Сборник задач по курсу аналитической химии

Московский государственный технический университет
имени Н.Э. Баумана

СБОРНИК ЗАДАЧ ПО КУРСУ
АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Рекомендовано Научно-методическим советом
МГТУ им. Н.Э. Баумана
в качестве учебного пособия

Москва
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана
2010

УДК 543(075.8)
ББК 24.4
С23

С23

Рецензент Б.Е. Винтайкин

Сборник задач по курсу аналитической химии : учеб.
пособие / В.Н. Горячева, И.В. Татьянина, Ж.Н. Каблучая,
А.М. Голубев, Е.А. Якушева. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 
2010. – 23, [1] с. : ил.

Сборник задач содержит задачи по основным разделам темы «Равновесие 
в растворах электролитов»: «Oсновные единицы измерения»,
«Равновесие в водных растворах кислот и оснований», «Буферные
растворы», «Гидролиз солей», «Равновесие в растворах малораство-
римых соединений», «Равновесие в растворах комплексных соединений». 
Большое число задач позволяет преподавателям организовать
самостоятельную работу студентов.
Для студентов 2—3-го курсов экологической специализации факультета «
Энергомашиностроение», выполняющих домашнее задание 
по курсу «Аналитическая химия».
УДК 543(075.8)
ББК 24.4
Учебное издание

Горячева Валентина Николаевна
Татьянина Ирина Васильевна
Каблучая Жанна Николаевна
Голубев Александр Михайлович
Якушева Елена Анатольевна

СБОРНИК ЗАДАЧ ПО КУРСУ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Редактор С.А. Серебрякова
Корректор
Е.В. Авалова
Компьютерная верстка В.И. Товстоног

Подписано в печать 14.12.2010. Формат 60×84/16.
Усл. печ. л. 1,4. Тираж 200 экз. Изд. № 17.
Заказ

Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана.
105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5.

c⃝ МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010

ПРЕДИСЛОВИЕ

Предлагаемый сборник задач по курсу аналитической химии
является составной частью учебно-методического комплекса по
аналитической химии для студентов экологических специальностей. 
Инженеру-экологу для самостоятельной практической работы 
необходимо усвоить основы методов химического анализа.
Этому способствует умение решать расчетные задачи по различным 
разделам аналитической химии. Пособие дополняет ранее изданные «
Методические указания к выполнению домашнего задания 
по курсу аналитической химии с примерами решения задач»
(М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. 36 с.).
Большое внимание при составлении сборника задач уделено
соответствию расчетных упражнений современному уровню теоретической 
химии, а также развитию у студентов навыков работы
со справочной литературой. По каждой теме приведены задачи различной 
степени сложности; большинство задач требуют глубокого
понимания предмета, а не просто подстановки чисел в известную
формулу.
При выполнении домашнего задания студент получает от преподавателя 
индивидуальный набор задач по разделам «Основные
единицы измерения», «Равновесие в водных растворах кислот и
оснований», «Буферные растворы», «Гидролиз солей», «Равновесие 
в растворах малорастворимых соединений», «Равновесие в растворах 
комплексных соединений».

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ

α
—
степень диссоциации
ω
—
массовая доля
ρ
—
плотность
С
—
молярная концентрация
Сэ
—
нормальная концентрация (молярная
концентрация эквивалентов)
fэ
—
фактор эквивалентности
h
—
степень гидролиза
Ka
—
константа диссоциации кислоты
Kb
—
константа диссоциации основания
Kw
—
константа автопротолиза воды (ионное
произведение воды)
Kг
—
константа гидролиза
Kнест —
константа
нестойкости
комплексного
иона
M
—
молярная масса
рН
—
водородный показатель
рОН
—
гидроксидный показатель
S
—
растворимость
Т
—
титр
Мэ
—
молярная масса эквивалента
ПР
—
произведение растворимости
[ ]
—
обозначение
равновесной
молярной
концентрации

1. ОСНОВНЫЕ ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ

1. В каком объеме воды необходимо растворить 12 г нитрата
калия, чтобы получить раствор с массовой долей соли 1 %?
2. Какой объем воды нужно добавить к 600 г кристаллогидрата
MgSO4 · 7H2O для получения 20 %-ного (масс.) раствора MgSO4?
3. Смешали два раствора KОН: 100 г с массовой долей калия
8 % и 360 г с массовой долей калия 12 %. Рассчитайте массовую
долю KОН в полученном растворе.
4. Какой объем воды нужно добавить к раствору объемом
200 мл (плотность раствора ρ = 1,303 г/см3), содержащему
40 %-ную (масс.) H2SO4 для получения раствора с массовой долей
ω(H2SO4) = 10 %?
5. Какая масса Na2CO3 · 10H2O потребуется для приготовления
1,4 л раствора карбоната натрия, если его: а) молярная концентрация 
C = 0,2 моль/л; б) нормальная концентрация Cэ = 0,2 моль/л?
6. Растворы одного и того же вещества c молярной концентрацией 
1; 2 и 0,2 моль/л смешаны в объемных отношениях 1 : 2 : 7.
Определите молярную концентрацию полученного раствора.
7. Какой объем раствора с массовой долей серной кислоты 90 %
(плотность раствора ρ = 1,813 г/см3) нужно взять для приготовления 
600 мл 0,1н. раствора?
8. Рассчитайте молярную и нормальную концентрации растворов: 
а) с массовой долей ω(HCl) = 36,5 %, если плотность раствора
ρ = 1,18 г/см3; б) с массовой долей ω(H2SO4) = 28 %; плотность
раствора ρ = 1,2 г/см3; в) с массовой долей ω(H3PO4) = 14,6 %;
плотность раствора ρ = 1,08 г/см3.
9. Из 5,3 г Na2CO3 приготовили 1,5 дм3 раствора. Вычислите
молярную концентрацию С, молярную концентрацию эквивалентов 
Сэ и титр Т раствора.

5

10. Титр раствора CaCl2 равен 0,0049 г/см3. Вычислите С и Сэ
раствора.
11. Какую массу буры Na2B4O7 · 10H2O следует взять для приготовления 
0,5 дм3 0,1 М раствора?
12. Какой объем раствора HCl плотностью 1,1 г/см 3 (ω(HCl) =
= 20,39 %) нужно взять для приготовления 0,5 дм3 0,2 M раствора?
13. До какого объема нужно разбавить раствор CuCl2 объемом 
30 мл с массовой долей ω(CuCl2) = 20 % (ρ = 1,2 г/см3),
чтобы получить раствор с молярной концентрацией эквивалентов
Сэ(CuCl2) = 0,5 моль/л?
14. Сколько миллилитров 30 %-ного раствора азотной кислоты
с плотностью ρ = 1,205 г/см3 нужно взять для приготовления 0,5
л 1н. раствора?
15. Смешаны 800 мл 3н. раствора KОН и 1,2 л 12 %-ного раствора 
KОН (плотность раствора ρ = 1,1 г/см3). Вычислите нормальную 
концентрацию раствора.
16. Чему равны молярная концентрация, нормальная концентрация 
и титр T 50 %-ного (масс.) раствора серной кислоты плотностью 
1,4 г/см3?
17. Сколько миллилитров 20 %-ного раствора соляной кислоты
с плотностью ρ = 1,1 г/см3 следует добавить к 4 л 0,6н. раствора
HCl для получения 1н. раствора?
18. Какой объем 2 М раствора HCl следует добавить к 1 дм3

0,15 М раствора HCl, чтобы получить 0,2 М раствор?
19. Какой объем 2 М раствора H2SO4 нужно добавить к 0,5 дм3

0,1 М раствора H2SO4, чтобы получить 2н. раствор?
20. Сколько граммов безводного K2СО3, содержащего 10 %
примесей, необходимо для приготовления 300 мл раствора с молярной 
концентрацией C = 0,3 моль/л? Рассчитайте титр T полученного 
раствора.
21. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалентов Сэ и
титр Т раствора Н2С2О4, приготовленного растворением 6,25 г
кислоты в мерной колбе вместимостью 250 мл.
22. Вычислите молярную массу эквивалента Mэ и фактор
эквивалентности fэ в реакциях полной нейтрализации следующих
веществ: 1) HNO3; 2) NaOH; 3) H2SO4; 4) NH4OH; 5) KHSO4;
6) Na2CO3; 7) H2C2O4; 8) H3PO4; 9) Ba(OH)2; 10) Ca(OH)Cl;
11) H2CO3; 12) KHCO3.

6

23. Сколько граммов KMnO4 нужно взять для получения 2 дм3

1н. раствора KMnO4, выполняющего роль окислителя: а) в кислой

среде (
+7
Mn →
+2
Mn); б) в нейтральной среде (
+7
Mn →
+4
Mn)?
24—29. Рассчитайте число молей вещества А, необходимых для
нейтрализации вещества В массой m (при решении задач используйте 
закон эквивалентов).

Номер
задачи
А
В
m(В),

г
Номер
задачи
А
В
m(В),

г

24
HCl
Na2C2O4
4,33
27
NaOH
CH3COOH
6,30

25
HNO3
Na2CO3
5,30
28
HNO3 Ba(OH)2 · 8H2O 22,60

26
HCl
СаО
0,20
29
KОН
H2SO4
0,49

30. Сколько граммов KMnO4, содержащего 96,27 % (масс.) чистого 
вещества, нужно взять для приготовления 500 мл раствора с
нормальной концентрацией Cэ = 0,1 моль/л? Фактор эквивалентности 
KMnO4 равен 1/5.
31. Вычислите массу H2SO4 в растворе, если на его нейтрализацию 
требуется 20,0 см3 раствора NaOH. T(NaOH) = 0,004616 г/см3.
32. Какой объем 0,2н. раствора NaOH потребуется для осаждения 
в виде Fe(OH)3 ионов железа, содержащихся в 100,0 мл 0,5н.
раствора FeCl3?
33. Какой объем 0,4н. раствора KОН потребуется для осаждения 
в виде Cu(OH)2 ионов меди, содержащихся в 50,0 мл 0,1 М
раствора CuSO4?
34. Для нейтрализации 20,0 мл 0,1н. раствора кислоты потребовалось 
8,0 мл раствора NaOH. Рассчитайте молярную концентрацию 
C раствора NaOH. Сколько граммов NaOH содержится в
1 л такого раствора?
35. На нейтрализацию 40,0 мл раствора щелочи израсходовано
24,0 мл 0,5 М раствора H2SO4. Рассчитайте нормальную концентрацию 
Cэ раствора щелочи. Какой объем 0,5 М HCl потребовался
бы для той же цели?
36. Для нейтрализации раствора, содержащего 2,25 г кислоты,
потребовалось 25,0 мл 2,0н. раствора щелочи. Определите молярную 
массу Mэ эквивалента кислоты.

7

37. Какой объем 0,5н. раствора KОН требуется для полной нейтрализации 
100,0 мл раствора Н3РО4 с молярной концентрацией
C = 0,5 моль/л?
38. Какой объем 0,1н. раствора H2SO4 требуется для нейтрализации 
50,0 мл раствора Са(ОН)2 с молярной концентрацией
C = 0,01 моль/л?
39. Вычислите массу Na2CO3, если на титрование данной соли
израсходовано 22,6 мл 0,2120 М раствора HCl.
40. На титрование 20,0 см3 раствора Ва(ОН)2 израсходовано
15,0 см3 0,2 М раствора H2SO4. Вычислите нормальную концентрацию 
Cэ и титр T раствора Ва(ОН)2.
41. Навеску Na2CO3 массой 0,5300 г растворили в мерной колбе
вместимостью 250 мл; 25,0 мл этого раствора оттитровали 24,5 мл
раствора HCl. Вычислите нормальную Cэ и молярную C концентрации 
растворов соли и кислоты.
42. Вычислите массу HNO3 в 10,0 см3 ее раствора, если на титрование 
этого раствора израсходовано 12,5 см3 1,010 М раствора
NaOH.
43. На титрование 5,0 мл раствора Na2CO3 израсходовано
10,0 мл 0,020 М раствора H3PO4. Рассчитайте молярную концентрацию 
C раствора соли.
44. Для нейтрализации 50,0 мл 0,1н. раствора кислоты потребовалось 
15,0 мл раствора KОН. Сколько граммов KОН содержится
в 500 мл его раствора?
45. Вычислите массу K2СО3, если на титрование соли израсходовано 
22,34 мл 0,2113 М раствора HCl.
46. Навеску K2SO3 массой 0,3665 г растворили в мерной колбе 
вместимостью 100 мл; 10 мл этого раствора нейтрализовали
15,0 мл HNO3. Вычислите нормальную концентрацию Cэ раствора 
соли и молярную концентрацию C раствора кислоты.
47. Навеска образца щавелевой кислоты массой 2,0 г содержится 
в 300 мл раствора. На титрование 25,0 мл этого раствора
затрачено 24,5 мл раствора KMnO4 c нормальной концентрацией
Cэ = 0,1064 моль/л. Найдите массовую долю ω(Н2С2О4) в образце. 
В основе взаимодействия лежит реакция
MnO−
4 + H2C2O4 + H+ → Mn2+ + CO2 + H2O
48. Какой объем раствора KMnO4 с нормальной концентрацией
Cэ = 0,1525 моль/л потребуется для титрования Fe2+ в кислотной

8

среде, если для анализа в кислоте растворили 5,025 г сплава, содержащего 
5 % (масс.) Fe?
49. Рассчитайте массу K2Cr2O7 в 20,0 мл раствора, если на
титрование данного объема в кислотной среде затрачено 10,0 мл
раствора FeSO4 c нормальной концентрацией Сэ = 0,2 моль/л.
50. Рассчитайте массу KMnO4 в 10,0 мл раствора, если на титрование 
этого объема в кислотной среде потребовалось 15,0 мл
Н2С2О4 с нормальной концентрацией Сэ = 0,3 моль/л. В основе
титрованая лежит реакция
KMnO4 + H2C2O4 + H2SO4 → MnSO4 + CO2 + K2SO4 + H2O
51. Рассчитайте массовую долю ω железа в руде, если на
титрование в кислотной среде 10,0 мл раствора, полученного растворением 
навески массой 1,0 г в 200,0 мл разбавленной H2SO4,
израсходовано 8,16 мл 0,05 М раствора K2Cr2O7.

2. РАВНОВЕСИЕ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ
КИСЛОТ И ОСНОВАНИЙ

Примечание. Расчеты в растворах сильных электролитов проводить 
с использованием коэффициентов активности электролита.
52—55. Рассчитайте значение водородного показателя рН в растворах 
с известной молярной концентрацией С (здесь и далее растворы 
находятся при температуре 25 ◦С).

Номер
задачи
Раствор
С,
моль/л
Номер
задачи
Раствор
С,
моль/л

52
HNO3
0,002
54
H2SO4
0,006

53
KOH
0,007
55
Ba(OH)2
0,012

56. Рассчитайте активность Н+ и рН в 0,005н. растворе HCl,
содержащем также 0,150 моль/л NaCl.
57. Рассчитайте активность Н+ и рН в 0,002н. растворе H2SO4,
содержащем также 0,100 моль/л Na2SO4.
58—63. Вычислите рН растворов, если известна массовая доля
ω растворенного вещества. Плотность раствора принять равной
единице.

9

Номер
задачи
Раствор
ω,
%
Номер
задачи
Раствор
ω,
%

58
NaOH
0,20
61
HBr
0,40

59
KOH
0,19
62
HClO4
0,01

60
HNO3
0,30
63
Ba(OH)2
0,12

64. Рассчитайте активность Н+ и рН в 0,001н. растворе HNO3,
содержащем также 0,01 моль/л KNO3.
65. Раствор содержит 0,025 моль Na2SO4 и 0,03 моль NaOH на
500 мл воды. Определите рН раствора.
66. Рассчитайте рН раствора, в 2 л которого содержится 0,2 г
KОН. Степень диссоциации α(KОН) принять равной единице.
67. Рассчитайте рН раствора, в 1 л которого содержится 0,1 г
Ва(ОН)2. α(Ва(ОН)2) = 1.
68—75. Рассчитайте молярную концентрацию C раствора сильного 
электролита по известному значению рН.

Номер
задачи
Раствор
рН
Номер
задачи
Раствор
рН

68
НА
1,62
72
BOH
11,62

69
HA
2,12
73
B(OH)
12,12

70
H2A
1,62
74
B(OH)2
11,62

71
H2A
2,12
75
B(OH)2
12,12

76. Рассчитайте рН раствора, полученного смешением 20,0 мл
0,001 M раствора HCl и 30,0 мл 0,001 M раствора H2SO4.
77. Рассчитайте рН раствора, полученного смешением 10,0 мл
0,001 M раствора KОН и 20,0 мл 0,001 M Ва(ОН)2.
78. Рассчитайте рН раствора, полученного после смешения
25,0 мл 0,5 M раствора HCl, 10,0 мл 0,5 M раствора NaOH и 15,0 мл
Н2О. Коэффициенты активности ионов принять равными единице.
79. 0,01 л раствора NaOH (ω = 30 %, α = 70 %) c плотностью
ρ = 1328 кг/м3 разбавили водой до 0,75 л. Вычислите рН полученного 
раствора.
80. Какую массу KОН следует взять для получения 1,5 л раствора 
с рН = 10?

10