Практическая работа №5. Приготовление раствора с заданной массовой долей растворённого вещества.
| Вариант | Растворённое вещество | Раствор 1 | Раствор 2 | Раствор 3 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Хлорид натрия | 50 г, 10%-ный | 6%-ный | 8%-ный |
| 2 | Хлорид натрия | 30 г, 20%-ный | 8%-ный | 12%-ный |
| 3 | Карбонат натрия | 70 г, 5%-ный | 4%-ный | 6%-ный |
| 4 | Карбонат натрия | 80 г, 8%-ный | 6%-ный | 10%-ный |
Приготовление раствора 1.
- Рассчитайте массу твёрдого вещества и воды, необходимых для приготовления раствора 1. Зная, что плотность воды равна 1 г/мл, рассчитайте объём воды, необходимый для приготовления раствора.
- Взвесьте твёрдое вещество в соответствии с рассчитанной массой и перенесите в химический стакан.
- Мерным цилиндром отмерьте вычисленный объём воды и прилейте его к веществу в химическом стакане. Перемешивая содержимое стакана стеклянной палочкой, добейтесь полного растворения вещества в воде.
- Приготовленный раствор отдайте учителю.
Приготовление раствора 2.
Рассчитайте массу воды, которую необходимо добавить к раствору l, чтобы получить раствор 2 меньшей концентрации. Рассчитайте объём воды. Отмерьте воду с помощью мерного цилиндра и добавьте в раствор 1.
Какова масса раствора 2?
Приготовление раствора 3.
Рассчитайте массу твёрдого вещества, которое следует добавить к раствору 2, чтобы получить раствор З большей концентрации. На весах взвесьте необходимую массу вещества, добавьте его в раствор 2 и перемешайте стеклянной палочкой до полного растворения.
Какова масса раствора 3?
Приготовление раствора 1.
Ответ: `m(NaCl) = 5 г`, `m(H_2O) = 45 г`, `V(H_2O) = 45″ мл»`.
`m(NaCl) = (ω(NaCl)*m(«р-ра»))/100 = (10*50)/100 = 5 г`
`m(H_2O) = m(«р-ра») — m(NaCl) = 50 — 5 = 45 г`
`V(H_2O) = (m(H_2O))/(ρ(H_2O)) = 45/1 = 45″ мл»`
Ответ: `m(NaCl) = 6 г`, `m(H_2O) = 24 г`, `V(H_2O) = 24″ мл»`.
`m(NaCl) = (ω(NaCl)*m(«р-ра»))/100 = (20*30)/100 = 6 г`
`m(H_2O) = m(«р-ра») — m(NaCl) = 30 — 6 = 24 г`
`V(H_2O) = (m(H_2O))/(ρ(H_2O)) = 24/1 = 24″ мл»`
Ответ: `m(Na_2CO_3) = 3.5 г`, `m(H_2O) = 66.5 г`, `V(H_2O) = 66.5″ мл»`.
`m(Na_2CO_3) = (ω(Na_2CO_3)*m(«р-ра»))/100 = (5*70)/100 = 3.5 г`
`m(H_2O) = m(«р-ра») — m(Na_2CO_3) = 70 — 3.5 = 66.5 г`
`V(H_2O) = (m(H_2O))/(ρ(H_2O)) = 66.5/1 = 66.5″ мл»`
Ответ: `m(Na_2CO_3) = 6.4 г`, `m(H_2O) = 73.6 г`, `V(H_2O) = 73.6″ мл»`.
`m(Na_2CO_3) = (ω(Na_2CO_3)*m(«р-ра»))/100 = (8*80)/100 = 6.4 г`
`m(H_2O) = m(«р-ра») — m(Na_2CO_3) = 80 — 6.4 = 73.6 г`
`V(H_2O) = (m(H_2O))/(ρ(H_2O)) = 73.6/1 = 73.6″ мл»`
Приготовление раствора 2.
Ответ: `m_(«добав.»)(H_2O) = 33.3 г`, `V_(«добав.»)(H_2O) = 33.3″ мл»`, `m_2(«р-ра») = 83.3 г`.
`m_2(«р-ра») = (100*m(NaCl))/(ω_2(NaCl)) = (100*5)/6 = 83.3 г`
`m_(«добав.»)(H_2O) = m_2(«р-ра») — m_1(«р-ра») = 83.3 — 50 = 33.3 г`
`V_(«добав.»)(H_2O) = (m_(«добав.»)(H_2O))/(ρ(H_2O)) = 33.3/1 = 33.3″ мл»`
Ответ: `m_(«добав.»)(H_2O) = 45 г`, `V_(«добав.»)(H_2O) = 45″ мл»`, `m_2(«р-ра») = 75 г`.
`m_2(«р-ра») = (100*m(NaCl))/(ω_2(NaCl)) = (100*6)/8 = 75 г`
`m_(«добав.»)(H_2O) = m_2(«р-ра») — m_1(«р-ра») = 75 — 30 = 45 г`
`V_(«добав.»)(H_2O) = (m_(«добав.»)(H_2O))/(ρ(H_2O)) = 45/1 = 45″ мл»`
Ответ: `m_(«добав.»)(H_2O) = 17.5 г`, `V_(«добав.»)(H_2O) = 17.5″ мл»`, `m_2(«р-ра») = 87.5 г`.
`m(Na_2CO_3) = 3.5 г`
`m_2(«р-ра») = (100*m(NaCl))/(ω_2(Na_2CO_3)) = (100*3.5)/4 = 87.5 г`
`m_(«добав.»)(H_2O) = m_2(«р-ра») — m_1(«р-ра») = 87.5 — 70 = 17.5 г`
`V_(«добав.»)(H_2O) = (m_(«добав.»)(H_2O))/(ρ(H_2O)) = 17.5/1 = 17.5″ мл»`
Ответ: `m_(«добав.»)(H_2O) = 26.7 г`, `V_(«добав.»)(H_2O) = 26.7″ мл»`, `m_2(«р-ра») = 106.7 г`.
`m(Na_2CO_3) = 6.4 г`
`m_2(«р-ра») = (100*m(NaCl))/(ω_2(Na_2CO_3)) = (100*6.4)/6 = 106.7 г`
`m_(«добав.»)(H_2O) = m_2(«р-ра») — m_1(«р-ра») = 106.7 — 80 = 26.7 г`
`V_(«добав.»)(H_2O) = (m_(«добав.»)(H_2O))/(ρ(H_2O)) = 26.7/1 = 26.7″ мл»`
Приготовление раствора 3.
Ответ: `m_(«добав.»)(NaCl) = 1.8 г`, `m_2(«р-ра») = 85.1 г`.
`m_2(NaCl) = m_1(NaCl) + m_(«добав.»)(NaCl)`
`m_2(«р-ра») = m_1(«р-ра») + m_(«добав.»)(NaCl)`
`ω_2(NaCl) = (100*(m_1(NaCl) + m_(«добав.»)(NaCl)))/(m_1(«р-ра») + m_(«добав.»)(NaCl))`
`ω_2(NaCl)*m_1(«р-ра») + ω_2(NaCl)*m_(«добав.»)(NaCl) = 100*m_1(NaCl) + 100*m_(«добав.»)(NaCl)`
`m_(«добав.»)(NaCl) = (100*m_1(NaCl) — ω_2(NaCl)*m_1(«р-ра»))/(ω_2(NaCl) — 100) = (100*5 — 8*83.3)/(8 — 100) = 1.8 г`
`m_2(«р-ра») = 83.3 + 1.8 = 85.1 г`
Ответ: `m_(«добав.»)(NaCl) = 3.4 г`, `m_2(«р-ра») = 78.4 г`.
`m_2(NaCl) = m_1(NaCl) + m_(«добав.»)(NaCl)`
`m_2(«р-ра») = m_1(«р-ра») + m_(«добав.»)(NaCl)`
`ω_2(NaCl) = (100*(m_1(NaCl) + m_(«добав.»)(NaCl)))/(m_1(«р-ра») + m_(«добав.»)(NaCl))`
`ω_2(NaCl)*m_1(«р-ра») + ω_2(NaCl)*m_(«добав.»)(NaCl) = 100*m_1(NaCl) + 100*m_(«добав.»)(NaCl)`
`m_(«добав.»)(NaCl) = (100*m_1(NaCl) — ω_2(NaCl)*m_1(«р-ра»))/(ω_2(NaCl) — 100) = (100*6 — 12*75)/(12 — 100) = 3.4 г`
`m_2(«р-ра») = 75 + 3.4 = 78.4 г`
Ответ: `m_(«добав.»)(NaCl) = 1.9 г`, `m_2(«р-ра») = 89.4 г`.
`m_1(Na_2CO_3) = 3.5 г`
`m_2(Na_2CO_3) = m_1(Na_2CO_3) + m_(«добав.»)(Na_2CO_3)`
`m_2(«р-ра») = m_1(«р-ра») + m_(«добав.»)(Na_2CO_3)`
`ω_2(Na_2CO_3) = (100*(m_1(Na_2CO_3) + m_(«добав.»)(Na_2CO_3)))/(m_1(«р-ра») + m_(«добав.»)(Na_2CO_3))`
`ω_2(Na_2CO_3)*m_1(«р-ра») + ω_2(Na_2CO_3)*m_(«добав.»)(Na_2CO_3) = 100*m_1(Na_2CO_3) + 100*m_(«добав.»)(Na_2CO_3)`
`m_(«добав.»)(Na_2CO_3) = (100*m_1(Na_2CO_3) — ω_2(Na_2CO_3)*m_1(«р-ра»))/(ω_2(Na_2CO_3) — 100) = (100*3.5 — 6*87.5)/(6 — 100) = 1.9 г`
`m_2(«р-ра») = 87.5 + 1.9 = 89.4 г`
Ответ: `m_(«добав.»)(NaCl) = 4.7 г`, `m_2(«р-ра») = 111.4 г`.
`m_1(Na_2CO_3) = 6.4 г`
`m_2(Na_2CO_3) = m_1(Na_2CO_3) + m_(«добав.»)(Na_2CO_3)`
`m_2(«р-ра») = m_1(«р-ра») + m_(«добав.»)(Na_2CO_3)`
`ω_2(Na_2CO_3) = (100*(m_1(Na_2CO_3) + m_(«добав.»)(Na_2CO_3)))/(m_1(«р-ра») + m_(«добав.»)(Na_2CO_3))`
`ω_2(Na_2CO_3)*m_1(«р-ра») + ω_2(Na_2CO_3)*m_(«добав.»)(Na_2CO_3) = 100*m_1(Na_2CO_3) + 100*m_(«добав.»)(Na_2CO_3)`
`m_(«добав.»)(Na_2CO_3) = (100*m_1(Na_2CO_3) — ω_2(Na_2CO_3)*m_1(«р-ра»))/(ω_2(Na_2CO_3) — 100) = (100*6.4 — 10*106.7)/(10 — 100) = 4.7 г`
Источник
Практическая работа по неорганической химии «Приготовление растворов заданной концентрации» 11 класс
Раздел 1 ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Тема 1.4 Вода. Растворы. Электролитическая диссоциация
Цель работы: освоить расчеты и методику приготовления растворов определенной концентрации; отработать навыки экспериментальной работы, соблюдая правила техники безопасности при работе в кабинете химии.
1. Ознакомиться с техникой приготовления растворов;
2. Сформировать умение выполнять расчеты по вычислению концентрации растворов.
Растворы играют важную роль в живой и неживой природе, а также в науке и технике. Большинство физиологических процессов в организмах человека, животных и растений, различных промышленных процессов, биохимических процессов в почвах и т.п. протекают в растворах.
Раствор – это гомогенная многокомпонентная система, в которой одно вещество распределено в среде другого или других веществ. Растворы могут быть в газообразном, жидком и твердом агрегатных состояниях. Масса раствора может быть вычислена по формуле:
Для выражения состава раствора используют количественные характеристики растворов или концентрации. Существуют разные способы выражения концентрации растворов:
1. Массовая доля растворенного вещества ( w )
где m р.в — масса растворенного вещества,
m р-ра – масса раствора, г.
Массовая доля растворенного вещества, выраженная в процентах, показывает, сколько граммов данного компонента содержится в 100 г раствора, (измеряется в %, поэтому ее называют процентная концентрация).
Массовая доля может быть выражена в долях единицы, процентах (%), промилле (тысячная часть %).
2. Молярная концентрация (См)
где m – масса растворенного вещества, г;
М – молярная масса, г/моль;
V — объем раствора, мл.
Задание: приготовить 70 г раствора соли (из воды и NaCl ), массовая доля которого 20% или 0,2.
Сделать расчет и запомнить навыки приготовления растворов из демонстрации.
При решении задач с изменением концентрации растворов необходимо помнить, что характеристики (m, V, w и пр.) даны для разных растворов: исходного и полученного. Важно не перепутать эти характеристики между собой. Поэтому рекомендуется обозначать растворы цифрами 1,2,3 и ставить соответствующие индексы у величин. Например, масса первого раствора будет записана так: m 1р-ра , а массовая доля вещества во втором растворе: w 2 .
Если решение таких задач вызывает у вас трудности, то попытайтесь себе представить этот процесс (упаривание, разбавление, и пр.) с помощью схематичного рисунка.
Решение задач на упаривание растворов
При решении данного типа задач, следует помнить, что в большинстве случаев испаряется вода, и, следовательно, уменьшается масса полученного раствора. Масса вещества, как правило, остается неизменной.
Решение задач на концентрирование растворов (добавление вещества)
При решении таких задач важно понимать, что при добавлении вещества концентрация раствора увеличивается, то есть масса вещества в полученном растворе = масса вещества в исходном растворе + масса добавленного вещества.
Решение задач на разбавление растворов
При решении задач данного типа следует помнить, что масса растворенного вещества остается неизменной, изменяется лишь масса растворителя и, соответственно, масса всего раствора.
Вопросы для самоконтроля
1.Что такое раствор и из каких компонентов он состоит?
2.Как определить массу раствора, зная его плотность и объем?
3.Какие существуют способы выражения концентрации раствора?
4.Как определить массовую долю растворенного вещества и в каких единицах она выражается?
5.Какой раствор называется молярным?
1.Сколько граммов хлорида натрия требуется для приготовления раствора массой 300г с массовой долей NaCl 10%?
2.Сколько граммов карбоната калия содержится в 0,2М растворе объемом 250мл?
3. Какой объем газа образуется при взаимодействии 250г 30% раствора серной кислоты с цинком?
4. Определите молярную концентрацию раствора, в 3-х литрах которого содержится 27г Na2CO3.
5. Сколько граммов воды надо испарить из 800 г 15%-го раствора вещества, чтобы увеличить его массовую долю на 5%?
1.Сколько граммов хлорида бария требуется для приготовления раствора массой 500г с массовой долей ВаCl2 10%?
2. Сколько граммов карбоната натрия содержится в 0,5М растворе объемом 250мл?
3. Какой объем газа образуется при взаимодействии 500г 70% раствора серной кислоты с магнием?
4. Сколько граммов NaCl и воды нужно взять, чтобы приготовить 300г физиологического раствора, массовая доля соли в котором составляет 0,9%
5. К 200г 15-%-ного раствора хлорида натрия добавили 40 г воды. Определите массовую долю соли в полученном растворе.
1.Определите молярную концентрацию раствора, в 3-х литрах которого содержится 40г КNO3.
2. В 160г воды растворили 40г соли. Какова массовая доля соли в данном растворе?
3. Какой объем газа образуется при взаимодействии 40мл 2М раствора НСl с железом?
4. Определите молярную концентрацию раствора, полученного при растворении нитрата калия массой 21г в воде массой 200г, если плотность полученного раствора равна 1,10 г/мл.
5. Сколько граммов воды надо испарить из 250 г 7%-го раствора вещества, чтобы увеличить его массовую долю на 10%?
1. В 100г воды растворили 150г сахара. Вычислите массовую долю (в %) сахара в растворе.
2.Необходимо приготовить 2 л 0,1М водного раствора СuSO4.Какая масса медного купороса для этого потребуется.
3. Определите молярную концентрацию раствора, в 4-х литрах которого содержится 54г Na2CO3.
4. Вычислите какой объем водорода (н.у.) выделяется при взаимодействии 300 мл 10% соляной кислоты (пл. 1,04 г/мл) с магнием.
5. Сколько граммов воды надо испарить из 750 г 12%-го раствора вещества, чтобы увеличить его массовую долю на 2%?
1. Требуется приготовить раствор массой 320г с массовой долей хлорида калия 3%. Рассчитайте массу КСl и массу воды, которые необходимы для приготовления раствора.
2. Определите молярную концентрацию раствора, полученного при растворении нитрата натрия массой 12г в воде массой 400г, если плотность полученного раствора равна 1,12 г/мл.
3. Вычислите какой объем воды потребуется для разбавления 200мл 96% этилового спирта (пл.0,8г/мл), чтобы получить10% раствор.
4. Определите молярную концентрацию раствора, в 3-х литрах которого содержится 80г Al Cl3
5. К 250г 10-%-ного раствора хлорида натрия добавили 25 г воды. Определите массовую долю соли в полученном растворе.
1.Нитрат калия массой 30 г растворили в воде объемом 200 мл, плотность воды 1г/мл . Рассчитайте массовую долю соли в растворе.
2. Необходимо приготовить 2 л 0,1М водного раствора СuSO4.Какая масса сульфата меди для этого потребуется.
3. Определите молярную концентрацию раствора, в 2-х литрах которого содержится 60г FeCl3
4. Вычислите какой объем водорода (н.у.) выделяется при взаимодействии 100 мл 40% соляной кислоты (пл. 1,04 г/мл) с магнием.
5. К 100г 25-%-ного раствора хлорида натрия добавили 50 г воды. Определите массовую долю соли в полученном растворе.
1. В 150г воды растворили 15г сахара. Вычислите массовую долю (в %) сахара в растворе.
2.Необходимо приготовить 0,2л 0,5М водного раствора СuSO4. Какая масса сульфата меди для этого потребуется.
3 . Определите молярную концентрацию раствора, в 4-х литрах которого содержится 54г Na2CO3.
4. Вычислите какой объем водорода (н.у.) выделяется при взаимодействии 300 мл 10% соляной кислоты (пл. 1,04 г/мл) с магнием.
5. Сколько граммов воды надо испарить из 750 г 12%-го раствора вещества, чтобы увеличить его массовую долю на 2%?
1. Внимательно прочитайте раздел Краткие теоретические сведения.
2. Решите задачи предложенного варианта.
3. Оформите отчет.
Содержание отчета: укажите номер практической работы, тему, цель, решите задачи полученного варианта, используя теоретический материал. Сформулируйте и запишите вывод.
Критерии оценки практической работы
Оценка «5»: 5 задач решены верно или в логическом рассуждении и решении нет ошибок, все задачи решены рациональным способом.
Оценка «4»: 4 задачи решены верно или в логическом рассуждении и решении нет существенных ошибок, но задачи решены нерациональным способом или допущено не более двух несущественных ошибок.
Оценка «3»: 3 задачи решены верно или в логическом рассуждении нет существенных ошибок, но допущены существенная ошибка в математических расчетах.
Оценка «2»: решены только 2 задачи или имеются существенные ошибки в логическом рассуждении и в решении.
Оценка «1»: не приступил к практической части занятия
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Источник