Оглавление:
Задачи по кулонометрии
- Задача 1. Массовую часть сплава весом 0,6578 г растворили, и через полученный раствор пропустили ток 0,200 А в течение 20,0 минут. В результате медь полностью выделялась на катоде. Когда коэффициент полезного действия по току составляет 80,0%, определяют массовую долю (%) меди в сплаве.
- Согласно закону Фарадея .g. Я (си) т) ги (си) — Fn-100 ‘ Где / л (Cu) — масса извлеченной меди г. / Это сила тока. A; t — время электролиза с. Af (Cu) -молярная масса меди, г / моль. Постоянная Фарадея. n — число электронов, участвующих в электрохимическом процессе. t} — Выход обновлен, но%. Массовый день i (%) меди в сплаве составляет t (Cu) 100 IM (Cu) t) 00 0,200-20-60 ’63 .55-80,0 = г, 0 / Вт (U) t (ср) Fnm (силы) 100 96,500-2,0,6578 ‘/ о » 2.
Часть 0,6000 г вольфрамовой добавки переносили в раствор для отделения алюминия в форме оксихинолината. Людмила Фирмаль
После очистки осадок растворяли в небольшом количестве концентрированной HCl и высвобожденный 8-гидроксихинолин титровали бромом, полученным из KBr, в кулонометрической ячейке. Окончание реакции определяли биамперометрией. Если титрование проводилось при постоянной интенсивности тока 8,0 мА в течение 125 секунд.
Рсчитайте массовую долю алюминия в тестируемом образце (исходя из того, что коэффициент полезного действия тока равен 100%). Расчет основан на законе Фарадея: ^ # n (A1) 100 IM (A)) 100 т (spl) Fnm (обр.) Полученный бром не реагирует с алюминием, но реагирует с тем же количеством 8-гидроксихинолина. Последнее связано с алюминием в стехиометрическом соотношении окенохинолината 3: 1. L
По уравнению реакции «C9H6NOH + 2Br2 Cgl 14 Vg2KOH -f 2H + + 2Vg» 2 моль брома на моль 8-гидроксихинолина. В результате число электронов, участвующих в электрохимическом превращении, составляет n = 3 »4 = 12 на моль алюминия. Подставляя численные значения в формулу, найдем массовую долю (%) алюминия в образце. / _ 0 «008 -125 • 26,98 -100, ли tt, -96 500-12,0, (3000 -3’9’10 / о- 3. Определите массовую долю (%) посторонних примесей в образце сульфата меди.
После растворения массы m (CuS04’5H20) g азотной кислотой и электролиза полученного раствора m (Cu) g отделяется на платиновом катоде. Вариант … J 2 3 4 / н (CuS04-5H20), г 0,4556 0,5237 0,6274 0,5807 т (Cu), г 0,1145 0,1322 0,1586 0,1463 Ответ: 1) 1-, 26%; 2) 0,82%; 3) 0,68%; 4) 1,01%. 4. Ha (PbOg) высвобождался на аноде при электролизе раствора нитрата свинца.
Если для анализа использовали V мл этого раствора, определите молярную концентрацию Pb (MO3) г (/ экв == ‘/ 2). Вариант 12 3 4 V, мл 20,00 25,00 40,00 10,00 м (PbOi), г 0,2506 0,1945 0,2136 0,1670 Ответ: 1) 0,1048 моль / л; 2) 0,0651 моль / л; 3) 0,0446 моль / л; 4) 0,1396 моль / л. 5. Образец цветного сплава массой мг был расплавлен, и медь была полностью отделена на катоде электролизом при постоянной силе тока, и свинец был удален в виде PbOg в течение времени t.
Если коэффициент полезного действия по току составляет 100%, определите массовую долю (%) меди и свинца в сплаве. Вариант 12 3 4 т, город 1,525 1,412 1,811 1,621 LA 0,200 0,150 0,220 0,180 т, минимум 45,0 50,0 40,0 38,0 Ответ: 1) Cu 11,66%, Pb 38,02%. 2) 10,28% Cu и 33,51% Pb; 3) 9,60% Cu и 31,30% Pb; 4) 8,34% меди и 27,18% свинца. 6. Если электричество работает при токе 0,100 А, а коэффициент полезного действия составляет 100%.
- Определите теоретически необходимое время для полного отделения кадмия от раствора CdS04 V мл при концентрации, указанной на катоде. вы. Вариант 12 3 4 К мл 20,00 40,00 50,00 25,00 * L h CdS04). моль / л 0,0 (522 0,0466 0,0435 0,0945 Ответ: 1) 20 минут. 2) 30 минут; 3) 35 минут; 4) 38 минут Из анализируемого раствора, содержащего ионы трехвалентного металла, t-металл был отделен на катоде в результате электролиза с силой тока 1000 А в момент времени t.
Вариант I 2 3 т, г 0,3772 0,6497 0,5047 /, Минимум 35,0 15,0 20,0 m) = если 100%, определить, какой металл был растворен. Ответа на этот вопрос. 1) Cr; 2) Bi; 3) Sb. 8. Часть веса цинковой руды была перенесена в раствор, и цинк был полностью отделен электролизом при силе тока 1000 А в течение времени t.
Рассчитаем массу выпущенного цинка (г) и массовую долю (%) ZnO в руде (текущая эффективность составила 100%). Людмила Фирмаль
Вариант 12 3 4 /, Минимум 10,0 13,0 16,9 20,0 ш, г 1 250 1 400 1,550 1700 Ответ: 1) 0,2033 г; 20,24%; 2) 0,2642 г; 23,49%; 3) 0,3252 г; 26,12%; 4) 0,4065 г; 9. Образец массы руды растворяли и восстанавливали до Fe, а затем количественно окисляли в кулонометрической ячейке на платиновом аноде с контролируемым потенциалом. Количество потребляемой электроэнергии определяли кулонометром, состоящим из платинового анода, погруженного в раствор KI.
Для титрования выделяемого йода при прохождении электрического тока требуется 0,0 мл Na2S203 V мл. Рассчитайте массовую долю (%) железа в руде. Вариант 12 3 4 т 0,7905 0,5710 0,5886 0,4324 Мл 22,30 20,45 18,75 (9,50 Ответ: I) 7,88%; 2) 10,00%; 3) 9,25%; 4) 12,11%. 10. Пикриновая кислота полностью извлекалась в кулонометрической ячейке в соответствии с формулой реакции. CeH2 (OH) (N02) 3 + 18H ++ 18 * «= C6H2 (OH) (NH2) 3 + 6H20
Количество потребляемой электроэнергии определяли по количеству йодида, выделяемого йодидным кулонометром, и для его титрования требовалось 0,0200 М Na2S203 V мл. Определите массу (в мг) пикриновой кислоты в растворе по следующим данным: Вариант 12 3 4 Мл 16,50 18,70 21,15 23,35 Ответ: 1) 4,20 мг; 2) 4,76 мг; 3) 5,38 мг; 4) 5,94 мг. 11 *. Ионы MnOG были использованы для титрования йодид-ионов. Это было создано в анодном пространстве с помощью кулонометрии *
Для задач 11-19 выход по току принимается равным 100%. Сульфатная среда клеток. Точка эквивалентности была установлена с помощью потенциометра. Если титрование продолжается при ts при постоянном токе / мА, рассчитайте массу (мг) йодида в растворе. Вариант 12 3 4 / с 272 240 225 308 /, MA 18,0 16,0 14,0 20,0 Ответ: 1) 6,44 мг; 2) 5,05 мг; 3) 4,14 мг; 4) 8,10 мг. 12.
Объем V мл раствора дихромата калия титровали ионами железа (II) в течение t мин при токе / А, и конец реакции регистрировали с использованием фотометрических данных. Вариант 12 3 4 V, мл 20,00 25,00 30,00 40,00 /, А 0,200 0,250 0,250 0,300 Минимум 15,0 20,0 35,0 33,0 Определите эквивалентную молярность K2SG2O7 (f.k. = ‘/ «) • Ответ: 1) 0,0933 моль / л; 2) 0,1244 моль / л; 3) 0,1813 моль / л; 4) 0,1539 моль / л. 13.
Взвесили порцию массы мг сурьмы в раствор и изолировали алюминий, содержащийся в качестве примеси в виде оксихолинолата. Осадок очищали и растворяли в соляной кислоте, а затем кулонометрическим титрованием оксихинолина с использованием брома, полученного из CVg при постоянном токе 8,5 мА. Используйте следующие данные для расчета массовой доли (%) алюминия в сурьме.
Вариант 12 3 4 т, г 0,5000 0,5346 0,7015 0,6712 т, с 114 102 92 176 Ответ: 1) 4,52-ю-3%; 2) 3,78-10-3%; 3) 2,60,10-3%; 4) 5,20-10-3%. 14. Образец с массой мг алюминия растворяли, и ионы Fe3 *, содержащиеся в примесях, титровали ионами Sn2 +, полученными при постоянном токе 4,0 мА. Массовая доля (%) железа в алюминии определяется из следующих данных. Вариант 12 3 4 г 1000 1,224 1,5) 3 1,358 с 100 80 60 176 Ответ: 1) 2,32-10 «2%; 2) 1,51-10-2%; 3) 9,18-10-3%; 4) 3,00-10 2%.
Кальций в растворе титровали с помощью этилендиаминтетраацетат-ионов, генерируемых в кулонометрической ячейке из соответствующего ртутного комплекса. Окончание реакции определяли потенциометрией. Если титрование выполняется при токе / мА и времени ts, рассчитайте массу кальция в растворе (мкг) (2 электрона участвуют в образовании 1 моль ЭДТА).
Вариант 12 3 4 /. мА 3,0 4,0 5,0 6,0 /, П. 65 80 100 120 Ответ: 1) 40,5 мкг; 2) 66,5 мкг; 3) 103,7 мкг; 4) 149,5 мкг. 16. Раствор 8-гидроксихинолина титровали бромом, генерируемым из KBr в присутствии H 2 SO 4 при постоянной интенсивности тока. Окончание реакции определяли биамперометрией. Если время электролиза составляет /, определяют массу (мг) 8-гидроксихинолина.
Для окисления 1 моля оксихинолина требуется 2 моля Br2. Вариант 12 3 4 /, МА 6,0 5,0 7,0 8,0 /. А 75 68 112 125 Ответ: 1) 0,169 мг; 2) 0,128 мг; 3) 0,295 мг; 4) 0,376 мг. 17. Пиридин в растворе определяли кулонометрическим титрованием с использованием ионов H, образующихся при электролизе воды. Окончание реакции определяли потенциометрией.
Если происходит электролиз, определите массу (мг) пиридина По следующим данным, время / мин в токе / мА Вариант 1 2 3 4 1, мА 50,0 100,0 125,0 75,0 т, минимум 10,0 12,0 6,5 4,0 Ответ: 1) 24,6 мг; 2) 59,0 мг; 3) 40,0 мг; 4) 14,8 мг. 18. Раствор SO2 в пиридине и раствор KI в метаноле вводили в анодную камеру кулонометрической ячейки.
После установления силы тока I mA в цепи генератора йод генерировался из KI до достижения значения тока, указанного в схеме дисплея. Затем в ячейку вводили образец органического растворителя массой мг, включали секундомер, титровали воду для получения того же значения тока индикатора, и измеряли время / минуту:
Вариант 12 3 4 5 Вещество CHjCOOH C2H5OH CeH6 CCU (CH3) 2NCOH м, г 0,8021 0,4608 0,5106 0,3300 0,3020 /. мА 50,0 75,0 40,0 35,0 80,0 /, Минимум 2,0 4,5 2,5 4,0 5,0 При взаимодействии с продуктом рассчитывают массовую долю (%) воды в органическом растворителе на моль воды.
При генерировании реагентом Фишера (S02, I2, C5H5N) генерируются два электрона. C5H5N.I2 + C6H5N-S02 + C5H5N + Н20 ^ 2C5H5N.HI + + C5H5N.S03 Ответ: 1) 0,07%; 2) 0,41%; 3) 0,11%; 4) 0,24%; 5) 0,74%. 19. Образец сточных вод объемом V мл, содержащий фенол, титровали бромом, полученным из KBg, в соответствии с уравнением реакции. С6Н5ОН + ЗВг2 ** С6Н2ОНВг3 + ЗВг〜 + ЗН +
На основании следующих данных рассчитайте концентрацию фенола (мкг / мл) в сточных водах, если электролиз длится в течение определенного времени / силы тока 0,035 А. Вариант 12 3 4 V, мл 100,0 50,00 200,0 250,0 Я 4 минуты 35 секунд 2 минуты 42 секунды 7 минут 4 секунды 6 минут 16 секунд Ответ: 1) 15,64 мкг / мл; 2) 18,43 мкг / мл; 3) 12,06 мкг / мл; 4) 8,53 мкг / мл.
Смотрите также:
Решение задач по аналитической химии
| Практическое применение электрогравиметрического метода | Типы радиоактивного распада и радиоактивного излучения |
| Общая характеристика кулонометрического метода | Закон радиоактивного распада |
