Титрование по методу осаждения и по методу комплексообразования

Задачи

1. Вычислите концентрацию раствора H₂SO₄ в моль/л, титр которого равен 0,02446 г/мл.

2. В воде растворили 28,00 г х.ч. KOH и 40,20. г х.ч. NaOH и разбавили раствор до 1500 мл. Рассчитайте концентрацию полученного раствора как титранта для титрования кислот.

3. Вычислите концентрацию раствора NaOH в моль/л, титр которого равен 0,004020 мг/мл.

4. К 550 мл 0,1925 М HCl прибавили 50,00 мл раствора HCl с титром 0,02370 г/мл. Вычислите концентрацию и титр полученного раствора.

5. Вычислите концентрацию раствора HCl в моль/л, если Т (HCl/KOH)= 0,01353 г/мл.

6. Сколько мл воды надо добавить к 1 л 0,5300 М HCl, чтобы получить 0,5000 М раствор?

7. Вычислите концентрацию раствора NaOH в моль/л, если Т (NaOH/CaO) = 0,002914 г/мл.

8. Сколько мл HCl (d=1,19 г/см³) необходимо для приготовления 1,0 л 0,1 М раствора?

9. Концентрация раствора H₂SO₄ равна 0.0504 М. Рассчитайте Т(H₂SO₄).

10. Концентрация раствора NaOH равна 0.09981 М. Рассчитайте Т(NaOH/H₃PO₄).

11. Концентрация раствора NaOH равна 0.01097 М. Рассчитайте Т(NaOH/SO₃).

12. Концентрация раствора KOH равна 0.01097 М. Рассчитайте Т(KOH/SO₂).

13. Вычислите концентрацию раствора HClO₄ в моль/л, титр которого равен 0,01445 г/мл.

14. В воде растворили 28,00 г х.ч. KOH и 40,20 г NaOH и разбавили раствор до 1500 мл. Рассчитайте концентрацию полученного раствора как титранта для титрования кислот.

15. Вычислите концентрацию раствора NaOH в моль/л, если Т(NaOH/SO₃) = 0,02174 г/мл.

16. Сколько мл серной кислоты (d=1.835 г/см3) требуется для приготовления 2,5 л 0,1 М раствора?

17. Сколько г щелочи, содержащей 98% NaOH и 2% индифферентной примесей, необходимо для приготовления 200 мл 0,1 М раствора?

18. Сколько мл серной кислоты (d=1.835 г/см3) требуется для приготовления 2,5 л 0,1 М раствора?

19. Сколько граммов щелочи, содержащей 98% NaOH и 2% индифферентных примесей, необходимо для приготовления 200 л 0,1 М раствора?

20. Определить Т(KOH/P₂O₅) раствора едкого кали, используемого при определении Р₂O₅ в суперфосфате (Н₃РО₄ титруется до KH₂PO₄), если на титрование 18,00 мл 0,09064 М HCl израсходовано 19,32 мл KOH.

21. До какого объема нужно довести раствор, в котором содержится 1,530 г NaOH, чтобы на титрование 20,00 л раствора израсходовать 14,70 мл HCl (T(HCl)=0,003800)?

22. Вычислить число граммов N₂O₅ на 1 мл раствора HNO₃, если на титрование 20,00 мл раствора кислоты израсходовано 21,12 мл 0,1120 М NaOH.

23. На титрование раствора, полученного из 0,1370 г щавелевой кислоты, израсходовано 22,10 мл 0,09840 М NaOH. Сколько молекул кристаллизационной воды содержала кислота?

24. Навеску 2,0712 г технической буры растворили в мерной колбе емкостью 100 мл. На титрование 20,00 мл раствора израсходовали 21,80 мл HCl (T(HCl/NaOH) =0,003974). Вычислить процентное содержание х.ч. Na₂B₄O₇×10H₂O.

25. Навеску 1,000 г суперфосфата обработали водой. На титрование фильтрата до перехода Н₃РO₄ в NaH₂PO₄ израсходовали 17,60 мл раствора NaOH (T(NaOH/P₂O₅) = 0,007251). Вычислить процентное содержание P₂O₅ в суперфосфате.

26. Для анализа взяли 50,00 мл раствора соляной кислоты и разбавили водой до 1000 мл. На титрование 20,00 мл раствора NaOH (Т(NaOH/h₂so₄) = 0,004189) израсходовали 18,20 мл полученного раствора кислоты. Вычислить концентрацию HCl в исходном растворе (г/л).

27. На нейтрализацию 0,4000 г смеси, состоящей из х.ч. карбонатов натрия и калия, израсходовали 22,00 мл 0,3000 М раствора кислоты. Вычислить процентное содержание Na₂CO₃ и K₂CO₃ в смеси.

28. Какую навеску х.ч. NaNO₃ взяли для анализа по методу восстановления NO₃^- до NH₃, если выделившийся аммиак был поглощен 40,00 мл 0,1245 М HCl и избыток кислоты оттитрован 22,40 мл 0,1002 М NaOH?

29. Навеску (NH₄)₂SO₄ растворили в мерной колбе емкостью 100 мл. К 20,00 мл раствора прибавили 50,00 мл 0,1122 М NaOH и нагрели до полного удаления NH₃. Остаток щелочи оттитровали 18,00 мл раствора HCl (20,00 мл раствора NaOH эквивалентны 21,00 мл раствора HCl). Сколько граммов (NH₄)₂SO₄ содержалось в растворе?

30. Навеску 0,1032 г Na₂CO₃ обработали 50,00 мл 0,09496 М HCl, избыток кислоты оттитровали 24,80 мл 0,1298 М NaOH. Вычислить процентное содержание индифферентных примесей в образце.

31. К 0,4789 г. смеси х.ч. SrCO₃ и х.ч. Li₂CO₃ добавили 40,00 мл 0,5100 М HCl. Избыток кислоты оттитровали 20,00 мл NaOH (T(NaOH/ HCl) = 0,01825). Вычислить процентное содержание SrCO₃ и Li₂CO₃.

32. Какую навеску нашатыря, содержащего около 30% NH₃, взяли для анализа, если после добавления к ней 50,00 мл 0,1000 М NaOH и нагревания до полного удаления аммиака, избыток NaOH оттитровали 25,00 мл 0,1000 М HCl?

33. Навеску 2,0000 г неизвестного вещества растворили в мерной колбе емкостью 100 мл. На титрование 25,00 мл раствора израсходовали 20,00 мл 0,4455 М HCl. Определить, что входило в состав анализируемого вещества: КОН или NaOH.

34. Какую навеску х.ч. безводной соды нужно взять, чтобы на ее титрование до СО₃ израсходовать 20 мл 0,1 М HCl?

35. Молярную концентрацию раствора H₂SO₄ была установлена по карбонату кальция, содержащему 91,90% СаСO₃ без примеси других оснований. К навеске 0,6724 г добавили 29,87 мл кислоты и избыток ее оттитровали 10,27 мл раствора NaOH (1 мл H₂SO₄ эквивалентен 1,024 мл NaOH). Вычислить молярную концентрацию H₂SO₄ и NaOH.

Пример 1. Экспериментально найдено, что в среднем наблюдатель может обнаружить красную окраску Fe(SCN)²+ при концентрации 6,4×10^-6 М. Какую концентрацию Fe³⁺ следует создать при титровании 50,0 мл 0,050 М раствора Ag⁺ 0,100 М раствором KSCN, чтобы свести ошибку титрования к нулю?

Решение. Чтобы ошибка титрования была равна нулю, окраска FeSCN²⁺ должна появиться при концентрации Ag⁺, остающегося в растворе, равной суммарной концентрации роданида:

[Ag⁺]=[SCN^-]+[Fe(SCN)²⁺]=[SCN^-]+6,4×10^-6

или

Преобразуем

[SCN^-]²+6,4×10^-6×[SCN^-]-1,1×10^-12 =0, [SCN^-]=1,7×10^-7 M

Константа устойчивости FeSCN²⁺ равна

Подставим теперь в выражение для константы устойчивости концентрацию [SCN^-], обеспечивающую образование заметного для глаза количества FeSCN²⁺ в точке эквивалентности:

[Fe³⁺]=27 M.

Пример 2. Какую навеску вещества, содержащего 60% NaCl и 37% КСl (остальное - индифферентные примеси), следует взять для анализа, чтобы расход 0,1 М АgNO₃ на титрование не превышал 20,00 мл?

Решение, Если для анализа взято х г вещества, то число молей NаСl и КСl, содержащееся в навеске, равно

Кроме того,

n_NaCl+n_KCl=n_AgNO3,

где n_AgNO3=с _AgNO3V _AgNO3 - число молей AgNO₃, затраченное на титрование.

Сочетание этих соотношений дает уравнение, решением которого является х =0,1313 г.

Пример 3. В мерной колбе емкостью 500 мл растворили г КСl. К 25,00 мл раствора прибавили 50,00 мл 0,08470 M АgNО₃. На титрование избытка Аg⁺ расходуется 23,88 мл раствора роданида аммония (Т_NH4SCN/Ag=0,01068). Вычислить процентное содержание КСl образце.

Решение. Число молей АgNО₃ (n₁), введенное с раствором АgNО₃ будет равно n₁=c_AgNO3×V_AgNO3

Число молей (n₂) NH₄SCN, израсходованное на титрование избытка иона Аg⁺, еоставит

Тогда число молей (n₃) КСl определится как разность: n₃=n₂-n₁

Процентное содержание КСl в образце вычислим по формуле

Пример 4. Постройте кривую титрования 50,0 мл 0,0100 М Са²⁺ 0,0100 М раствором ЭДТА в буферном растворе с рН 10,0.

Решение. Расчет условной константы. Величину условной константы устойчивости комплекса кальция с ЭДТА при рН 10 можно получить из константы устойчивости комплекса и величины и a₄ для ЭДТА при рН 10:

K¢_CaY=a₄ K_CaY=0.35×5×10¹⁰=1.75×10¹⁰

Вычисление рСа до точки эквивалентности. До достижения точки эквивалентности общая концентрация Са²⁺ равна сумме концентраций неоттитрованного избытка ионов Са²⁺ и ионов Са²⁺, образующихся за счет диссоциации комплекса; концентрация комплекса будет равна общей концентрации ЭДТА, т.е,

.

Обычно вполне логично предположить, что величина второго члена в приведенном выше уравнении мала по сравнению с концентрацией незакомплексованного иона Са²⁺. Поэтому, например, после добавления 25,0 мл титранта

и

pCa=2.48

Значение рСа в точке эквивалентности. В этот момент концентрация CaY^2- в растворе равна 0,00500 М, и диссоциация этого комплекса служит единственяым источником ионов Са²⁺. Очевидно, что концентрация ионов Са²⁺ будет также равна общей концентрации незакомплексованной ЭДТА, т.е.

, рСа=6,27.

Вычисление рСа за точкой эквивалентности. За точкой эквивалентности общие концентрации CaY^2- и ЭДТА вычислить легко. Например, после добавления 60,0 мл титранта

,

,

рСа = 9,54.

Пример 5. Рассчитайте pZn в растворах, полученных при смешивании 40,0; 50,0 и 60,0 мл 0,00100 М раствора ЭДТА с 50,0 мл 0,00100 М раствора Zn²⁺. Полагаем, что и раствор Zn²⁺, и раствор ЭДТА содержат 0,100 М NH₃ и 0,176 М NH₄C1, и при этом создается постоянное значение рН, равное 9,0. Константы устойчивости аммиачных комплексов Zn²⁺ следующие: b₁=1,9×10², b₂=4,4×10⁴, b₃=1,04×10⁷ и b₄=l.14×10⁹.

Решение. Расчет условной константы. Чтобы найти a, примем [NН₃]=c_Nн3 и подставим в уравнение для a значения c_NH3 и ступенчатых констант устойчивости b_i

a=1/(1+19+420+1,04×10⁴+1,14×10⁵)=8.0×10^-6

Подставляя a в уравнение для K¢_ZnY значения K_ZnY и a₄ при рН 9,0, находим

K¢_ZnY= 5,2×10^-2×8,0×10^-6×3,2×10¹⁶=1,33×10¹⁰.

Расчет pZn после добавления 40,0 мл ЭДТА. Концентрация непрореагировавшего Zn²⁺ в этот момент с хорошим приближением равна

Вычислим равновесную концентрацию иона цинка:

[Zn²⁺]=a×с¢_Zn=8×10^-61,11×10^-4=8,9×10^-10 M, pZn=9.05.

Расчет pZn после добавления 50,0 мл ЭДТА. В точке эквивалентности концентрация cумма равновесных концентраций различных комплексов цинка, не содержащих ЭДТА, равна сумме равновесных концентраций незакомплексованных форм ЭДТА:

[Zn²⁺]=a×с¢_Zn=8×10^-61,94×10^-7=1,55×10^-12 M, pZn=11.81.

Расчет pZn после добавления 60,0 мл ЭДТА. В этом случае в растворе содержится избыток ЭДТА:

,

,

pZn=14,52.

Дата добавления: 2015-06-25