Упражнения и задачи

1. Вычислите предел обнаружения ионов меди(II) в виде аммиачного комплекса, если предельная концентрация ионов меди в растворе равна 4× 10^–6 г/см³, а минимальный объем исследуемого раствора равен 0, 05 см³.

2. Приведите математические выражения констант для следующих равновесий:

3. 1) [Cu(NH₃)₄]²⁺↔ Cu²⁺ + 4NH₃; 2) PbCl₂↔ Pb²⁺ + 2Cl^-↔; 3) NH₃· H₂O↔ NH₄⁺ + OH^-↔

4. Вычислите ионную силу раствора, содержащего в 1 дм³ 0, 01 моль хлорида алюминия.

5. Рассчитайте рН 0, 2%-ного раствора NaOH и раствора, в 250 см³ которого содержится 3 г СН₃СООН.

6. Рассчитайте значения рН раствора аммиака с концентрацией 0, 2 моль/дм³.

7. Рассчитайте рН и рОН для водного раствора азотной кислоты с концентрацией 0, 01М без учета и с учетом влияния ионной силы раствора.

8. Буферный раствор содержит 0, 25 моль/дм³ уксусной кислоты и 0, 50 моль/дм³ ацетата натрия. Рассчитайте рН раствора. Как изменится рН при добавлении к 1 дм³ этого раствора 0, 25 моль хлороводородной кислоты?

9. Буферный раствор содержит 0, 05 моль/дм³ гидроксида аммония и 0, 1 моль/дм³ хлорида аммония. Рассчитайте рН раствора. Как изменится рН, если к 1 дм³ этого раствора прибавить 0, 001 моль гидроксида натрия?

10. Рассчитайте массу ацетата натрия, которую следует прибавить к 5, 0 см³ 0, 1 моль/дм³ раствора уксусной кислоты, чтобы получить раствор с рН равным 5, 5.

11. Рассчитайте константу гидролиза и значение рН водного раствора ацетата натрия с концентрацией 0, 0250 моль/дм³.

12. В 500 см³ раствора содержится 5, 35 г хлорида аммония. Рассчитайте степень гидролиза и рН водного раствора соли.

13. Рассчитайте молярную (моль/дм³) и массовую (г/дм³) растворимость оксалата кальция.

14. Определите, будет ли выпадать осадок сульфата стронция при смешивании равных объемов раствора хлорида стронция и сульфата калия, если их исходные концентрации составляют 5× 10^–4 моль/дм³.

15. Какой должна быть молярная концентрация карбонат – ионов, чтобы из насыщенного раствора сульфата бария выпал осадок карбоната бария?

16. Рассчитайте растворимость сульфата бария в 0, 1М растворе хлорида натрия и сравните ее с растворимостью этой соли в чистой воде.

17. Чему равна молярная растворимость карбоната цинка в 0, 10 моль/дм³ растворе карбоната натрия (без учета ионной силы раствора)?

18. Определите последовательность выпадения осадков при добавлении 0, 1М раствора нитрата серебра к раствору, содержащему одинаковое количество моль хлорида, бромида и хромата калия (ответ подтвердите расчетами).

19. Закончите и уравняйте ионно-электронным методом уравнения окислительно-восстановительных реакций: 1) MnSO₄ + NaBiO₃ + HNO₃ ®; 2) MnSO₄ + PbO₂ + H₂SO₄ ®

20. Укажите, для каких целей в качественном анализе используются данные реакции. Рассчитайте значение реального потенциала окислительно-восстановительной пары MnO₄^-/Mn²⁺ при рН=2, если [MnO₄^-]=0, 1 моль/дм³, а [Mn²⁺]=0, 01 моль/дм³.

21. Закончите и уравняйте ионно-электронным методом уравнения окислительно-восстановительных реакций: 1) KI + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ ®; 2) KI + NaNO₂ + H₂SO₄ ®

22. Сравните полноту окисления иодид - ионов дихромат - ионами и нитрит - ионами в стандартных состояниях веществ.

23. Вычислите величину константы устойчивости комплексного иона диамминсеребра(I), если в 0, 100 моль/дм³ растворе этого иона равновесные концентрации комплексообразователя и лигандов соответственно равны: 1, 14× 10^–3 моль/дм³ и 2, 28× 10^–3 моль/дм³.

24. Объясните, какой из комплексных ионов: [HgCl₄]^2–, [HgBr₄]^2–, [HgI₄]^2–, наименее прочен и почему. Вычислите равновесную концентрацию ионов ртути(II) в 0, 1 моль/дм³ растворе тетраиодомеркурата(II), содержащем 0, 2 моль/дм³ иодида калия.

25. Напишите уравнения диссоциации следующих комплексных соединений: [Zn(NH₃)₄]Cl₂, K₃[Fe(CN)₆] и приведите выражения констант нестойкости для комплексных ионов. Рассчитайте равновесную концентрацию железа(III) в 0, 1М растворе K₃[Fe(CN)₆].

26. Определите концентрации ионов серебра и хлорид - ионов в 1М растворе K[AgCl₂].

27. Сколько аммиака (в моль/дм³) необходимо добавить к 1 дм³ 0, 02М раствора нитрата серебра, чтобы понизить равновесную концентрацию ионов серебра до 10^-7 моль/дм³?

28. Выясните, образуется ли осадок иодида серебра, если к водному раствору комплекса [Ag(NH₃)₂]Cl с концентрацией 0, 2 моль/дм³ прибавить равный объем 0, 2 моль/дм³ водного раствора иодида калия.

29. Вычислите гравиметрический фактор для определения Na₂SO₄, Mg²⁺, если их гравиметрические формы имеют формулы: BaSO₄, Mg₂P₂O₇.

30. Какой объем 0, 1М раствора BaCl₂ потребуется для осаждения серы в виде BaSO₄ из навески 1, 0 г, содержащей 90% лекарственного препарата дихлатиазида - С₁₃N₃S₂ClO₅H₁₈ и индифферентные примеси, если осадитель добавляют: в стехиометрическом количестве, в полуторократном избытке?

31. Осадок оксалата кальция CaC₂O₄ массой 1, 253 г промыли на фильтре 500 см³ 0, 001 М раствора оксалата аммония (NH₄)₂C₂O₄. Рассчитайте, массу оксалата кальция, которая перешла в раствор за счет его растворимости.

32. В лекарственном препарате фуросемиде – С₁₂N₂O₅SClH₁₁, содержится 10, 7% серы по массе. Какую навеску препарата надо взять при его анализе, чтобы после перевода серы в ион SO получить 0, 50 г прокаленного осадка BaSO₄?

33. Из раствора сульфата железа(III) осадили железо раствором аммиака в виде гидроксида. Полученный осадок прокалили. Масса прокаленного осадка составила 0, 3288 г. Вычислите содержание в растворе Fe³⁺ и Fe₂(SO₄)₃.

34. При определении хлорид - ионов в виде AgCl желательно, чтобы осадок имел массу 0, 5000 г. Какую навеску необходимо взять для анализа, если определяемое вещество содержит 30% хлорид-ионов?

35. На титрование навески концентрированной соляной кислоты массой 0, 8250 г израсходовано 16, 04 см³ раствора гидроксида натрия, с молярной концентрацией 0, 5010 моль/дм³. Вычислите массовую долю кислоты в навеске.

36. Вычислите навеску карбоната калия, если на ее титрование с индикатором фенолфталеином было израсходовано 10, 15 см³ соляной кислоты с молярной концентрацией 0, 1200 моль/дм³.

37. Какой объем соляной кислоты с молярной концентрацией 0, 2 моль/дм³ (F_{0, 2}=0, 9825) надо разбавить водой до 2, 0 дм³, чтобы получить раствор кислоты с молярной концентрацией 0, 0500моль/дм³?

38. Приведите расчеты и объясните, как приготовить 500, 0 см³ раствора хлороводородной кислоты с приблизительной молярной концентрацией 0, 10 моль/дм³ из раствора с плотностью 1, 198 г/см³.

39. Рассчитайте молярную концентрацию и молярную концентрацию эквивалента раствора, содержащего 2, 5000 г карбоната натрия в 500 см³ раствора. Вычислите титр раствора и титриметрический фактор пересчета раствора по соляной кислоте, если в процессе титрования протекает реакция: Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂.

40. К раствору хлорида аммония прибавили 20, 00 см³ раствора NaOH с t(NaOH)=0, 004000 г/см³. Кипячением из раствора удалили аммиак, а избыток NaOH оттитровали 9, 75 см³ соляной кислоты с c(HCl)= 0, 09985 М. Вычислите массу аммиака в анализируемом растворе. Укажите вариант титрования.

41. На титрование навески дигидрата щавелевой кислоты (H₂C₂O₄· 2H₂O) массой 0, 8040 г идет 15, 04 см³ раствора гидроксида натрия. Определите молярную концентрацию раствора гидроксида натрия, его титр и титриметрический фактор пересчета по H₂C₂O₄× 2H₂O. Укажите метод титрования.

42. Рассчитайте объем концентрированного раствора гидроксида натрия с плотностью 1, 525 г/см³, необходимый для приготовления 500 см³ титранта с приблизительной молярной концентрацией 0, 05 моль/дм³.

43. Вычислите молярную концентрацию соляной кислоты, если на титрование 0, 0976 г декагидрата тетрабората натрия (Na₂B₄O₇· 10 H₂O) было затрачено 21, 55 см³ раствора этой кислоты.

44. 20, 00 см³ 0, 1000 моль/дм³ соляной кислоты титруют раствором гидроксида калия с такой же концентрацией. Рассчитайте рН раствора в начальный момент титрования, а также при добавлении 18, 00; 20, 00; 20, 02 см³ титранта.

45. 100, 0 см³ 0, 0200 моль/дм³ раствора муравьиной кислоты титруют раствором гидроксида натрия с такой же концентрацией. Рассчитайте рН раствора в начальный момент титрования, а также при добавлении 99, 0; 100, 0 и 100, 1 см³ раствора титранта.

46. 20, 00 см³ 0, 1000 моль/дм³ раствора аммиака титруют соляной кислотой с такой же концентрацией. Рассчитайте рН раствора в начальный момент титрования, а также при добавлении 19, 80; 20, 00 и 20, 02 см³ раствора титранта.

47. К 35, 0 см³ 0, 07 моль/дм³ раствора сульфата церия(IV) прибавили: 30, 0; 35, 0; 40, 0 см³ раствора сульфата железа(II) с молярной концентрацией 0, 07 моль/дм³. Рассчитайте реальные окислительно-восстановительные потенциалы полученных растворов.

48. Навеску оксалата натрия массой 0, 1000 г обработали раствором серной кислоты, нагрели полученный раствор до 70⁰С и оттитровали 17, 00 см³ раствора перманганата калия. Вычислите молярную концентрацию эквивалента титранта.

49. Навеску раствора пероксида водорода 10, 00 г разбавили водой в мерной колбе на 100, 0 см³. На титрование 10, 00 см³ этого раствора израсходовано 18, 00 см³ 0, 1000 моль/дм³ раствора перманганата калия с F_{0, 1}=0, 9900. Рассчитайте массовую долю пероксида водорода в образце. Напишите уравнение реакции, укажите вариант титрования.

50. Какой объем раствора йода в йодиде калия с молярной концентрацией эквивалента 0, 1000 моль/дм³ потребуется для приготовления 600, 0 см³ раствора с титриметрическим фактором пересчета по тиосульфату натрия, равным 7, 905· 10^-3 г/см³?

51. Навеску дихромата калия массой 0, 1233 г растворили в разбавленной серной кислоте. К полученному раствору добавили избыток йодида калия. Вычислите титр раствора тиосульфата натрия, если на титрование выделившегося йода было израсходовано 20, 00 см³ титранта. Напишите уравнения реакций, укажите вариант титрования.

52. Рассчитайте массовую долю меди в растворе сульфата меди(II), если к 15, 00 см³ добавлен йодид калия и выделившийся йод оттитрован 10, 00 см³ 0, 1000 моль/дм³ тиосульфата натрия с F_{0, 1}=1, 094. Напишите уравнения реакций, укажите вариант титрования.

53. К 1500 см³ раствора бромата калия с молярной концентрацией эквивалента 0, 1 моль/дм³ с F_{0, 1}=1, 0074 добавили 100 см³ дистиллированной воды. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалента и титр полученного раствора.

54. Рассчитайте содержание фенола в растворе, если к 100 см³ его прибавили 50, 00 см³ 0, 009818 моль/дм³ раствора бромата калия в кислой среде в присутствии избытка бромида калия. После бромирования и дробавления йодида калия выделившийся йод оттитрован 15, 00 см³ 0, 01001 см³ раствора тиосульфата натрия. Напишите уравнения реакций. Укажите вариант титрования, поясните условия титрования.

55. В основе нитритометрического определения белого стрептоцида лежит следующее уравнение:

H₂N–SO₂– –NH₂ + NaNO₂ + 2HBr ® [H₂N–SO₂– –N º N⁺]Br^– + NaBr + 2H₂O

56. Какой объем раствора нитрита натрия с титром 0, 006900 г/см³ пойдет на титрование навески стрептоцида массой 0, 2458 г (молярная масса стрептоцида 163, 2 г/моль)?

57. Навеску гептагидрата сульфата магния массой 0, 1300 г растворили в дистиллированной воде и оттитровали 15, 00 см³ раствора ЭДТА. Вычислите молярную концентрацию ЭДТА и титриметрический фактор пересчета по цинку.

58. К 25, 0 см³ 0, 0400 моль/дм³ раствора сульфата цинка прибавили в процессе титрования 18, 0; 20, 0; 22, 0 см³ раствора ЭДТА с молярной концентрацией 0, 0500 моль/дм³. Рассчитайте р Zn в полученных растворах.

59. Раствор солей кальция и магния разбавили водой до 100, 0 см³. На титрование 20, 00 см³ аликвоты с эриохромом черным Т израсходовали 18, 45 см³ 0, 01020 М ЭДТА, а на титрование такой же аликвоты с мурексидом затратили 8, 22 см³ ЭДТА. Определите массу кальция и магния в исходном растворе.

60. К 25, 00 см³ 0, 1000 моль/дм³ раствора хлорида натрия прибавлено в процессе титрования 20, 00; 25, 00; 30, 00 см³ 0, 1000 моль/дм³ раствора нитрата серебра. Рассчитайте p Cl полученных растворов.

61. Рассчитайте молярную концентрацию раствора нитрата серебра и его титриметрический фактор пересчета по хлориду калия, если в 400, 0 см³ раствора содержится 3, 2560 г соли.

62. Рассчитайте объем 0, 0500 моль/дм³ раствора нитрата серебра с F_{0, 05}=1, 0080, израсходованный на титрование 10, 00 см³ изотонического 0, 9%-ного раствора хлорида натрия (пл. 1/г/мл) по методу Фаянса. Напишите уравнение реакции, укажите вариант титрования.

63. Для анализа бромида калия на степень его чистоты 2, 0600 г препарата растворили в воде в мерной колбе емкостью 100, 00 см³. К 25, 0 см³ полученного раствора прибавили 50, 0 см³ 0, 1000 моль/дм³ раствора нитрата серебра. На титрование его избытка израсходовано 20, 0 см³ раствора тиоцианата аммония (t(NH₄SCN/Ag)=0, 01203 г/см³). Рассчитайте массовую долю примесей в образце. Напишите уравнения реакций. Укажите вариант титрования.

64. Оптическая плотность раствора при некоторой длине волны найдена равной А = 0, 562. Рассчитайте пропускание (Т) того же раствора.

65. Навеску перманганата калия 0, 1471 г растворили дистиллированной водой в мерной колбе емкостью 5 дм³. При 350 нм оптическая плотность полученного раствора равна 0, 736 при толщине слоя 1 см. Рассчитайте молярный и удельный коэффициент погашения раствора перманганата калия при указанной длине волны.

66. Удельный показатель погашения комплекса железа(II) с 1, 10-фенантролином в растворе в пересчете на катионы железа(II) равен Е^1%=1988 при длине волны 508 нм. Рассчитайте наименьшую концентрацию в моль/дм³ указанного комплекса, определяемую фотометрически. Толщина поглощающего слоя l =1 см.

67. Какова концентрация гидротартрата адреналина для инъекций в растворе, если оптическая плотность исследуемого раствора, измеренная в кювете с l = 1 см, равна 0, 400, а стандартный раствор, содержащий 9, 1× 10^-5 г/см³ вещества, имеет оптическую плотность 0, 360, измеренную в той же кювете и при той же l = 530 нм?

68. Максимум поглощения спиртового раствора витамина Д₂ (кальциферол М = 392 г/моль) лежит при 264 нм, молярный коэффициент поглощения равен 18 200. Какой интервал концентраций (г/дм³) можно использовать для анализа, если желательно, что бы оптическая плотность растворов лежала в пределах 0, 400–0, 900 при толщине слоя 1 см?

69. Молярный коэффициент погашения комплекса серебра(I) с дитизоном в растворе при длине волны 462 нм равен ε = 30500 дм³·моль^-1·см^-1. Рассчитайте минимальную концентрацию в моль/дм³ комплекса серебра(I) с дитизоном, которую можно определить фотометрическим методом. Толщина поглощающего слоя l = 1см.

70. Рассчитайте массу рутина (витамин Р, М=610 г/моль), которая содержится в 250 см³ раствора, если оптическая плотность этого раствора при l=258 нм и толщине кюветы 5 см равна 0, 780, а стандартного 6, 1· 10^-5 М раствора–0, 650. Чему равны значения молярного и удельного коэффициентов погашения рутина?

71. Оптическая плотность стандартного раствора рибофлавина (М=376 г/моль) с концентрацией 2, 5· 10^-2 мг/см³ при толщине кюветы 1 см составила 0, 324. Рассчитайте молярную концентрацию рибофлавина и его массу в 50 см³ анализируемого раствора, если при его фотометрировании в тех же условиях получено значение оптической плотности 0, 486.

72. При анализе раствора рибофлавина показание флуориметра составляет 0, 42, а контрольного раствора – 0, 07. Чему равна концентрация раствора рибофлавина, если при флуориметрировании его стандартного раствора с содержанием рибофлавина 2 мкг/см³ показания флуориметра составило 0, 78, а контрольного раствора – 0, 05?

73. При анализе раствора тиамина показание флуориметра составляет 0, 38, а контрольного раствора – 0, 06. Чему равна концентрация раствора тиамина, если при флуориметрировании его стандартного раствора с содержанием тиамина 1 мкг/см³ показания флуориметра составило 0, 68, а контрольного раствора – 0, 04?

74. При хроматографировании на пластинках «Силуфол» и при использовании в качестве подвижной фазы смеси хлороформ-метанол амидопирин, бутадион и димедрол имеют величины R _f равные 0, 60; 0, 05; 0, 95 соответственно. Какие из перечисленных лекарственных веществ содержатся в неизвестной смеси, если при ее хроматографировании в тех же условиях получено два пятна на расстоянии 4, 8 см и 4 см от стартовой линии, а растворитель прошел 8, 0 см?

75. При хроматографировании на бумаге величины R _f составили для фенобарбитала 0, 5, для барбитала 0, 7 для этаминала Na 0, 95.Какой из указанных барбитуратов присутствует в исследуемом растворе, если в тех же условиях при пробеге растворителя 12 см пятно оказалось на расстоянии 8, 2 см от старта? Нарисуйте вид хроматограммы.

76. К 100 см³ 0, 1 М соляной кислоты добавили 5 г катионита в Na⁺- форме. После установления равновесия содержание ионов водорода уменьшилось до 0, 0015 моль. Определите статическую емкость катионита для ионов водорода.

77. Определите массовую долю (в %) компонентов газовой смеси по следующим данным:

При анализе бинарной смеси, содержащей ацетон и бензол, методом ТЖХ получена хроматограмма со следующими данными: ацетон: высота пика 10 см, ширина у основания 12 мм; бензол: высота пика 14 см, ширина у основания 20 мм. Рассчитайте массовую долю ацетона и бензола в анализируемой смеси.

78. При анализе вещества в смеси методом внутреннего стандарта были получены следующие данные: нормировочный коэффициент k=0, 798; S(вещества)=5, 36 см²; m(стандарта)=0, 0042 г; S(стандарта)=5, 08 см²; m(пробы)=0, 023 г. Определите массовую долю вещества в пробе.

79. Удельная электрическая проводимость раствора, в 1, 5 дм³ которого находится 2, 81 г уксусной кислоты, равна 0, 241 См·м^–1. Определите степень и константу диссоциации уксусной кислоты в данном растворе.

80. Вычислите константу растворимости лекарственного вещества – дигидрохлорида декалина (R₃N²⁺·2Cl^–) при 25^оС, если предельная молярная электрическая проводимость его равна 2, 209 См× м²× моль^–1, удельная электрическая проводимость его насыщенного раствора равна 2· 10^–3 См× м^–1, а воды, используемой для приготовления раствора, равна 1, 2· 10^–6 См× м^–1.

81. Рассчитайте потенциал стеклянного электрода в растворе с рН=5, 0 по отношению к хлорсеребряному электроду. Константа стеклянного электрода равна 0, 350 В. j^о(AgCl/Ag)=+0, 222 В. Составьте схему гальванического элемента.

82. Вычислите потенциал медного электрода, помещенного в раствор, относительно насыщенного хлорсеребряного электрода, если в 300 см³ раствора содержится 2, 42 г Cu(NO₃)₂× 3Н₂О. j^о(AgCl/Ag)=0, 201 В. Приведите схему гальванического элемента.

83. Вычислите константу растворимости хлорида серебра при 20^оС, если реальный электродный потенциал серебряного электрода, опущенного в насыщенный раствор хлорида серебра равен 0, 518 В относительно стандартного водородного электрода. Приведите схему гальванического элемента.

84. Рассчитайте величину диффузионного тока восстановления ионов цинка на ртутном капающем электроде в 3·10^-3 М растворе хлорида цинка, если D = 7, 2· 10^–6, m = 3, t = 4. Назовите указанные выше величины.

85. При полярографировании 10, 0 см³ раствора никотинамида получена волна высотой 38 мм. После добавления к этому раствору 1, 50 см³ стандартного раствора, содержащего 2, 00 мг/см³ никотинамида, волна увеличилась до 80, 5 мм. Рассчитайте содержание препарата (мг/см³) в анализируемом растворе.

86. Рассчитайте массу железа(III) в 100 см³ анализируемого раствора, если на полное восстановление его до железа(II) при постоянном потенциале потребовалось такое же количество электричества, какое необходимо для выделения в медном кулонометре 1, 658 г меди.

87. Определение тиосульфата натрия в растворе проводили методом кулонометрического титрования электрогенерированным иодом при постоянном токе 2, 5× 10^–3 А в течение 5 мин 25 секунд. Рассчитайте массу натрия тиосульфата в анализируемом растворе. Напишите уравнения реакций и предложите способ фиксирования точки эквивалентности.

Экзаменационные вопросы утверждены на заседании кафедры

протокол № ____от _________________ 200___ г.

Зав. кафедрой фундаментальной и клинической биохимии,

профессор И.М. Быков