Кислотная ошибка обусловлена присутствием в растворе

101

102

103

104

105

106

107

108

2KMnO4 + Cr2(SO4)3 + 8KOH = 2MnO2 + 2K2CrO4 + 3K2SO4 + +8H2O

+ 2Н20 + 3е →MnO2 + 4OHCr3+ + 8OH- — 3e → + 4H2O

Перманганатометрию чаще всего применяют для анализа солей Fe(II), Са(II), Cu(I), щавелевой кислоты, пероксида водорода.

В основе йодометрии лежат свойства йода и йодид анионов. Элементарный йод ведет себя в реакциях как окислитель: I2 + 2е = 2I-, а йодид-анионы I- отдают свои электроны веществам-окислителям и играют роль восстановителей: 2I- — 2е = I2. Прямое йодометрическое титрование восстановителей основано на их взаимодействии с раствором I2 в присутствии крахмала. Взаимодействие йода с Na2S203 проходит по уравнению:

2Na2S203 + I2 = 2NaI + Na2S406 1 │ 2S2032—2e = S4O62-;

1 │ I2 + 2е = 2I-.

Каждая молекула I2 окисляет два тиосульфат аниона до тетратионат аниона S4062- (тетратионовой кислоты H2S4O6). Сами же атомы I2 восстанавливаются до ионов I-. Точка эквивалентности фиксируется по неисчезающей синей окраске крахмала от одной избыточной капли I2.

С помощью раствора I2 определяют содержание других восстановителей: мышьяковистой, сернистой и сероводородной кислот, их солей, хлорида олова (II).

Определяя окислители, к анализируемому раствору прибавляют избыток йодида калия KI, из которого окислитель выделяет эквивалентное ему количество свободного I2.

109

110

80 навливают по первичным стандартным веществам. Например, концентрацию раствора гидроксида натрия можно установить по раствору хлороводородной кислоты, концентрация которого установлена по буре.
63. В качестве рабочих растворов (титрантов) в методах кислотно-основного титрования применяют:
1. раствор серной кислоты;
2. раствор аммиака;
3. раствор гидроксида натрия;
4. раствор азотной кислоты.
Ответ: 1,3 – В качестве титрантов применяют растворы сильных кислот
(Н
2
SO
4
, HCI) и оснований (NaOH, KOH и др.). Раствор азотной кислоты не- устойчив при хранении. Растворы щелочей при хранении необходимо защи- щать от действия оксида углерода(II) из воздуха.
64. Первичными стандартными веществами для установления точной кон- центрации кислот являются:
1. декагидрат тетрабората натрия;
2. карбонат натрия;
3. раствор аммиака;
4. нет верного ответа.
Ответ: 1,2 – Первичное стандартное вещество должно удовлетворять следующим требованиям: быть химически чистым, состав вещества должен соответствовать формуле, вещество должно быть устойчиво при хранении; желательно, чтобы молярная масса эквивалента вещества была большой. Та- ким требованиям удовлетворяют карбонат натрия, бура и др.
NaCl
BO
H
O
H
HCl
NaBO
NaBO
2
BO
H
2
O
H
3
O
B
Na
NaCl
2
O
H
CO
HCl
2
CO
Na
3 3
2 2
2 3
3 2
7 4
2 2
2 3
2











65. При обнаружении точки эквивалентности в кислотно-основном титрова- нии применяют:
1. фенолфталеин;
2. хромат калия;
3. фенантролин;
4. метиловый оранжевый.
Ответ: 1,4 – В кислотно-основном титровании используют индикаторы, изменяющие свою окраску в зависимости от рН раствора. К таким индикато- рам относятся слабые органические кислоты и основания. Различают одно- цветные и двухцветные индикаторы. Например, фенолфталеин является од- ноцветным индикатором (в кислой среде – бесцветный, в щелочной — крас- ный). К двухцветным индикаторам относятся метиловый оранжевый, мети- ловый красный и др. В кислой среде метиловый оранжевый имеет красную окраску, а в щелочной — желтую.

81 66. Точку конца титрования в кислотно-основном титровании фиксируют:
1. безиндикаторным методом;
2. с применением индикаторов;
3. физико-химическим методом;
4. методом Мора.
Ответ: 2,3 – Реакции кислотно-основного взаимодействия не сопрово- ждаются видимыми изменениями, т.е. переменой окраски растворов. В каче- стве индикаторов в кислотно-основном титровании применяют слабые ки- слоты и основания, молекулярная или ионная формы которых имеют окра- ску. Кислотно-основные индикаторы бывают одноцветные, двухцветные, флуоресцентные. Фенолфталеин относится к одноцветным индикаторам (в щелочной среде приобретает красную окраску). Кислые растворы метилово- го оранжевого имеют красную окраску, а щелочные – желтую. К двухцвет- ным индикаторам относятся также метиловый красный, тропеолин О и дру- гие.
Для нахождения конечной точки титрования применяют также и физи- ко-химические методы (рН–метрия, кулонометрия). При кулонометрическом титровании определяемое вещество реагирует с титрантом, который получа- ется в результате электрохимической реакции на электроде. Электрогенери- рованные титранты можно получить из растворителя (при восстановлении воды на катоде получаются ОН
—
— ионы, а при окислении воды можно полу- чить H
+
— ионы).
67. В каких случаях точка эквивалентности совпадает с точкой нейтрально- сти?
1. титрование гидроксида натрия хлороводородной кислотой;
2. титрование серной кислоты гидроксидом натрия;
3. титрование уксусной кислоты гидроксидом натрия;
4. титрование карбоната натрия хлороводородной кислотой.
Ответ: 1,2 – Совпадение точки эквивалентности с точкой нейтрально- сти наблюдается при титровании сильных кислот сильными основаниями и наоборот. В точке эквивалентности среда нейтральная, рН=7.
68. Индикатором в кислотно-основном титровании может быть:
1. любое химическое вещество;
2. вещество, отвечающее определенным требованиям;
3. перманганат калия;
4. фенолфталеин.
Ответ: 2,4 – Индикаторы – это вещества, окраска которых изменяется в зависимости от изменения величины рН и не зависит от природы реагирую- щих между собой кислоты и основания. Кислотно-основными индикаторами могут быть вещества, отвечающие следующим требованиям: изменение ок- раски индикатора должно происходить в небольшом интервале рН, окраска индикатора должна быть интенсивной, окраска индикатора должна явно от-

82 личаться при близких значениях рН, т.е. высокая контрастность перехода ок- раски.
Фенолфталеин является примером одноцветного индикатора. В кислой среде фенолфталеин бесцветный (имеет структуру лактона). В щелочной среде образуется хиноидная структура (хромофор) и раствор приобретает красную окраску. В сильно щелочной среде (
рН 12) образуется бесцветное карбинольное основание.
69. Интервал перехода окраски кислотно-основного индикатора выражается уравнением:
1. рН=рК
а
 1;
2. рН=рК
а
 2;
3. рН=рК
н
 1;
4. Е=рК
а
 1;
Ответ: 1 – Из константы кислотности индикатора находим, что
[H
+
]=K
a
·c
k
/c
o и соответственно pH=pK
a
-lg(c
k
/c
o
). Принимая во внимание, что глаз воспринимает окраску той формы индикатора, концентрация которой в
10 раз больше, получаем рН=рК
а
 1. Например, рК
а фенолфталеина равен 9 и соответственно интервал перехода окраски индикатора лежит между рН 8 и рН 10. У метилового оранжевого этот интервал уже (от 3,0 до 4,4). Это мож- но объяснить тем, что молярный коэффициент светопоглощения кислотной формы больше, чем основной формы.
Кислотно-основное титрование закачивают при значении рН, которое обозначают рТ (показатель титрования). Это значение рН лежит в середине интервала перехода и приблизительно соответствует рК
а индикатора.
70. Факторы, влияющие на показания кислотно-основных индикаторов:
1. температура;
2. буферная емкость раствора;
3. посторонние вещества;
4. нет верного ответа.
Ответ: 1, 3 – С изменением температуры изменяются величины кон- стант ионизации и соответственно изменяется интервал перехода окраски индикаторов. Например, при 18 0
С интервалы перехода метилового оранже- вого и фенолфталеина соответственно равны 3,1 — 4,4 и 8 – 10. При 100 0
С ин- тервалы перехода этих индикаторов приобретают другие значения: 2,5 – 3,7 и
8,1 – 9,0 соответственно.
Посторонние вещества, такие как органические растворители (этанол, ацетон) понижают ионизацию кислот и оснований, и, следовательно, влияют на интервалы перехода индикаторов. Оказывают влияние на интервал пере- хода индикаторов белковые вещества, электролиты. Поэтому при титровании учитывают «белковые» и «солевые» ошибки, титр рабочего раствора уста- навливают в тех же самых условиях.

83 71. Скачок рН на кривой титрования зависит от:
1. силы титруемой кислоты;
2. концентрации титранта;
3. рКа индикатора;
4. нет верного ответа.
Ответ: 1,2 – Величина скачка рН на кривой титрования зависит от си- лы титруемой кислоты или основания, концентраций титруемого вещества и титранта, температуры и других факторов. Чем сильнее титруемая кислота или основание, тем шире скачок рН на кривой титрования. При титровании
0,1 М раствора HCl 0,1 М раствором NaOH скачок рН на кривой титрования соответствует 6 единицам (от рН 4 до рН 10). В случае титрования 0,1 М рас- твора CH
3
COOH 0,1 М раствором NaOH резкое изменение рН происходит в области рН 7,76 – 10 (скачок рН на кривой титрования). Если же концентра- ции сильной титруемой кислоты и титранта (NaOH) равны 0,01 М, то скачок рН на кривой титрования меньше по величине и находится в пределах рН от
5 до 9.
72. Показатель титрования (рТ) – это:
1. рК
а
-1;
2. то значение рН, при котором заканчивают титрование с данным инди- катором;
3. рК
а
±1;
4. нет верного ответа.
Ответ: 2 – Значение рН, при котором заканчивают титрование с дан- ным индикатором, соответствует показателю титрования (рТ). Обычно пока- затель титрования находится в середине интервала перехода окраски индика- тора. Для метилового оранжевого рТ=4, для фенолфталеина – 9. Если показа- тель титрования индикатора лежит в пределах скачка титрования, то такой индикатор пригоден для титрования.
73. Скачок титрования на кривой кислотно-основного титрования – это:
1. появление окраски раствора;
2. исчезновение окраски раствора;
3. резкое изменение рН раствора;
4. нет верного ответа.
Ответ: 3 – Скачок титрования – это резкое изменение рН в области точки эквивалентности. По скачку титрования производится выбор индика- тора. Чем больше скачок титрования, тем большее число индикаторов можно использовать для определения точки конца титрования.
Величина скачка титрования зависит от концентрации реагентов (тит- руемое вещество и титрант). С уменьшением концентрации реагентов уменьшается и скачок титрования.
74. Растворитель, используемый в неводном титровании, должен:
1. иметь высокую диэлектрическую проницаемость;

84 2. растворять определяемое вещество;
3. не влиять на силу кислот и оснований;
4. нет верного ответа.
Ответ: 1,2 – Для титрования в неводных средах требуются раствори- тели, имеющие небольшую константу автопротолиза, высокую диэлектриче- скую проницаемость, хорошо растворяющие определяемые вещества. Таки- ми растворителями для титрования слабых кислот являются диметилформа- мид, пиридин и другие. Растворители с кислотными свойствами (безводная уксусная кислота, ацетонитрил) применяются для титрования слабых осно- ваний.
75. В качестве титрантов в неводных средах применяются:
1. гидроксид тетрабутиламмония;
2. хлорная кислота;
3. уксусная кислота;
4. диметилформамид.
Ответ: 1,2 – В неводных средах возможно определение нераствори- мых или разлагающихся в воде соединений, а также соединений, кислотные или основные свойства которых выражены очень слабо. Выбор неводного растворителя зависит от природы определяемого вещества, растворимости реагентов, возможности фиксирования точки эквивалентности и других фак- торов. Для титрования слабых кислот в качестве титрантов служат сильные основания, например, гидроксид тетрабутиламмония (С
4
H
9
)
4
NOH, метилат натрия в метаноле. В случае титрования слабых оснований в качестве тит- ранта применяют раствор хлорной кислоты в безводной уксусной кислоте.
Хлорная кислота в безводной уксусной кислоте применяется для титрования слабых оснований.
76. При титровании слабых оснований в неводных средах в качестве раство- рителей используют:
1. бензол;
2. безводную уксусную кислоту;
3. хлороформ;
4. нет верного ответа.
Ответ: 2 – В качестве растворителей при титровании слабых основа- ний в неводных средах используют растворители с кислотными свойствами
(безводная уксусная кислота).
77. Для титрования слабых кислот в неводных средах используют раствори- тели:
1. безводная уксусная кислота;
2. диметилформамид;
3. этанол;
4. нет верного ответа.

85
Ответ: 2 – При титровании слабых кислот в неводных растворителях рекомендуют основные растворители – диметилформамид, пиридин и др.
78. Методом кислотно-основного титрования борную и хлороводородную кислоты при совместном присутствии определяют:
1. с использованием двух титрантов;
2. с использованием метилового оранжевого и фенолфталеина;
3. по реакции образования борно-этилового эфира;
4. после переведения борной кислоты в глицероборную кислоту.
Ответ: 2,4 – Прямое титрование борной кислоты в водном растворе невозможно, так как борная кислота является слабой кислотой (рК
a
=9,24).
Вначале с метиловым оранжевым оттитровывают сильную (хлороводород- ную) кислоту, затем в раствор прибавляют глицерин (образуется глицеро- борная кислота), фенолфталеин и титруют раствором щелочи до появления оранжевой окраски. Объем щелочи, израсходованной на титрование с мети- ловым оранжевым, соответствует содержанию хлороводородной кислоты.
Расчет содержания борной кислоты проводят по объему щелочи, пошедшей на титрование с фенолфталеином.
79. Анализ смеси карбоната и гидроксида натрия проводят:
1. методом кислотно-основного титрования;
2. методом комплексонометрии;
3. с применением двух индикаторов (фенолфталеин и метиловый оранже- вый);
4. методом Мора.
Ответ: 1,3 – Методом кислотно-основного титрования определяют ки- слоты, основания и некоторые соли. Определение NaOH и Na
2
CO
3
при со- вместном присутствии проводят с применением двух индикаторов. При этом возможно определение двумя способами. В первом способе в присутствии фенолфталеина будет оттитрована щелочь и карбонат до гидрокарбоната. За- тем добавляют метиловый оранжевый и оттитровывают гидрокарбонат на- трия.
)
ин фенолфтале
(
O
H
H
OH
)
ин фенолфтале
(
HCO
H
CO
2 3
2 3









HCO

3
+H
+
→H
2
CO
3
CO
2
+H
2
O (метиловый оранжевый)
Во втором способе сначала исследуемый раствор титруют кислотой в при- сутствии метилового оранжевого. Затем во второй порции раствора ионы

2 3
СO осаждают ионами Ва
2+
и, не отфильтровывая осадок BaCO
3
, прибавля- ют фенолфталеин. Оттитровывают раствор до полного исчезновения красной окраски. Объем титранта, пошедший на титрование в присутствии фенолфта- леина, соответствует гидроксиду натрия. Объем кислоты, пошедший на тит- рование по метиловому оранжевому, был затрачен на титрование гидроксида и карбоната натрия. После осаждения карбонат-ионов титрование рекомен- дуется проводить с фенолфталеином, так как с метиловым оранжевым титро-

86 вание заканчивается в кислой среде и соответственно титрант (кислота) будет взаимодействовать не только с NaOH, но и будет расходоваться на растворе- ние BaCO
3
. При этом образуется СО

2 3
— ионы, вступающие в реакцию с ки- слотой.
80. Ацидиметрия относится к методам:
1. оксидиметрического титрования;
2. кислотно-основного титрования;
3. химического анализа;
4. нет верного ответа.
Ответ: 2,3 – Ацидиметрия – это метод кислотно-основного титрова- ния, в качестве титрантов используют сильные кислоты (HCl, H
2
SO
4
). Аци- диметрия относится к методам химического анализа и применяется для опре- деления оснований и некоторых солей (карбонаты, гидрокарбонаты).
NaCl
CO
H
HCl
NaHCO
NaCl
NaHCO
HCl
CO
Na
3 2
3 3
3 2






H
2
CO
3
CO
2
+H
2
O
81. В ацидиметрии в качестве титрантов используют:
1. H
2
SO
4
;
2. HCl;
3. CH
3
COOH;
4. NaOH.
Ответ: 1,2 – В качестве титрантов в ацидиметрии используют сильные кислоты (HCl, H
2
SO
4
). Эти кислоты не соответствуют требованиям, предъяв- ляемым к стандартным веществам. Поэтому после приготовления растворов
HCl и H
2
SO
4
проводят их стандартизацию. В качестве первичных стандартов используют буру Na
2
B
4
O
7
·10H
2
O, карбонат натрия Na
2
CO
3
и др.
Ацидиметрия применяется для определения сильных и слабых основа- ний, солей слабых кислот.
82. При стандартизации раствора HCl в качестве первичных стандартных ве- ществ используется:
1. декагидрат тетрабората натрия;
2. карбонат натрия;
3. раствор аммиака;
4. дифениламин.
Ответ: 1,2 – Хлороводородная кислота не относится к первичным стандартным веществам, так как не соответствует основным требованиям.
Приготовленный раствор HCl является вторичным стандартным раствором и его стандартизируют по первичным стандартам – декагидрат тетрабората на- трия Na
2
B
4
O
7
·10H
2
O, карбонат натрия Na
2
CO
3
и др.
HCl+Na
2
CO
3
→ NaHCO
3
+NaCl.

87 83. При титровании сильной кислоты сильным основанием возникают ошиб- ки:
1. водородная;
2. гидроксидная;
3. кислотная;
4. основная.
Ответ: 1,2 – Водородная ошибка возникает, если рТ<7. Такое явление наблюдается при титровании сильной кислоты щелочью, т.е. когда в растворе остается некоторое количество не оттитрованной сильной кислоты. При гид- роксидной ошибке рТ>7, т.е. в растворе имеется избыточное количество сильного основания по сравнению с точкой эквивалентности.
84. Кислотная ошибка обусловлена присутствием в растворе:
1. сильной кислоты;
2. сильного основания;
3. слабой кислоты;
4. нет верного ответа.
Ответ: 3 – Кислотная или НА–ошибка обусловлена присутствием в растворе некоторого количества неоттитрованной слабой кислоты и опреде- ляется отношением:


 

А
НА
, где [НА] – концентрация неоттитрованной кислоты;
[А

] – концентрация оттитрованной кислоты.
85. Азот в органических соединениях определяют:
1. методом Кьельдаля;
2. методом комплексонометрии;
3. гравиметрическим методом;
4. методом Фольгарда.
Ответ: 1 – В колбу Кьельдаля к анализируемой пробе прибавляют конц. серную кислоту, после разрушения органического вещества образуют- ся ионы аммония. Затем в колбу прибавляют гидроксид натрия и образую- щийся аммиак отгоняют в раствор борной или стандартный раствор серной
(хлороводородной) кислот. Образующиеся в первом случае борат-ионы от- титровывают раствором HCl. Во втором случае определяют избыток сильной кислоты (проводят обратное титрование).
86. К методам кислотно-основного титрования относят:
1. ацидиметрия;
2. алкалиметрия;
3. цериметрия;
4. хроматометрия.
Ответ: 1,2 – Методы кислотно-основного титрования классифицируют в зависимости от применяемого титранта (кислота или основание): в ациди-

88 метрии в качестве титранта применяют кислоту, в алкалиметрии титрантом является основание.
87.Кислотно-основные индикаторы проявляют свойства:
1.слабых кислот;
2.слабых оснований;
3.окислителей;
4.восстановителей.
Ответ: 1,2 – Кислотно-основные индикаторы проявляют свойства сла- бых кислот или слабых оснований.
HInd
O
H
2




 Ind
O
H
3
кислотная форма щелочная форма
В кислых растворах доминирует кислотная форма, имеющая соответствую- щую окраску. В щелочных растворах доминируют частицы «Ind
—
», ответст- венные за окраску щелочной формы. При изменении рН окраска раствора изменяется. Обычно требуется 10-кратный избыток одной из форм, чтобы её окраска воспринималась наблюдателем. Исходя из уравнения Гендерсона-
Хассельбаха получаем, что рН
перехода
= рК
а
±1. Такая зависимость наблюдается только в том случае, если интенсивность окрасок обеих форм одинакова.
88. При определении азота в органических соединениях методом Кьельдаля используют:
1. концентрированную серную кислоту;
2. глюконат кальция;
3. сульфат меди(II);
4. сульфат калия.
Ответ: 1,3,4 – Разрушение (минерализацию) органических веществ проводят с применением концентрированной серной кислоты. Для повыше- ния температуры процесса окисления органических соединений применяют сульфат калия. Сульфат меди(II) используется в качестве катализатора. В ре- зультате минерализации получаются ионы аммония. При добавлении щелочи образующийся аммиак отгоняют в раствор борной или серной кислот. Затем проводят титрование борат-ионов раствором HCl или титруют раствором
NaOH избыток серной кислоты в зависимости от того, что использовали для поглощения аммиака.
89. По способности к взаимодействию с протоном неводные растворители делят на:
1. апротонные;
2. протолитические;
3. универсальные;
4. смешанные.
Ответ: 1, 2 – Неводные растворители классифицируют по способности взаимодействовать с протоном на апротонные и протонные (протолитиче- ские). Молекулы апротонных растворителей не ионизированы, не способны к

89 отщеплению или присоединению протонов. К таким растворителям относит- ся бензол. Кислоты и основания, растворенные в бензоле, не способны к дис- социации.
Молекулы протолитических растворителей могут присоединять или отщеплять протоны. По этому признаку растворители делятся на 3 группы: амфипротные (амфотерные), протофильные (основные), протогенные (ки- слотные).
Амфипротные (нейтральные) растворители приблизительно в одинако- вой степени способны присоединять и отщеплять протоны, т.е. являются ак- цепторами и донорами протонов. К таким растворителям относятся вода, спирты (метанол, этанол) и др.
Молекулы протофильных растворителей легко присоединяют протоны и соответственно повышают силу кислот. Например, такими растворителями являются пиридин, жидкий аммиак и др.
Молекулы протогенных растворителей легко отдают протоны (безвод- ные карбоновые кислоты – уксусная, муравьиная и др.).