вопросы и упражнения

 

1. Что называется эквивалентом вещества? Как определяется эквивалент в реакциях кислотно-основного титрования?

2. Чему равны эквиваленты кислот, оснований и солей в следующих реакциях:

а) H2SO4+Са(ОН)2=CaSO4+2Н2О

б) Са(ОН)2+НС1=CaOHCl+Н2О

в) Н4Р2О7+NaOH=NaH3P2O72О

г) Н4Р2О7+2NaOH=Na2H2P2O7+2Н2О

д) Н4Р2О7+3NaOH=Na3HP2O7+ЗН2О

е) Н4Р2О7+4NaOH=Na4P2O7+4Н2О

ж) 2А1(ОН)3+3H2SO4=A12(SO4)3+6Н2О

з) H2SO4+NaCl=NaHSO4+НС1

и) Na2CO3+HC1=NaHCO3+NaCl

к) Na2CO3+2HC1=H2CO3+2NaCl

л) NaH2PO4+HC1=NaCl+H3PO4

m) Na2HPO4+NaOH=Na3PO4+H2O

3. Определить молярную массу эквивалента Н4Р2О7 при взаимодействии кислоты с одним, двумя и тремя молями NaOHсоответственно.

4. Определить молярную массу эквивалента: а) Н3РО4 при титровании ее в присутствии СаС12; б) фтора, если раствор кремнефторида, полученный при специальной обработке фторапатита, оттитровали стандартным раствором NaOH:

K2SiF6+4NaOH=2KF+4NaF+SiO2+2H2O

5. Как выражают концентрацию растворов в титриметрическом анализе? Дать определение понятий молярной концентрации эквивалента, молярной концентрации с поправочным коэффициентом, титра, титра по определяемому веществу.

6. Написать формулу для расчета молярной концентрации эквивалента рабочего раствора, если известен: а) титр раствора; б) титр раствора по определяемому веществу.

7. Написать формулу для расчета результатов прямого титрования, если концентрация рабочего раствора выражена в единицах: а) молярной концентрации эквивалента; б) титра; в) титра по определяемому веществу.

8. Написать выражение для титра раствора NaOHпо Н3РО4 при титровании фосфорной кислоты: а) с метиловым оранжевым; б) с фенолфталеином, если известен TNaOH.

9. Написать формулу для расчета результатов титрования: а) прямого; б) обратного, если концентрация рабочего раствора выражена в единицах молярной концентрации эквивалента. Охарактеризовать погрешность прямого и обратного титрования.

10. Что называется кривой титрования? Для какой цели строят кривые титрования?

11. Что такое точка эквивалентности? В какой области рН (кислой, нейтральной, щелочной) лежит точка эквивалентности при титровании раствора: а) сильной кислоты сильным основанием; б) слабой кислоты сильным основанием; в) слабого основания сильной кислотой?

12. Почему при кислотно-основном титровании рН в точке эквивалентности не всегда равен 7?

13. В каком из перечисленных титрований точка эквивалентности соответствует рН 7, рН < 7 и рН > 7:

а) HNO3+NaOH

б) НСООН+NaOH

в) НIО3+NaOH

г) СН3СН2СООН+КОН

д) NH3+HC1

е) КОН+НС1

ж) H2NC6H4SO3H+NaOH

з) C6H5NH2+НС1

и) C5H5N+НС1

к) C2H8NH2+HC1

л) KCN+HC1

м) Na2CO3+HC1

14. Какие факторы или характеристики (константа диссоциации, температура, концентрация растворов, объем титруемого раствора, скорость титрования) влияют на: а) положение точки эквивалентности; б) величину и положение скачка титрования?

15. В каком случае из двух сравниваемых величин скачок титрования будет больше:

а) 0,1 М NH3+0,1М НС1 и 0,1 М КОН+0,1 М НС1

б) 0,1 М СН3СООН+0,1М NaOHи 0,1 М НС1+0,1 М NaOH

в) 0,1 М HF+0,1 М NaOHи 0,1 М НIO3+0,1 М NaOH

16. Какая связь существует между константой диссоциации и интервалом перехода индикатора? Вывести формулу и привести примеры.

17. Какими способами подбирают индикаторы при кислотно-основном титровании?

18. Подобрать индикаторы для титрования 0,1 М НС1 0,1 М раствором NaOH.

19. Какой из индикаторов (метиловый оранжевый, фенолфталеин, лакмус) пригоден для титрования:

а) С6Н5СООН+NaOH

б) НСООН+NaOH

в) HNO3+NaOH

г) NH3+НС1

д) CH3NH2+НС1

е) C6H5NH2+HC1

ж)Na2CO3+HC1

з) Na2CO3+2HC1 и) KCN+HC1

к) Na3PO4+HCl л) Na3PO4+2HC1

Какой индикатор пригоден для титрования:

а) 0,1 М К2НРО4+0,1 М НС1

б) 0,1М КН2РО4+0,1 М КОН

20. Можно ли оттитровать фосфорную кислоту как: а) одноосновную; б) двухосновную; в) трехосновную? Как алкалиметрически определить концентрацию водного раствора фосфорной кислоты?

21. Какой вид имеет кривая титрования: а) 0,1 М NaOHраствором 0,1 М НС1; б) 0,1 М NH3раствором 0,1 М НС1; в) 0,1 М НС1 раствором 0,1 М NaOH; г) 0,1 М СН3СООН раствором 0,1 М NaOH?

22. Какой вид имеет кривая титрования: а) смеси НС1 и СН3СООН раствором NaOH; б) смеси NaOHи NH3раствором НС1; в) трехосновной кислоты Н3А (рКa1=2; pKa2=6; р. pKa3=11) раствором NaOH; г) Na2CO3раствором НС1?

23. Соотношение каких частиц определяет рН при титровании Н3РО4 раствором NaOH: а) с метиловым оранжевым; б) с фенолфталеином?

24. Указать компоненты буферного раствора при титровании Н4Р2О7+2NaOH.

25. Вывести формулы для расчета индикаторных ошибок: а) водородной; б) гидроксидной; в) кислотной; г) щелочной.

26. Какие индикаторные ошибки следует учитывать при титровании с метиловым оранжевым и какие – с фенолфталеином:

в) NH3+HC1

г) Na2CO3+НС1

а) HNO3+NaOH

б) СН3СООН+NaOH

27. Какие из следующих кислот: Н2СО3, Н2В4О7, Н3РО4, Н4Р2О7 можно оттитровать как одно-, двух-, трех-, четырехосновные с погрешностью не больше чем 1%

28. Вычислить эквивалент Н3РО4 в методах, основанных на: а) осаждении молибдофосфата аммония, последующем его растворении и титровании; б) титровании Н3РО4 в присутствии СаС12.

29. Как приготовить рабочие растворы: а) 0,1 М НС1; б) 0,1 М NaOH; в) 0,1 н. Na2CO3; г) 0,1 н. H2SO4и установить их точную концентрацию?

30. Какие из перечисленных растворов: а) НС1; б) NaOH; в) Na2CO3; г) Na2B4O7; д) Н2С2О4 — являются установленными, а какие — приготовленными?

31. Почему раствор гидроксида натрия для кислотно-основного титрования не должен содержать примесей карбоната? Как готовится бескарбонатный раствор щелочи?

32. Назвать способы установления точной концентрации рабочих растворов (титрантов) и привести примеры.

33. Что такое установочные вещества и какие требования к ним предъявляются?

34. Назвать основные установочные вещества для определения молярной концентрации эквивалента: а) кислоты; б) щелочи.

35. Как определить содержание: а) К2СО3 и КНСО3; б) NaOHи Na2CO3; в) Н3РО4 и Са(Н2РО4)2; г) Н3РО4 и НС1; д) Н3РО4 и H2SO4 при совместном присутствии? Привести расчетные формулы.

36. Раствор, в котором может находиться одно из веществ — NaOH, NaHCO3, Na2CO3— или одна из смесей — NaOH+Na2CO3; NaHCO3+Na2CO3— титруется раствором НС1 с фенолфталеином (ф-ф) и метиловым оранжевым (м. о. ), применяемыми последовательно. Какое вещество или какая смесь титруется, если объем израсходованной кислоты составляет:

 

Вариант

а

б

в

г

д

е

ж

3

и

к

л

м

н

VHCl, мл. (Ф-Ф)

10

7

18

13

20

9

10

25

23

18

10

VHCl,мл. (М.О.)

10

15

6

1

16

9

23

15

8

7

22

37. Привести примеры титрований: а) прямого; б) обратного; в) по замещению.

38. В таблице приведены примеры титрований. Определить, какой метод (прямое титрование; обратное титрование; титрование по замещению) использован в каждом конкретном случае. Привести формулу для расчета результатов анализа.

Вариант

Анализируемое вещество

Уравнение реакции

Титрование

1

NaOH

NaOH+HC1=NaCl+H2O

Титруют раствором HCI

2

RNH2

RNH2+HCI=RNH3CI

Титруют раствором НС1

3

NH4CI

4NH4C1+6CH2O=

=(CH2)6N4+4HCI+6H2O

Образовавшуюся НС1 титруют NaOH

4

NH4CI

NH4C1+NaOH(изб.)=

=NH3­´H2O+NaCl

Избыток NaOH титруют НС1

5

Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2+2HCI=

=CaCI2+2H2O+2CO2­

Титруют раствором НС1

6

Ca2+

Ca2++Na2CO3(изб.)=

=CaCO3¯+2Na+

Избыток Na2CO3 титруют НС1

7

H3PO4

2H3PO4+3CaCl2=Ca3(PO4)2+6HCl

Образовавшуюся НС1 титруют NaOH

8

CaCO3

CaCO3|+НС1(изб)=

=CaCl2+H2O+CO2

Избыток НС1 титруют NaOH

9

Na2SO4

C12H8(NH2)2´H2SO4+2OH-=

=C12H8(NH2)2+SO42-+2H2O

После осаждения бензидинсульфата и растворения его титруют раствором NaOH

10

CH3COOC2H5

CH3COOC2H5+NaOH(изб.)=

=CH3COONa+C2H5OH

Избыток NaOHтитруют раствором НС1

11

CH2O

HCOH+SO32-+H2O=

=CH2(OH)SO3-+OH-

После добавления Na2SO3образовавшуюся щелочь титруют раствором НСl

12

CH2O

HCOH+NaOH(изб.)+H2O2=

=HCOONa+2H2O

Избыток NaOHтитруют раствором НСl

13

RCH(O)CH2

RCH(O)CH2+HCl(изб)=

=RCH(OH)CH2Cl

Избыток НС1 титруют NaOH

14

O2NC6H4COH

O2NC6H4COH+NH2OH´HCl=

=O2NC6H4C(H)NOH+HCl

Выделившуюся НС1 титруют раствором NaOH

39. Какая методика – прямое или обратное кислотно-основное титрование – используется при определении содержания следующих веществ: KCN, NH4C1, NH3, Na2CO3, CaCO3? Указать соответствующие титранты.

40. Какими способами определяется содержание: а) аммиака в солях аммония; б) карбонатов в щелочи; в) углекислого газа в воде; г) азота в органических соединениях; д) Р2О5 в удобрениях; ж) азота в удобрениях; з) H2SO4, H3PO4и Са(Н2РО4)2 в экстракционной фосфорной кислоте; и) Н3РО4 и Са(Н2РО4)2 в суперфосфатной пульпе; к) сульфата аммония в удобрениях; л) H2SO4и Н3РО4 в суперфосфатной пульпе; м) фтора в удобрениях?

41. Что такое жесткость воды? Как определяется временная и постоянная жесткость воды методами кислотно-основного титрования?

42. В чем сущность количественного определения кетонов и альдегидов по реакции замещения с солянокислым гидроксиламином? Записать уравнения реакций, расчетные формулы.

43. В чем сущность количественного определения формальдегида по реакции с гидросульфитом натрия? Записать уравнение реакции, расчетную формулу.

44. Как методами кислотно-основного титрования количественно определяют следующие функциональные группы органических соединений: а) карбоксильную группу; б) сульфогруппу; в) аминогруппу; г) гидроксильную группу; д) карбонильную группу?

45. Что характеризует и как определяется: а) кислотное число; б) число омыления; в) эфирное число — в органических веществах?

46. Рассчитать область скачка титрования, рН в точке эквивалентности и подобрать индикатор.

Вариант

Определяемое вещество

Титрант

1

0,2 М НС1

0,2 М NaOH

2

0,1 н. H2SO4

0,1 М NaOH

3

0,01 М КОН

0,01 М НС1

4

0,2 М СН3СООН

0,2 М NaOH

5

0,1 М НСООН

0,1М КОН

6

0,3 М С6Н5СООН

0,3 М NaOH

7

0,1 M HF

0,1 М NaOH

8

0,2 М NH3

0,2 М НС1

9

0,l M CH3NH2

0,1 М НС1

10

0,3 М C2H5NH2

0,3 М НС1

11

0,1 М H2NCH2CH2OH

0,1М НС1

12

0,2 М (C2H5)2NH

0,2 М НС1

13

0,2 М KCN

0,2 М НС1

14

0,3 М NH4C1

0,3 М NaOH

15

0,2 М CH3COONa

0,2 М НС1

16

0,1 M HCOONa

0,1М НС1

17

0,2 М Na2CO3

0,2 М НС1

18

0,1 М К2НРО4

0,1 М НС1

19

0,1 М КН2РО4

0,1М NaOH

20

0,2 М Н2ТеО3

0,2 М NaOH

21

0,2 М Н3РО4

0,2 М NaOH