35.1. Написать молекулярные и ионные уравнения трех реакций, позволяющих обнаружить в растворе ионы SO42−.
35.2. Какие вещества можно взять при выполнении следующих реакций:
2Ag+ + S2− = Ag2S↓;
Ba2+ + CO32− = BaCO3↓;
2H+ + CO32− = H2O + CO2↑.
35.3. Написать молекулярные и ионные уравнения трех реакций образования сульфатов бария, кальция и свинца.
35.4. При анализе раствора под действием раствора нитрата серебра выпал белый осадок. О присутствии каких анионов может это свидетельствовать? Привести молекулярное и ионное уравнения соответствующей реакции.
35.5. Написать молекулярные и ионные уравнения трех реакций, позволяющих обнаружить в растворе ионы CO32−.
35.6. Написать молекулярные и ионные уравнения реакций взаимодействия раствора нитрата бария с раствором, содержащим ионы CO32−, PO43−, SO42−.
35.7. Под действием нитрата серебра на исследуемый раствор образуется черный осадок. О присутствии каких анионов может это свидетельствовать? Привести молекулярное и ионное уравнения соответствующей реакции.
35.8. Какие вещества можно взять при выполнении следующих реакций:
а) Zn2+ + S2− = ZnS↓; б) 2Ag+ + CrO42− = Ag2CrO4↓;
в) 2H+ + SO32− = SO2↑ + H2O.
35.9. При анализе раствора установлено, что образуется желтый осадок под действием и раствора нитрата бария, и раствора нитрата серебра. Какой анион может присутствовать в растворе? Привести молекулярные и ионные уравнения соответствующих реакций.
35.10. Написать молекулярные и ионные уравнения трех реакций, с помощью которых можно открыть ионы S2−.
35.11. Какие из перечисленных реактивов можно использовать для качественного определения карбонат-ионов: нитрат серебра, нитрат натрия, нитрат бария? Написать молекулярные и ионные уравнения реакций.
35.12. Каким реактивом можно обнаружить в растворе ионы хлора и брома? Привести молекулярные и ионные уравнения соответствующих реакций.
35.13. Какой из перечисленных реактивов можно использовать для качественного определения сульфит-ионов: нитрат калия, нитрат натрия, нитрат бария? Написать молекулярное и ионное уравнения реакции.
35.14. При добавлении раствора кислоты к анализируемому раствору наблюдается выделение газа. Какие анионы могут содержаться в растворе? Привести уравнения соответствующих реакций.
35.15. Какой из перечисленных реактивов можно использовать для качественного определения сульфат-ионов: нитрат калия, нитрат натрия, нитрат бария? Написать молекулярное и ионное уравнения реакции.
35.16. При анализе раствора установлено, что под действием раствора нитрата бария образуется белый осадок, а при взаимодействии раствора с подкисленным раствором перманганата калия наблюдается его обесцвечивание. Какие анионы могут присутствовать в растворе? Привести уравнения соответствующих реакций.
35.17. Какой из перечисленных анионов можно обнаружить с помощью подкисленного раствора перманганата калия: нитрат-, сульфат-, карбонат-, сульфид-ионы? Написать уравнение соответствующей реакции.
35.18. При анализе раствора установлено, что при взаимодействии с нитратом серебра образуется черный осадок, а под действием подкисленного раствора перманганата калия наблюдается обесцвечивание раствора. Какой анион может присутствовать в растворе? Привести уравнения соответствующих реакций.
35.19. Какие вещества можно взять при выполнении следующих реакций:
а) Fe3+ + 3SCN− = Fe(SCN)3; б) Ag+ + I− = AgI↓; в) Sr2+ + SO42− = SrSO4↑.
35.20. На наличие какого иона указавает выделение газа при добавлении сильной кислоты в исследуемый раствор: Cl−, NO3−, CO32−? Написать молекулярное и ионное уравнения реакции.
Количественный анализ
Теоретическое введение
Количественный анализ − совокупность методов, с помощью которых определяют содержание (массы, концентрации и т.п.) или количественные соотношения компонентов в анализируемом образце.
Все методы количественного анализа делятся на две большие группы: инструментальные и химические, в основе которых лежит химическая реакция. К химическим методам относятся гравиметрические и титриметрические методы анализа.
Гравиметрический анализ состоит в определении массы и содержания какого-либо элемента, иона или химического соединения в анализируемом объекте. Определяемый компонент осаждают из раствора в виде какого-либо малорастворимого соединения, которое затем отделяют от раствора.
Титриметрические методы анализа основаны на измерении объема раствора реагента с точно известной концентрацией, затраченного на взаимодействие с определенным объемом анализируемого вещества. Раствор, концентрация которого (обычно титр раствора) точно известна, называется титрованным. Титром называется масса вещества, содержащегося в 1мл (см3) титрованного раствора. Определение проводят способом титрования, т.е. постепенного приливания титрованного раствора к раствору анализируемого вещества, объем которого точно измерен. Титрование прекращается при достижении точки эквивалентности, т.е. достижения эквивалентности реагента титруемого раствора и анализируемого компонента.
Одной из разновидностей титриметрического анализа является окислительно-восстановительное титрование, суть которого заключается в титровании раствора восстановителя титрованным раствором окислителя или в титровании раствора окислителя титрованным раствором восстановителя.
Определение железа и его соединений основано на титровании раствора, содержащего ионы Fe2+ (восстановителя), раствором перманганата калия (окислителя) известной концентрации. Реакция протекает по уравнению
2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8H2O.
Примеры решения задач
Пример 36.1. Вычислить молярную массу эквивалентов и эквивалент KCrO2 как восстановителя, если KCrO2 окисляется до K2CrO4.
Решение. При окислении KCrO2 степень окисления хрома повышается с +3 до +6. Молярная масса эквивалентов восстановителя равна частному от деления молярной массы восстановителя на число отданных электронов:
М эк (KCrO2) = 123 / 3 = 41 г/моль; эквивалент KCrO2 равен ⅓ KCrO2.
Пример 36.2. Найти нормальность раствора NaOH, если нa титрование 20 мл 0,1 н. раствора щавелевой кислоты израсходовано 21мл NaOH.
Решение. Поскольку вещества взаимодействуют в эквивалентных количествах, то можно записать н.к ∙ V к = н.щ ∙ V щ
где н.к. – нормальность раствора кислоты, V к − объем кислоты; н.щ – нормальность раствора щелочи, V щ – объем щелочи. Следовательно, нормальность NaOH равна н.щ = н.к.∙ V к / V щ = 0,1∙20 / 21 = 0,952.
Таким образом, для титрования был использован 0,952 н. раствор NaOH.
