2739
.pdf31
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1.Сформулируйте принципы потенциометрического метода анализа.
2.Чем индикаторные электроды отличаются от электродов сравнения?
3.Установите соответствие:
|
Электрод |
|
|
|
|
|
|
|
Формула Нернста |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Стеклянный |
А. Е ок. |
= |
Е0 ок. |
+ |
0,059 |
× lg |
аок.ф. |
|
|||||||||||
|
|
n |
|
авосст.ф. |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
восст. |
|
|
восст. |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
2.Окислительно- |
Б. Е = к + 0,059 × lg a |
+ |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
восстановительный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
3. |
Металлический |
В. E AgCl |
|
= E 0Ag |
- 0,059 × lg aCl − |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
Ag |
|
|
|
AgCl |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
4. |
Хлоридсеребрянный |
Г. E Zn2 + |
= E Zn0 |
2 + + |
0,059 |
× lg aZn2 + |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Zn |
|
|
|
Zn |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Для определения рН растворов в качестве индикаторного электрода следу-
ет выбрать:
5. Какая реакция протекает на границе раздела «поверхность электрода – рас-
твор» в названном в предыдущем задании электроде?
6. При потенциометрических измерениях в качестве электрода сравнения ис-
пользуют: 1)Стеклянный
2)Каломельный
3)Медный
4)Платиновый
7. Какими свойствами должен обладать материал, из которого изготовляют:
а) жидкие мембраны, б) твердые мембраны для ионоселективных электро-
дов?
32
8. Уравнение для потенциала мембранного Са2+ - селективного электрода,
содержащего внутренний раствор соли кальция определенной концентрации,
имеет вид: Е = К + 0.059/2 рСа2+.
Определите наклон графика зависимости Е от рCa.
9. Какую систему электродов следует выбрать при потенциометрическом ки-
слотно-основном титровании?
10. Какую систему электродов следует выбрать при окислительно-
восстановительном потенциометрическом титровании?
11.При потенциометрическом титровании хлорид ионов раствором нитрата серебра протекает реакция: Cl- + Ag+= AgCl↓. Какой индикаторный электрод
следует выбрать, чтобы зафиксировать точку эквивалентности? Изобразите ход кривой титрования.
12.Перечислите достоинства и недостатки ионометрии.
13.Аналитическим сигналом в потенциометрии является:
Сила тока |
Электропроводность |
Количество электричества |
ЭДС электрохимической |
ячейки |
|
14.Индикаторный электрод – это электрод, потенциал которого:Остается постоянным в процессе измерений
Есть функция от активности определяемых компонентов раствораИзменяется с изменением рН раствора
15.Для определения рН раствора в качестве индикаторного электрода надо выбрать:
Металлический |
Хлорсеребряный |
Стеклянный |
С мембраной из LaF3 |
16. При определении в растворе хлоридов потенциометрическим титрованием раствором AgNO3 в качестве индикаторного следует выбрать электрод:
Стеклянный |
Хлоридсеребряный |
Платиновый |
Серебряный |
33
17. Кривая потенциометрического титрования ионов Fe2+ раствором К2Сr2O7 в сернокислой среде имеет вид:
рН |
E |
E |
|
|
|
0 |
V K2Cr2O7 |
0 |
V K2Cr2O7 |
0 |
V K2Cr2O7 |
|
|
|
18. Анализируемый раствор НCl разбавили в мерной колбе до 100.0 мл и аликвоту объемом 20,00 мл оттитровали потенциометрически 0,1000 М NaOH. Построить кривые титрования в координатах рН – V и pH / V - V и определить массу (мг) НCl в растворе по следующим данным:
Вариант 1
V |
1,50 |
1,80 |
1,90 |
1,95 |
1,98 |
2,00 |
2,02 |
2,05 |
2,10 |
NaOH, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рН |
2,64 |
3,05 |
3,36 |
3,64 |
4,05 |
6,98 |
9,95 |
10,53 |
10,65 |
Вариант 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
1,30 |
1,50 |
1,60 |
1,65 |
1,68 |
1,70 |
1,72 |
1,74 |
1,80 |
NaOH, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рН |
1,78 |
3,03 |
3,34 |
3,64 |
4,03 |
6,98 |
9,96 |
10,36 |
10,66 |
19. Построить кривые потенциометрического титрования в координатах рН – V и pH / V - V и определить концентрацию (г/л) раствора СН3СООН, если при титровании 10,00 мл этой кислоты 0,1000 М КОН получили следующие результаты:
Вариант 1
V |
15,00 |
18,00 |
19,00 |
19,50 |
19,90 |
20,00 |
20,10 |
20,50 |
21,00 |
КOH, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рН |
5,22 |
5,71 |
6,04 |
6,35 |
7,05 |
8,79 |
10,52 |
11,22 |
11,51 |
34
Вариант 2
V |
10,00 |
13,00 |
14,00 |
14,50 |
14,90 |
15,00 |
15,10 |
15,50 |
16,00 |
КOH, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рН |
5,05 |
5,56 |
5,88 |
6,19 |
6,92 |
8,82 |
10,59 |
11,29 |
11,58 |
20. Анализируемый раствор метиламина CH3NH2 объемом 20,00 мл разбавили в мерной колбе до 100,0 мл, затем 10,00 мл полученного раствора оттитровали потенциометрически 0,1000 М НCl.
Построить кривые потенциометрического титрования в координатах рН – V и pH / V- V и определить концентрацию (моль/л) исходного раствора метиламина по следующим данным:
Вариант 1
V |
10,00 |
12,00 |
14,00 |
14,50 |
14,90 |
15,00 |
15,10 |
15,50 |
16,00 |
HCl, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рН |
10,40 |
10,12 |
9,56 |
9,28 |
8,42 |
6,02 |
3,52 |
2,85 |
2,55 |
Вариант 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
12,00 |
15,00 |
17,00 |
17,50 |
17,80 |
18,00 |
18,20 |
18,50 |
19,00 |
HCl, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рН |
10,36 |
9,96 |
9,43 |
9,17 |
8,28 |
5,99 |
3,28 |
2,89 |
2,58 |
21. Смесь хлороводородной и борной кислот оттитровали потенциометрически 0,1000 М NaOH последовательно: сначала оттитровали HCl (израсходовав объем титранта V1), затем прибавили к раствору глицерин и оттитровали Н3ВО3 по первой ступени (получив суммарный объем титранта V2).
Построить кривые потенциометрического титрования в координатах рН – V и pH / V - V, определить объемы V1 и V2 и рассчитать концентрацию (г/л) HCl и Н3ВО3, если для анализа было взято 20.00 мл смеси кислот и при титровании получены следующие данные:
35
Вариант 1
V |
0,00 |
|
0,20 |
|
0,30 |
|
0,40 |
|
|
0,46 |
0,50 |
0,55 |
0,60 |
||||||
NaOH, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рН |
2,60 |
|
2,84 |
|
3,02 |
|
3,40 |
|
|
3,95 |
5,58 |
7,03 |
7,38 |
||||||
прибавили глицерин: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
V |
|
0,80 |
1,00 |
1,20 |
1,40 |
|
1,45 |
|
1,50 |
|
1,55 |
|
1,60 |
|
1,70 |
||||
NaOH, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рН |
|
5,95 |
6,25 |
6,55 |
7,04 |
|
7,28 |
|
7,73 |
|
8,55 |
|
9,10 |
|
9,55 |
||||
Вариант 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
V |
0,00 |
|
0,40 |
|
0,60 |
|
0,80 |
|
|
1,00 |
1,05 |
1,10 |
1,20 |
||||||
NaOH, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рН |
2,45 |
|
2,61 |
|
2,72 |
|
2,85 |
|
|
3,42 |
5,82 |
6,98 |
7,32 |
||||||
прибавили глицерин: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
V |
|
1,40 |
1,60 |
1,80 |
2,00 |
|
2,10 |
|
2,15 |
|
2,20 |
|
2,25 |
|
2,40 |
||||
NaOH, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рН |
|
5,88 |
6,26 |
6,70 |
7,28 |
|
7,67 |
|
8,10 |
|
9,03 |
|
9,75 |
|
10,28 |
||||
22. Навеску медного сплава массой 0,7500 г растворили, объем довели до 250,0 мл и 20,00 мл приготовленного раствора оттитровали потенциометрически после добавления KI раствором тиосульфата натрия с титром по меди Т(Na2S2O3/Cu) = 0,01664.
Построить кривые потенциометрического титрования в координатах Е – V и ΔЕ / V – V и рассчитать массовую долю (%) меди в сплаве по следующим данным:
V |
1,50 |
1.90 |
2,00 |
2,05 |
2,08 |
2,10 |
2,12 |
2,15 |
2,20 |
Na2S2O3, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Е, мВ |
475 |
445 |
424 |
405 |
382 |
305 |
232 |
186 |
162 |
36
Литература
1.Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии: Уч. пособие для вузов / Под ред. В.А. Рабинович и Х.М. Рубиной. – М.: Интеграл-Пресс, 2002.
–240 с.
2.Харитонов Ю. Я. Аналитическая химия (аналитика). В 2 т. Т. 2. Фи- зико-химические (инструментальные) методы анализа. Учеб. для вузов / Ю. Я. Харитонов – М.: Высш. шк., 2001.-615с. : ил.
3.Основы аналитической химии. В 2 т. Т. 2. Методы химического анализа: Учеб. для вуза / Ю.А. Золотов, Е.Н. Дорохова, В.И. Федеева и др. Под ред. Ю.А. Золотов – М.: Высш. шк., 2002.-351с. : ил.
4.Основы аналитической химии. Задачи и вопросы: Учеб. для вуза / В.И. Федеева, Ю.А. Барбалат, А.В. Гармаш и др.; Под ред. Ю.А. Золотов – М.: Высш. шк., 2002.-412 с. : ил
37
Ирина Леонидовна Смельцова
Янина Александровна Васина
Потенциометрия. IIотенциометрическое титрование
Учебно-методическое пособие
по выполнению лабораторных работ по аналитической химии для обучающихся по направлению подготовки 20.03.01 Техносферная безопасность, про-
филь Безопасность технологических процессов и производств
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. http://www. nngasu.ru, srec@nngasu.ru