Zadania z analizy jakościowej, Chemia ogólna i nieorganiczna
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Zadania z analizy wagowej
Zadanie 1
Podać zawartość procentową dwutlenku krzemu, w następujących krzemianach:
a) tortweitycie Sc
2
Si
2
O
7
b) diopsydzie CaMgSi
2
O
6
c) serpentynie, Mg
3
Si
4
O
11
·Mg(OH)
2
·H
2
O,
d) krzemianie sodowym Na
2
SiO
4
Zadanie 2
Mieszaninę 159,8 g tlenku miedziowego i 231,74 g tlenku srebrowego zredukowano do
metali. Obliczyć skład procentowy otrzymanego stopu.
Zadanie 3
Jaka jest procentowa zawartość miedzi w osadzie zawierającym równomolową mieszaninę
siarczku cynku(II) i siarczku miedzi(II).
Zadanie 4
Szczawian wapniowy CaC
2
O
4
podczas prażenia przechodzi w węglan, a w jeszcze wyższej
temperaturze w tlenek wapnia. Obliczyć procentowe zmniejszenie się masy CaC
2
O
4
w
każdym z tych przejść.
Zadanie 5
Jednowodny siarczan pewnego jednowartościowego metalu zawiera 14,1% H
2
O. Jaka jest
masa atomowa tego metalu?
Zadanie 6
Ile gramów wodoru powstaje przez rozkład 1,5 g wody za pomocą sodu? Ile gramów wodoru
wydzieli się przy elektrolizie tej ilości wody?
Zadanie 7
Z 8.5 g węglanu cynkowego wydzieliło podczas prażenia 1,0567 g CO
2
g. Jaka jest
zawartość procentowa czystego ZnCO
3
w próbce?
Zadanie 8
Ile g KNO
3
odpowiada potasowi zawartemu w K
3
PO
3
, który zawiera tę samą ilość P
2
O
5
co
1.1000 g Ca
3
(PO
4
)
2
?
Zadania z alkacymetrii
Zadanie 1
Jaka jest zawartość % węglanu potasowego w próbce o masie 0.2548 g jeśli po rozpuszczeniu
tej próbki w wodzie na jej zmiareczkowanie zużyto 34.5 ml 0.1 molowego roztworu kwasu
solnego?
Zadanie 2
Ile mililitrów 54-procentowego roztworu H
2
SO
4
o gęstości d=1.4350g/ml należy dodać do
500 ml roztworu NaOH o stężeniu 0,05 mol/l, aby otrzymany roztwór aby roztworu po
zmieszaniu wynosiło pH =0.6
Zadanie 3
20.00 cm
3
kwasu solnego zobojętnia NH
3
wydzielony z 4.000 mmoli (NH
4
)
2
SO
4
. Jakie jest
stężenie molowe tego kwasu?
Zadanie 4
Odważka Na
2
CO
3
o masie 1.600 g jest zobojętniona przez 45.62 cm
3
kwasu solnego.
Obliczyć a) ile moli Na
2
CO
3
zobojętnia 1.000 dm
3
kwasu, b) ile moli zobojętnia 1.000 cm
3
kwasu, c) stężenie molowe kwasu.
Zadanie 5
Obliczyć stężenie molowe a) HCl, b) H
2
SO
4
, jeśli 40.00 cm
3
każdego z tych kwasów
zobojętnia alkalia zawarte w odważce 0.5000 g popiołu i odpowiadające 95% zawartości
K
2
CO
3
w tej próbce
Zadanie 6
Mając dane: 10 cm
3
roztworu NaOH odpowiada 0.0930 g H
2
C
2
O
4
·2 H
2
O. 1cm
3
roztworu
NaOH odpowiada 0.850 cm
3
kwasu solnego – obliczyć miano kwasu.
Zadanie 7
Próbkę soli amonowej o masie 1.009 g ogrzewano z KOH i wydzielony amoniak pochłonięto
w 50.00 cm
3
0.5127 M HCl. Nadmiar kwasu zobojętniono 1.37 cm
3
0.5272 N NaOH.
Obliczyć procentową zawartość azotu w próbce.
Zadanie 8
Ile mililitrów 54-procentowego roztworu H
2
SO
4
należy dodać do 500 ml roztworu H
2
SO
4
o
stężeniu 0,05 mol/l, aby otrzymany roztwór zawierał w l mililitrze 0,009807 g H
2
SO
4
.
d=1.4350 g/ml
Zadanie 9
Do 100 cm
3
roztworu kwasu solnego, zawierającego 10,0 mg jonów H
+
dodano 200 cm
3
roztworu tego kwasu o pH = 3.90 i 300 cm
3
wody. Obliczyć pH otrzymanego roztworu.
Zadanie 10
Na zmiareczkowanie 2.000 g próbki technicznego K
2
CO
3
zużyto 25.00 cm
3
kwasu solnego.
Przeliczyć ilość alkaliów w próbce na procentową zawartość K
2
O wiedząc, że 20.00 cm
3
kwasu solnego zobojętnia amoniak wydzielony z 4.000 milimoli (NH
4
)
2
HPO
4
Równania redoks z redoksometrii. Dobierz współczynniki i właściwe środowisko reakcji
1.
Mn
2+
+ PbO
2
→ MnO
4
-
+ Pb
2+
2.
Al + NO
2
-
→ NH
3
+ AlO
2
-
3.
S
2
O
3
2-
+ ClO
-
→ Cl
-
+ SO
4
2-
4.
FeCuS
2
+ NO
3
-
→ Fe
3+
+ Cu
2+
+ SO
4
2-
+ NO
5.
CrO
2
-
+ MnO
4
-
→ CrO
4
2-
+ MnO
2
6.
Cu
2
S + NO
3
-
→ Cu
2+
+ NO + SO
4
2-
7.
Zn + NO
3
-
+ H
+
→ Zn
2+
+ NH
2
OH + H
2
O
8.
Cl
-
+ Pb
3
O
4
→ Cl
2
+ Pb
2+
9.
As
2
O
3
+ ClO
3
-
→ AsO
4
3-
+ Cl
-
10.
CH
3
CH
2
OH + MnO
4
-
→ CH
3
COOH + MnO
2
11.
H
2
O
2
+ Au
3+
+ OH
-
→ O
2
+ Au + H
2
O
12.
NH
3
+ BrO
3
-
→ N
2
+ Br
-
13.
AsH
3
+ Au
3+
→ AsO
3
-
+ Au
14.
NH
4
+
+ NO
2
-
→ N
2
Przykładowe rozwiązanie
:
ClO
4
-
+ Cr
2
O
3
→ Cl
-
+ Cr
2
O
7
2-
Przykład rozwiązujemy metodą bilansowania równań połówkowych:
Najpierw zapisujemy po obu stronach równania odpowiednio ClO
4
-
i Cl
-
. Ponieważ po lewej
stronie mamy 4 atomy tlenu natomiast po prawej stronie brak tlenu, dlatego dopisujemy
kationy wodorowe w takiej ilości, aby po prawej stronie powstały 4 cząsteczki wody.
Następnie porównujemy ładunek lewej i prawej stronie równania, i dopisujemy tyle
elektronów (8e), aby ładunek obu stron był jednakowy.
Podobnie postępujemy z drugą reakcją połówkową, ponieważ po prawej stronie brak jest 4
atomów tlenu dlatego dopisujemy 4 cząsteczki wody, z których pochodzi 8 kationów
wodorowych.
Dobieramy wspólną jednakową ilość elektronów pobieranych i oddawanych w obu reakcjach
połówkowych, w tym przypadku 24 elektrony , dlatego mnożymy pierwsze równanie przez 3,
drugie przez 4.
Przykład 1
Utlenienie Cr
2
O
3
jonami chloranowymi(VII) do jonów dwuchromianowych
ClO
4
-
+ 8 H
+
+ 8e →Cl
-
+ 4 H
2
O
| ·3
Cr
2
O
3
+ 4 H
2
O → Cr
2
O
7
2-
+ 8 H
+
+6e
| ·4
3 ClO
4
-
+ 24 H
+
+ 24 e → 3 Cl
-
+ 12 H
2
O
4 Cr
2
O
3
+ 16 H
2
O →4 Cr
2
O
7
2-
+ 32 H
+
+24 e
i sumujemy równania stronami
3 ClO
4
-
+4 Cr
2
O
3
+ 4 H
2
O → 4 Cr
2
O
7
2-
+ 8 H
+
+ 3 Cl
-
Przykład 2
Utlenienie jonami nadmanaganianowymi MnO
4
-
jonów cyjankowych CN
-
do cyjanianowych
CNO
-
MnO
4
-
+ CN
-
→ MnO
2
+ CNO
-
MnO
4
-
+ 4 H
+
+ 3 e → MnO
2
+ 2 H
2
O
| ·2
CN
-
+ H
2
O → CNO
-
+ 2H
+
+ 2e
| ·3
2 MnO
4
-
+ 8 H
+
+ 6 e → 2 MnO
2
+ 4 H
2
O
3 CN
-
+ 3 H
2
O → 3 CNO
-
+ 6 H
+
+ 6 e
2 MnO
4
-
+ 3 CN
-
+ 2H
+
→ 2 MnO
2
+ 3 CNO
-
+ H
2
O
Równanie jest poprawnie zbilansowane, ale nie jest poprawne chemicznie ponieważ kationy
wodorowe nie mogą występować obok jonów CNO
-
, które są anionami bardzo słabego
kwasu. Dlatego do obu stron równania dodajemy po 2 jony OH
-
. Wówczas 2 OH
-
zwiążą
kationy wodorowe.
2 MnO
4
-
+ 3 CN
-
+ 2H
+
+ 2 OH
-
→ 2 MnO
2
+ 3 CNO
-
+ H
2
O + 2 OH
-
2 MnO
4
-
+ 3 CN
-
+ 2 H
2
O
-
→ 2 MnO
2
+ 3 CNO
-
+ H
2
O + 2 OH
-
2 MnO
4
-
+ 3 CN
-
+ H
2
O
-
→ 2 MnO
2
+ 3 CNO
-
+ 2 OH
-
Uwaga:
W bilansowaniu równań redoks nie wolno dopisywać tlenu O
2
, wodoru H
2
, wówczas
wprowadzamy kolejny pierwiastek o innym stopniu utleniania, wolno dopisywać tylko
cząsteczki wody , kationy wodorowe oraz w niektórych przypadkach jony OH
-
.
Zadania z analizy wytrąceniowej
Zadanie 1
Do 300 ml 0.5 molowego roztworu chlorku wapniowego dodano 25 g chlorku wapniowego, a
następnie rozcieńczono wodą do 650 ml. Obliczyć stężenie molowe jonów chlorkowych w
otrzymanym roztworze. Ile gramów AgNO
3
trzeba użyć do wytrącenia jonów chlorkowych z
tego roztworu?
Zadanie 2
Do 90 ml roztworu zawierającego 6.35·10
-2
mg jonów I
-
dodano 10 ml nasyconego roztworu
AgCl. Obliczyć czy wytrąci się osad AgI. K
spAgI
= 8.3·10
-17
; K
spAgCl
= 1.78·10
-10
.
Zadanie 3
Ile g jonów Ag
+
zawiera 1500 ml nasyconego roztworu AgCl: K
spAgCl
= 1.78·10
-10
.
Zadanie 4
W jakiej ilości wody rozpuści się 1.5 g AgCl: K
spAgCl
= 1.78·10
-10
.
Zadanie 5
Do roztworu CaCl
2
dodano 40,0 ml AgN0
3
o stężeniu 0,0995 mol/1. Na odmiareczkowanie
niezwiązanego AgN0
3
zużyto 6,8 ml NH
4
SCN o stężeniu 0,1005 mol/l. Ile gramów CaCl
2
było w
badanej próbce?
Zadanie 6
Do 10,0 ml KBr o stężeniu 0.2 mol/l dodano 40.0 ml AgNO
3
, a jego nadmiar odmiareczkowano,
zużywając 12,4 ml roztworu NH
4
SCN. W oddzielnym miareczkowaniu 40.0 ml roztworu AgNO
3
przereagowało z 42,4 ml roztworu NH
4
SCN. Obliczyć stężenie molowe tiocyjanianu.
Zadanie 7
Obliczyć procentową zawartość zanieczyszczeń w KBr, jeżeli po rozpuszczeniu 0.4000 g tej soli w
wodzie i oznaczeniu bromków metodą Volharda zużyto 40.0 ml AgN0
3
o stężeniu 0.1000 mol/1 i 10.2
ml KSCN o stężeniu 0.1015 mol/l.
Zadanie 8
0.7600 g NaCl rozpuszczono w wodzie destylowanej, uzyskując 200 ml roztworu. Pobrano próbkę o
objętości 20.0 ml, dodano 30,0 ml AgNO
3
i jego nadmiar odmiareczkowano, zużywając 8.9 ml
roztworu KSCN. Obliczyć stężenie molowe KSCN, jeżeli wiadomo, że 1 ml roztworu AgNO
3
,
odpowiada 1.2 ml KSCN.
Zadanie 9
Obliczyć procentową zawartość KCl w mieszaninie KCl i NaCl, jeżeli na zmiareczkowanie odważki
mieszaniny o masie 0.2343 g metodą Volharda zużyto 42.3 ml AgN0
3
o stężeniu 0.1035 mol/1 oraz
10.8 ml NH
4
SCN o stężeniu 0.09810 mol/l.
Przykład
Zadanie
Ile miligramów jonów Ag
+
zostanie w 100 ml roztworu, jeżeli osad AgI znajduje się w
równowadze z a) nasyconym roztworem AgI b) roztworem KI o stężeniu 0.005 mol/l?
K
spAgI
= 8.3·10
-17
Rozwiązanie:
wynosi również po x
Jeżeli rozpuszczalność osadu wynosi x moli to stężenie Ag
+
i Cl
-
K
spAgI
= [Ag
+
] ·[I
-
] = x·x = x
2
= 8.3·10
-17
a) AgI↔Ag
+
+ I
-
[ Pobierz całość w formacie PDF ]