Окислительно-восстановительное титрование

 

Задачи

Вопросы

 

Задачи

1. На титрование химически чистого оксалата натрия массой 0,1180 г в кислой среде израсходовано 19,55 мл раствора КМпО4. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалента (1/5КМпО4) этого раствора. Ответ: 0,09009 М.

2. Азотная кислота плотностью 1,185 г/см3 содержит 30,10% (мае.) HNO3. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалента азотной кислоты в реакции восстановления до NO. Ответ: 16,99 М.

3. После обработки навески руды, содержащей 65,50% Fe2O3, получен раствор железа (II), на титрование которого затрачено 14,00 мл 0,1000 М (1/5КМпО4) раствора перманганата калия. Рассчитайте массу навески руды. Ответ: 0,1707 г.

4. Навеску феррохрома растворили и окислили хром до Сг2С>7~. К полученному раствору добавили 25,00 мл 0,1000 М раствора соли Мора, на титрование избытка которой пошло 3,50 мл 0,0500 М (1/5КМпО4) раствора перманганата калия. Найденное содержание хрома составляет 8,06%. Рассчитайте массу исходной навески сплава. Ответ: 0,4999 г.

5. На титрование раствора марганца (II) в слабощелочной среде затрачено 15,10 мл 0,1240 М (1/5КМпО4) раствора перманганата калия. Рассчитайте содержание (мг) марганца (II) в анализируемом растворе. Ответ: 30,86 мг.

6. Рассчитайте массовую долю (%) МпО2 в навеске руды массой 0,3710 г, если на титрование иода, выделившегося при взаимодействии с раствором, содержащем избыток иодида калия и кислоты, пошло 24,41 мл 0,2217 М раствора тиосульфата натрия. Мол. масса (МпО2) 86,94. Ответ: 63,41%.

7. Для определения мочевины к анализируемой пробе добавили 30,00 мл 0,1000 М (1/2 Вг2) раствора брома и 60,00 мл 0,5000 М NaOH. По окончании окисления мочевины

CO(NH2)2 + ЗВг2 + 6ОН ~=СО2 + N2+ 5Н2О + 6Br~

раствор подкислили до рН 2,0 и на титрование избытка брома израсходовали 5,50 мл 0,0500 М (1/2 NaAsO2) раствора арсенита натрия. Рассчитайте содержание (мг) мочевины в пробе. (Мол. масса мочевины 60,06). Ответ: 27,25 мг.

8. К 2,50 мл раствора КС1О3 прибавили 20,00 мл 0,1500 М раствора FeSO4. На титрование избытка FeSO4пошло 5,00 мл 0,1089 М (1/5КМпО4) раствора перманганата калия. Рассчитайте массовую долю (%) КС1О3 (мол. масса 122,55) в растворе (плотность 1,02 г/см3). Ответ: 1,97%.

9. Пробу массой 0,5170 г, содержащую тиоционат бария, растворили в растворе гидрокарбоната натрия и добавили 50,00 мл 0,1070 М (1/212) раствора иода. После завершения реакции

Ba(SCN)2 + 612+8Н2О « BaSO4+2HCN+12HI+ H2SO4

раствор подкислили и избыток иода оттитровали, израсходовав 16,30 мл 0,0965 М раствора тиосульфата натрия. Рассчитайте массовую долю (%) тиоционата бария в пробе. Мол. масса тиоционата бария 253,50. Ответ: 15,43%.

10. К анализируемому кислому раствору Na2Se03 добавили 15,00 мл 0,1000 М (1/5КВгО3) раствора бромата калия. Выделившийся бром удалили кипячением. На титрование остатка бромата калия затратили 5,00 мл 0,0960 М (l/2NaAsO2) раствора арсеыита натрия. Рассчитайте содержание (мг) селена в растворе. Ответ: 40,27 мг.

11. Окисление этилмеркаптана иодом протекает по реакции

2C2H5SH+12=C2H5SSC2H5+2HI

Анализируемую пробу массой 1,6500 г обработали в закрытом сосуде 50,00 мл 0,1190 М (1/212) раствором иода. На титрование избытка иода затратили 16,70 мл 0,1320 М раствора тиосульфата натрия. Рассчитайте массовую долю (%) этилмеркаптана (мол. масса 62,13) в пробе. Ответ: 14,10%.

12. Рассчитайте потенциал в точке эквивалентности, если раствор Н2О2 титруют раствором КМпО4 при рН 1,0. Ответ: 1,19 В.

13. Рассчитайте значения потенциалов при титровании раствора КМпО4 раствором железа (II) при рН 2,0, если добавлено титранта, %: а) 99,0; б) 99,9; в) 100,0; г) 100,1; д) 101,0. Ответ: а) 1,30 В; б) 1,28 В; в) 1,23 В; г) 0,95 В; д) 0,89 В.

14. Вычислите величину скачка титрования раствора железа (III) раствором олова (II) в присутствии 1,0 М НС1 при степени оттит-рованности.-а) 1,000 + 0,001; б) 1,000 + 0,010. Выберите наиболее подходящий индикатор: дифениламин (£{^=0,76 В), фенилантранило-вая кислота (E£,'d=l,08 В), сафранин Т (££'d=0,24 В). Ответ: а) 0,29 В; б) 0,38 В; сафранин Т.

15. Раствор церия (IV) с концентрацией 0,0500 М титруют 0,0500 М раствором железа (II) в среде 1,0 М H2SO4. Потенциал в конечной точке титрования равен 1,30 В. Рассчитайте погрешность титрования и концентрацию церия (IV) в конечной точке титрования. Ответ: ПТ=-0,42%; с=1,05 • 10"4 М.

16. Рассчитайте погрешность титрования раствора железа (II) Раствором К2Сг207 в среде 1,0 М H2SO4с дифениламином в качестве

индикатора (£^'d=0,76 В): а) в отсутствие Н3РО4; б) в присутствии Н3РО4 в условиях существования комплекса FeH2PO4+ (lg/J=3,56) aHlpo4=7,6 10-3. Ответ: а) -4,2%; б) -1,9 1(Г3%.

17. Раствор железа (II) титруют раствором К2Сг207 при рН 1,0 с фенилантраниловой кислотой в качестве индикатора (E^d==1,08 В). Рассчитайте отношение концентраций ионов Fe(III) и Fe(II) в конечной точке титрования. Ответ: 1,74' 105.

18. Рассчитайте минимальную разность потенциалов, при которой будет наблюдаться скачок на симметричной кривой титрования (ni=n2) при погрешности +1%. Ответ: 0,44 В.

19. Вычислите погрешность титрования раствора КМпО4 раствором Fe(II) при рН 0, если потенциал в конечной точке титрования равен 0,91 В. Полученный результат сравните с погрешностью титрования, когда раствор КМпО4 прибавляется к раствору желе-за(И). Ответ: +0,44%; -0,44%.

20. Раствор ванадия (III) с концентрацией 0,1000 М титруют 0,1000 М раствором К2Сг2О7 при рН 1,0. Рассчитайте потенциал, при котором степень оттитрованности раствора равна 1,001. Ответ: 1,17 В.

21. Раствор олова (II) титруют раствором ванадия (V) в присутствии 1,0 М НС1 по реакции

SnCl|- +2VOJ+4Н+ +2СГ=SnCir+2VO2++H2O

Рассчитайте потенциал, при котором погрешность титрования будет больше +1%. Ответ: £>0,90 В.

22. Для определения нитробензола к 70,00 мг пробы прибавили 35,00 мл 0,1000 М раствора TiCl3. После завершения реакции

C6H5NO2 + 6Ti3+ +4H2O=C6H5NH2 + 6TiO2+ +6H +

избыток TiCl3оттитровали при рН 0. При этом израсходовали 10,00 мл 0,0500 М раствора FeCl3- Рассчитайте: а) массовую долю (%) нитробензола (мол. масса 123,00) в пробе; б) погрешность титрования Ti(III). Ответ: а) 87,85%; б) -0,04%.

Вопросы

1. Назовите факторы, влияющие на величину скачка на кривой окислительно-восстановительного титрования.

2. Назовите способы фиксирования конечной точки в окислительно-восстановительном титровании.

3. Выведите уравнение для расчета интервала потенциалов перехода окраски окислительно-восстановительных индикаторов.

4. На одномфисунке изобразите кривые титрования 0,1 М раствора Fe(II) при рН 0 раствором: a) Ce(IV) и б) КМпО4 и укажите положение точек эквивалентности.

5. Назовите первичные стандартные вещества в перманганато-метрии, укажите их факторы эквивалентности и напишите соответ-

fствующие полуреакции.

' б. Назовите первичные стандартные вещества в иодометрии, укажите их факторы эквивалентности и напишите соответствующие полуреакции.

к 7. Напишите реакции, используемые для стандартизации раствора тиосульфата натрия.

8. Назовите причины неустойчивости раствора тиосульфата натрия и напишите уравнения соответствующих реакций.

9. Какие приемы используют для стабилизации раствора тиосульфата натрия?

10. Назовите причину неустойчивости раствора перманганата калия и напишите уравнение соответствующей реакции.

11. Какие приемы используют для стабилизации раствора перманганата калия?

12. Укажите и поясните условия, которые необходимо соблюдать при титровании оксалата натрия раствором перманганата калия?

13. Назовите окислители и восстановители, используемые для предварительного окисления и восстановления определяемых веществ.

14. Назовите компоненты «защитной смеси» Рейнгарда — Циммермана и объясните действие каждого из них при перманганатоме-трическом определении Fe(II) в присутствии хлорид-ионов.

15. Почему бихроматометрическое определение железа(П) целесообразно проводить в присутствии фосфорной кислоты?

16. Укажите и поясните условия иодометрического определения Cu(II).

17. Укажите и поясните условия иодометрического определения арсенат- и арсенит-ионов.

18. Напишите реакции, протекающие до и после точки эквивалентности, при титровании раствора восстановителя броматом калия.

19. На чем основан способ фиксирования конечной точки титрования в броматометрии?

20. Приведите примеры практического применения броматомет-рического титрования.