Йодометрия

Основы йодометрии. Основным веществом, применяемым в качестве окислителя в йодометрии, является элементарный йод. (Е⁰_I = +0,5345 в). Йод окисляет все восстановители (SO₃^2-, S₂O₃^2-, S^2-, CN^-, HCHO, SCN^-, N₂H_4, AsO₃^3-, Cr²⁺ и др.), окислительно-восстановительный потенциал систем которых меньше Е⁰_I.

Кристаллический йод мало растворим в воде. Поэтому обычно в качестве стандартного раствора применяют его раствор в КI.

При растворении йода в растворе йодида калия образуются [I₃]^- - ионы:

I₂ + I «[I₃]^-

Основным веществом, применяемым в качестве восстановителя, в йодометрии является тиосульфат натрия, который реагирует с йодом по уравнению:

2S₂O₃^2- + I₂ ® S₂O₄^2- + 2I^-

Тиосульфат применяют для титрования избытка йода, добавляемого в процессе титрования некоторых восстановителей, или йода, образующегося при взаимодействии йодидов с окислителями, например:

Cl₂ + 2I^-® 2Cl^- + I₂.

Преимущества йодометрического метода. Йодометрические определения отличаются большим разнообразием, и этим объясняется широкое применение метода в практике заводских, научно-исследовательских вузовских лабораторий.

1. Йодометрический метод применим для определения многих соединений, не реагирующих непосредственно с йодом или йодидами. В качестве примера приведем очень важный метод йодометрического определения воды по Фишеру и йодометрическое определение кислот.

2. Йодометрический метод отличается большой точностью, превосходящей точность других окислительно-восстановительных методов.

3. Растворы йода окрашены и поэтому йодометрическое титрование можно осуществлять, не прибегая к использованию индикаторов, так как о конечной точке титрования можно судить по исчезновению или появлению окраски йода. Желтая окраска комплексных ионов [I₃]^- наблюдается при очень малой их концентрации, составляющей 5^. 10^-5 н., при условии отсутствия в растворе других окрашенных продуктов.

4. Йод хорошо растворим в органических растворителях, поэтому широко применяют не только водные, но и неводные растворы для всевозможных йодометрических определений.

Недостатки йодометрического метода. Главнейшие ошибки в йодометрии возникают по ряду причин.

Потери йода вследствие его летучести. Титрование следует проводить в условиях, исключающих потери йода в результате его улетучивания, на холоде и по возможности быстро. Умеренный избыток RI уменьшает эти ошибки титрования. В тех случаях, когда титруемый раствор должен постоять некоторое время для завершения реакции, титрование следует проводить в колбе, снабженной притертой пробкой. Ни в коем случае не разрешается проводить титрование в химическом стакане.

Окисление I^- ионов кислородом воздуха:

4I^- + O₂ + 4H⁺ «2 I₂ + 2 H₂O

Окислению I^- способствует уменьшение рН раствора и действие солнечного света. Поэтому йодометрическое титрование следует проводить при умеренной кислотности раствора. При хранении стандартных (титрованных) растворов йода надо защищать их от действия прямого солнечного света и хранить в темных склянках или закрытых шкафах.

Следует иметь в виду, что некоторые вещества индицируют окисление I^- кислородом воздуха. Поэтому йодометрическое титрование необходимо проводить в отсутствие таких веществ (Cu²⁺, NO₂^- , NO и др.). В тех случаях, когда приходится вести определение в присутствии указанных веществ, титрование следует заканчивать по возможности быстро.

Наличие свободных ионов гидроксила. Ионы гидроксила вызывают реакцию диспропорционирования йода. Поэтому йодометрическое титрование нельзя проводить в щелочной среде.

Приготовление стандартного раствора тиосульфата натрия

Для приготовления требуемого объема (обычно 1 л) стандартного раствора (обычно 0,1 н или 0,05 н.) тиосульфата необходимо 0,1 или 0,05 г-экв Na₂S₂0₃ ^.5 Н₂О растворить в воде и довести объем до 1 л. Грамм-эквивалент тиосульфата не является постоянной величиной и зависит от реакции, в которую он вступает.

В методе йодометрии используют реакцию тиосульфата с йодом, протекающую по уравнению:

2S₂O₃^2- + I₂ ® S₄O₆^2- + 2I^-

Из уравнения этой реакции видно, что тиосульфат реагирует с йодом в отношении два S₂O₃^2- на два атома I, т.е. 2 молекулы тиосульфата, окисляясь йодом, отдают 2 электрона.

Из этого делаем вывод, что величина грамм-эквивалента тиосульфата равна 2: 2. т.е. его молекулярному весу (М =248,19 г/моль).

Для приготовления 1 л 0,1 н. раствора тиосульфата согласно уравнению необходимо взять 248,19/10 = 24,819 г Na₂S₂0₃ ^. 5 Н₂О.

Кристаллический Na₂S₂0₃ ^. 5 Н₂О легко теряет кристаллизационную воду, поэтому его стандартный раствор по точной навеске приготовить очень трудно. Для приготовления приблизительно 0,1 н. раствора тиосульфата натрия взвешивают на технических весах около 25 г Na₂S₂0₃ ^. 5 Н₂О и растворяют в 1 л свежепрокипяченной и охлажденной дистиллированной воды. Воду кипятят для удаления СО₂, чтобы предотвратить последующее изменение титра раствора тиосульфата, разлагаемого угольной кислотой.

CO₃^2- = CO₂^2- + H₂O «2HCO₃^-

Стандартный раствор тиосульфата натрия для защиты от двуокиси углерода рекомендуется хранить в темной бутыли с пробкой, снабженной хлоркальциевой трубкой с натронной известью. Перед установкой титра раствор должен постоять не менее 1-2 дней. Титр раствора тиосульфата при стоянии может изменяться под влиянием двуокиси углерода и кислорода воздуха.

Na₂S₂0₃ + CO₂ + H₂O® NaHCO₃ + NaHSO₃ +S

2Na₂S₂0₃ + O₂® 2Na₂SO₄ + 2S

Под влиянием СО₂ нормальность раствора тиосульфата увеличивается, или образующиеся ионы гидросульфита реагируют с йодом согласно следующему уравнению:

HCO₃^- + I₂ + H₂O® HSO₄^- + 2 HI

Под влиянием кислорода уменьшается нормальность раствора Na₂S₂0_3, и результаты титрования получаются неправильными.

При правильном приготовлении и хорошем хранении титр раствора тиосульфата не изменяется в течение 2-3 месяцев.

Крахмал как индикатор. Титрование йодом можно проводить без какого-либо индикатора в растворах, концентрация которых выше 0,2 н. Конечную точку титрования определяют по появлению или исчезновению желтой окраски. Но обычно при титровании йодом применяют специфический индикатор – раствор крахмала. Амилоза, входящая в состав крахмала, образует с йодом адсорбционное соединение.

Варианты индивидуальных заданий

Вариант 1

1. Смесь хлороводорода и бромоводорода объемом 1,23 л (25 ºС и 1атм) поглотили водой, а к полученному раствору добавили избыток раствора нитрата серебра, в результате чего образовался осадок массой 8,28 г. Рассчитайте массовую долю каждого газа в исходной смеси.

2. Соединение металла с галогеном содержит 64,5 % галогена, а оксид

этого же металла – 15,4 % кислорода. Определите мольную массу эквивален-та и название галогена.

3.Определите массу фосфорного ангидрида, которую необходимо растворить в 10 г 35 %-го раствора ортофосфорной кислоты для получения 40 %-го раствора этой же кислоты.

4.Для нейтрализации смеси массой 2,24 г, состоящей из азотной и серной кислот, потребовалось 16 г 10 %-го раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю серной кислоты в исходной смеси.

5. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной формах уравнения

следующих реакций и в каждом случае укажите соединение, образование которого обусловливает смещение равновесия:

а) HBrO + Ca(OH)2; б) FeCl3 + NH3·Н2О; в) Cr2(SO4)3 + KOH(изб); г) Al(OH)3 + KOH; д) CaSO4 + BaCl2;

е) NaHS + H2SO4; ж) NH3·Н2О + H2S; и) NaOH(изб) + SO2; к) Ag2CrO4 + NaCl; л) Zn(NO3)2 + KOH.

6. Написать формулы оксидов, соответствующих указанным соединениям. Назвать эти оксиды и соединения: H₂SiO₃; Cu(OH)₂; H₃ASO₄; H₃P₃O₉; HClO₂; HMnO₄; Fe(OH)₃; H₂WO₄; HClO₄.

7. Какие из указанных газов вступают в химическое взаимодействие с раствором щелочи: HCl; H₂S; NO₂; N₂; Cl₂; CH₄; SO₂; NH₃. Написать уравнения соответствующих реакций.

8. Написать уравнения реакций образования Ca₃ (PO₄)₂; Mg(ClO₄)₂;

Ba (NO₃)₂; NaAlO₂ в результате взаимодействия:

а) основного и кислотного оксидов; б) основания и кислотного оксида; в) основного оксида и кислоты; г) основания и кислоты.

9. Запишите уравнения реакций нейтрализации, характерных для ортофосфорной кислоты.

10. С какими из веществ может реагировать раствор гидроксида натрия: алюминий, магний, оксид хлора (VII), хлор, гидрокарбонат калия, силикат натрия, оксид хрома (VI), оксид кальция. Запишите уравнения реакций.

11. Составьте формулы: гидроксосульфата кальция; гидросульфата кальция; дихромата калия; алюмината магния.

Вариант 2

1. Над платиновым катализатором пропущены 1,12 л газов, полученных при обработке водой 1,48 г смеси гидрида кальция и карбида кальция. При этом общий объем газов уменьшился на 40%. Определите состав смеси соединений кальция.

2. Металл массой 1,22 г в химической реакции вытеснил из раствора соли 5,62 г другого металла. Полученный металл растворили в кислоте, при этом выделилось 0,1 г водорода. Определите мольную массу эквивалента первого металла.

3. В замкнутом сосуде взорвали смесь, содержащую 22 г водорода, 160 г кислорода и 71 г хлора. Определите образовавшийся раствор и рассчитайте его массовую долю, если после реакции условия приведены к нормальным.

4. В каком объеме воды следует растворить 14,2 г фосфорного ангидрида, чтобы получить 2 %-й раствор ортофосфорной кислоты?

5. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения

реакции нейтрализации и укажите, какие из них протекают обратимо, а какие — нет. В каждом случае укажите реакцию среды (нейтральная, кислая или щелочная) раствора при условии, что основание и кислота взяты в строго эквивалентных количествах.

а) Н2SO4 + NaOH; б) HClO + NaOH; в) Ba(OH)2 + HNO3; г) HCN + KOH; д) NH3·Н2О + H2SO4;

е) CH3COOH + Ca(OH)2; ж) NH3·Н2О + HCOOH; и) Ca(OH)2 + HCl; к) NH3·Н2О + HCN

6. Какие кислоты могут быть получены непосредственным взаимодействием с водой оксидов: P₂O₅; CO₂; N₂O₅; NO₂; SO_2. Назвать эти оксиды и их продукты взаимодействия с водой.

7. Какие из указанных веществ реагируют с гидроксидом натрия: HNO₃; CaO; CuSO₄; Zn(OH)₂; P₂O₅; SO₂; NH₃. Написать уравнения соответствующих реакций.

8. Написать уравнения реакций образования Ba₃ (PO₄)₂; KClO₄;

Ca (NO₃)₂; Na₃AlO₃ в результате взаимодействия: а) основного и кислотного оксидов; б) основания и кислотного оксида; в) основного оксида и кислоты; г) основания и кислоты.

9. Запишите уравнения реакций нейтрализации, характерных для cернистой кислоты.

10. Составить уравнения реакций, с помощью которых можно осущест-вить указанные превращения: сера – сульфит натрия – оксид серы (IV) –оксид серы (VI) – серная кислота – гидросульфат серы – сульфат натрия – сульфат свинца.

11. Составьте формулы: гидроксокарбоната меди; гидросульфата калия; дихромата натрия; алюмината натрия.

Вариант 3

1. При прокаливании 1 г смеси карбонатов бария и кальция выше 1000 ºС образовалось 150 мл (н.у.) газа. Рассчитайте процентное содержание карбонатов в смеси.

2. Из 1,08 г оксида металла при прокаливании было получено 1 г металла. Определите мольную массу эквивалента этого металла.

3. При прокаливании 248 г смеси, состоящей из карбоната кальция и карбоната стронция выше 1000 ºС образовалось 160 г смеси новых твёрдых продуктов. Определите мольное соотношение карбонатов в исходной смеси.

4. Сколько метров кубических природного газа (при н.у.), содержащего 89,6 % метана и 4,48 % этана (по объему), необходимо взять для получения 20 кг 90 %-го раствора СН₃СООН, принимая во внимание, что на образование уксусной кислоты расходуется только этан?

5. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения следующих реакций, идущих в сторону образования малодиссоциированных соединений или газов:

а) СН3СООК + Н2SO4; б) НСООNa + HСl; в) NH4Cl + Ca(OH)2; г) CaCO3 + HCl; д) Na2S + HCl;

е) KCN + H2SO4; ж) NaClO + H2SO4; и) (NH4)2SO4 + KOH; к) K2CO3 + H2SO4.

6. Какие из перечисленных соединений относятся к оксидам: K₂O₂; MnO₂; BaO₂; MnO; CrO₃; V₂O₅; Cl₂O₇; Cl₂O; Cr₂O_3.? Назвать эти соединения. Какие кислоты или основания (указать формулу) соответствуют этим оксидам?

7. С какими из перечисленных веществ будет реагировать соляная (хлороводородная) кислота: N₂O₅; CaO; CuSO₄; Zn(OH)₂; P₂O₅; AgNO₃; NH₃; H₃PO₄; Cr₂O₃; Fe(OH)₃? Написать уравнения соответствующих реакций.

8. Написать уравнения реакций образования Ca (HCO₃)₂; NaClO₄;

Ba (NO₃)₂; Na₂CrO₄ в результате взаимодействия:

а) основного и кислотного оксидов;

б) основания и кислотного оксида;

в) основного оксида и кислоты;

г) основания и кислоты.

9. Запишите уравнения реакций нейтрализации c участием ортофосфорной кислоты и гидроксида аммония.

10. Составить уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения: Al – Na[Al(OH)₄] – Al(OH)₃ – Al(OH)SO₄ – Al₂O₃ – Ca(AlO₂)₂.

11. Составьте формулы: гидроксокарбоната меди; гидросульфата калия; дихромата натрия; алюмината натрия.

Вариант 4

1. Смесь хлорида и иодида кальция массой 2 г растворили в воде. Через

полученный раствор пропустили избыток хлора, после чего раствор выпарили, а сухой остаток прокалили. Масса прокаленного остатка равна 1,634 г. Определите процентное содержание иодида калия в исходной смеси.

2. Соединение металла с галогеном содержит 64,5 % галогена, а оксид

этого же металла – 15,4 % кислорода. Определите мольную массу эквивалента и название галогена.

3. Рассчитайте массовую долю метафосфорной кислоты в водном растворе, если известно, что при нагревании такого раствора образуется 24,5 %-й раствор ортофосфорной кислоты.

4. Определите массовую долю азотной кислоты в растворе, полученном при растворении в 200 мл воды на воздухе продукта каталитического окисления 1 моль аммиака.

5. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения реакции нейтрализации и укажите, какие из них протекают обратимо, а какие — нет. В каждом случае укажите реакцию среды (нейтральная, кислая или щелочная) раствора при условии, что основание и кислота взяты в строго эквивалентных количествах.

а) Н2SO4 + NaOH; б) HClO + NaOH; в) Ba(OH)2 + HNO3; г) HCN + KOH; д) NH3·Н2О + H2SO4;

е) CH3COOH + Ca(OH)2; ж) NH3·Н2О + HCOOH; и) Ca(OH)2 + HCl; к) NH3·Н2О + HCN.

6. Какие из перечисленных оксидов имеют кислотный характер: SeO₂; MnO₂; BaO; Mn₂O₇; CrO₃; V₂O₅; Cl₂O₇; P₂O₃. Подтвердить уравнениями реакций. Назовите эти соединения и соответствующие им кислоты.

7. С какими из перечисленных веществ будет реагировать азотная кислота: N₂O₅; CaO; Cu(OH)NO₃; Zn(OH)₂; P₂O₅; NH₃; NaHCO₃; Cr₂O₃; Fe(OH)₃. Написать уравнения соответствующих реакций.

8. Можно ли получить раствор, содержащий одновременно:

а) Ba(OH)₂ и HCl; б) СаCl₂ и Na₂CO₃; в) NаCl и AgNO₃? Обосновать.

9. Запишите уравнения реакций нейтрализации c участием ортофосфорной кислоты и гидроксида кальция.

10. Составить уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения: C – CO₂ – NaHCO₃ - Na₂CO₃ – CaCO₃ –– Ca(HCO₃)₂ – CO₂ – CO.

11. Составьте формулы: гидроксосульфата алюминия; гидросульфида калия; дихромата калия; нитрита аммония.

Вариант 5

1. Для взаимодействия с 2,92 г смеси, состоящей из гидроксида и карбоната натрия, потребовалось 1,344 л (н.у.) хлороводорода. Определите состав исходной смеси.

2. Из 43,4 г оксида было получено 40,2 г металла. Определите мольную массу эквивалента металла.

3. Какое количество 10 %-го раствора уксусной кислоты можно получить из 4,48 л ацетилена, измеренного при температуре 0 °С и давлении 2 атм.?

4. К 100 мл 65 %-го раствора азотной кислоты (ρ = 1,4 г/см³) добавили 8 г меди. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

5. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной формах уравнения следующих реакций и в каждом случае укажите соединение, образование которого обусловливает смещение равновесия:

а) Ca(OH)2 + CO2; б) KOH + H2S; в) Ba(HCO3)2 + H2SO4; г) KHSO3 + H2SO4; д) NH3·Н2О + HВr;

е) Fe(OH)3 + HNO3; ж) Cr2(SO4)3 + KOH; и) AlCl3 + KOH(изб); к) NaHCO3 + HNO3; л) AgNO3 + K2CrO4.

6. Какие из перечисленных оксидов реагируют со щелочами: SO₂;

MnO₂; СaO; Mn₂O₇; CrO₃; N₂O₅; Cl₂O; P₂O₃? Подтвердить уравнениями реакций. Назовите эти оксиды и продукты их взаимодействия с гидроксидом натрия.

7. С какими из перечисленных веществ будет реагировать гидроксид кальция: N₂O₅;MgO; Cu(OH)NO₃; P₂O₅; NH₃; NaHCO₃; SO₃; HClO₃? Написать уравнения соответствующих реакций.

8. Можно ли получить раствор, содержащий одновременно: а) Ba(OH)₂ и H₂SO₄; б) MgCl₂ и Na₂CO₃; в) NаCl и Pb(NO₃)₂? Обосновать.

9. Запишите уравнения реакций нейтрализации c участием ортофосфорной кислоты и гидроксида аммония.

10. Составить уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения: S – SO₂ – NaHSO₃ - Na₂SO₃ – CaSO₃ – SO₂ – SO₃ – BaSO₄.

11. Составьте формулы: дигидроксосульфата железа (III); гидро-фосфата аммония; хлората калия; нитрата аммония.

Вариант 6

1. При сжигании смеси серы с углем массой 9,5 г образовалось 8,4 л (н.у.) смеси сернистого и углекислого газов. Рассчитайте содержание угля в исходной смеси.

2. Металл массой 1,22 г в химической реакции вытеснил из раствора соли 5,62 г другого металла. Полученный металл растворили в кислоте, при этом выделилось 0,1 г водорода. Определите мольную массу эквивалента первого металла.

3. Рассчитайте массовую долю метафосфорной кислоты в водном растворе, если известно, что при нагревании такого раствора образуется 24,5 %-й раствор ортофосфорной кислоты.

4. Какой объем азота, измеренного при температуре 0 °С и давлении 4 атм, необходимо взять для получения 1 т 63 %-го раствора азотной кислоты?

5. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения следующих реакций, идущих в сторону образования малодиссоциированных соединений или газов:

а) СН3СООК + Н2SO4; б) НСООNa + HСl; в) NH4Cl + Ca(OH)2; г) CaCO3 + HCl; д) Na2S + HCl;

е) KCN + H2SO4; ж) NaClO + H2SO4; и) (NH4)2SO4 + KOH; к) K2CO3 + H2SO4.

6. Написать формулы ангидридов указанных кислот. Назвать кислоты и их ангидриды: H₂SO₄; H₃BO₃; H₄P₂O₇; HClO; HMnO₄.

7. Написать уравнения реакций, свидетельствующих о проявлении основных свойств соединениями: FeO; Cs₂O;HgO; Bi₂O₃; CaO; Fe₂O₃.

8. Составить уравнения реакций между кислотами и основаниями, приводящих к образованию солей: NaNO₃; NaHSO₄; Na₂HPO₄; K₂S; Fe₂ (SO₄)₃; Na₃[Cr(OH)₆]; ZnOHCl.

9. Какая соль образуется при взаимодействии 1 моля гироксида цинка и 2 молей ортофосфорной кислоты?

10. С какими из веществ может реагировать раствор гидроксида калия: цинк, магний, хлор, фосфор, гидрокарбонат калия, силикат натрия, оксид хрома (VI), оксид кальция? Запишите уравнения реакций.

11. Составьте формулы: гидросульфита бария; гидроксокарбоната меди; дихромата натрия; перхлората магния.

Вариант 7

1. При действии соляной кислоты на 2 г смеси, состоящей из железа,

оксида железа (II) и оксида железа (III), выделилось 224 мл (н.у.) водорода. А при восстановлении такой же массы смеси водородом образовалось 0,423 г воды. Определите состав смеси.

2. Сколько граммов водорода выделится при растворении в соляной кислоте 10 г металла, мольная масса эквивалента которого равна: а) 12,15; б) 9,0?

3. Вычислите массовую долю сернистой кислоты в растворе, полученном растворением 1,12 л (н.у.) сернистого газа в 20 мл воды.

4. Какой объем аммиака, измеренного при нормальных условиях, израсходуется на получение 38,77 л 50 %-го раствора азотной кислоты (ρ = 1,2 г/см³)?

5. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной формах уравнения следующих реакций и в каждом случае укажите соединение, образование которого обусловливает смещение равновесия:

а) Ca(OH)2 + CO2; б) KOH + H2S; в) Ba(HCO3)2 + H2SO4; г) KHSO3 + H2SO4; д) NH3·Н2О + HВr;

е) Fe(OH)3 + HNO3; ж) Cr2(SO4)3 + KOH; и) AlCl3 + KOH(изб); к) NaHCO3 + HNO3; л) AgNO3 + K2CrO4.

6. Написать формулы оксидов, соответствующих указанным соединениям. Назвать эти оксиды и соединения: H₂SiO₃; Cu(OH)₂; H₃ASO₄; H₃P₃O₉; HClO₂; HMnO₄; Fe(OH)₃; H₂WO₄; HClO₄.

7. Какие из указанных газов вступают в химическое взаимодействие с раствором щелочи: HCl; H₂S; NO₂; N₂; Cl₂; CH₄; SO₂; NH₃? Написать уравнения соответствующих реакций.

8. Написать уравнения реакций образования Ca₃ (PO₄)₂; Mg(ClO₄)₂;

Ba (NO₃)₂; NaAlO₂ в результате взаимодействия:

а) основного и кислотного оксидов;

б) основания и кислотного оксида;

в) основного оксида и кислоты;

г) основания и кислоты.

9. Запишите уравнения реакций нейтрализации, характерных для ортофосфорной кислоты.

10. С какими из веществ может реагировать раствор гидроксида натрия: алюминий, магний, оксид хлора (VII), хлор, гидрокарбонат калия, силикат натрия, оксид хрома (VI), оксид кальция. Запишите уравнения реакций.

11. Составьте формулы: гидроксосульфата кальция; гидросульфата кальция; дихромата калия; алюмината магния.

Вариант 8

1. Определите состав смеси, состоящей из меди и оксида меди (II), если на растворение 18 г такой смеси израсходовали 50 г 90%-го раствора серной кислоты.

2. Определите мольную массу эквивалента металла, если при соединении 3,6 г металла с хлором было получено 14,1 г соли. Мольную массу эквивалента хлора считать равной 35.

3. Какое вещество и в каком количестве образуется, если 0,2 г фосфора сжечь в избытке кислорода, а продукт реакции растворить в 1,8 г воды?

4. К 500 мл 60 %-го раствора пероксида водорода (ρ = 1,24 г/см³) добавили оксид марганца (IV). Определите объем выделившегося газа, измеренного при температуре 27 °С и давлении 0,75 атм., если известно, что разложилось только 40 % находящегося в растворе перексида водорода?

5. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения реакции нейтрализации и укажите, какие из них протекают обратимо, а какие — нет. В каждом случае укажите реакцию среды (нейтральная, кислая или щелочная) раствора при условии, что основание и кислота взяты в строго эквивалентных количествах.

а) Н2SO4 + NaOH; б) HClO + NaOH; в) Ba(OH)2 + HNO3; г) HCN + KOH;

д) CH3COOH + Ca(OH)2; е) NH3·Н2О + HCOOH; ж) Ca(OH)2 + HCl; и) NH3·Н2О + HCN.

6. Какие из перечисленных соединений относятся к оксидам: K₂O₂; MnO₂; BaO₂; MnO; CrO₃; V₂O₅; Cl₂O₇; Cl₂O; Cr₂O_3. Назвать эти соединения. Какие кислоты или основания (указать формулу) соответствуют этим оксидам?

7. С какими из перечисленных веществ будет реагировать соляная (хлороводородная) кислота: N₂O₅; CaO; CuSO₄; Zn(OH)₂; P₂O₅; AgNO₃; NH₃; H₃PO₄; Cr₂O₃; Fe(OH)₃? Написать уравнения соответствующих реакций.

8. Написать уравнения реакций образования Ca (HCO₃)₂; NaClO₄;

Ba (NO₃)₂; Na₂CrO₄ в результате взаимодействия: а) основного и кислотного оксидов; б) основания и кислотного оксида; в) основного оксида и кислоты; г) основания и кислоты.

9. Запишите уравнения реакций нейтрализации c участием ортофосфорной кислоты и гидроксида аммония.

10. Составить уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения: Al – Na[Al(OH)₄] – Al(OH)₃ – Al(OH)SO₄ – Al₂O₃ – Ca(AlO₂)₂.

11. Составьте формулы: гидроксокарбоната меди; гидросульфата калия; дихромата натрия; алюмината натрия.

Вариант 9

1. Рассчитайте процентное содержание оксида кальция в техническом кальции, если на растворение 1 г такого металла расходуется 46 мл 1 н. раствора соляной кислоты.

2. Смесь хлороводорода и бромоводорода объемом 1,23 л (27 ºС и 1 атм) поглотили водой, а к полученному раствору добавили избыток раствора нитрата серебра, в результате чего образовался осадок массой 8,28 г. Рассчитайте массовую долю каждого газа в исходной смеси.

3. При длительном нагревании 20,06 г металла было получено 21,66 г его оксида. Определите мольную массу эквивалента металла.

4. Сколько граммов медного купороса нужно добавить к 400 г 2%-го раствора сульфата меди, чтобы получить 2 н. раствор сульфата меди (II) (ρ ≈ 1,1 г/см³)?

5. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения следующих реакций, идущих в сторону образования малодиссоциированных соединений или газов:

а) СН3СООК + Н2SO4; б) НСООNa + HСl; в) NH4Cl + Ca(OH)2; г) CaCO3 + HCl; д) Na2S + HCl;

е) KCN + H2SO4; ж) NaClO + H2SO4; и) (NH4)2SO4 + KOH; к) K2CO3 + H2SO4.

6. Какие из перечисленных оксидов имеют кислотный характер: SeO₂; MnO₂; BaO; Mn₂O₇; CrO₃; V₂O₅; Cl₂O₇; P₂O₃? Подтвердить уравнениями реакций. Назовите эти соединения и соответствующие им кислоты.

7. С какими из перечисленных веществ будет реагировать азотная кислота: N₂O₅; CaO; Cu(OH)NO₃; Zn(OH)₂; P₂O₅; NH₃; NaHCO₃; Cr₂O₃; Fe(OH)₃? Написать уравнения соответствующих реакций.

8. Можно ли получить раствор, содержащий одновременно:

а) Ba(OH)₂ и HCl; б) СаCl₂ и Na₂CO₃; в) NаCl и AgNO₃? Обосновать.

9. Запишите уравнения реакций нейтрализации c участием ортофосфорной кислоты и гидроксида кальция.

10. Составить уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения: C – CO₂ – NaHCO₃ - Na₂CO₃ – CaCO₃ – Ca(HCO₃)₂ – CO₂ – CO.

11. Составьте формулы: гидроксосульфата алюминия; гидросульфида

калия; дихромата калия; нитрита аммония.

Вариант 10

1. При нагревании 6,1 г смеси бертолетовой соли и перманганата калия выделилось 2,24 л газа, измеренного при температуре 0 ºС и давлении 0,8 атм. Определите состав исходной смеси.

2. Из 43,4 г оксида было получено 40,2 г металла. Определите мольную массу эквивалента металла.

3. Сколько литров кислорода (н.у.) необходимо для сжигания 62 г фосфора? Рассчитайте массовую долю ортофосфорной кислоты в растворе, если весь полученный ангидрид растворить в 418 г воды.

4. Какое количество 10 %-го раствора уксусной кислоты можно получить из 4,48 л ацетилена, измеренного при температуре 0 °С и давлении 2 атм.?

5. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения следующих реакций, идущих в сторону образования малодиссоциированных соединений или газов:

а) СН3СООК + Н2SO4; б) НСООNa + HСl; в) NH4Cl + Ca(OH)2; г) CaCO3 + HCl; д) Na2S + HCl;

е) KCN + H2SO4; ж) NaClO + H2SO4; и) (NH4)2SO4 + KOH; к) K2CO3 + H2SO4.

6. Написать формулы ангидридов указанных кислот. Назвать кислоты и их ангидриды: H₂SO₄; H₃BO₃; H₄P₂O₇; HClO; HMnO₄.

7. Написать уравнения реакций, свидетельствующих о проявлении основных свойств соединениями: FeO; Cs₂O;HgO; Bi₂O₃; CaO; Fe₂O₃.

8. Составить уравнения реакций между кислотами и основаниями, приводящих к образованию солей: NaNO₃; NaHSO₄; Na₂HPO₄; K₂S; Fe₂ (SO₄)₃; Na₃[Cr(OH)₆]; ZnOHCl.

9. Какая соль образуется при взаимодействии 1 моля гидроксида цинка и 2 молей ортофосфорной кислоты?

10. С какими из веществ может реагировать раствор гидроксида калия: цинк, магний, хлор, фосфор, гидрокарбонат калия, силикат натрия, оксид хрома (VI), оксид кальция? Запишите уравнения реакций.

11. Составьте формулы: гидросульфита бария; гидроксокарбоната меди; дихромата натрия; перхлората магния.

Вариант 11

1. При действии соляной кислоты на 2 г смеси, состоящей из железа, оксида железа (II) и оксида железа (III), выделилось 224 мл (н.у.) водорода. А при восстановлении такой же массы смеси водородом образовалось 0,423 г воды. Определите состав смеси.

2. При прокаливании в токе водорода двух оксидов одного и того же металла найдено, что из 1 г первого оксида образуется 0,126 г Н₂О, а из 1 г второго – 0,226 г Н₂О. Вычислить эквивалентную массу металла.

3. Плотность раствора Na₂CO₃ равна 1102 кг/м³. Из 4 л этого раствора при действии соляной кислоты получено 66,6 л СО₂ при 10 ^оС и 100 кПа. Вычислите массовую долю (%) Na₂CO₃ в растворе.

4. Сколько кг 60 %-го раствора ортофосфорной кислоты можно получить из 775 кг фосфорита, содержащего 80 % ортофосфата кальция?

5. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения реакции нейтрализации и укажите, какие из них протекают обратимо, а какие - нет. В каждом случае укажите реакцию среды (нейтральная, кислая или щелочная) раствора при условии, что основание и кислота взяты в строго эквивалентных количествах.

а) Н2SO4 + NaOH; б) HClO + NaOH; в) Ba(OH)2 + HNO3; г) HCN + KOH; д) NH3·Н2О + H2SO4;

е) CH3COOH + Ca(OH)2; ж) NH3·Н2О + HCOOH; и) Ca(OH)2 + HCl; к) NH3·Н2О + HCN.

6. Написать формулы оксидов, соответствующих указанным соединениям. Назвать эти оксиды и соединения: H₂SiO₃; Cu(OH)₂; H₃ASO₄; H₃P₃O₉; HClO₂; HMnO₄; Fe(OH)₃; H₂WO₄; HClO₄.

7. Какие из указанных газов вступают в химическое взаимодействие с раствором щелочи: HCl; H₂S; NO₂; N₂; Cl₂; CH₄; SO₂; NH₃? Написать уравнения соответствующих реакций.

8. Написать уравнения реакций образования Ca₃ (PO₄)₂; Mg(ClO₄)₂;

Ba (NO₃)₂; NaAlO₂ в результате взаимодействия:

а) основного и кислотного оксидов;

б) основания и кислотного оксида;

в) основного оксида и кислоты;

г) основания и кислоты.

9. Запишите уравнения реакций нейтрализации, характерных для ортофосфорной кислоты.

10. С какими из веществ может реагировать раствор гидроксида натрия: алюминий, магний, оксид хлора (VII), хлор, гидрокарбонат калия, силикат натрия, оксид хрома (VI), оксид кальция? Запишите уравнения реакций.

11. Составьте формулы: гидроксосульфата кальция; гидросульфата кальция; дихромата калия; алюмината магния.

Вариант 12

1. Сколько граммов гидроксида цинка нужно добавить к 15,6 г гидроксида алюминия, чтобы при прокаливании полученной смеси масса продуктов составила 80 % от первоначальной массы смеси?

2. Из 43,4 г оксида было получено 40,2 г металла. Определите мольную массу эквивалента металла.

3. Какое количество 10 %-го раствора уксусной кислоты можно получить из 4,48 л ацетилена, измеренного при температуре 0 °С и давлении 2 атм.?

4. К 100 мл 65 %-го раствора азотной кислоты (ρ = 1,4 г/см³) добавили 8 г меди. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

5. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной формах уравнения следующих реакций и в каждом случае укажите соединение, образование которого обусловливает смещение равновесия:

а) Ва(OH)2 + CO2; б) NaOH + H2S; в) Ba(HCO3)2 + H2SO4; г) KHSO3 + H2SO4; д) NH3·Н2О + HВr;

е) Al(OH)3 + HNO3; ж) Cr2(SO4)3 + KOH; и) AlCl3 + KOH(изб); к) NaHCO3 + HNO3; л) AgNO3 + K2CrO4.

6. Какие из перечисленных оксидов реагируют со щелочами: CO₂;

MnO₂; СaO; Mn₂O₇; CrO₃; N₂O₅; Cl₂O; P₂O₅? Подтвердить уравнениями реакций. Назовите эти оксиды и продукты их взаимодействия с гидроксидом натрия.

7. С какими из перечисленных веществ будет реагировать гидроксид кальция: N₂O₅;MgO; Cu(OH)NO₃; P₂O₅; NH₃; NaHCO₃; SO₃; HClO₃? Написать уравнения соответствующих реакций.

8. Можно ли получить раствор, содержащий одновременно: а) Ba(OH)₂ и H₂SO₄; б) MgCl₂ и Na₂CO₃; в) NаCl и Pb(NO₃)₂? Обосновать.

9. Запишите уравнения реакций нейтрализации c участием ортофосфорной кислоты и гидроксида аммония.

10. Составить уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения: S – SO₂ – NaHSO₃ - Na₂SO₃ – CaSO₃ – SO₂ – SO₃ – BaSO₄.

11. Составьте формулы: дигидроксосульфата алюминия (III); гидрофосфата аммония; хлората калия; нитрата аммония.

Вариант 13

1. При нагревании 6,1 г смеси бертолетовой соли и перманганата калия выделилось 2,24 л газа, измеренного при температуре 0 ºС и давлении 0,8 атм. Определите состав исходной смеси.

2. Металл массой 1,22 г в химической реакции вытеснил из раствора соли 5,62 г другого металла. Полученный металл растворили в кислоте, при этом выделилось 0,1 г водорода. Определите мольную массу эквивалента первого металла.

3. Рассчитайте массовую долю метафосфорной кислоты в водном растворе, если известно, что при нагревании такого раствора образуется 24,5 %-й раствор ортофосфорной кислоты.

4. Какой объем азота, измеренного при температуре 0 °С и давлении 4 атм, необходимо взять для получения 1 т 63 %-го раствора азотной кислоты?

5. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения следующих реакций, идущих в сторону образования малодиссоциированных соединений или газов:

а) СН3СООК + Н2SO4; б) НСООNa + HСl; в) NH4Cl + Ca(OH)2; г) CaCO3 + HCl; д) Na2S + HCl;

е) KCN + H2SO4; ж) NaClO + H2SO4; и) (NH4)2SO4 + KOH; к) K2CO3 + H2SO4.

6. Написать формулы ангидридов указанных кислот. Назвать кислоты и их ангидриды: H₂SO₄; H₃BO₃; H₄P₂O₇; HClO; HMnO₄.

7. Написать уравнения реакций, свидетельствующих о проявлении основных свойств соединениями: FeO; Cs₂O;HgO; Bi₂O₃; CaO; Fe₂O₃.

8. Составить уравнения реакций между кислотами и основаниями, приводящих к образованию солей: NaNO₃; NaHSO₄; Na₂HPO₄; K₂S; Fe₂ (SO₄)₃; Na₃[Cr(OH)₆]; ZnOHCl.

9. Какая соль образуется при взаимодействии 1 моля гидроксида цинка и 2 молей ортофосфорной кислоты?

10. С какими из веществ может реагировать раствор гидроксида калия: цинк, магний, хлор, фосфор, гидрокарбонат калия, силикат натрия, оксид хрома (VI), оксид кальция. Запишите уравнения реакций.

11. Составьте формулы: гидросульфита бария; гидроксокарбоната меди; дихромата натрия; перхлората магния.

Вариант 14

1. К 500 мл 60 %-го раствора пероксида водорода (ρ = 1,24 г/см³) добавили оксид марганца (IV). Определите объем выделившегося газа, измеренного при температуре 27 °С и давлении 0,75 атм., если известно, что разложилось только 40 % находящегося в растворе перексида водорода?

2. Сколько граммов водорода выделится при растворении в соляной кислоте 10 г металла, мольная масса эквивалента которого равна: а) 12,15; б) 9,0?

3. Вычислите массовую долю сернистой кислоты в растворе, полученном растворением 1,12 л (н.у.) сернистого газа в 20 мл воды.

4. Какой объем аммиака, измеренного при нормальных условиях, израсходуется на получение 38,77 л 50 %-го раствора азотной кислоты (ρ = 1,2 г/см³)?

5. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной формах уравнения следующих реакций и в каждом случае укажите соединение, образование которого обусловливает смещение равновесия:

а) Ca(OH)2 + CO2; б) KOH + H2S; в) Ba(HCO3)2 + H2SO4; г) KHSO3 + H2SO4; д) NH3·Н2О + HВr;

е) Fe(OH)3 + HNO3; ж) Cr2(SO4)3 + KOH; и) AlCl3 + KOH(изб); к) NaHCO3 + HNO3; л) AgNO3 + K2CrO4.

6. Написать формулы оксидов, соответствующих указанным соединениям. Назвать эти оксиды и соединения: H₂SiO₃; Cu(OH)₂; H₃ASO₄; H₃P₃O₉; HClO₂; HMnO₄; Fe(OH)₃; H₂WO₄; HClO₄.

7. Какие из указанных газов вступают в химическое взаимодействие с раствором щелочи: HCl; H₂S; NO₂; N₂; Cl₂; CH₄; SO₂; NH₃? Написать уравнения соответствующих реакций.

8. Написать уравнения реакций образования Ca₃ (PO₄)₂; Mg(ClO₄)₂;

Ba (NO₃)₂; NaAlO₂ в результате взаимодействия:

а) основного и кислотного оксидов;

б) основания и кислотного оксида;

в) основного оксида и кислоты;

г) основания и кислоты.

9. Запишите уравнения реакций нейтрализации, характерных для ортофосфорной кислоты.

10. С какими из веществ может реагировать раствор гидроксида натрия: алюминий, магний, оксид хлора (VII), хлор, гидрокарбонат калия, силикат натрия, оксид хрома (VI), оксид кальция. Запишите уравнения реакций.

11. Составьте формулы: гидроксосульфата кальция; гидросульфата кальция; дихромата калия; алюмината магния.

Вариант 15

1. Определите состав смеси, состоящей из меди и оксида меди (II), если на растворение 36 г такой смеси израсходовали 100 г 96 %-го раствора серной кислоты.

2. Определите мольную массу эквивалента металла, если при соединении 3,6 г металла с хлором было получено 14,1 г соли. Мольную массу эквивалента хлора считать равной 35.

3. Какое вещество и в каком количестве образуется, если 0,2 г фосфора сжечь в избытке кислорода, а продукт реакции растворить в 1,8 г воды?

4. К 500 мл 60 %-го раствора пероксида водорода (ρ = 1,24 г/см³) добавили оксид марганца (IV). Определите объем выделившегося газа, измеренного при температуре 27 °С и давлении 0,75 атм., если известно, что разложилось только 40 % находящегося в растворе пероксида водорода?

5. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения реакции нейтрализации и укажите, какие из них протекают обратимо, а какие - нет. В каждом случае укажите реакцию среды (нейтральная, кислая или щелочная) раствора при условии, что основание и кислота взяты в строго эквивалентных количествах.

а) Н2SO4 + NaOH; б) HClO + NaOH; в) Ba(OH)2 + HNO3; г) HCN + KOH;

д) CH3COOH + Ca(OH)2; е) NH3·Н2О + HCOOH; ж) Ca(OH)2 + HCl; и) NH3·Н2О + HCN.

6. Какие из перечисленных соединений относятся к оксидам: K₂O₂; MnO₂; BaO₂; MnO; CrO₃; V₂O₅; Cl₂O₇; Cl₂O; Cr₂O_3. Назвать эти соединения. Какие кислоты или основания (указать формулу) соответствуют этим оксидам?

7. С какими из перечисленных веществ будет реагировать соляная (хлороводородная) кислота: N₂O₅; CaO; CuSO₄; Zn(OH)₂; P₂O₅; AgNO₃; NH₃; H₃PO₄; Cr₂O₃; Fe(OH)₃? Написать уравнения соответствующих реакций.

8. Написать уравнения реакций образования Ca (HCO₃)₂; NaClO₄;

Ba (NO₃)₂; Na₂CrO₄ в результате взаимодействия: а) основного и кислотного оксидов; б) основания и кислотного оксида; в) основного оксида и кислоты; г) основания и кислоты.

9. Запишите уравнения реакций нейтрализации c участием ортофосфорной кислоты и гидроксида аммония.

10. Составить уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения: Cr – Na₃[Cr(OH)₆] – Cr(OH)₃ – Cr(OH)SO₄ – Cr₂O₃ – K₃CrO₃.

11. Составьте формулы: гидроксокарбоната цинка; гидросульфата натрия; дихромата натрия; алюмината кальция.

Относительная электроотрицательность элементов

Г р у п п ы
I	II	III	IV	V	VI	VII
H 2,1
Li 1,0	Be 1,5	B 2,0	C 2,5	N 3,0	O 3,5	F 4,0
Na 0,9	Mg 1,2	Al 1,5	Si 1,8	P 2,1	S 2,5	Cl 3,0
K 0,8	Ca Zn 1,0 1,6	Ga Sc 1,6 1,3	Ge Ti 1,8 1,5	As V 2,0 1,6	Se Cr 1,3 1,6	Br Mn 2,8 1,5
Rb 0,8	Sr Cd 1,0 1,7	In Y 1,7 1,2	Sn Zr 1,8 1,5	Sb Nb 1,9 1,6	Te Mo 2,1 1,8	I Tc 2,5 1,9

Константы диссоциации некоторых слабых электролитов

Электролит	Формула	Числовые значения констант диссоциации Кд
Вода	Н2О	1,8∙10^–16
Азотистая кислота	HNO2	5,1∙10^–4
Гидроксид аммония	NH4ОН	1,8∙10^–5
Муравьиная кислота	НСООН	1,76∙10^–4
Ортофосфорная кислота	Н3РО4	К1 = 7,7∙10^–3 К2 = 6,2∙10^–8 К3 = 2,2·10^–13
Сернистая кислота	Н2SО3	К1 = 1,7∙10^–2 К2 = 6,3∙10^–8
Синильная кислота	HCN	7,2∙10^–10
Сероводородная кислота	Н2S	К1 = 5,7∙10^–8 К2 = 1,2∙10^–15
Угольная кислота	Н2СО3	К1 = 4,3∙10^–7 К2 = 5,6∙10^–11
Уксусная кислота	СН3СООН	1,8∙10^–5
Фтористоводородная кислота	HF	7,2∙10^–4
Хлорноватистая кислота	HClO	3,0∙10^–8

Дата добавления: 2014-10-17