Примеры решения задач

Задача 1. В пяти пробирках без этикеток находятся растворы гидроксида, сульфида, хлорида, йодида натрия и аммиака. Как определить эти вещества при помощи одного дополнительного реактива? Приведите уравнения химических реакций.

Решение:

NaOH  + 2AgNO₃ = Ag₂O↓ (бурый ) + NaNO₃ + H₂O

Na₂S + 2AgNO3 = Ag₂S↓(черный) + 2NaNO₃                        

NaCl + AgNO3 = AgCl↓(белый) + NaNO₃

NaI + AgNO3 = AgI↓(желтый) + NaNO₃

2AgNO₃ + 2(NH₃∙H₂O) = Ag₂O↓ + 2NH₄NO₃ + H₂O

Ag₂O↓+ 4NH₃+H₂O = 2[Ag(NH₃)₂]OH

Задача 2. В ходе анализа соединения калия с марганцем и кислородом было установлено, что массовые доли элементов в этом веществе составляют соответственно 24,7,  34,8 и 40,5%. Установите формулу соединения.

Решение:

Определяем количества вещества калия, марганца и кислорода:

ν(К)= m(К)/М( К) = 24,7/39= 0,63 моль

ν(Mn)= m(Mn)/ М(Mn) = 34,8/ 55 = 0,63 моль

ν(O)= m(O)/М(O) = 40,5/16 = 2,5 моль

Находим отношение количеств веществ: ν(К) : ν(Mn) : ν(O) = 0,63 : 0,63 : 2,5. Разделив правую часть равенства на меньшее число (0,63) получим: ν(К) : ν(Mn) : ν(O) = 1:1:4. Следовательно, простейшая формула соединения KMnO₄.

Задача 3. Рассчитайте массовую долю (%) серебра в сплаве, если для анализа взята навеска массой 0,4368 г, которая переведена в раствор объемом 300,0 мл, а затем из 125,0 мл этого раствора получено 0,0958 г Ag₂CrO₄.

Решение:

Массовая доля серебра рассчитывается по формуле:

 = (m(Ag) / m_{(навески)}) ∙ 100%.

Для определения m(Ag) запишем стехиометрическую схему анализа: 2Ag  Ag₂CrO₄.

Рассчитаем гравиметрический фактор F по формуле:

F =2М(Ag)/М(Ag₂CrO₄ ) = (2∙107,868) / 331,730 = 0,6503.

Массу серебра в 125 мл раствора определим следующим образом:

m′(Ag) = m(Ag₂CrO₄) ∙F = 0,0958 ∙ 0,6503 = 0,0623 г

Составим пропорцию:

0,0623 г Ag содержится в 125 мл раствора

х г Ag - в 300 мл раствора

х = (0,0623∙ 300) / 125 = 0,1495 г

Отсюда массовая доля серебра в сплаве % = (0,1495/0,4368)∙ 100% = 34,23%.

Задача 4. Вычислить нормальность раствора HCl, если на титрование 20 мл его израсходовано 19,2 мл 0,1Н раствора KOH.

Решение:

Здесь первое, что нужно сделать – записать уравнение реакции: HCl + KOH → KCl + H₂O

Потом вступает в силу закон эквивалентов:

V_в-ва ∙ N_в-ва = V_{титранта} ∙ N_{титранта}

N_в-ва =( V_{титранта} ∙ N_{титранта}) / V_в-ва = (19,2∙0,1)/20=0,096моль/л или 0,096Н.

Задача 5. Определить массу Na₂CO₃ в 250,0 мл раствора, если на титрование 25,00 мл этого раствора с индикатором метиловым оранжевым израсходовано 20,20 мл раствора HCl с концентрацией 0,1010 моль/л.

Решение:

C данным индикатором титрование идет по реакции:

Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂ (г)

Расчет ведем по объединенной формуле:

m_Na2CO3= (N _HCl∙V _HCl∙Mэкв(Na₂CO₃)∙V_{Na2CO3искомый})/V _{Na2CO3титруемый} (V _HCl –в л, остальные объемы – в одинаковых единицах, л или мл).

Mэкв(Na₂CO₃)=М(Na₂CO₃)/2∙1=106/2=53г/моль

m_Na2CO3= (0,1010∙0,02020∙53∙250)/25=1,08г