103 Навеска кальцита 1 5780 г растворена в 50 00 мл соляной кислоты (Т=0

103. Навеска кальцита 1,5780 г растворена в 50,00 мл соляной кислоты (Т=0,04000). По окончании реакции раствор переведен в мерную колбу на 500,0 мл и доведен до метки. На титрование 50,00 мл полученного раствора расходуется 23,45 мл раствора NaOH (Т=0,00400). Вычислить массовое содержание СаСО3 в образце (в %).

CaCO3 + 2HCI = CaCl2 + H2O + CO2
CaCl2 + 2NaOH = Ca(OH)2 + 2NaCl

Вычислим молярную концентрацию раствора NaOH:
m = V*T=23.45*0.00400=0.09380 г
С = mn/V = 0.09380г40гмоль/0,02345л=0,1000 М.
По закону эквивалентов:
С1V1 = C2V2
Выразим концентрацию хлорида кальция:
С = С1V1V2= 0.1000*23.4550.00 = 0.04690 M
Найдем количество хлорида кальция:
n = Cm*V = 0.04690*0.05 = 0.002345 моль.
Найдем количество вещества соляной кислоты:
n = T*VM = 0.0400*50.0036.5=0.0548 моль.
По уравнению реакции видим, что nCaCl2 = nCaCO3 = 12nHCl = 0.002345 моль.
Соляная кислота взята в избытке, находим массу карбоната кальция:
mCaCO3 = 0.002345 моль* 100г/моль = 0,2345г
Найдем массовое содержание карбоната кальция в кальците:
W =0.23451.5780*100%=14.86

113. Для установки титра раствора NaOH навеска в 0,4826 г янтарной кислоты растворена в мерной колбе на 200,0 мл. На титрование 20,00 мл полученного раствора расходуется 21,05 мл раствора NaOH. Определить: а) нормальность NaOH;б) K(NaOH); в) T(NaOH/H2SO4).
Найдем концентрацию янтарной кислоты:

С = mn/V = 0.4826г118гмоль/0,2000л=0,0008179 М.
По закону эквивалентов:
С1V1 = C2V2
Выразим концентрацию гидроксида натрия:
С = С1V1V2= 0,0008179*20,0021,05 = 0.0007771 M = 0,0007771н.
К(В) = Нпракт./Нтеор = 0,00077710,0008179=0,9501

T(NaOH) = 0,0007771*40/1000 = 0,00003108 г/мл
T(В/А) = 0,4826/21,05 = 0,02292 г/мл.

63. Рассчитать растворимость CdC2O4 в воде и в 0,03 М растворе K2C2O4
В воде:
Наудем величину ПР из справочника – 1,8*10-8
CdC2O4 ↔Сd2+ + C2O42-
ПР = [Сd2+]*[ C2O42-], выразим растворимость как s = [Сd2+] = [ C2O42-], тогда
ПР = s*s = s2
S = ПР= √1,8*10-8 = 1,34*10-8 моль/л.
В оксалате калия:
K2C2O4 ↔ 2К+ + C2O42-, [ C2O42-] = 0,03М, тогда ПР = [Сd2+]*0,03 = s*0.03
S = ПР/0,03 = 6*10-7 моль/л.

3. Микрокристаллоскопическая реакция открытия ионов Ва2+ с раствором серной кислоты удается с объемом раствора 0,001 мл. Предельное разбавление равно 20 000 мл/г. Вычислить открываемый минимум?
m = 0.001*10620000=0.005мг.
53. К 20 мл 0,2 М раствора уксусной кислоты добавлено 5 мл 0,3 М раствора гидроксида натрия. Вычислить рН полученной смеси.

СН3СООН + NaOH = СН3СООNa + H2O
Найдем количества реагирующих веществ и образующейся соли.
nCH3COOH = Cm*V = 0.2*0.02 = 0.004 моль.
nNaOH = Cm*V = 0.3*0.005 = 0.0015 моль.
n СН3СООNa = nNaOH = 0.0015 моль.
Vр-ра = 20+5 = 25 мл.
С СН3СООNa = 0,0015/0,025 = 0,06 М.
nCH3COOH = 0,004-0,0015 = 0,0025 моль
СCH3COOH = 0,0025/0,025 = 0,1 М.
В результате реакции образовался ацетатный буфер. рК CH3COOH = 4,76.
рН = рКа + logСсолиСкислоты= 4,76 + log0,060,1= 4,54.
93. Вычислить фактор пересчета для вычисления массы HF, определяемого по схеме: HF SYMBOL 174 f «Symbol» s 14® CaF2 SYMBOL 174 f «Symbol» s 14® CaSO4.
F =MHF2MCaSO4= 202*136=0.074

13. Написать качественные реакции обнаружения ионов в растворе с помощью группового, специфического или избирательного реагента, указав аналитический сигнал: Na+, Pb2+, Ca2+, Ni2+, S2O32-
Реакции Na+-ионов.
Реакция с цинкуранилацетатом (фармакопейная). Цинкуранилацетат (раствор Zn(UO2)3(CH3COO)8 в разбавленной уксусной кислоте) образует с ионами натрия желтый осадок натрийцинкуранилацетата тетраэдрической и октаэдрической формы:
 Na+ + Zn(UO2)3(CH3COO)8 + CH3COO- + 9H2O →  NaZn(UO2)3(CH3COO)9 × 9H2O↓
Реакции Ca2+-ионов.
1. Реакция с оксалатом аммония (фармакопейная).  Оксалат аммония (NH4)2C2O4 образует с ионами кальция белый осадок оксалата кальция, растворимый в минеральных кислотах, но не растворимый в уксусной кислоте:
 Ca2+ + C2O42-  →  CaC2O4↓                                                                                  
 Выполнение реакции. В пробирку помещают 2-3 капли раствора соли кальция (не следует брать насыщенный раствор сульфата кальция!!!) и добавляют 2-3 капли раствора оксалата аммония. Наблюдают образование белого кристаллического осадка.
Реакции мешает присутствие ионов Ba2+ , Sr2+ и Mg2+, дающие аналогичные осадки.
2. Микрокристаллоскопическая реакция. Основана на образовании катионами кальция с сульфат-ионами кристаллов гипса CaSO4×2H2O игольчатой формы:
 Ca2+ + SO42- + 2H2O → CaSO4×2H2O↓                                                         
 Выполнение реакции. На предметное стекло помещают 1 каплю раствора соли кальция, добавляют 1 каплю 2 н. раствора H2SO4 и осторожно нагревают на плитке до появления белой каемки на границекапли. Затем наблюдают под микроскопом образовавшиеся крупные кристаллы гипса CaSO4×2H2O игольчатой формы, в виде сросшихся пучков.
Реакции мешает присутствие ионов Ba2+ и Sr2+, образующие белые осадки сульфатов бария и стронция.
Реакции Ni2+-ионов.
Водные растворы солей никеля имеют зеленую окраску.
1. Реакция с диметилглиоксимом (реактив Чугаева).  Диметилглиоксим образует с ионами никеля внутрикомплексное соединение окрашенное в ярко-красный цвет:
              Выполнение реакции. 2-3 капли раствора соли никеля помещают в пробирку, добавляют 4-5 капель 6 М раствора NH4OH и 1-2 капли спиртового раствора диметилглиоксима. Наблюдают образование ярко-красного осадка.
Обнаружению ионов никеля по этой реакции мешают ионы Fe2+, которые с диметилглиоксимом образуют растворимый комплекс красного цвета. Для устранения мешающего действия ионов железа(II) их окисляют пероксидом водорода до Fe3+.  
 Реакции Рb2+-ионов.
Водные растворы солей свинца бесцветны.
1. Реакция с иодид-ионами (фармакопейная). Иодид-ионы I- образуют с ионами свинца желтый осадок иодида свинца:
 Рb2+ + 2I- → РbI2↓                                                                                        
Осадок PbI2 растворяется при нагревании в воде, в растворе уксусной кислоты, а в избытке иодид-иона образует растворимый тетраиодомплекс:
 РbI2 + 2I- → [PbI4]2-                                                                                      
 Выполнение реакции. 2-3 капли раствора нитрата свинца помещают в пробирку и добавляют 1-2 капли раствора иодида калия. Наблюдают образование желтого осадка.
Затем прибавляют 8-10 капель воды и 8-10 капель 2 М раствора уксусной кислоты  и  смесь нагревают на водяной бане до растворения осадка. Быстро охлаждают пробирку с раствором под струей холодной воды и наблюдают выпадение осадка иодида свинца в виде блестящих золотистых кристаллов («золотой дождь»).
2. Реакция с хроматом калия. Хромат калия K2CrO4 с ионами свинца в нейтральной или  слабокислой среде образует желтый осадок хромата свинца:
 Pb2+ + CrO42- → PbCrO4↓                                                                            
 Выполнение реакции. 2-3 капли раствора нитрата свинца помещают в пробирку и добавляют 1-2 капли раствора хромата калия. Наблюдают образование желтого осадка.
Обнаружение S2O32- -иона.
При добавлении раствора AgNO3к исследуемому раствору происходит постепенное почернение образовавшегося вначале белого осадка.
Добавление H2SO4 сопровождается выделением элементарной серы и двуокиси серы.
Добавление нейтрального раствора HgCI2 вызывает реакцию обменного разложения, протекающую с образованием свободной кислоты и черного осадка HgS.

23. Как открыть ион бария из смеси катионов S-элементов? На чем основано его открытие?
В смесь катионов S-элементов будут входить ионы щелочных и щелочно-земельных металлов I и II групп. Ион бария относится к II группе.
Для отделения катионов II аналитической группы от катионов I аналитической группы используют групповой реагент – карбонат аммония(рН=9). Образуются осадки катионов II группы – карбонаты. Осадок растворяют в 2М растворе уксусной кислоты, и определяют наличие катионов бария.
Реакция с дихроматом калия.  Дихромат калия K2Cr2O7 образует с ионами бария желтый осадок BaCrO4. В водном растворе дихромата имеется небольшое количество ионов CrO42-, возникающих в результате равновесия:              
 Cr2O72- + H2O ↔ 2HCrO4- ↔ 2H+ + 2CrO42-
 При рН = 5 концентрация ионов CrO42- достаточна для того, чтобы произведение растворимости для BaCrO4 оказалось превышенным, и реакция протекает по уравнению:
 2Ba2+ + Cr2O72- + H2O  →  2BaCrO4↓ + 2H+                                                         
В результате реакции в растворе накапливаются ионы водорода, что препятствует сдвигу равновесия вправо. Чтобы добиться полного осаждения хромата бария, к раствору следует добавить избыток ацетата натрия. Ацетат-ионы связывают ионы водорода в слабую уксусную кислоту (СН3СОО- + Н+ ↔ СН3СООН), которая с избытком CH3COONa образует ацетатную буферную смесь, поддерживающую  слабокислую среду с рН = 5.
В этих условиях ионы Sr2+ и Ca2+  не образуют осадков хроматов и обнаружению Ba2+ не мешают. Реакция также используется для отделения катионов стронция и кальция от ионов бария.

33. Составить схемы разделения ионов:
Катионы Анионы
K+, Ag+, Zn2+, Bi3+, Hg2+ S2O32-, Cl–, SO32-
Качественная реакция на сульфит-ионы
Качественная реакция на сульфит-ионы – реакция с растворимой солью бария. Возьмем растворы сульфита натрия и добавим в пробирки раствор хлорида бария.
BaCl2 + Na2SO3 = BaSO3↓ + 2NaCl
При добавлении раствора азотной кислоты осадок сульфита бария растворяется.
BaSO3+ 2HNO3 = Ba(NO3 )2 +SO2 ↑ +H2O

Обнаружение S2O32- -иона в присутствии SO32- -иона.
При добавлении раствора AgNO3к исследуемому раствору происходит постепенное почернение образовавшегося вначале белого осадка.
Добавление H2SO4 сопровождается выделением элементарной серы и двуокиси серы.
Добавление нейтрального раствора HgCI2 вызывает реакцию обменного разложения, протекающую с образованием свободной кислоты и черного осадка HgS.
Сl−- ион
Нитрат серебра, AgNO3, образует с Cl- ионом белый творожистый осадок AgCl
NaCl + AgNO3 → AgCl↓ + NaNO3 Cl− + Ag+ → AgCl↓ белый как и AgI и AgBr, нерастворимый в HNO3, но в отличие от них, легко растворяющийся в NH3 и (NH4)2CO3.
По сероводородной классификации все катионы делят на пять аналитических
  

535940119380

Разделение начинают с выделения пятой аналитической группы действием хлористоводородной кислоты (групповой реагент на пятую аналитическую группу), в результате чего образуется нерастворимый в кислотах осадок хлоридов серебра, свинца и ртути(I).В нашем случае в осадок выпадет хлорид серебра.
Групповым реагентом на четвертую аналитическую группу является сероводород, который пропускают через подкисленный (рН = 0,5) раствор, содержащий катионы I-IV аналитических групп. При этом в осадок выпадают сульфиды меди, кадмия, висмута, ртути(II), сурьмы(III,V) и мышьяка(III,V), которые не растворяются в минеральных кислотах, но хорошо растворимы вHNO3 (кроме HgS, который растворяют в «царской водке» – смесь конц. HCl и HNO3).
Катионы третьей аналитической группы выделяют из раствора действием сульфида аммония (групповой реагент на третью аналитическую группу) в присутствии аммонийной буферной смеси (pH = 9). При этом образуются малорастворимые гидроксиды алюминия и хрома, а также сульфиды железа(III,II), кобальта, никеля, марганца и цинка, растворимые в разбавленных минеральных кислотах, например, в HCl (за исключением CoS и NiS, для растворения которых необходимо добавление окислителя, например, Н2О2).
На оставшиеся в растворе катионы первой и второй группы действуют раствором карбоната аммония (групповой реагент на вторую аналитическую группу) при рН = 9, в результате чего в осадок выпадают карбонаты катионов второй аналитической группы – бария, стронция и кальция, хорошо растворимые в кислотах, в том числе и уксусной.
После отделения карбонатов второй группы в растворе остаются катионы аммония, натрия, калия и магния, относящиеся к первой аналитической группе и не имеющие группового реагента.
Сульфиды подгруппы меди CuS, CdS, Bi2S3 имеют преобладающий основной характер легко растворяются в разбавленнойHNO3, обладающей сильными окислительными свойствами:
 3CuS + 2NO3- + 8H+ → 3Cu2+ + 3S↓ + 2NO↑ + 4H2O                                                     
3CdS + 2NO3- + 8H+ → 3Cd2+ + 3S↓ + 2NO↑ + 4H2O                                                      
 Bi2S3 + 2NO3- + 8H+ → 2Bi3+ + 3S↓ + 2NO↑ + 4H2O                                                     
 Сульфид ртути HgS по своим свойствам занимает промежуточное положение между сульфидами подгруппы меди и подгруппы мышьяка. При этом он не растворим не только в HCl, но и в HNO3, так как имеет очень малое значение произведения растворимости –  KS(HgS) = 6×10-52. Полностью сульфид ртути растворяется в «царской водке» (смесь концентрированных HNO3 и HCl в соотношении 1 : 3), которая обладает сильными окислительными и комплексообразующими свойствами:
 3HgS + 2HNO3 + 12HCl → 3H2[HgCl4] + 3S↓ + 2NO↑ + 4H2O                                   

43. Какие реакции и в какой последовательности будут протекать, если смесь солей AgCl, AgBr, AgI обработать водным раствором аммиака?
Катионы серебра образуют с галогенид-ионами (Cl-, Br-, I-) нерастворимые в азотной кислоте осадки – AgCl(белый), AgBr (бледно-желтый) и AgI (желтый) соответственно.
Осадок AgCl полностью растворяется в водном растворе аммиака (NH4OH) с образованием аммиачного комплекса[Ag(NH3)2]+. В отличие от хлорида серебра, бромид серебра незначительно растворим в растворе аммиака, а AgI не растворяется в NH4OH.
73. Какие преимущества имеет гомогенный осадитель СО(NH2)2 по сравнению с аммиаком при осаждении гидроксида железа (III)? Мочевина в водном растворе разлагается с образованием аммиака и углекислого газа, а значит осаждение полностью проходит в объеме раствора, в то время как аммиак приходится пропускать через раствор для осаждения.

83. Составьте схему гравиметрического определения серы в руде.
Серу в руде определяют по ГОСТ 32599.1-2013, поэтому не будем изобретать велосипед, возьмем основные положения из него.
Разложение спеканием.
Навеску руды, взвешенную с точностью 0,0002г, помещают в обработанный фарфоровый тигель, перемешивают со смесью для спекания(Na2CO3 и KMnO4 в соотношении 1:1), уплотняют и сверху опять засыпают смесь для спекания.
Тигель помещают в холодную муфельную печь, нагревают до температуры 8000С в течение 30 минут. После охлаждения тигель помещают в стакан вместимостью 400 мл, приливают 150 мл горячей воды и нагревают до полного выщелачивания спека. Раствор нагревают до кипения и приливают небольшими порциями при перемешивании 15 мл хлористого бария, нагретого до температуры около 1000С. Раствор с осадком кипятят от 5 до 10 минут, накрывают часовым стеклом и оставляют на 12 часов при комнатной температуре.
Раствор фильтруют через двойной фильтр, промывают стакан с осадком промывной жидкостью, количественно переносят осадок на фильтр. Фильтр с осадком помещают в прокаленный и взвешенный платиновый тигель, сушат, озоляют без воспламенения. Охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание повторяют до постоянной массы.
Массовую долю серы вычисляют по формуле:
Х,% = [м1-м2-м3-м40,1374*К*100]м

м1 –масса платинового тигля с осадком сернокислого бария, г
м2 — масса платинового тигля, г
м3 — масса платинового тигля с осадком сернокислого бария холостого опыта, г
м4 — масса платинового тигля с осадком холостого опыта, г
м – масса навески пробы, г
К – коэффициент пересчета массовой доли серы на ее массовую долю в сухом материале.
К = 100100-W, где W – массовая доля гигроскопической влаги в нализируемой пробе

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

16 − четыре =

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock detector