РОЗДІЛ 2. Розрахункові задачі
2.1. Обчислення молярних мас еквівалентів
В задачах 1...24 завдання 2.1 обчислити молярні маси еквівалентів і еквівалент в реакціях повної нейтралізації наступних речовин:
Варіанти
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
HNO3
|
NaOH
|
Ca(OH)2
|
H2SO4
|
Na2CO3
|
NH3
|
Na2B4O7∙10H2O
|
К2SO4
|
Варіанти
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
КНSO4
|
NaHS
|
H3PO3
|
NaНCO3
|
N2O5
|
H2C2O4
|
SO2
|
Ba(OH)2
|
Варіанти
|
17
|
18
|
19
|
20
|
21
|
22
|
23
|
24
|
H3PO4
|
K2O
|
Н2CO3
|
SO3
|
Na2CO3
|
NaH2PO4
|
СН3СООН
|
ВаО
|
2.2 Розрахунок кількості речовини
В задачах 1...24 завдання 2.2 розрахувати кількість речовини, яка необхідна для нейтралізації заданої кількості іншої речовини
№
|
Речовина кількість якої необхідно розрахувати
|
Речовина, яку нейтралізують та її маса, г
|
№
|
Речовина кількість якої необхідно розрахувати
|
Речовина, яку нейтралізують та її маса, г
|
1
|
HCl
|
4,33 г Na2C2O4
|
13
|
HCl
|
76,65 г ВаО
|
2
|
HNO3
|
5,3 г Na2CO3
|
14
|
NaOH
|
4 г SO3
|
3
|
Na2B4O7∙10H2O
|
3,62 гHCl
|
15
|
KOH
|
2,2 г CO2
|
4
|
HCl
|
0,2 гСаО
|
16
|
HNO3
|
6,9 г K2CO3
|
5
|
NaOH
|
6,3 г СН3СООН
|
17
|
Na2B4O7∙10H2O
|
7,3 г HCl
|
6
|
HNO3
|
3,1 г Na2O
|
18
|
HCl
|
2,0 г MgO
|
7
|
HCl
|
4,7 г K2O
|
19
|
NaOH
|
49 г H3PO4
|
8
|
HNO3
|
22,6 г Ba(OH)2∙8Н2О
|
20
|
КОН
|
8,2 г Н3РО3
|
9
|
КОН
|
0,49 г H2SO4
|
21
|
NaOH
|
9,8 г H2SO4
|
10
|
NaOH
|
5,4 г N2O5
|
22
|
HCl
|
10,6 гNa2CO3
|
11
|
HCl
|
11,2 г СаО
|
23
|
HNO3
|
12,4 г Na2O
|
12
|
HNO3
|
14,8 г Са(ОН)2
|
24
|
Na2B4O7∙10H2O
|
7,3 г HCl
|
2.3. Розрахунки під час приготування робочих розчинів
№
|
Умова
|
1
|
Із 5,3 г Na2CO3 приготували 1 дм3 розчину. Для цього розчину обчисліть молярну концентрацію, нормальність і титр
|
2
|
Титр розчину H2SO4 дорівнює 0,0049 г/см3. Обчислити для цього розчину молярну і нормальну концентрації
|
3
|
Титр розчину HNO3 дорівнює 0,0063 г/см3. Обчислити для цього розчину молярну концентрацію і титр HNO3 по СаО (Т HNO3/СаО).
|
4
|
Титр розчину HСl дорівнює 0,007300 г/см3. Обчислити для цього розчину молярну концентраціїю Т HCl/Na2О
|
5
|
Яку масу (100% NaOH) лугу необхідно взяти для приготування 1 дм3 розчину з титром 0,004000 г/ см3?
|
6
|
Яку наважку Na2CO3 необхідно взяти для приготування 1 дм3 розчину з титром 0,005300 г/ см3?
|
7
|
Яку наважку бури (Na2B4O7∙10H2O) необхідно взяти для приготування 0,5 дм3 0,1 М розчину?
|
8
|
Скільки розчину HCl густиною 1,1 г/см3 (20,39%-на HCl) необхідно взяти для приготування 1 дм3 0,2 М розчину
|
11
|
Скільки розчину HNO3 густиною 1,1 г/см3 (17,58%-на HNO3) необхідно взяти для приготування 1 дм3 0,5 М розчину
|
12
|
Скільки розчину H2SO4 густиною 1,1 г/см3 (14,73%-на H2SO4) необхідно взяти для приготування 2 дм3 0,1 М розчину
|
13
|
Скільки розчину HCl густиною 1,15 г/см3 (30,14%-на HCl) необхідно взяти для приготування 1 дм3 з Т(HCl) = 0,003650 г/см3
|
14
|
Скільки розчину HNO3 густиною 1,15 г/см3 (21,48%-на HNO3) необхідно взяти для приготування 1 дм3 з Т(HNO3) = 0,006300 г/см3
|
15
|
Скільки розчину H2SO4 густиною 1,15 г/см3 (21,38%-на H2SO4) необхідно взяти для приготування 1 дм3 з Т(H2SO4) = 0,004900 г/см3
|
16
|
До якого об’єму необхідно розбавити 1 дм3 0,2 М розчину HNO3, щоб отримати розчин з Т(HNO3) = 0,006300 г/см3
|
17
|
До якого об’єму необхідно розбавити 1 дм3 0,5 М розчину HCl, щоб отримати розчин з Т(HCl) = 0,003650 г/см3
|
18
|
Який об’єм води необхідно добавити до 0,5 дм3 0,2 М розчину HCl, щоб отримати розчин з Т(HCl) = 0,007300 г/см3
|
19
|
Який об’єм води необхідно добавити до 0,5 дм3 0,5 М розчину HNO3, щоб отримати розчин з Т(HNO3) = 0,006300 г/см3
|
20
|
До якого об’єму необхідно розбавити 0,5 дм3 0,5 М розчину H2SO4, щоб отримати розчин з Т(H2SO4) = 0,004900 г/см3
|
21
|
Скільки 2 М розчину HCl необхідно добавити до 1 дм3 0,15 М розчину HCl, щоб отримати 0,2 М розчин?
|
22
|
Скільки 1 М розчину СН3СООН необхідно добавити до 1 дм3 0,15 М розчину СН3СООН, щоб отримати 0,2 М розчин?
|
23
|
Скільки 2 М розчину HNO3 необхідно добавити до 0,5 дм3 0,12 М розчину HNO3, щоб отримати 0,15 М розчин?
|
24
|
Скільки 2 М розчину H2SO4 необхідно добавити до 0,5 дм3 0,1 М розчину H2SO4, щоб отримати 0,2 н розчин?
|
2.4 Розрахунки результатів аналізу. Пряме титрування
№
|
Умова
|
1
|
Обчислити молярну концентрацію розчину HNO3, якщо на титрування 0,2500 г хімічно чистого Na2CO3 витратили 20,50 см3 цього розчину
|
2
|
Обчислити молярну концентрацію розчину HCl якщо на титрування 15,00 см3 його витратили 10,00 см3 0,3 М розчину NaOH
|
3
|
Обчислити титр розчину NaOH, якщо на титрування 10,00 см3 його витратили 12,00 см3 0,1 М розчину HCl
|
4
|
Обчислити титр розчину HCl, якщо на титрування 10,00 см3 його витратили 12,00 см3 розчиу NaOH з титром 0,004000 г/см3
|
5
|
Обчислити титр і молярну розчину HNO3, якщо на титрування його 15,00 см3 витратили 10 см3 0,1 М розчину КОН
|
6
|
Наважку Na2CO3 0,5300 г розчинили в мірній колбі, місткістю 250 см3; 25,00 см3 цього розчину відтитрували 24,50 см3 розчину HCl за присутності метилового оранжевого. Обчислити нормальну концентрацію розчину карбонату натрію і молярну концентрацію розчину HCl
|
7
|
Розчиненням наважки кристалогідрату тетраборату натрію (Na2B4O7∙10H2O) 0,6227 г у воді приготували 200 см3 розчину; 20 см3 цього розчину відтитрували 19,5 см3 розчину HCl. Обчислити нормальність розчину Na2B4O7 і молярну концентрацію HCl
|
8
|
На титрування 20 см3 розчину Ва(ОН)2 витратили 15,00 см3 0,2 М розчину HCl. Обчислити нормальність Ва(ОН)2 і титр.
|
9
|
Розчин оцтової кислоти, об’ємом 25,00 см3 нейтралізували 20,00 см3 0,15 М розчину КOH. Обчислити молярну концентрацію і титр розчину оцтової кислоти.
|
10
|
Обчислити масу HNO3 в 10 см3 її розчину, якщо на титрування цього розчину витратили 12,50 см3 1,0100 М розчину NaOH
|
11
|
Обчислити масу Na2CO3 в 20 см3 розчину, якщо на титрування цього розчину витратили 15,75 см3 0,1010 М розчину HCl
|
12
|
Обчислити масову частку Na2CO3 у зразку технічної соди, якщо наважка зразка масою 0,2005 г і на титрування її витратили 20,00 см3 0,1010 М розчину HC
|
13
|
Обчислити масову частку Na2O у зразку технічного NaOH, якщо наважку зразка 0,1545 г відтитрували 15,25 см3 0,101 М розчину HCl.
|
14
|
Обчислити масову частку індиферентних домішок у зразку технічної азотної кислоти, якщо наважку її 1,000 г відтитрували 25,00 см3 КОН; Т(КОН) = 0,01120 г/см3
|
15
|
Наважку оцтової кислоти 1,0000 г розчинили в мірній колбі, місткістю 200 см3. На титрування 20 см3 цього розчину витратили 15,50 см3 розчину NaOH; Т(NaOH) = 0,004088 г/см3. Обчислити масову частку СH3COOH у зразку
|
16
|
Для визначення масової частки вільних кислот у льняному маслі наважку його 0,5000 г розчинили в 20 см3 спиртово-етерної суміші, відтитрували 0,05 М розчином КОН за присутності фенолфталеїну. На титрування витратили 2,45 см3 КОН. Визначити масову частку кислот, якщо середня молярна маса кислот льняного масла дорівнює 274 г/моль
|
17
|
Визначити молярну масу монокарбонової кислоти, якщо відомо, що на титрування 0,1500 г її витратили 10,56 см3 0,05 М розчину КОН
|
18
|
Скільки 0,1056 М розчину КОН (в см3) необхідно добавити до 1,2000 г касторового масла для нейтралізації вільних кислот, масова частка яких складає 1,5%? Середня молярна маса кислот касторового масла дорівнює 295 г/моль
|
19
|
Для визначення вільних кислот (%) в милі наважку його 4,00 г розчинили за нагрівання зі зворотним холодильником в 200 см3 етанолу. Додали фенолфталеїн і титрували 0,0100 М розчином КОН, витративши 3,80 см3 цього розчину. Середня молярна маса кислот в милі складає 282 г/моль. Чому дорівнює масова частка вільних жирних кислот?
|
20
|
Для визначення вільних кислот в метанолі до 25 см3 досліджуваного зразка додали 25 см3 води і відтитрували 0,01 М розчином КОН за присутності фенолфталеїну. На титрування витратили 1,64 см3 цього розчину. Середня молярна маса кислот 50 г/моль. Визначити масову частку кислот. Густина метанолу 0,792 г/см3
|
21
|
В технічному етанолі вміст кислоти в перерахунку на оцтову не повинно перевищувати 10 мг/дм3. Який об’єм етанолу необхідно взяти для визначення кислот, щоб на титрування пішло 2 см3 0,01 М розчину КОН?
|
22
|
Який об’єм 0,09950 М розчину NaOH необхідно для нейтралізації домішок мурашиної кислоти у формаліні, наважка якого дорівнює 10,00 г? Масова частка кислоти складає 0,04%.
|
23
|
Вміст мурашиної кислоти у формальдегіді складає 0,025%. Яку наважку продукту необхідно взяти для аналізу, щоб на титрування витратилось не менше 1 см3 0,05 М розчину КОН?
|
24
|
Для визначення виісту основного продукту в солі α-нафтилоцтової кислоти наважку 0,7524 г розчинили в мірній колбі місткістю 500 см3. До 100 см3 отриманого розчину додали 10%-ну сірчану кислоту і вільну α-нафтилоцтову кислоту, що виділилась, тричі проекстрагували бензолом. Витяжки зібрали разом, бензол відігнали, кислоту розчинили у воді і відтитрували 12,63 см3 0,01200 М розчином КОН за присутності фенолфталеїну. Визначити масову частку кислоти. М(С11Н9СООК) = 224,3 г/моль
|
2.5. Розрахунки результатів аналізу. Зворотне титрування*
№
|
Умова
|
1
|
До розчину хлориду амонію, що аналізується додали 25,00 см3 розчину NaOH з Т(NaOH) = 0,004500 г/см3. Потім за допомогою кип’ятіння видалили із розчину аміак, а надлишок NaOH відтитрували 10,50 см3 розчину HCl з Т(HCl) = 0,003750 г/см3. Обчислити масу аміаку в аналізованому розчині.
|
2
|
Наважку азотної кислоти 1,0100 г перевели в розчин, що містить 25,00 см3 0,5020 М розчину NaOH. Надлишок NaOH, що залишився після реакції відтитрували 10,50 см3 0,1010 М HCl. Обчислити масову частку HNO3.
|
3
|
Наважку карбонату натрію масою 0,1054 г обробили 25,00 см3 0,20 М розчину HCl; надлишок кислоти відтитрували 25,40 см3 0,12 М розчину NaOH. Обчислити масову частку Na2CO3 у зразку.
|
4
|
До наважки хімічно чистого Na3PO4 0,1000 г додали 50,00 см3 0,20 н розчину H2SO4. На зворотне титрування надлишку кислоти з метиловим оранжевим витратили 15,00 см3 розчину NaOH. Визначити молярну концентрацію розчину NaOH.
|
5
|
Пробу солі амонію 1,0000 г обробили надлишком концентрованого NaOH. Аміак, що виділивсь, поглинули 50 см3 1,0510 М розчину HCl. Надлишок кислоти відтитрували 25,00 см3 розчину NaOH; Т(NaOH) = 0,042000 г/см3. Обчислити масову частку аміаку в пробі солі.
|
6
|
Обчислити величину наважки хімічно чистого СаСО3, якщо після обробки її 50,00 см3 0,2 М розчину HCl на титрування залишку кислоти було витрачено 10,00 см3 розчину NaOH. Встановлено, що на титрування 25,00 см3 NaOH витрачається 24,00 см3 HCl.
|
7
|
Наважку азотної кислоти 0,5050 г перевели в розчин, що містить 25,00 см3 0,2050 М розчину NaOH. Надлишок лугу, що залишився після реакції відтитрували 5,05 см3 0,2080 М розчину HCl. Обчислити масову частку N2O5 в наважці кислоти.
|
8
|
До розчину сульфату амонію додали 20,00 см3 розчину NaOH з Т(NaOH) = 0,008540 г/см3. За допомогою кип’ятіння видалили аміак, а надлишок NaOH відтитрували 7,50 см3 розчину HCl з Т(HCl) = 0,005720 г/см3. Обчислити масу (NH4)2SO4 в аналізованому розчині.
|
9
|
Наважку 1,5000 г технічного (NH4)2SO4 розчинили в мірній колбі місткістю 250 см3; 25,00 см3 цого розчину прокип’ятили з концентрованим лугом. Аміак, що виділився, поглинули 40,00 см3 0,1040 н. розчину H2SO4, а на зворотне титрування витратили 25,00 см3 0,0970 М розчину NaOH. Визначте масову частку аміаку в наважці (NH4)2SO4.
|
10
|
Азот із наважки органічної речовини масою 1,0000 г за допомогою концентрованої H2SO4 переведений в (NH4)2SO4. Під час кип’ятіння солі з концентрованим лугом виділився аміак, який поглинули 50,00 см3 01500 н. розчином H2SO4. На зворотне титрування витрачено 12,00 см3 розчину 0,9980 М NaOH. Обчислити масову частку азоту в наважці.
|
*Примітка. Вріант задачі в цьому завданні обирається за останньою цифрою залікової книжки
2.6. Обчислення рН розчинів*
№
|
Умова
|
1
|
Обчислити рН розчину, отриманого під час титрування в момент, коли до 20 см3 0,2 М розчину HCl додали 0,2 М розчину NaOH в кількості 17 см3.
|
2
|
Обчислити рН розчину 0,1 М HCl, нейтралізованого під час титруванням 0,1 М розчином NaOH на 80%.
|
3
|
Обчислити рН розчину, отриманого під час титрування в момент, коли до 20,00 см3 0,1 М розчину СН3СООН додали 0,1 М розчин NaOH кількістю 18,00 см3
|
4
|
Обчислити рН розчину, отриманого під час титрування в момент, коли до 10,00 см3 0,2 М розчину NH4OH додали 0,1 М розчин HCl в кількості 10,00 см3.
|
5
|
Обчислити рН розчину, отриманого під час титрування в момент, коли до 20 см3 0,2 М розчину HCl додали 0,2 М розчину NaOH в кількості 20 см3.
|
6
|
Обчислити рН розчину 0,1 М HCl, нейтралізованого під час титруванням 0,1 М розчином NaOH на 90%.
|
7
|
Обчислити рН розчину, отриманого під час титрування в момент, коли до 20,00 см3 0,1 М розчину СН3СООН додали 0,1 М розчин NaOH кількістю 20,00 см3
|
8
|
Обчислити рН розчину, отриманого під час титрування в момент, коли до 10,00 см3 0,2 М розчину NH4OH додали 0,1 М розчин HCl в кількості 15,00 см3
|
9
|
Обчислити рН розчину, отриманого під час титрування в момент, коли до 20 см3 0,2 М розчину HCl додали 0,2 М розчину NaOH в кількості 21 см3.
|
10
|
Обчислити рН розчину 0,1 М HCl, нейтралізованого під час титруванням 0,1 М розчином NaOH на 99,9%.
|
*Примітка. Вріант задачі в цьому завданні обирається за останньою цифрою залікової книжки
2.7. Індикаторні похибки*
№
|
Умова
|
1
|
Визначити тип і величину індикаторної похибки, якщо 0,01 М розчин HCl титрують 0,01 М розчином NaOH з індикатором фенолфталеїном (рТ = 9).
|
2
|
Визначити тип і величину індикаторної похибки, якщо 0,01 М розчин HCl титрують 0,01 М розчином NaOH з індикатором метиловим оранжевим (рТ = 4).
|
3
|
Визначити тип і величину індикаторної похибки, якщо 0,1 М розчин NaOH титрують 0,1 М розчином HCl з індикатором метиловим червоним (рТ = 5).
|
4
|
Визначити тип і величину індикаторної похибки, якщо 0,01 М розчин HCl титрують 0,01 М розчином NaOH з індикатором бромфеноловим синім (рТ = 3,8)
|
5
|
Визначити тип і величину індикаторної похибки, якщо 0,01 М розчин NaOH титрують 0,01 М розчином HCl з індикатором тимолфталеїном (рТ = 10).
|
6
|
Визначити тип і величину індикаторної похибки, якщо 0,2 М розчин HCl титрують 0,2 М розчином NaOH з індикатором метиловим червоним (рТ = 5).
|
7
|
Визначити похибку титрування 20 см3 0,1 М розчину СН3СООН 0,1 М розчином NaOH до рН = 10.
|
8
|
Визначити похибку титрування 10 см3 0,1 М розчину СН3СООН 0,05 М розчином NaOH до рН = 7.
|
9
|
Визначити похибку титрування 20 см3 0,1 М розчину NH4OH 0,2 М розчином НСl до рН = 4.
|
10
|
Чи можна точно відтитрувати0,01 М розчин HCl 0,01 М розчином NaOH з бромфеноловим синім (рТ = 3,8)?
|
*Примітка. Вріант задачі в цьому завданні обирається за останньою цифрою залікової книжки
|