Кислотно-основное титрование

 

Задачи

Вопросы

 

Задачи

1. Какой объем 0,1063 М раствора НС1О4 потребуется для титрования 0,3636 г глицина, H2NCH2COOH, в ледяной уксусной кислоте? Ответ: 45,62 мл.

2. Какую навеску фенола, содержащего около 3% индифферентных примесей, нужно взять для анализа, чтобы на титрование его в среде метилэтилкетона израсходовать 5,0 мл 0,1000 М бензоль-нометанольного раствора гидроксида тетраэтиламмония? Ответ: I0,0485 г.

3. Навеску лигнина массой 0,0500 г растворили в диметилформамиде и оттитровали 5,70 мл 0,0300 М бензольного раствора

метилата калия. Рассчитайте массовую долю (%) фенольных ОН-групп в образце. Ответ: 5,81%.

4. Из навески H2C2(V2H2Oмассой 0,5500 г приготовили 100,0 мл раствора. На титрование аликвоты 10,00 мл этого раствора с фенолфталеином (рТ 9,0) израсходовали 9,17 мл раствора NaOH. Найдите концентрацию раствора NaOH. Ответ: 0,0952 М.

5. Навеску образца, содержащего СаО, массой 1,3000 г растворили в 50,00 мл 0,1000 М раствора НС1. Избыток непрореагировавшей кислоты оттитровали раствором NaOH, израсходовав 3,50 мл. Вычислите массовую долю (%) СаО в образце, если 1,00 мл раствора НС1 соответствует 1,25 мл раствора NaOH. Ответ: 10,18%.

6. Навеску смеси Na2SO4и Na2CO3массой 0,1032 г обработали 50,00 мл 0,09496 М раствора НС1. Избыток кислоты оттитровали 24,90 мл 0,1298 М раствора NaOH. Найдите массовую долю (%) Na2CO3в смеси. Ответ: 77,86%.

7. Навеску мрамора массой 0,2834 г растворили в 30,00 мл 0,03933 М раствора НС1. На титрование избытка кислоты пошло 14,10 мл 0,4400 М раствора NaOH. Найдите массовую долю (%) примесей в образце. Ответ: 1,19%.

8. Навеску соли аммония массой 0,7200 г обработали избытком концентрированного раствора NaOH. Выделившийся аммиак поглотили 25,00 мл 0,2040 М раствора НС1 и избыток кислоты оттитровали 12,70 мл 0,1030 М раствора NaOH. Найдите массовую долю (%) NH3в образце. Ответ: 89,53%.

9. Навеску смеси (NH4)2SO4и K2SO4массой 0,9560 г обработали 50,00 мл 0,2255 М раствора NaOH и при кипячении удалили аммиак. На титрование избытка NaOH пошло 12,60 мл 0,2153 М раствора НС1. Найдите массовую долю (%) K2SO4в смеси. Ответ: 40,85%.

10. К навеске известняка массой 0,1500 г прибавили 20,00 мл 0,2150 М раствора НС1, затем избыток кислоты оттитровали 7,60 мл раствора NaOH. Найдите массовую долю (%) СО2 в известняке, если с (НС1): с (NaOH)=0,983. Ответ: 38,71%.

11. К навеске химически чистого СаСО3 массой 0,1011 г добавили 25,00 мл раствора H2SO4. На титрование избытка кислоты пошло 9,25 мл раствора NaOH. Найдите концентрации растворов H2SO4и NaOH, если отношение эквивалентных объемов F(NaOH):F(H2SO4)=0,995. Ответ: сНаОн=0,1280 М, сяю==0,6368 М.

12. При анализе смеси НС1 и Н3РО4 пробу объемом 10,00 мл разбавили до 200,0 мл. На титрование 15,00 мл этого раствора с метиловым оранжевым (рТ 4,0) израсходовали 13,90 мл 0,1015 М раствора NaOH. На титрование такого же объема раствора с фенолфталеином (рТ 9,0) израсходовали 26,20 мл раствора NaOH. Какая

масса НС1 и Н3РО4 содержится в 50,00 мл смеси? Ответ: 0,3952 г НС1; 8,1600 г НзРО„.

13. На титрование раствора NaOH, содержащего 4% Na2CO3, в присутствии метилового оранжевого (рТ=4,0) израсходовали

f25,00 мл стандартного раствора НС1. Какой объем титранта пойдет на титрование этого же раствора NaOH в присутствии фенолфталеина (рТ 9,0)? Ответ: 24,60 мл.

14. Из навески технического гидроксида натрия массой 4,1200 г приготовили 1,0 л раствора. На титрование 25,00 мл этого раствора с метиловым оранжевым (рТ 4,0) израсходовали 22,65 мл 0,1030 М раствора НС1. В другой аликвоте осадили карбонат-ион в виде ВаСО3 и на титрование с фенолфталеином (рТ 9,0) израсходовали 21,95 мл раствора НС1. Найдите массовые доли (%) NaOH и Na2CO3 Iобразце. Ответ: 87,89% (NaOH), 3,71% (Na2CO3).

15. Раствор NaOH загрязнен примесью Na2CO3. При титровании 50,00 мл 0,5010 М раствора НС1 с фенолфталеином (рТ 9,0) израсходовали 30,50 мл этой щелочи. Для титрования того же количества кислоты в присутствии метилового оранжевого (рТ 4,0) потребовалось 30,00 мл щелочи. Рассчитайте количество молей NaOH и Na2CO3в 1,0 л раствора. Ответ: cNiOH=0,8076 M, cNaiCo3==0,0137 М.

16. Вычислите погрешность титрования (в %) 0,0200 М раствора муравьиной кислоты 0,0100 М раствором NaOH с индикатором нейтральным красным (рТ 7,4). Ответ: —0,02%.

17. Найдите погрешность титрования (в %) 0,0200 М раствора уксусной кислоты 0,0200 М раствором NaOH с индикатором бром-тимоловым синим (рТ 7,3). Ответ: 0,29%.

18. Вычислите погрешность титрования (в %) 0,1000 М раствора бензойной кислоты 0,1000 М раствором NaOH с индикатором фенолфталеином (рТ 9,0). Ответ: 0,02%.

19. Вычислите погрешность титрования (в %) 0,0100 М раствора этиламина 0,0100 М раствором НС1 с индикатором бромтимоло-вым синим (рТ 7,3). Ответ: 0,03%.

20. Можно ли использовать 2-нитрофенол (рТ 4,0) при титровании 0,0200 М NH30,0200 М раствором НС1? Ответ мотивируйте расчетом. Ответ: 111 1%, индикатор использовать нельзя.

21. Какой индикатор: фенолфталеин (рТ 9,0) или метиловый оранжевый (рТ 4,0) можно использовать при титровании 0,0010 М раствора NaOH 0,0010 М раствором НС1? Покажите расчетами индикаторных погрешностей. Ответ: ПТ 2% (фенолфталеин), 20% (метиловый оранжевый), ни один из индикаторов использовать нельзя.

22. Титруют 0,1000 М раствор метабората натрия 0,0500 М раствором HG. Какой индикатор следует использовать: ализариновый красный (рТ 4,5) или фенолфталеин (рТ 9,0)? Ответ моти-

вируйте расчетами. Ответ: ПТ 0,09% (ализариновый красный), индикатор пригоден; ПТ 41,5% (фенолфталеин), индикатор непригоден.

23. Титруют 0,1500 М раствор кислоты HN30,1500 М раствором NaOH. Какой индикатор следует использовать: метиловый красный (рТ 5,0) или о-крезолфталеин (рТ 9,0)? Ответ мотивируйте расчетами. Ответ: ПТ 33,3% (метиловый красный), индикатор непригоден; ПТ 0,013% (о-крезолфталеин), индикатор пригоден.

24. Титруют 0,0100 М раствор гидразина 0,0200 М раствором НС1. Какой индикатор следует выбрать: нейтральный красный (рТ 7,4) или динитрофенол (рТ 4,7)? Ответ мотивируйте расчетами. Ответ: ПТ 21,2% (нейтральный красный), индикатор непригоден; ПТ 0,30% (динитрофенол), индикатор можно использовать.

25. Титруют 0,0500 М раствор фенолята натрия 0,1000 М раствором НС1. Какой индикатор можно использовать: тетраиодфлу-оресцеин (рТ 5,5) или 2-нитрофенол (рТ 6,0)? Ответ мотивируйе расчетами. Ответ: ПТ 9,5 10~3% (тетраиодфлуоресцеин); ПТ 0,01% (2-нитрофенол), оба индикатора пригодны.

26. Титруют 0,1000 М раствор метиламина 0,1000 М раствором НС1. Рассчитайте: а) величину скачка титрования, если относительная погрешность измерения объема составляет +0,1%; б) индикаторную погрешность с метиловым красным (рТ 5,0). Ответ: а) АрН 3,40; б) 0,02%.

27. Титруют 0,1000 М раствор метиламина 0,2000 М раствором НС1. Рассчитайте: а) величину скачка титрования, если относительная погрешность измерения объема составляет ±0,1%; б) индикаторную погрешность с фенолфталеином (рТ 9,0). Ответ: а) АрН 3,53; б) -1,80%.

28. Титруют 0,1000 М раствор муравьиной кислоты 0,1000 М раствором NaOH. Рассчитайте: а) величину скачка титрования при относительной погрешности измерения объема +0,1%; б) индикаторную погрешность с фенолфталеином (рТ 9,0). Ответ: а) АрН 2,96; б) 0,02%.

29. Титруют 0,1000 М раствор молочной кислоты 0,1000 М раствором NaOH. Найдите: а) величину скачка титрования, если относительная погрешность измерения объема составляет +0,1%; б) индикаторную погрешность с бромфеноловым красным (рТ 5,9). Ответ: а) АрН 2,88; б) -0,84%.

Вопросы

1. Какова сущность метода кислотно-основного титрования? Как обнаружить конечную точку титрования в кислотно-основном титровании?

2. Дайте определение химического эквивалента, фактора эквивалентности, молярной массы эквивалента в кислотно-основном титровании.

3. Приведите примеры первичных и вторичных стандартных растворов, используемых в кислотно-основном титровании. Напишите уравнения реакций, укажите факторы эквивалентности.

4. Почему тетраборат натрия считают универсальным стандартным веществом для кислотно-основного титрования? Напишите уравнения реакций и укажите факторы эквивалентности в каждом случае.

5. Почему раствор NaOH не должен содержать карбонат-ион? Перечислите способы приготовления раствора NaOH, не содержа-

' щего карбонат-иона.

6. Какие свойства растворителей следует учитывать при выборе растворителя для титрования кислот и их смесей (оснований и их смесей)?

7. Как используют дифференцирующий эффект растворителя при титровании смеси кислот или оснований?

8. В каких координатах строят кривые титрования в методе кислотно-основного титрования?

9. Какие факторы и каким образом влияют на величину скачка и положение точки эквивалентности на кривых титрования сильных кислот сильными основаниями?

10. Какие факторы и каким образом влияют на величину скачка и положение точки эквивалентности на кривых титрования слабых кислот сильными основаниями?

11. Как меняется вид кривой титрования (величина скачка, положение точки эквивалентности) при изменении: а) концентрации растворов; б) величин констант кислотности или основности; в) температуры?

12. Каковы предельные значения констант кислотности или основности, а также концентраций кислот или оснований, при которых наблюдается скачок титрования?

13. При каком условии возможно раздельное титрование смеси кислот (или многоосновных кислот) по ступеням? Можно ли оттитровать по ступеням щавелевую, серную, винную, угольную, сернистую, этилендиаминтетрауксусную кислоты?

14. Приведите примеры использования разных способов титрования (прямого, обратного, косвенного) в кислотно-основном титровании.

15. Можно ли и каким способом оттитровать борную кислоту раствором сильного основания в водной среде?

16. Можно ли и каким способом оттитровать борную кислоту раствором сильного основания в этиленгликоле?

17. Можно ли и каким способом оттитровать ион аммония раствором сильного основания в водной среде?

18. Можно ли и каким способом оттитровать ион аммония раствором сильного основания в этаноле?

19. Можно ли и каким способом оттитровать глицин, H2NCH2COOHи другие аминокислоты раствором хлорной кислоты в ледяной уксусной кислоте?

20. Можно ли определить содержание НС1 и Н3ВОз в смеси титрованием раствором сильного основания в водной среде? Что произойдет, если к раствору, содержащему Н3ВО3, добавить глицерин или маннит?

21. Можно ли определить содержание НС1 и СН3СООН в смеси титрованием раствором сильного основания в водной среде? Что произойдет, если к раствору, содержащему НС1 и СН3СООН, добавить ацетон?