сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Для опре­де­ле­ния со­дер­жа­ния хрома в фер­ро­хро­ме (сплав, со­сто­я­щий в ос­нов­ном из же­ле­за и хрома и мик­ро­ко­ли­честв не­ко­то­рых дру­гих эле­мен­тов) на­вес­ку спла­ва рас­тво­ря­ют в сер­ной кис­ло­те (кон­цен­тра­ции 30–40 %), рас­твор раз­бав­ля­ют водой, до­бав­ля­ют к нему из­бы­ток пер­суль­фа­та ам­мо­ния  левая круг­лая скоб­ка NH_4$ пра­вая круг­лая скоб­ка _2$S_2$O_8$ и ки­пя­тят до по­яв­ле­ния окрас­ки мар­ган­це­вой кис­ло­ты (если сплав не со­дер­жит мар­ган­ца, то пред­ва­ри­тель­но до­бав­ля­ют не­сколь­ко ка­пель рас­тво­ра MnSO_4$). По окон­ча­нии ре­ак­ции в рас­твор вво­дят до­пол­ни­тель­ное ко­ли­че­ство сер­ной кис­ло­ты и ин­ди­ка­тор, после чего про­во­дят тит­ро­ва­ние солью Мора, пред­став­ля­ю­щей собой двой­ной суль­фат же­ле­за(II) и ам­мо­ния. Со­дер­жа­ние хрома в фер­ро­хро­ме рас­счи­ты­ва­ют ис­хо­дя из ко­ли­че­ства соли Мора, из­рас­хо­до­ван­ной на тит­ро­ва­ние.

1)  Какой вид тит­ро­ва­ния при­ме­ня­ет­ся для опре­де­ле­ния хрома дан­ным ме­то­дом?

2)  На­пи­ши­те урав­не­ния ре­ак­ций, про­ис­хо­дя­щих при

а)  рас­тво­ре­нии же­ле­за и хрома в со­ста­ве спла­ва в сер­ной кис­ло­те;

б)  ки­пя­че­нии рас­тво­ра с пер­суль­фа­том ам­мо­ния (в том числе об­ра­зо­ва­ние мар­ган­це­вой кис­ло­ты);

в)  тит­ро­ва­нии рас­тво­ра солью Мора.

3)  Рас­счи­тай­те со­дер­жа­ние хрома в спла­ве (в про­цен­тах по массе), если для его опре­де­ле­ния взяли 0,2 г спла­ва, а на тит­ро­ва­ние из­рас­хо­до­ва­но 30 мл рас­тво­ра  левая круг­лая скоб­ка NH_4$ пра­вая круг­лая скоб­ка _2$Fe левая круг­лая скоб­ка SO_4$ пра­вая круг­лая скоб­ка _2$ с кон­цен­тра­ци­ей 0,25 моль/л.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  Окис­ли­тель­но-вос­ста­но­ви­тель­ное тит­ро­ва­ние.

2.  a)

Fe плюс H_2$SO_4$ = FeSO_4$ плюс H_2$;

(если же­ле­зо ча­стич­но окис­ля­ет­ся до Fe в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 3 плюс пра­вая круг­лая скоб­ка $, для опре­де­ле­ния это не имеет зна­че­ния, так как на сле­ду­ю­щей ста­дии оно в любом слу­чае окис­ля­ет­ся);

2Cr плюс 3H_2$SO_4$ = Cr_2$ левая круг­лая скоб­ка SO_4$ пра­вая круг­лая скоб­ка _3$ плюс 3H_2$.

б)  

2FeSO_4$ плюс левая круг­лая скоб­ка NH_4$ пра­вая круг­лая скоб­ка _2$S_2$O_8$ = Fe_2$ левая круг­лая скоб­ка SO_4$ пра­вая круг­лая скоб­ка _3$ плюс левая круг­лая скоб­ка NH_4$ пра­вая круг­лая скоб­ка _2$SO_4$;

Cr_2$ левая круг­лая скоб­ка SO_4$ пра­вая круг­лая скоб­ка _3$ плюс 3 левая круг­лая скоб­ка NH_4$ пра­вая круг­лая скоб­ка _2$S_2$O_8$ плюс 7H2O = H_2$Cr_2$O_7$ плюс 3 левая круг­лая скоб­ка NH_4$ пра­вая круг­лая скоб­ка _2$SO_4$ плюс 6H_2$SO_4$;

2MnSO_4$ плюс 5 левая круг­лая скоб­ка NH_4$ пра­вая круг­лая скоб­ка _2$S_2$O_8$ плюс 8H_2$O = 2HMnO_4$ плюс 5 левая круг­лая скоб­ка NH_4$ пра­вая круг­лая скоб­ка _2$SO_4$ плюс 7H_2$SO_4$.

в)  

6 левая круг­лая скоб­ка NH_4$ пра­вая круг­лая скоб­ка _2$Fe левая круг­лая скоб­ка SO_4$ пра­вая круг­лая скоб­ка _2$ плюс H_2$Cr_2$O_7$ плюс 6 H_2$SO_4$ = 6 левая круг­лая скоб­ка NH_4$ пра­вая круг­лая скоб­ка _2$SO_4$ плюс 3Fe_2$ левая круг­лая скоб­ка SO_4$ пра­вая круг­лая скоб­ка _3$ плюс Cr_2$ левая круг­лая скоб­ка SO_4$ пра­вая круг­лая скоб­ка _3$ плюс 7H_2$O.

3)  Со­глас­но урав­не­нию ре­ак­ции (в), 6 моль соли Мора вза­и­мо­дей­ству­ют с 1 моль дву­х­ро­мо­вой кис­ло­ты (что со­от­вет­ству­ет 2 моль хрома). 30 мл рас­тво­ра с кон­цен­тра­ци­ей 0,25 моль/л со­дер­жат 0,0075 моль соли Мора, таким об­ра­зом в ре­ак­цию всту­пи­ло 0,00125 моль H_2$Cr_2$O_7$, что со­от­вет­ству­ет 0,0025 моль хрома, или 0,13 г. Так как ис­ход­ная на­вес­ка спла­ва со­став­ля­ет 0,2 г, со­дер­жа­ние в нем хрома равно 65 %.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оцен­кибаллы
1) вид тит­ро­ва­ния1
2) ре­ак­ции:

а) ме­тал­лы + сер­ная кис­ло­та (сте­пень окис­ле­ния хрома +2 оце­ни­ва­ет­ся)

б) окис­ле­ние FeSO_4$

Cr_2$ левая круг­лая скоб­ка SO_4$ пра­вая круг­лая скоб­ка _3$

MnSO_4$

в) фор­му­ла соли Мора

ре­ак­ция с солью Мора

9

1

1

2

2

1

2

3) расчёт2
Всего бал­лов12

 

Со­дер­жа­ние кри­те­рияОцен­ка
При­ве­де­но пол­ное ре­ше­ние с не­об­хо­ди­мы­ми объ­яс­не­ни­я­ми12
Ошиб­ки, не вли­я­ю­щие на пра­виль­ность ло­ги­ки и хода ре­ше­ния, но да­ю­щие не­вер­ный ответре­ак­ции на­пи­са­ны не пол­но­стью (не рас­став­ле­ны ко­эф­фи­ци­ен­ты)6–10
Не­вер­ное в целом ре­ше­ние, но при­сут­ству­ют оце­ни­ва­е­мые эле­мен­тына­пи­са­ны не все ре­ак­ции2–6
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше0
Мак­си­маль­ный балл12