 |
I.2. Кислотно-основные свойства растворов электролитов
|
|
|
|
Задание I.2. Решить задачи.
71 -105. Вычислить рН раствора сильного электролита в воде и в присутствии индифферентного электролита.. Плотность раствора принять равной 1.
| № | Электролит 1 | С1 | Электролит 2 | С 2 |
| 71. | Ba(OH)2 | 0,5 % | NaCl | 2 % |
| 72. | Ba(OH)2 | 0,1 г/л | CaCl2 | 3 % |
| 73. | Ca(OH)2 | 0,07 % | Ca(NO3)2 | 3 % |
| 74. | Ca(OH)2 | 0,02 н. | BaCl2 | 5 % |
| 75. | KOH | 4 г/л | Ba(NO3)2 | 3 г/л |
| 76. | LiOH | 0,008 н. | Na2SO4 | 4 г/л |
| 77. | NaOH | 3 % | NaNO3 | 5 % |
| 78. | NaOH | 1 % | KCl | 5 % |
| 79. | RbOH | 0,5 % | KNO3 | 3 % |
| 80. | RbOH | 4 г/л | CaCl2 | 3 % |
| 81. | RbOH | 0,3 г/л | Ca(NO3)2 | 5 % |
| 82. | Sr(OH)2 | 5×10-4 М | KCl | 3 % |
| 83. | Sr(OH)2 | 0,05 г/л | KNO3 | 1,5 % |
| 84. | H2SO4 | 0,1 н. | LiCl | 2 г/л |
| 85. | H2SO4 | 0,5 % | LiNO3 | 3 г/л |
| 86. | H2SO4 | 0,005 М | Al2(SO4)3 | 5 г/л |
| 87. | H2SO4 | 0,6 % | FeCl3 | 5 г/л |
| 88. | HCl | 1,36 % | KCl | 3 % |
| 89. | HCl | 1,0 % | KNO3 | 5 % |
| 90. | HCl | 0,3 % | CaCl2 | 5 % |
| 91. | HCl | 0,01 н. | Ca(NO3)2 | 3 % |
| 92. | HCl | 0,006 М | BaCl2 | 3 % |
| 93. | HBr | 0,01 н. | LiCl | 3 % |
| 94. | HI | 0,006 М | LiNO3 | 1,5 % |
| 95. | HI | 0,2 % | Al2(SO4)3 | 2 г/л |
| 96. | HClO4 | 0,3 % | FeCl3 | 3 г/л |
| 97. | HClO4 | 0,8 % | CuSO4 | 5 г/л |
| 98. | HNO3 | 3 % | Cu(NO3)2 | 5 г/л |
| 99. | HNO3 | 0,7 % | NaCl | 3 г/л |
| 100. | HNO3 | 0,05 г/л | NaNO3 | 4 г/л |
| 101. | HNO3 | 0,6 г/л | KCl | 2 г/л |
| 102. | HNO3 | 0,06 г/л | KNO3 | 1 г/л |
| 103. | H2S2O3 | 5 г/л | KCl | 4 г/л |
| 104. | H2S2O3 | 6 % | KNO3 | 2 г/л |
| 105. | H2S2O3 | 0,001 н. | LiCl | 1 г/л |
106 – 140. Вычислить рН раствора по приведенным ниже данным.
106. Если к 20 л раствора соляной кислоты концентрацией 10 % (d = 1,047 г/мл) было добавлено 5 м3 раствора гидроксида кальция концентрацией 0,02 экв/л.
107. Содержащего 4 г KOH и 5 г NaOH в одном литре воды.
108. Содержащего 0,005 моль/л серной кислоты и 0,006 моль/л соляной кислоты.
109. После выщелачивания руды при следующих условиях: масса руды – 1 т, в ней содержится 6 % Cu4(SO4)(OH)6; ω(H2SO4)=3 %, d =1,03 г/мл, V (H2SO4)=3 м3.
110. Полученного при разбавлении 20 л 10 % соляной кислоты (d =1,047 г/мл) пятью кубометрами воды.
111. Азотнокислых стоков, если 10 л 5 % азотной кислоты сброшены в резервуар с водой емкостью 5 м3.
112. 10 м3 раствора, содержащего по 50 г серной и дихромовой кислот.
|
|
|
113. Содержашего дихромовую кислоту (2 мг/мл Cr (VI)) и азотную кислоту (1 мг/мл).
114. После смешивания 10 л соляной кислоты концентрацией 3,65 г/л и 15 л гидроксида натрия концентрацией 2 г/л.
115. Найти объем раствора 0,005 М соляной кислоты, если после добавления к нему 0,5 л раствора гидроксида бария концентрацией 0,003 моль/л получился раствора с рН = 4,03.
116. После смешивания 2 л серной кислоты концентрацией 0,01 моль/л и 3 л щелочи с рН=12,5.
117. После смешивания 0,2 л 0,5 н. HCl и 0,3 л 0,3 М NaOH.
118. После смешивания 200 мл 0,5 н. раствора серной кислоты и 300 мл раствора едкого натра с концентрацией 0,3 моль/л.
119. После смешивания 100 мл 0,015 н. раствора и 100 мл 0,09 н. раствора серной кислоты.
120. После смешивания 20 мл 0,5 н. раствора соляной кислоты и 10 мл 0,2 н. раствора гидроксида бария.
121. После смешивания 100 мл 0,2 % раствора едкого натра (NaOH) и 200 мл 0,1 % раствора NaOH.
122. После смешивания 200 мл 0,7 н. раствора серной кислоты и 3000 г воды.
123. После смешивания 8 л раствора соляной кислоты концентрацией 0,04 моль/л и 11 л раствора ее же концентрацией 2 г/л.
124. После смешивания 30 мл раствора, содержащего 0,109 г серной кислоты в 100 мл раствора, и 40 мл раствора NaOH, содержащего 0,098 г гидроксида натрия в 100 мл раствора.
125. После смешивания 10 мл 0,12 % раствора HCl и 10 мл 0,076 % раствора HCl.
126. После смешивания 10 мл 6 % раствора соляной кислоты плотностью 1,03 г/см3 и 10 мл 1 % раствора гидроксида бария плотностью 1,0 г/см3.
127. После смешивания 31 мл 0,16 н. раствора щелочи и 317 мл 0,02 н. раствора серной кислоты.
128. После смешивания 150 мл 0,4 н. раствора соляной кислоты и 250 мл 0,2 н. раствора гидроксида натрия.
129. После смешивания 8 л раствора соляной кислоты концентрацией 4 моль/л и 11 л раствора ее же концентрацией 2 г/л.
130. После смешивания 500 мл раствора силиката натрия концентрацией 11 г/л и 500 мл раствора серной кислоты концентрацией 4,6 г/л. Дополнительно определить массу оксида кремния.
|
|
|
131. После смешивания 500 мл раствора гидроксида бария концентрацией 1,5 % (плотность 1,008 г/см3) и 300 мл 2 % раствора серной кислоты (плотность 1,012 г/см3).
132. После смешивания 1,5 л раствора гидроксида натрия концентрацией 4 г/л и 0,5 л гахзообразного хлороводорода (н.у.).
133. После смешивания 1,5 л 0,2 М раствора гидроксида кальция и 0,5 л углекислого газа (25°С, 1 атм.).
134. После смешивания 45 мл 0,3 н. раствора соляной кислоты и раствора, содержащий 0,32 г гидроксида натрия в 40 мл.
135. После смешивания одного литра раствора, содержащего 1,4 г гидроксида калия, и 60 мл 0,5 н. раствора серной кислоты.
136. После смешивания 1 л раствора азотной кислоты, содержащего 0,882 г кислоты и 40 мл 0,4 н. раствора гидроксида натрия. Прошла ли нейтрализация?
137. После смешивания 15 миллилитров 1 н. раствора едкого натра и 320 мл 0,1 М раствора серной кислоты.
138. После смешивания 20 мл раствора сульфата меди, в 1 л которого содержится 10 г меди, и 100 миллилитров 0,1 н. едкого натра (NaOH).
139. После смешивания 4 мл серной кислоты концентрацией 40 % (плотность 1,303 г/см3) и 200 мл серной кислоты, концентрацией 0,001 моль/л.
140. Сколько граммов гидроксида железа выпадет в осадок, если к 500 мл 0,2 н. раствора хлорида железа (III) (плотность 1,03 г/см3) добавить 5 г гидроксида натрия? Вычислить pH раствора после реакции.
- Аналитическая химия
II.1 Качественный анализ
Задание II.1. Решить задачи.
1. Для смеси катионов составить схему качественного анализа и написать реакции: а) разделение на отдельные ионы; б) обнаружение каждого иона;
| № | Катионы |
| K+, Al3+, Bi3+, Cu2+ | |
| Ag+, Ba2+, Mn2+, Zn2+ | |
| Pb2+, Al3+, Sr2+, K+ | |
| Hg22+, Ba2+, Zn2+, Mg2+ | |
| Ag+, Zn2+, Ni2+, Al3+ | |
| Pb2+, Ca2+, Cr3+, Cu2+ | |
| K+, Bi3+, Co2+, Fe3+ | |
| Ag+, Ba2+, Al3+, Cr3+ | |
| Cu2+, Ba2+, Cr3+, Mn2+ | |
| Ni2+, Cu2+, Mg2+, K+ | |
| Ag+, Ba2+, Bi3+, Mg2+ |
12. Составить схему качественного анализа катионов пробы раствора сернокислого выщелачивания огарков сульфатизирующего обжига пиритных концентратов. Кроме пирита FeS2, концентрат содержит халькопирит CuFeS2, сфалерит ZnS, пентландит (Fe,Ni)9S8, алюмонатриевые силикаты, а также изоморфные примеси в сульфидах кобальта и серебра.
13. Составить схему качественного анализа катионов пробы объединенных отработанных растворов электролитов гальванического производства, включающих операции меднения, хромирования, никелирования и травления стали. Исходные растворы электролитов, кроме основных компонентов, в качестве специальных добавок содержат гидросульфат аммония. Отработанные растворы после операций хромирования содержат хромат-ионы, после операции травления стали - ион Fe3+.
|
|
|
14. Составить схему качественного анализа пробы раствора, полученного разложением комплексной окисленной железной руды, содержащей, кроме оксида железа, апатитCa3(PO4)2, нефелин Na3K(AlSiO4)4, англезит PbSO4 и смитсонит ZnCO3.
15. Составить схему качественного анализа пробы раствора, полученного разложением полиметаллической сульфидной руды, содержащей халькопирит CuFeS2, галенит PbS, сфалерит ZnS, пирит FeS2, а также барит BaSO4, алюмосиликаты калия и натрия, кальцит CaCO3, металлическое серебро.
16. Составить схему качественного анализа пробы раствора, полученного разложением сульфидной медно-никелевой руды, содержащей халькопирит CuFeS2, пентландит (Fe,Ni)9S8, пирротин FeS, кальцит CaCO3, магнезит MgCO3, алюмосиликат калия, самородное серебро и изоморфный (в пентландите) кобальт.
17. Составить схему качественного анализа пробы раствора, полученного разложением сульфидной свинцово-цинковой руды, содержащей галенит PbS, сфалерит ZnS, пирит FeS2, барит BaSO4, кальцит CaCO3, магнезит MgCO3 и алюмосиликат натрия.
18. Составить схему качественного анализа пробы раствора, полученного разложением апатито-нефелиновой руды, содержащей апатит Ca3(PO4)2, нефелин Na3K(AlSiO4)4, магнезит MgCO3, гематит Fe2O3, хромит FeCr2O4.
19. К пробе сточной воды добавили 2 н. раствор соляной кислоты, выпавший белый осадок отфильтровали. Фильтрат нейтрализовали до рН»5 и добавили раствор гексанитрокобальта (III) натрия. Получили темный осадок. Осадок на фильтре обработали горячей водой, он не растворился, но под действием раствора аммиака почернел. Какие катионы присутствовали в пробе? Составьте схему анализа.
20. В анализируемой пробе после вскрытия руды предполагается наличие ионов алюминия, кальция, магния, железа и цинка. Как проверить их присутствие в растворе? Составьте схему анализа.
|
|
|
21. Как проверить присутствие цинка в растворе после вскрытия полиметаллической руды, содержащей медь, железо, свинец, кальций и кадмий? Составьте схему анализа.
22. В «легком» сплаве на основе алюминия могут находиться цинк, медь, железо, марганец, магний. Подтвердите наличие этих металлов в сплаве. Составьте схему анализа.
23. В «тяжелом» сплаве на основе свинца могут находиться железо, медь, цинк и серебро. Подтвердите наличие этих металлов в сплаве. Составьте схему анализа.
24. Дана проба сточной воды. При действии этой воды на пластину металлической меди образовалось блестящее пятно. К части сточной воды добавили соляной кислоты и выпал белый осадок. Под действием гидроксида он почернел. После фильтрации белого осадка к части образовавшегося раствора добавили сульфат натрия и выпал белый осадок, другой частью раствора подействовали на медную пластину, образовалось блестящее пятно. Какие катионы присутствовали в сточной воде? Составьте схему анализа.
25. Дана проба сточной воды. К части пробы добавили соляную кислоту, выпал белый осадок, растворимый в горячей воде. После фильтрации белого осадка к полученному раствору добавили некоторое количество щелочи, выпал белый осадок, который затем растворился в ее избытке. Часть полученного раствора подкислили до рН»5 и добавили раствор алюминона, образовался красный осадок. К другой части подкисленного раствора добавили сульфид натрия, образовался белый осадок. Какие катионы присутствовали в сточной воде? Составьте схему анализа.
26. К отдельным пробам сточной воды добавили раствор соляной кислоты, осадок не выпал, добавили серной кислоты и этиловый спирт, осадок не выпал, добавили избыток щелочи, выпал белый осадок. Осадок отфильтровали. Полученный фильтрат подкислили до рН»2 и добавили сульфид натрия, выпал белый осадок. Предыдущий осадок растворили в соляной кислоте, к полученному раствору добавили сульфид натрия, выпал желтый осадок. Какие катионы присутствовали в сточной воде? Составьте схему анализа.
27. Дана проба сточной воды. К части пробы добавили соляную кислоту, выпал осадок. После фильтрации осадок на фильтре промыли горячей водой. К полученному фильтрату добавили раствор иодида калия, при этом не обнаружили выпадение никакого осадка. К промытому горячей водой осадку на фильтре добавили концентрированный раствор гидроксида аммония. На фильтре осадок потемнел, а к полученному фильтрату добавили соляной кислоты и образовался белый осадок.
К фильтрату, полученному после добавления соляной кислоты к исходной пробе сточной воды, добавили серной кислоты. При этом не обнаружили выпадения осадка, затем добавили этиловый спирт и перемешали при нагревании, образовался осадок белого цвета. Полученный осадок отфильтровали. Несколько капель фильтрата нанесли на медную пластину, на пластине образовалось светлое пятно. Какие катионы присутствовали в сточной воде? Составьте схему анализа.
|
|
|
28. К части анализируемого раствора, имеющего рН»7, добавили дигидроантимонат калия, образовался белый кристаллический осадок. К другой части раствора добавили соляную кислоту - осадка не обнаружили, затем добавили раствор серной кислоты, осадок тоже не выпал. К полученному раствору добавили этиловый спирт, нагрели и тщательно перемешали, осадок снова не выпал. Затем к раствору добавили 30 %‑ый раствор пероксида водорода и гидроксид натрия до рН = 11,5, осадок опять не образовался. Полученную смесь нагрели до Т»80 оС и тщательно перемешали до прекращения выделения пузырьков газа. После этой операции раствор разделили на две части. К первой части добавили раствор серной кислоты и получили оранжево-красный раствор. К другой части раствора добавили некоторое количество хлорида аммония и соляной кислоты до рН=8-9, затем добавлением избытка хлорида аммония подкислили раствор до рН»5. Образования осадка не обнаружили. После этого к раствору добавили сероводородную воду до рН»2, образовался белый осадок. Какие катионы присутствовали в анализируемом растворе? Составьте схему анализа.
29. К пробе сточной воды добавили раствор соляной кислоты, выпал белый осадок. Осадок отфильтровали и обработали горячей водой, после чего он полностью растворился. К фильтрату, полученному после удаления белого осадка добавили серную кислоту, затем этиловый спирт и перемешали при нагревании. Выпадение осадка не обнаружили. К полученному кислому раствору добавили избыток щелочи, выпал осадок, который отфильтровали. Осадок растворили в азотной кислоте при нагревании и добавили концентрированный раствор гидроксида аммония, образовался ярко синий раствор без осадка. К фильтрату, полученному после удаления осадка, образовавшегося в щелочной среде, добавили соляной кислоты и ацетатный буфер до рН»5, а затем - раствор алюминона. Образовался красный осадок. Какие катионы присутствовали в сточной воде? Составьте схему анализа.
30. К отдельным пробам сточной воды, имеющей рН»5, добавили следующие реагенты:
‑ избыток раствора гексанитрокобальтата (III) натрия - выпал желтый осадок;
‑ раствор соляной кислоты - осадок не выпал;
‑ раствор серной кислоты, а затем этиловый спирт - осадок не выпал;
‑ концентрированный раствор гидроксида аммония - образовался осадок и ярко-синий раствор.
После добавления гидроксида аммония осадок отфильтровали, а затем растворили в азотной кислоте при нагревании. К полученному раствору добавили гидроксид аммония и хлорид аммония до рН»9, осадок не выпал, а затем добавили гидрофосфат натрия - выпал белый кристаллический осадок. Какие катионы присутствовали в сточной воде? Составьте схему анализа.
31. Как проверить наличие никеля после вскрытия руды, содержащей медь, кобальт, кадмий, кальций и серебро? Составьте схему анализа.
32. Как проверить наличие кобальта в сточной воде, содержащей медь, железо (III), никель, свинец и кальций. Составьте схему анализа.
33. К отдельным пробам нейтральной сточной воды добавили следующие реагенты:
‑ реактив Несслера (щелочной раствор тетраиодомеркурата калия) - образовался оранжевый осадок;
‑ раствор соляной кислоты - образовался белый осадок, который полностью растворяется в горячей воде;
- раствор серной кислоты, а затем этиловый спирт - осадок не выпал.
Затем всю оставшуюся пробу воды обработали соляной кислотой, осадок отфильтровали, а фильтрат обработали 30 % раствором пероксида водорода и гидроксида натрия до рН=11 при нагревании и перемешивании до полного выделения газа. Образовавшийся осадок коричневого цвета отфильтровали и растворили в азотной кислоте при нагревании. К полученному раствору добавили роданид аммония - образовался красный раствор. К фильтрату, имевшему желтую окраску, после удаления коричневого осадка добавили 3 % раствор пероксида водорода, амиловый спирт и избыточное количество серной кислоты. После интенсивного перемешивания полученная смесь расслоилась на два жидких слоя, из которых верхний окрашен в синий цвет. Какие катионы присутствовали в сточной воде? Составьте схему анализа.
34. К части пробы нейтрализованной сточной воды добавили раствор дигидроантимоната калия - выпал белый кристаллический осадок. К другой части пробы добавили соляной кислоты - осадок не выпал, затем добавили серной кислоты - осадок не выпал, а потом - этиловый спирт и смесь тщательно перемешали при нагревании. После последней операции выпал белый осадок, который удалили фильтрованием. Полученный фильтрат обработали концентрированным раствором щелочи, а затем отфильтровали с получением осадка и раствора I. Осадок растворили в азотной кислоте и добавили сухой висмутат натрия, образовался розовый раствор. Раствор I нейтрализовали соляной кислотой до рН=2 и добавили сульфид натрия, образовался белый осадок. Какие катионы присутствовали в сточной воде? Составьте схему анализа.
35. Составьте схему качественного анализа пробы раствора, полученного разложением медно-никелевой руды, содержащей талнахит, пентландит, троилит, кальцит, алюмосиликаты калия, натрия и магния, а также микропримеси кобальта, кадмия и серебра.
36. Как проверить наличие меди и кобальта после вскрытия полиметаллической руды, содержащей галенит, сфалерит, пирит, барит и кальцит. Составьте схему анализа.
37. Как определить качественный состав пиритного концентрата, выделенного из железной руды, если он может содержать кроме основного металла - железа, также медь, никель, кобальт, серебро, алюминий и кальций. Составьте схему анализа раствора после вскрытия пиритного концентрата.
|
|
|
