Übungsaufgaben zu Ionenreaktionen in wässriger Lösung 1) Berechnen Sie den phwert von folgenden Lösungen: a) 0.01 M HCl b) 3 10 4 M KOH c) 0.1 M NaOH d) 0.1 M CH 3 COOH (*) e) 0.3 M NH 3 f) 10 8 M HCl (*) Dissoziationskonstanten schwacher Säuren und Basen: Essigsäure, CH 3 COOH K S = 1.8 x 10 5 ; Flußsäure HF K S = 1.7 x 10 5, Ammoniak NH 3 K b = 1.75 x 10 5 2) 3 ml einer 0.85 M NaOH Lösung werden zu 997 ml Wasser gegeben. Berechnen Sie den phwert der Lösung. 3) Zu 560 ml Wasser gibt man 1 Tropfen (0.05 ml) konzentrierte Salzsäure (12.5 M). Wie groß ist die H 3 O + Ionenkonzentration in der Lösung? phwert? 4) Wieviel molar ist eine Flußsäurelösung vom ph = 3.54 (*) 5) Welche der folgenden Salze geben saure, welche basische Lösungen in Wasser? Formulieren Sie die jeweiligen Reaktionen. a) CuSO 4 b) Na 2 CO 3 c) Pb(NO 3 ) 2 d) AlCl 3 e) FeCl 3 6) Berechnen Sie die phwerte folgender Salzlösungen in H 2 O: a) 0.3 M NH 4 Cl b) 0.5 M KCN c) 0.25 M NaF (*) ; K HCN = 7.2 10 10 ; (*) 7) Berechnen Sie die phwerte von Pufferlösungen, die pro Liter Lösung a) 0.05 Mol Essigsäure und 0.005 Mol Natriumacetat b) 0.005 Mol Essigsäure und 0.5 Mol Natriumacetat enthalten. 8) Erläutern Sie die alkalimetrische Bestimmung von Borsäure 9) Welche Produkte entstehen bei der Reaktion von a) Natriumthiosulfat mit Chlor b) Natriumthiosulfat mit Brom c) Natriumthiosulfat mit Iod d) Natriumthiosulfat mit HCl e) Natriumthiosulfat (Überschuß) mit AgBr
10)...S 2 O 3 11)...S 2 O 3 +...I 2 >...S 4 O 6 +...Br 2 >...SO 4 +...I +...Br +...H + 12)...HNO 2 +...NH 3 >...N 2 +...H 2 O 13)...NO 2 +...MnO 4 +...H + >...NO 3 +...Mn 2+ +... 14)...NO 2 +...Fe 2+ +...H + >...Fe 3+ +...NO +... 15)...Cr 2 O 7 +...I +...H + >...Cr 3+ +...I 2 +... 16)...Al +...OH +...H 2 O >...Al(OH) 4 +...H 2 17)...Al +...H + >...Al 3+ +...H 2 18) Zu einer gesättigten Lösung von AgCl wird eine Lösung von NaCl gegeben, bis die Chloridionenkonzentration 0.01 mol/l beträgt. Wie groß ist jetzt die Silberionenkonzentration? L AgCl = 10 10 (mol 2 /l 2 ) 19) Wie groß ist die Bleiionenkonzentration in einer gesättigten Lösung von PbCl 2? L PbCl2 = 2.4 10 4 20) Die Löslichkeit von MgF 2 in Wasser beträgt 0.075 g/l. Wie groß ist das Löslichkeitsprodukt? 21) Wieviel Gramm Silberbromid sind in 1 l Wasser löslich? L AgBr = 10 12 22) Redoxtitrationen: Reaktionsgleichungen von a) Permanganometrie b) Bromatometrie c) Iodometrie 23) Skizzieren Sie die Strukturformeln von a) SO 3 b) S 2 O 3 c) S 4 O 6 d) S 2 O 8
24) Sodaauszug: Erläutern Sie die dabei ablaufenden Reaktionen. Warum muß der Sodaauszug angesäuert werden, welche Säuren verwendet man a) für den Sulfatnachweis b) für den Chloridnachweis 25) Geben Sie die Gleichungen der Reaktionen an, die bei der Ätzprobe eine Rolle spielen. Warum kann die Gegenwart von SiO 2 in der Analysensubstanz diesen Fluoridnachweis stören? 26) Formulieren Sie die Gleichung der Reaktion von Fe(NCS) 3 mit Überschuß an Fluoridionen. 27) Geben Sie die Gleichung der Reaktion von Kaliumchlorat mit SO 2 Wasser ( Schwefliger Säure ) an. 28) Sie haben Iodid durch Oxidation mit Chlorwasser / Heptan nachgewiesen, aber nach einer Weile entfärbt sich die Lösung wieder fast vollständig. Was kann passiert sein? 29) Das Versetzen der Analysensubstanz (Halogene) mit konz. H 2 SO 4 gilt als Vorprobe : Warum muß man dabei äußerst vorsichtig sein (Abzug, sehr kleine Mengen!)? Geben Sie Reaktionsgleichungen dazu an! 30) Erklären Sie die IodAzidReaktion in Gegenwart von HgS! 31) Beschreiben Sie die Vorprobe Phosphorsalzperle 32) Wie kann man Nitrit und Nitrat nachweisen? Nennen Sie zwei Methoden. Reaktionsgleichungen! 33) Beschreiben Sie den Nachweis von Eisen als Berliner Blau 34) Welche Ionen können den Nachweis von Fe als Fe(NCS) 6 3 stören? 35) Beschreiben Sie den Nachweis von Chrom durch die Oxidationsschmelze 36) Eine Chromatlösung wird mit konz. H 2 SO 4 versetzt. Welche Reaktionen laufen ab? 37) Eine schwefelsaure TiO 2+ Lösung wird mit H 2 O 2 versetzt. Welches gelborangefarbige Ion bildet sich?
38) Eine NiSO 4 Lösung wird a) mit wenig b) mit viel 2 M NH 3 Lösung versetzt. Welche Produkte entstehen dabei? 39) a) Wie kann man Zn 2+ und Mn 2+ nebeneinander nachweisen? b) Zn 2+ / Al 3+ / Mg 2+ : Wie lassen sich diese drei Ionen unterscheiden? 40) a) Wie kann man Cr 3+ und Ni 2+ nebeneinander nachweisen? b) Wie bringt man schwerlösliches wasserfreies CrCl 3 doch in Lösung? 41) Vergleichen Sie die Löslichkeit von ZnS (K L 10 24 ), CdS (K L 10 27 ) und HgS (K L 10 52 ): a) in 1 M HCl; b) in 1 M CH 3 COOH. (Abschätzung mit folgenden Werten: Löslichkeit von H 2 S in H 2 O ca. 0.1 M; Dissoziationskonstanten des H 2 S: K 1 = 10 7, K 2 = 10 13 ). 42) Wie trennt man Zinn von Kupfer nach der Fällung als SnS und CuS? (Reaktionsgleichungen) 43) Welche Vorgänge laufen bei der Marsh schen Probe ab? 44) Folgende wässrige Lösungen werden mit einm Überschuß an Iodidionen (KILösung) versetzt: a) HgNO 3 b) Hg 2 (NO 3 ) 2 c) AgNO 3 d) CuSO 4 e) Bi(NO 3 ) 3 Welche Produkte entstehen? 45) Warum tritt das Pb 2+ Ion sowohl in der HCl als auch in der H 2 SGruppe auf? 46) Arsenat kann den PhosphatNachweis stören. Wie hilft man sich? 47) Erläutern Sie die KalomelReaktion. 48) Wie funktioniert Neßlers Reagens? 49) Skizzieren Sie den Bau von a) Hg 2 Cl 2 b) AgCl 50) Vergleichen Sie die Reaktionen von Cu 2+ und von Cd 2+ mit NH 3
51) Warum hilft das Verdünnen mit Wasser zur Verbesserung der Fällung von CdS in der H 2 SGruppe? (Reaktionsgleichungen; Beispiel) 52) Hydrolysefällung mit Urotropin: Welche Vorteile bietet dieser Trennschitt gegenüber der gemeinsamen Fällung mit Ammoniumsulfid? 53) AmmoniumsulfidFällung: Was ist zu tun, wenn die Substanz Phosphat enthält? 54) AmmoniumcarbonatFällung: Wie sorgt man dafür, dass Mg nicht mit gefällt wird? Was ist zu tun, wenn die Substanz Phosphat enthält? Wie geht man vor, um aus dem Carbonatniederschlag auf Ca, Sr und Ba zu prüfen? 55) Flammenfärbung der Alkalimetalle: Was geht hier eigentlich vor?