды , индик атор, титрованны е растворы , расчет рез ультатов анализ а). К ак влия ет рН раствора на равновесие реак ции Ca2+-ионов ск омплек соном III? 136. В к ак их случая х п ри к омплек сонометрическ их определения х к атионов польз ую тся способом обратноготитрования ? О пиш ите к омплек сонометрическ ое определение алю миния (схема определения , титрованнны е растворы , индик аторы , условия ). 137. В чем сущ ность к омплек сонометрическ оготитрования к атионов? У равнения основны х реак ций , титрованны е растворы , установк а харак теристик раствора к омп лек сона III, определение к онца титрования . 138. О п иш ите к омплек сонометрическ ий метод определения алю миния в присутствии к альция . Д ля чегоприбавля ю т фторид натрия ? (Схема определения , титрованны е растворы , индик атор, условия , расчет рез ультатов анализ а в общ ем виде). К ак ова величина грамм-эк вивалента Al3+ и Ca2+ в этихопределения х? 139. К ак ие органическ ие реак тивы получили наз вание к омплек сонов? Соединения к ак ого типа образ ую т к омплек соны с к атионами, к ак овы их свой ства? О пиш ите определение магния к омплек сонометрическ им методом (уравнения химическ их реак ций , рН среды , индик атор). 140. К ак ое з начение имеет к онцентрация ионов водорода при к омплек сонометрическ их определения х? Раз берите на примере определения цинк а (уравнения химическ ихреак ций , рН раствора, буферны е смеси). 141. К 15 мл раствора, содерж ащ его0,1022 г KCl, прибавлено15 мл 0,045 М раствора нитрата серебра. В ы п адет ли осадок хромата серебра, если после прибавления хромата к алия к этой смеси к онцентрация хромат-ионов в растворе будет10-4 г-ион/л?

17

142. Н авеск а 0,1408 г бромида натрия растворена в воде, раствор обработан 50 мл 0,045 М раствора нитрата серебра. Н а обратное титрование из расходовано27 мл 0,05 М раствора роданида аммония . Ск ольк о п роцентов примесей содерж ит образ ец? 143. И з 1,180 г х.ч. ZnSO4 . 7 H2O приготовлен раствор в мерной к олбе емк остью 250 мл. Н а титрование 25 мл этогораствора расходуется 26,5 мл к омплек сона III. В ы числите нормальность, моля рность и титр раствора к омплек сона III по алю минию . 144. И з 0,5376 г х.ч. NaCl приготовлен раствор в мерной к олбе емк остью 200 мл. Н а титрование 20 мл этого раствора расходуется 19,8 мл раствора AgNO3. В ы числите нормальность, моля рностьи титр раствора нитрата серебра похлору. 145. Н а титрование пробы раствора NaCl из расходовано24,5 мл раствора AgNO3 с титром похлору0,001694 г/мл. В ы числитьмассуNaCl в пробе. 146. К ак ую навеск ухлорида натрия , содерж ащ его12% примесей , нуж новз я тьдля аргентометрическ ого определения хлора методом отдельны х навесок ? Н а титрование навеск и долж норасходоваться 10 мл 0,1 М раствора AgNO3. 147. И з навеск и 0,6008 г хлорида приготовлено200 мл раствора. К 20 мл этого раствора прибавлено 20 мл нитрата серебра Т = 0,01692 г/мл; на обратное титрование из расходовано17 мл 0,0480 н.раствора роданида аммония . Ск ольк о процентов хлора содерж ал образ ец ? 148. Рассчитай те п роцентное содерж ание к альция в навеск е 0,1052 г, если на ее титрование п осле растворения из расходовано 20,24 мл 0,1н. раствора к омп лек сона III. 149. И з навеск и 1,802 г соли алю миния приготовлено250 мл раствора. 25 мл этого раствора п ри соответствую щ их условия х обработано 25 мл 0,1н. раствора к омп лек сона III; на обратное титрование из расходовано 15 мл 0,1н. раствора сульфата цинк а. Ск ольк опроцентов алю миния содерж ал образ ец? 150. И з навеск и 1,400 г сульфата натрия приготовлено250 мл раствора. П роба этогораствора 25 мл обработана 25 мл 0,1 н.раствора BaCl2, осадок отфильтрован. 18

Н а титрование фильтрата из расходовано10 мл 0,1н. раствора к омплек сона III. Ск ольк опроцентов сульфата содерж ал образ ец ? Г равиметрич еский (весовой) ан ализ 151. К ак влия ет присутствие солей на растворимость осадк ов? Ч тотак ое солевой эффек т? О харак териз уй те свой ства к ристаллическ их осадк ов (влия ние на струк туру осадк а температуры , к онцентрации раствора, ск орости п риливания осадителя , последую щ его стояния раствора с осадк ом). К ак нуж но проводить осаж дение BaSO4 сучетом перечисленны хфак торов? 152. К ак влия ет умеренны й из бы ток осадителя на растворимость S осадк а? К ак вы раж ается это влия ние в уравнении з ависимости S от П Р и к онцентрации прибавленногоосадителя ? О п иш ите условия осаж дения , промы вания и прок аливания магний – аммоний фосфата; обоснуй те их теоретическ и. Н апиш ите уравнения реак ций . 153. К ак ие энергетическ ие фак торы обусловливаю т удерж ание вещ ества в твердой фаз е? В растворенном состоянии? К ак овы свой ства аморфны х осадк ов (влия ние на струк туру осадк а температуры осаж дения , степ ени относительного п ересы щ ения раствора, к онцентрации реагирую щ их вещ еств, ск орости приливания осадителя )? О п иш ите процессосаж дения Al(OH)3 сучетом перечисленны хфак торов. 154. Ч то так ое ионная сила раствора и к ак ее рассчиты ваю т? К ак з ависит к оэффициентак тивности отионной силы раствора? П риведите теоретическ ое обоснование условий осаж дения аморфны х осадк ов. П оясните ск аз анное на примере Fe(OH)3. О бъя сните необходимость создания раз личны х условий для осаж дения аморфны х и к ристаллическ их осадк ов. 155. О харак териз уй те поня тие «произ ведение ак тивностей ». В к ак их случая х П Р прак тическ и не отличается отП А ? П еречислите и опиш ите типы з агря з нений осадк ов. К ак ие способы освобож дения осадк ов отсоосаж денны хпримесей вам из вестны ? П риведите примеры из прак тик и весовогоанализ а.

19

156. В к ак их случая х правилоп роиз ведения растворимости неприменимов его первоначальном виде? К ак ие я вления ослож ня ю т простую з ависимостьмеж ду П Р и величиной произ ведения к онцентраций ионов? М еры , принимаемы е для уменьш ения потерьвещ еств з а счет растворимости. П риведите примеры вы бора осадителя и промы вной ж идк ости при определении к альция , нап ример, ионами сульфата, к арбоната, фосфата, оксалата. 157. О харак териз уй те свой ства к оллоидны х растворов и их роль в к оличественном анализ е. К ак им требования м долж ны удовлетворя тьреак ции, использ уемы е в весовом анализ е? Раз берите на примерах гравиметрическ ие определения Ca2+ в виде СаО ; Fe3+ в виде Fe2O3; Mg2+ в виде 8-ок сихиноля та. П еречислите и к ратк ооп иш ите основны е операции весовогоанализ а. 158. О п иш ите адсорбционны е свой ства осадк ов (причины адсорбции, сравнительная оценк а адсорбционны х свой ств аморфны х и к ристаллическ их осадк ов, влия ние температуры , к онц ентрации реагирую щ их вещ еств, очистк а осадк ов отадсорбированны хпримесей ). Н а чем основанои к чемусводится весовое определение к альция в к арбонате к альция ? К ак ие операции вы полня ю т в ходе анализ а? К ак из беж ать поглощ ения влаги и СО 2 осадк ом СаО ? 159. П очему при созревании осадк ов происходит рост к рупны х к ристаллов и растворение мелк их? И з образ ите схематическ и п роцессы , происходя щ ие при созревании осадк а. К ак ие типы з агря з нения харак терны для аморфны х и к ристаллическ их осадк ов? М еры предупреж дения з агря з нений при осаж дении (раз берите в к ачестве примеров процесс осаж дения к альц ия в виде ок салата и ж елез а в виде гидроок иси). 160. Ч тотак ое ск орость агрегации и ск орость ориентации? К ак ое соотнош ение этих величин ведетк образ ованию аморфны хили к ристаллическ их осадк ов? У словия осаж дения , промы вания и прок аливания ок салата к альция и их теоретическ ое обоснование. У к аж ите, к ак ие весовы е формы мож нополучить при этом оп ределении, их достоинства и недостатк и. 161. В ы числитьгравиметрическ ий фак тор при определении: а) алю миния , если гравиметрическ ой формой служ ил Al2O3; б) бария , к огда гравиметрическ ой формой бы л BaSO4.

20

162. К ак ую навеск уFe3O4 следуетвз я тьдля получения 0,2 г Fe2O3?. 163. К ак ой объем соля ной к ислоты (ρ = 1,17 г/мл) потребуется для осаж дения серебра в виде AgCl из 2,0 г сплава, содерж ащ его22% Ag, при использ овании полуторногок оличества осадителя ? 164. Ск ольк ограммов СаСО 3 перей детв раствор при п ромы вании 0,3 г осадк а 250 мл воды ? К ак ой процент от массы осадк а составя т п отери вследствие растворимости СаСО 3? 165. Ск ольк опроцентов осадк а перей дет в раствор, если 0,2 г осадк а сульфата бария п ромы то150 мл ж идк ости, приготовленной из 1 л воды и 1 мл 1 М серной к ислоты ? 166. К ак ой объем 25%-ного раствора аммиак а нуж но добавить к 150 мл промы вной ж идк ости, чтобы при промы вании осадк а MgNH4PO4 п отери з а счет растворимости составили не более 0,0001 г MgO? 167. В ы числить массовую долю (%) серебра в сплаве, если из навеск и сп лава массой 0,2466 г после соответствую щ ей обработк и получили 0,2675 г AgCl. 168. Д оп устимое содерж ание ртути в пищ евы х продук тах составля ет 0,5 мг/к г. И сследование образ ца тк аней ры бы пок аз ало, что в образ це массой 113,0 г содерж ится 0,11 мг ртути. а) Рассчитай те проц ентное содерж ание ртути. б) О пределите, не превы ш ает ли най денное содерж ание ртути предельно доп устимое содерж ание? 169. О рганическ ий инсек тицид ок ислили к ислородом, чтобы п олучить растворимы й в воде хлорид. П осле этого хлорид-ион осадили в виде хлорида серебра. П ри этом из 0,500 г инсек тицида получилось 0,7715 г хлорида серебра. Рассчитай те процентное содерж ание хлорида в инсек тициде. 170. Д вадцать таблеток содерж ащ его ж елез о лек арственного преп арата общ ей массой 21,3 г раз мельчили и тщ ательноперемеш али дополучения однородной массы . Затем 3,13 г порош к а растворили в аз отной к ислоте; раствор нагрели для ок исления ж елез а дотрехз аря дногосостояния и добавили раствор аммиак а для осаж дения Fe2O3 . XH2O. П осле прок аливания масса Fe2O3 ок аз алась равной 21

0,334г. Ск ольк омиллиграммов FeSO4 таблетк е?

.

7H2O содерж алось в среднем в к аж дой

II. Ф ИЗИК О -Х ИМ ИЧ Е С К ИЕ М Е ТО ДЫ А Н А Л ИЗА Э лектрохимич ескиеметоды ан ализа 1. О пределитьсодерж ание нитратов в воде, если в пробе объемом 200 мл, вз я той для ионометрическ огоанализ а, потенциал нитратногоэлек трода относительно хлорсеребря ного элек трода равен 0,135В . П отенциал этого элек трода в стандартном растворе KNO3 (С=1.10-3) равен 0,211В . 2. В ы числить потенциал медногоэлек трода в растворе 0,01М поCuCl2 и 0,01М пораствору CuSO4. К ак ая ош ибк а будет внесена в расчет, если не учиты вать к оэффициенты ак тивности? 3. Рассчитать содерж ание примеси Fe3+ в растворе FeSO4, если потенциал платинового элек трода по отнош ению к насы щ енному к аломельному элек троду равен 440 мВ . Д ля реак ции Fe3+ + e = Fe2+ - E = 770 мВ . П отенциал к аломельногоэлек трода 247 мВ . 4. В ы числить потенциал платиновогоэлек трода в растворе, содерж ащ ем 19,5 г хромата к алия и 15,0 г хлорида хрома в 200 мл, относительнок аломельного элек трода (0,1 н Н К Э ) п ри температуре раствора 18 0С. 5. Соля ная к ислота к улонометрическ и титруется элек трогенерируемы ми ионами О Н ‾ при постоянном ток е 10 мА . Т очк а эк вивалентности п ри титровании 5 мл исследуемого раствора достигается з а 5 минут 10 сек унд. Рассчитать титр исследуемогораствора Н С1 поNaOH. 6. П ри к улонометрическ ом титровании KмnO4 элек тролитическ и генерируемы ми ионами Fe (II) п ри п остоянном напря ж ении первоначальны й ток 150 мА линей ноуменьш ался вовремени и через 120 сек унд достигал 0. Рассчитать к онцентрацию К мnО 4, если для титрования бы ловз я то3,5 мл этогораствора. 7. П ри к улонометрическ ом определении цинк а з а время его полного восстановления в газ овом к улонометре вы делилось 35,4 мл смеси Н 2 и О 2. О пределитьсодерж ание ц инк а в растворе. 8. И з раствора соли серебра п олностью вы деля ется серебропри элек тролиз е в течение 30 минут, если ток равен 3А . К ак ой ток необходим, чтобы исходная к онцентрация раствора уменьш иласьвдвое в течение 10 минут? 9. П ри к улонометрическ ом титровании 20 мл K2Cr2O7 элек тролитическ и генерируемы м Fe (II) на восстановление Cr2O72- понадобилось 25 минут при силе ток а 200 мА . О п ределитьк онцентрацию раствора K2Cr2O7. 10. Н авеск у сплава 0,6578 г растворили и через полученны й раствор в течение 20 минут проп уск али ток силой 0,20 А , в рез ультате чегона к атоде вы делилась медь. О пределить проц ентное содерж ание меди в сплаве, если вы ход поток у равен 80 %. 11. Ск ольк оминут нуж нопроп уск ать через раствор хлорида цинк а ток силой 5 А для раз лож ения 2,456 г хлорида цинк а? 22

12. О пределить процентное содерж ание индифферентны х примесей в образ ц е медногок упороса (CuSO4 . 5H2O), если после растворения егонавеск и 0,4556 г в аз отной к ислоте и элек тролиз а полученного раствора вы делено на платиновом к атоде 0,1145 г меди. 13. Раствор бихромата к алия объемом 20 мл оттитровали элек тролитическ и генерируемы ми ионами ж елез а (II) при силе ток а 0,20 А в течение 15 минут. О пределитьк онцентрацию раствора бихромата к алия . 14. Д ля определения ук сусной к ислоты в ацетонитриле использ овали метод к улонометрическ ого титрования с помощ ью О Н -ионов, образ ую щ ихся при элек тролиз е воды в к атодном пространстве. Т очк у эк вивалентности установили потенциометрическ и. К ак ова к онцентрация ук сусной к ислоты , если сила ток а составля ла 25,0 мА , а время элек тролиз а – 107 сек унд и объем исследованногораствора бы л 40,0 мл. 15. П остроить к ривы е п отенциометрическ оготитрования в к оординатах Е – V и ∆ Е /∆ V – V и определить к онцентрацию ук сусной к ислоты , если при титровании 10,00 мл анализ ируемогораствора к ислоты 0,1000 М раствором К О Н получили следую щ ие рез ультаты : Vк он, мл 10,0 18,0 19,0 19,5 19,9 20,0 20,1 20,5 21,0 рН 4,76 5,71 6,04 6,35 7,06 8,79 10,52 11,22 11,51 16. О пределить к онцентрацию хлорида натрия в растворе, если при потенциометрическ ом титровании 20,0 мл раствора 0,2000 М раствором аз отнок ислого серебра получили следую щ ие рез ультаты : VА gNО 3, мл E, мВ

15,0 307

20,0 328

22,0 342

24,0 370

24,5 388

24,9 428

25,0 517

25,1 606

25,5 646

17. П ри элек тролиз е раствора нитрата свинца на аноде вы делилось0,2345 г PbO2. О пределитьк онцентрацию раствора нитрата свинц а, если для анализ а вз я ли 30 мл раствора. 18. Н авеск у сплава 1,1000 г обработали соответствую щ им образ ом и получили сульфатноаммиачны й раствор, из к оторогоэлек тролиз ом при постоянной силе ток а 0,5 А полностью вы делили на п латиновом к атоде ник ель з а 10 минут. Рассчитатьпроц ентное содерж ание ник еля в сплаве. 19. О пределить процентное содерж ание примесей в образ це медного к упороса (СuSO4 . 5H2O), если после растворения 0,5237 г его в аз отной к ислоте и элек тролиз а полученногораствора вы деленона платиновом к атоде 0,1322 г меди. 20. И з анализ ируемого раствора, содерж ащ его ионы трехз аря дного металла, в рез ультате элек тролиз а при силе ток а 1 А з а 50 минутбы ловы деленона к атоде 0,2800 г металла. К ак ой бы л металл?

23

О П ТИЧ Е С К ИЕ М Е ТО ДЫ А Н А Л ИЗА 21. Д ай те определения и поясните следую щ ие термины : спек тр, интенсивность из лучения , длина волны , волновое число, спек тральная ш ирина полосы , фотон, поглощ ение, исп уск ание, основное состояние, возбуж денное состояние. 22. Д ай те к лассифик ац ию методов спек трального анализ а (по из учаемы м объек там, по харак теру вз аимодей ствия элек тромагнитного из лучения с вещ еством, поиспольз уемой области элек тромагнитногосп ек тра, поприроде энергетическ ихп ереходов). 23. Н а к ак ом принципе основаны спек тральны е методы анализ а? 24. К ак ие условия следует соблю дать, чтобы при фотометрировании растворов аммиак ата меди (II) получитьлиней ную з ависимостьА -сcu? 25. О птическ ие п лотности трех исследуемы х растворов равны 0,10; 0,44; 0,80. В к ак ом случае относительная ош ибк а из мерения будетнаименьш ей ? 26. К ак ое соединение Co(SCN) 24- (ε620=103) или Co(H 2 O) 62+ (ε530=10) следует вы брать для определения «следов» (~10-4 моль/л) к обальта (II)? 27. О пределить содерж ание меди (%) в 10 граммах образ ца, 1 грамм к оторого растворили в мерной к олбе вместимостью 100 мл. О птическ ое поглощ ение полученного раствора в к ю вете с толщ иной слоя 3 см составило 0,675, а ε = 4,5.104. 28. К ак из менится оптическ ая плотностьи проп уск ание раствора KМ nO4, если его к онцентрация уменьш ится в 2 раз а? 29. К ак из менится оп тическ ая плотность и проп уск ание раствора при увеличении толщ ины светопоглощ аю щ егослоя? 30. Будет ли сохраня ться линей ная з ависимость А – с, если при раз бавлении раствора происходитдиссоциация : +

Fe (SCN)3 = Fe (SCN) 2 +SCN31. П ри из менении к ислотности раствора происходит сдвиг равновесия : м случае соблю даться основной з ак он 2CrO 24- + 2H + = Cr2 O 72- + H 2 O . Будет ли в это светопоглощ ения Бугера – Л амберта – Бера? 32. Ф отометрическ ое оп ределение Р2О 5 в виде фосфоромолибденовованадиевой к ислоты вы полня ю т при λ = 400 нм. И спольз уемы е реагенты – смесь метаванадата и молибдата аммония – поглощ аю т в этой ж е области длин волн. К ак в этом случае вы бираю т условия фотометрирования ? 33. М оля рны е к оэффициенты светопоглощ ения ионов FeSCN2+ ε453 = 5000, Fe(SCN)+2 ε485 = 9800. О бъя снить, почему ε одного из ионов почти вдвое больш е другого. 34. К ак ие из соединений имею т полосы поглощ ения в У Ф -области 200… 400 нм: NaNO3, Na2CO3, CH3― CH2― CH2― CH3, CH2 = CH― CH = CH2? С к ак ими энергетическ ими переходами свя з аноэтопоглощ ение? 35. К ак ие из ук аз анны х соединений имею т сп ек тры поглощ ения в видимой области: NaCI, KМ nO4, CCI4,

24

36. К ак ие из ук аз анны х соединений имею т полосы поглощ ения в И К -области: О 2, N2, KBr, CCI4, CHCI3, C6H5NO2? С к ак ими энергетическ ими переходами свя з аноэтопоглощ ение? 37. Ф отометрирование растворов висмута (III) с тиомочевиной мож нопроводить при λ = 470 нм (ε = 9 .103) и при λ = 322 нм (ε = 35.103). В к ак ом случае предел обнаруж ения будетниж е? 38. П ри определении ник еля с диметилглиок симом мож ноиспольз овать методы пря мой и дифференциальной фотометрии. К ак ой метод предпочтительнее, если исследуемы й раствор, содерж ащ ий ник ель и диметилглиок сим, имеет оптическ ую плотность> 1,0? 39. Студент построил две градуировочны е пря мы е, из мерив оптическ ую плотность стандартны х растворов KMnO4 относительноводы и относительно раствора сравнения с из вестной к онцентрацией KМ nO4(Co). В к ак их случая х следуетиспольз оватьпервую и в к ак ихслучая х вторую з ависимость? 40. П олучена з ависимость атомногопоглощ ения хлорида ц ез ия от к онцентрации растворов нелиней ной формы . О бъя снить возмож ны е причины подобной з ависимости в методе атомно-абсорбционной спек троск опии. П редлож ить другой , более предпочтительны й метод определения цез ия . 41. Э лементы подгрупп ы меди (Cu, Au, Ag) мож ноопределить методами атомноабсорбц ионной (А А С) и эмиссионной спек троск опии (Э С). О бъя снить, почему метод А А С имеетболее низ к ий предел обнаруж ения . 42. К ак ой из методов предпочтительнее при п роведении полногок ачественного анализ а: метод атомно-абсорбционной или эмиссионной спек троск опии? 43. П ри определении марганца в сплаве методом добавок навеск умассой 0,5000 г растворили и раз бавили раствор до200,0 мл. О тобрали четы ре одинак овы е порции раствора и к к аж дой порц ии добавили равны е объемы стандартны х растворов марганца, содерж ащ их0; 2; 4; 6 мк г/мл Mn. Н а атомно-абсорбционном спек трофотометре из мерили оптическ ую плотность для аналитическ ой линии 279,48 нм, распы ля я растворы в пламени ацетилен – воздух. П олучили соответственно0,225; 0,340; 0,455; 0,570. В ы числитьмассовую долю (%) марганца в сплаве. 44. К ак ова природа и происхож дение атомны х эмиссионны х спек тров? П очему атомны е спек тры имею тлиней чаты й харак тер? 45. Д ать общ ую харак теристик у методу фотометрии пламени, привести принципиальную схемусоответствую щ ей установк и. 46. К ак ие основны е приемы работы использ ую тся в методе фотометрии пламени? К ак ие достоинства и недостатк и имеетэтотспособ? 47. Ч ем харак териз уется энергетическ ое состояние элек тронов и атома в целом? 48. Н аз ватьосновны е правила отбора. У к аз атьраз реш енны е п ереходы для термов: а) 2S, б) 2Р, в) 1Р, г) 2D, д) 3D. Ск ольк олиний мож ноож идать в спек тре при соблю дении правил отбора в к аж дом случае? 49. Д ля построения постоянного(или твердого) график а при определении олова в бронз е на одной пластине бы ли сфотографированы спек тры четы рех эталонов и получены следую щ ие рез ультаты :

25

Э талон ∆ S = SSn - SCu ω (Sn), %

1 0,690 6,23

2 0,772 8,02

3 0,831 9,34

4 0,910 11,63

Спек тр одногоиз эталонов бы л сня т через трехступ енчаты й ослабитель; при этом для линии Sn с длиной волны 286,332 нм раз ность почернений двух ступеней (∆ Sступ ) ок аз аласьравной 1,065. Спек тр анализ ируемогообраз ца бы л сня т на другой пластинк е так ж е через трехступенчаты й ослабительи бы ли получены следую щ ие рез ультаты : ∆ S/ступ = 0,925 – раз ностьпочернений двух ступеней линии Sn; ∆ Sx = 0,695 – раз ностьпочернений пары Sn – Cu. О пределитьмассовую долю (%) олова в образ ц е. 50. В ы числить длину волны рез онансной линии атома натрия , если энергия возбуж дения рез онансногоуровня 2,173. Х Р О М А ТО Г Р А Ф ИЯ 51. О пиш ите опы т Ц вета. Ч то он представля ет собой с точк и з рения техник и вы полнения , способа получения хроматограммы , механиз ма раз деления ? Д ай те определение хроматографии. Ч тотак ое вы сота и ш ирина хроматографическ огопик а? 52. П еречислите все из вестны е способы к лассифик ации хроматографическ их методов. Н а чем они основаны ? К ак к лассифицирую т методы хроматографии по агрегатному состоянию и техник е вы полнения эк сп еримента? Д ать определение поня тий : приведенны й (исправленны й ) удерж иваемы й объем, общ ий удерж иваемы й объем. 53. Д ай те харак теристик у элю энтной , фронтальной и вы теснительной хроматографии. В чем отличие формы вы ходны х к ривы х этих способов хроматографирования ? В чем преимущ ества элю энтной хроматографии п еред фронтальной ? 54. О сновны е хроматографическ ие харак теристик и. Ч то так ое время удерж ивания , удерж иваемы й объем, к оэффициенты удерж ивания , распределения и емк ости? Ч тоозначаю ттермины «исп равленны е время и объем удерж ивания »? Ч то так ое внутрення я и внеш ня я хроматограмма? П очему предпочитаю т использ овать величину исп равленного объема удерж ивания , а не удерж иваемогообъема? 55. Ч тотак ое из отерма сорбции? К ак она влия ет на форму вы ходны х к ривы х в случае элю энтной и фронтальной хроматографии? К ак ов механиз м сорбции, описы ваемой уравнением из отермы Л енгмю ра и из отермы Ф рей ндлиха? Н аз овите адсорбенты , наиболее частоприменя емы е в хроматографии. 56. Т еория теоретическ их тарелок в хроматографии. Свя з ь меж ду числом теоретическ их тарелок и временем удерж ивания . К ак ие величины харак териз ую т эффек тивность хроматографическ ой к олонк и? К ак ее повы сить? 26

57. Ч ем обусловлено раз мы тие хроматографическ их пик ов? Д ай те харак теристик ууравнения В ан-Д еемтера. П очему пик и с больш ими величинами Vr больш е раз мы ты , чем пик и с меньш ими? 58. К ак ие харак теристик и определя ю т возмож ность хроматографическ ого раз деления вещ еств? Ч то так ое к оэффиц иент селек тивности и раз реш ение? О бъя сните, почему при больш их объемах элю ирования хроматографическ ие пик и получаю тся низ к ими и ш ирок ими. 59. П еречислите основны е уз лы приборов в газ овой и ж идк остной хроматографии. В чем отличие блок -схем газ ового и ж идк остного хроматографов? П очему к олонк и в газ овы х хроматографах имею т вид спирали? К ак ие устрой ства использ ую тся в к ачестве дозаторов? 60. Д етек тирование аналитическ ого сигнала в хроматографии. К ак овы особенности детек торов в газ овой , вы сок оэффек тивной ж идк остной (В Э Ж Х), ионной хроматографии? К ак ов п ринцип работы к атарометра? 61. Н а чем основан к ачественны й анализ в раз личны х вариантах хроматографическ ого раз деления ? П риведите примеры для к онк ретны х вещ еств. К ак ие вещ ества обы чнослуж ат стандартом при оп ределении индек са К овача? 62. К ак осущ ествля ю т к оличественны й хроматографическ ий анализ ? В чем сущ ность методов к оличественного анализ а абсолю тной к алибровк и и внутренней нормировк и? П очему в к оличественном анализ е предпочитаю т из меря тьвы сотууз к ихп ик ов и площ адьш ирок ихпик ов? 63. В чем сходство и отличие методов газ оадсорбционной и газ ож идк остной хроматографии? К ак ие адсорбенты , инертны е носители, неподвиж ны е и подвиж ны е фаз ы , детек торы использ ую т в газ овой хроматографии? Где применя ю тгаз овы е хроматографы ? 64. В чем сущ ность адсорбционной ж идк остной хроматографии? Д ай те харак теристик у неподвиж ной и п одвиж ной фаз в адсорбционной хроматографии, приведите примеры раз деля емы х смесей . К ак ой тип из отермы харак терен для адсорбц ионной хроматографии? 65. Ч то так ое ионны й обмен? О харак териз уй те основны е физ ик о-химическ ие свой ства ионообменник ов. К ак ие параметры описы ваю т равновесие ионного обмена? К ак определя ется статическ ая обменная емк ость и динамическ ая емк остьионита? 66. В чем сущ ность ионообменной хроматографии? К ак ие вещ ества мож но раз делитьэтим методом? Д ай те харак теристик у ионной хроматографии. В чем ее отличие от ионообменной ? Н ап иш ите уравнения реак ций , протек аю щ их в раз делительной и подавительной к олонк ах при раз делении к атионов и анионов. П очему в раз делительной к олонк е использ ую тся иониты низ к ой емк ости? 67. В чем основны е отличия В Э Ж Х от обы чной ? К ак ие сущ ествую т варианты В Э Ж Х? В чем преимущ ествоВ Э Ж Х от ГЖ Х? О харак териз уй те нормальнофаз ную и обращ енно-фаз ную распределительную В Э Ж Х, приведите примеры 27

раз деления вещ еств этими методами. П очему неж елательны очень вы сок ие и оченьниз к ие з начения к оэффициентов распределения ? 68. Э к ск лю з ионная хроматография . Н а чем основан механиз м раз деления ? Н еподвиж ны е и п одвиж ны е фаз ы в эк ск лю з ионной хроматографии, детек тирование, к оличественны й анализ , построение градуировочного график а. Ч тотак ое градиентное элю ирование, к ак ое онодаетпреимущ ество? 69. П лоск остная хроматография . Хроматография в тонк ом слое (Т СХ): сорбенты , подвиж ная фаз а, механиз м раз деления , к ачественны й и к оличественны й анализ . П очему из бегаю т наносить больш ое к оличество пробы при хроматографировании? 70. Хроматография на бумаге (БХ): механиз м раз деления , способы перемещ ения подвиж ной фаз ы , к ачественны й и к оличественны й анализ , достоинства и недостатк и в сравнении сТ СХ. П очему пя тнопробы на стартовой линии в БХ долж ноиметь минимальны е раз меры ? Ч тобудет при слиш к ом малом времени хроматографирования на бумаге и при слиш к ом больш ом? 71-75.О пределить массовую долю (%) к омпонентов газ овой смеси последую щ им данны м: К омпоненты В ариант1 В ариант2 В ариант3 В ариант4 В ариант5 смеси s* k* s k s k s k s k П ропан 175 0,68 216 1,13 155 0,68 300 1,13 205 0,68 Бутан 203 0,68 312 1,11 216 0,68 97 0,68 П ентан 182 0,69 22 1,11 198 0,69 206 1,11 Ц ик логенсан 35 0,85 34 1,08 28 0,85 18 1,08 48 0,85 П ропилен 22 0,65 * S – площ адьпик а; k – поп равочны й к оэффициент. 76-80. а) О пределить массовую следую щ им данны м:

дол. (%) к омпонентов газ овой смеси по

К омпоненты В ариант1 В ариант2 В ариант3 смеси s* k* s k s k Бенз ол 20,6 0,78 16,7 0,84 85 1,00 Т олуол 22,9 0,79 20,3 0,81 27 1,11 Э тилбенз ол 30,5 0,82 8,5 0,81 34 1,08 К умол 16,7 0,84 30,4 0,82 11 1,77 * - площ адьпик а, k – поправочны й к оэффициент.

В ариант4 s k 175 0,68 203 0,68 182 0,69 35 0,85

В ариант5 s k 300 1,13 97 0,68 18 1,08 48 0,85

81-90. б) Д ля хроматографическ огоопределения ник еля на бумаге, пропитанной диметилглиок симом, приготовили три стандартны х раствора. Д ля этого навеск у (m) NiCl2 . 6H2O растворили в мерной к олбе на 50 мл. Затем из этой к олбы вз я ли 5,0; 10,0; 20,0 мл и раз бавили в к олбах на 50 мл. И сследуемы й раствор так ж е раз бавили в мерной к олбе на 50 мл. П остроить градуировочны й график в к оординатах h – CNi и определить содерж ание ник еля (мг) в исследуемом растворе, если вы сота пик ов

28

стандартны х растворов равна h1, h2, и h3, а вы сота пик а исследуемогораствора равна hx. В арианты 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

m, г 0,2000 0,2040 0,2820 0,2946 0,2480 0,2284 0,1950 0,3720 0,2200 0,2780

В ы сота пик ов, мм h2 h3 36,0 66,4 38,5 72,3 42,0 68,0 45,0 78,0 37,5 61,3 31,5 47,2 35,0 65,0 50,5 76,0 39,0 71,5 42,3 70,0

h1 20,5 21,0 29,0 30,0 25,5 23,5 20,0 38,0 22,5 28,5

h4 33,0 43,3 47,0 54,0 49,0 37,5 53,0 59,0 65,0 47,5

91.Рассчитать число теоретическ их тарелок и вы соту, эк вивалентную теоретическ ой тарелк е (В Э Т Т ), для к олонк и 30 см, если при хроматографировании вещ ества расстояние на ленте самоп исца от старта до мак симума пик а равня лось5 см, а ш ирина пик а 0,5 см. 92. Э ффек тивность хроматографическ ой к олонк и составля ет 105 теоретическ их тарелок . Рассчитай те ш ирину пик ов, полученны х на так ой к олонк е при временах удерж ивания 100, 1000 и 104 с. П риня ть, что форма пик а соответствует к ривой распределения Гаусса. 93. Д ля определения обменной емк ости эспатита, находя щ егося в Са-форме, к 2,00 г эспатита добавили 25,00 мл 0,10 М раствора едк ого натра. П осле установления равновесия раствор оттитровали 0,08 М соля ной к ислотой . Н а титрование из расходовали 15,70 мл к ислоты . Н аписать уравнение реак ции обмена ионов, вы числитьобменную емк остьэспатита (мэк в/г). 94. Ск ольк о граммов ник еля останется в растворе, если через к олонк у, з аполненную 10 г к атионита, проп устили 500 мл 0,05 н.раствора соли ник еля . П олная динамическ ая емк ость в данны х условия х раз деления равна 1,40 мэк в/г. 95. Ч ерез к олонк у, з аполненную 5,00 г к атионита, бы лопроп ущ ено500,00 мл раствора соли меди. В ы ходя щ ие порц ии раствора по 50,00 мл титровали иодометрическ и. П ервы е две порции не содерж али меди. Н а титрование 3,4,5,6,7,8,9,10 п орций из расходованосоответственно5,00; 12,00; 17,60; 20,00; 26,20; 30,50; 39,20; 39,22 мл 0,0200 М раствора тиосульфата натрия . П остроить график з ависимости к онцентрации меди от объема элю ата. Рассчитатьполную динамическ ую емк остьи рабочую обменную емк остьк атионита в мэк в/г. 96-98. К V мл 0,0500 н. Me(NO3)2 (fэк в = ½ ) прибавили m г к атионита в Н -форме. П осле установления равновесия к онцентрация соли уменьш илась до С, н. О пределить статическ ую обменную емк ость к атионита (мэк в/г), принимая моля рную массуэк вивалента М (1/2 М е2+):

29

В ариант 1 2 3

V, мл 50 75 100

М е Cd Ni Zn

m, г 3 5 10

С, н. 0,003 0,008 0,006

99-100. К ак ая масса к обальта в (г/л) останется в растворе, если через к олонк у, з аполненную m г к атионита, проп устили V мл раствора CoSO4 с к онцентрацией Со. П олная динамическ ая емк ость в условия х раз деления равна 1,6 мэк в/г (моля рная масса эк вивалента равна ½ М е2+). В ариант 1 2

V, мл 200 500

m, r 5,0 10,0

30

Со, н. 0,05 0,10

Р екомен дуемая литература О сновы аналитическ ой химии. В 2 к н./Ю .А .Золотов, Е .Н .Д орохова, В .И .Ф адеева и др. П од ред.Ю .А .Золотова. – 2 из д., М .:В ы сш .ш к ., 1999. 2. П илипенк о А .Т ., П я тницк ий И .В . А налитическ ая химия .-М .:Химия . 1990. Т .1,2. 3. В асильев В .П . А налитическ ая химия . – М .: В ы сш .ш к ., 1989.Т .1,2. 4. У ш ак ова Н .Н . К урсаналитическ ой химии.-М .: И з д-воМ ГУ , 1984. 5. Ск уг Д ., У эстД . О сновы аналитическ ой химии. – М .: М ир, 1979.Т .1,2. 6. Ф ритц Д ж ., Ш енк Г. К оличественны й анализ .-М .: М ир, 1978. 7. Д орохова Е .Н ., П рохорова Т .В . Задачи и вопросы поаналитическ ой химии. – М .: И з д-воМ ГУ . 1984. 8. Л урье Ю .Ю . Справочник поаналитическ ой химии. – М .: Химия , 1965. 9. Селеменев В .Ф ., М атвеева М .В . М етодическ ие материалы к прак тическ им и семинарск им з аня тия м по аналитическ ой химии для студентов биологоп очвенного фак ультета и отделения «Ф армация ». В оронеж : И з д-во В ГУ , 1995. Ч .1,2. 10. Стоянова О .Ф ., В асильева В .И ., М атвеева М .В ., Селеменев В .Ф . Спек тральны е методы анализ а. У чебны е материалы к прак тическ им и семинарск им з аня тия м по аналитическ ой химии для студентов биологоп очвенного фак ультета и отделения «Ф армация ». В оронеж : И з д-во В ГУ . 1998. 11. К отова Д .Л ., В асильева В .И ., Ш апош ник В .А ., Селеменев В .Ф . Гравиметрическ ий и титриметрическ ий методы анализ а. У чебны е материалы к прак тическ им и семинарск им з аня тия м по аналитическ ой химии для студентов биолого-почвенногофак ультета. В оронеж : И з д-воВ ГУ , 1999.

1.

Составители: В Д М О

ера И вановна В асильева иана Л ипатьевна К отова аргарита В асильевна Рож к ова льга Ф едоровна Стоянова

Редак тор: Т ихомирова О .А .

Зак аз _____от_____2001г. Т ир.___эк з .Л аборатория оперативной полиграфии В ГУ .

31