Опыт №1. Определение концентрации восстановителя методом перманганатометрии.

Принцип метода: метод основан на использовании окислительно-восстановительного титрования.

Материальное обеспечение: бюретка, колбы для титрования, пипетки, мерный цилиндр, водяная баня, раствор калия перманганата (С_экв.=0,01М), раствор щавелевой кислоты, раствор серной кислоты, дистиллированная вода.

Ход работы:

1. Бюретку промыть раствором калия перманганата С_экв. = 0,01 моль/л и довести уровень раствора в ней до «0» (правило мениска).

2. В колбу для титрования отмерить точно заданный объем восстановителя (V_H2C2O4) и прибавить к нему 2 мл раствора серной кислоты.

3. Нагреть на водной бане.

4. Провести титрование восстановителя раствором калия перманганата, прибавляя его из бюретки по каплям (последующую каплю прибавляем после полного обесцвечивания предыдущей).

5. В точке эквивалента определяем по шкале бюретки объем раствора KMnO₄ – (V_KMnO4)

6. Повторить титрование еще дважды и рассчитать средний объем раствора KMnO₄, который пошел на титрование.

7. Рассчитать концентрацию раствора H₂C₂O₄ по формуле:

где С_{экв.H2C2O4} – молярная концентрация эквивалента щавелевой кислоты, моль/л;

С_экв.KMnO4 – молярная концентрация эквивалента раствора калия перманганата, моль/л;

V_KMnO4 – среднее арифметическое значение объема KMnO₄, мл;

V_H2C2O4 – объем щавелевой кислоты взятой на титрование, мл.

 

НАБОР ЗАДАНИЙ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ДОСТИЖЕНИЯ КОНКРЕТНЫХ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

Задание 1.

Растворы играют важную роль в жизни человека. Укажите, какой фактор влияет на растворимость твердых веществ.

A. Давление;

B. Величина поверхности твердого вещества;

C. Природа растворителя;

D. Объем раствора;

E. Влажность воздуха.

 

Задание 2.

Важной характеристикой растворов является их концентрация. Укажите тип концентрации, которая определяет число молей растворенного вещества, содержащегося в 1000 мл раствора.

A. молярная концентрация эквивалента;

B. массовая доля;

C. моляльная концентрация;

D. объемная доля;

E. мольная доля.

 

Задание 3.

Перманганатометрию используют в клинических лабораториях для определения в крови ионов кальция. Укажите кислоту, которую необходимо использовать для создания кислой среды при титровании данным методом.

A. HNO₃;

B. HNO₂;

C. H₂SO₄;

D. HCl;

E. H₃PO₄.

 

Задание 4.

Окислительные свойства водного раствора KMnO₄ используют для обезвреживания токсичных органических веществ. Укажите, при каких условиях можно определить концентрацию восстановителей в растворе.

A. Только при нагревании;

B. Можно в кислой среде;

C. Можно в нейтральной среде;

D. Нельзя;

E. Только при перемешивании раствора.

 

Задание 5.

Перманганатометрию используют для определения количества органических примесей в воде. Укажите, сколько граммов KMnO₄ нужно взять для приготовления 500 мл раствора с молярной концентрацией эквивалента 0,2 моль-экв/л.

A. 9,48;

B. 7,90;

C. 6,32;

D. 3,16;

E. 1,58.

 

Задание 6.

По количеству окисленного перманганата определяют содержание примесей в питьевых и сточных водах. Укажите способ фиксирования точки эквивалентности в методе перманганатометрии.

A. Индикатор – фенолфталеин;

B. Раствор крахмала;

C. Индикатор – лакмус;

D. Безиндикаторный способ;

E. KMnO₄.

 

Задание 7.

Окислительно-восстановительная реакция протекает по схеме

P + HNO₃ + H₂O → H₃PO₄ + NO

Укажите сумму коэффициентов в правой части этой реакции.

A. 18;

B. 10;

C. 9;

D. 8;

E. 5.

 

Задание 8.

Для идентификации H₂O₂ в фармакопейном анализе применяют метод перманганатометрии. Укажите, титрованием какого раствора устанавливают точную концентрацию KMnO₄.

A. Азотная кислота;

B. Серная кислота;

C. Щавелевая кислота;

D. Соляная кислота;

E. Гидроксид натрия.

 

Задание 9.

В диагностических целях в клинической медицине применяют методы количественного анализа. Укажите, невозможность при титровании методом перманганатометрии использования HNO₃.

A. Разлагается при нагревании;

B. Является сильным окислителем;

C. Окрашивает раствор в розовый цвет;

D. Не позволяет определить точку эквивалента;

E. Является сильной кислотой.

 

Задание 10.

В основе метода перманганатометрического титрования лежит реакция взаимодействия KMnO₄ с щавелевой кислотой в кислой среде:

2KMnO₄ + 5H₂C₂O₄ + 3H₂SO₄ → 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 10CO₂ + 8H₂O

 

MnO₄^- + 8H⁺ +5е → Mn⁺² + 4H₂O ×2

H₂C₂O₄ –2е → 2CO₂ + 2H⁺ ×5

Укажите формулу расчета в моль-экв/дм³ окислителя в данной реакции.

A. ;

B. ;

C. ;

D. ;

E. .

 

Эталоны ответов.

1 – C; 5 – D; 9 – B;

2 – A; 6 – E; 10 – B.

3 – C; 7 – B;

4 – B; 8 – C;