Приготовить раствор с массовой долей хлорида натрия

Опыт 1. Приготовление раствора хлорида натрия с заданной массовой долей соли (%) разбавлением концентрированного раствора

Как известно, плотность — это масса вещества в единице объема, ρ = m/v. Зная плотность, можно по таблице определить массовую долю(%) раствора.

Определить плотность раствора можно многими способами. Из них наиболее простой и быстрый – с помощью ареометра (рис.3).

Его применение основано на том, что плавающее тело погружается в жидкость до тех пор, пока масса вытесненной им жидкости не станет, равна массе самого тела (закон Архимеда). В расширенной нижней части ареометра помещен груз, на узкой верхней части – шейке — нанесены деления, указывающие плотность жидкости, в которой плавает ареометр. Концентрацию исследуемого раствора находят, пользуясь табличными данными о плотности в зависимости от концентрации раствора. Плотность водных растворов хлорида натрия приведена в табл.1.

Рис. 3 Ареометр и отсчет по его шкале

Выполнение опыта.В мерный цилиндр наливают раствор хлорида натрия и ареометром определяют его плотность. По таблице 1 находят концентрацию исходного раствора [ в % ( масс) ].

Плотность и процентное содержание растворов хлорида натрия.

Концентрация, %	Плотность*10 -3 , кг/м 3 , при температуре	Концентра-ция, %	Плотность*10 -3 , кг/м 3 , при температуре
10 0 С	20 0 С	10 0 С	20 0 С
1,0071	1,0053	1,1049	1,1008
1,0144	1,0125	1,1127	1,1065
1,0218	1,0196	1,1206	1,1162
1,0292	1,0268	1,1285	1,1241
1,0366	1,0340	1,1364	1,1319
1,0441	1,0413	1,1445	1,1398
1,0516	1,0486	1,1525	1,1478
1,0591	1,0559	1,1607	1,1559
1,0666	1,0633	1,1689	1,1639
1,0742	1,0707	1,1772	1,1722
1,0819	1,0782	1,1856	1,1804
1,0895	1,0857	1,1940	1,1888
1,0972	1,0933	1,2025	1,1972

Пример 1 .

Пусть плотность приготовленного раствора хлорида натрия ρ=1,0053г/см 3 . Это соответствует 1% концентрации раствора. Следовательно, в100г раствора содержится 1г NaCl. Определим массу 250 мл раствора

=

Исходя из того, что в 100г раствора содержится 1г NaCl, узнаем, сколько грамм NaCl содержится в 201,315г раствора:

100 г раствора — 1 г NaCl

201,315 г раствора — х г NaCl

х = г NaCl

Таким образом, была взята навеска NaCl массой 2,0131 г

Рассчитывают, сколько миллилитров исходного раствора и воды следует взять для приготовления 250 мл 5% раствора. Воду отмерить цилиндром и вылить в мерную колбу объемом 250мл. Исходный раствор поваренной соли отмеряют цилиндром на 100 мл и вливают в колбу с водой. Раствор в колбе перемешивают. Цилиндр ополаскивают небольшим объемом раствора из колбы, который затем присоединяют к общей массе раствора в колбе. Проверить плотность и концентрацию полученного раствора. Рассчитать

относительную ошибку δ_отн (%):

– полученная концентрация,

Сделайте расчет молярной концентрации молярной концентрации эквивалентов и титра, приготовленного раствора. Результаты запишите в таблицу 2

Заданная массовая доля, (%)	Плотность,ρ, кг/м 3	Рассчитанные массы компонентов, г	Плотность экспериментальная, ρ, кг/м 3	Экспериментальные концентрации	δотн
NaCl	H2O
с, %	с, М	сэк, н	T, г/мл

Контрольные вопросы и задачи:

1. Что такое раствор? Какими способами можно выразить содержание растворенного вещества в растворе?

2. Дайте определение величин, характеризующих состав раствора, которые имеют наибольшее применение.

3. В 300 г воды растворили 30 г хлорида натрия. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

4. Определите молярную концентрацию ра с твора хлорида аммония, содержащего 40 г соли в 500 мл раствора.

5. Какая масса фосфорной кислоты содержится в ра с творе объемом, равным 0,3 л, если его молярная концентрация эквивалента равна 0,5 моль/л?

6. После упаривания раствора гидроксида натрия с массовой долей 10 % (р = 1,115 г/мл) и объемом, равным 6 л, масса раствора стала равной 1420 г. Вычислите массовую долю щелочи в полученном растворе.

7. В 250 мл раствора содержится 7,5 г сульфата алюминия. Чему равна молярная концентрация и молярная концентрация эквивалента данного раствора?

Источник

Приготовление растворов солей
с определенной массовой долей
растворенного вещества

Практическая работа выполняется по инструкции и содержит несколько вариантов. Каждый ученик выбирает один из пяти предложенных вариантов задач. Задания, обозначенные звездочкой (*), предназначены для учащихся, успешно выполнивших предыдущие задания.

Цели. Уметь готовить растворы с определенной массовой долей растворенного вещества, используя следующие операции: взвешивание, отмеривание определенного объема жидкости, растворение; производить необходимые расчеты; знать расчетную формулу для определения массовой доли растворенного вещества, правила пользования химической посудой и реактивами.
Оборудование. Технические весы с разновесами, химический стакан, мерный цилиндр, ложечка для сыпучих веществ, стеклянная палочка, склянка под приготовленный раствор.
Реактивы. NaCl, Н₃ВO₃, СuSO₄, NaHCO₃ – все кристаллические, 30%-й раствор NaOH, дистиллированная (кипяченая) вода.

Подготовить для приготовляемых растворов склянки с этикетками, на которых формула изображена в цвете: для кислот – красным, для солей – черным, для щелочей – синим.

Правила техники безопасности

Осторожно обращайтесь с химическим оборудованием!
Пользуйтесь чистой и пригодной для работы посудой.

Запрещается пробовать вещества на вкус (а),
брать вещества руками (б),
оставлять неубранными рассыпанные
или разлитые реактивы (в),
оставлять открытыми склянки с жидкостями
и банки с сухими веществами (г);
работу проводить только над столом (д)

Предварительно учащиеся получают домашнее задание, связанное с изучением содержания предстоящей работы по инструкции, используя материал учебников 8-го класса авторов О.С.Габриеляна (§ 34) или Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г.Фельдмана (§ 30).

ХОД УРОКА

В письменном отчете записываются название темы, цели, оборудование, реактивы (4–5 мин).
Предлагается несколько вариантов расчетных задач для приготовления растворов и пример решения задачи.

Вариант № 1

Определите массы воды и борной кислоты, необходимые для приготовления 50 г раствора с массовой долей кислоты 0,02. Где применяют данный раствор?

Вариант № 2

Какие массы гидрокарбоната натрия и воды надо взять, чтобы приготовить раствор массой 50 г с массовой долей соли 10%? Где используют данный раствор?

Вариант № 3

В 45 г воды растворено 5 г NaCl. Вычислите массовую долю растворенного вещества в растворе. Для чего необходим этот раствор в быту и лаборатории?

Вариант № 4 *

Рассчитайте массы воды и безводного сульфата меди, необходимые для приготовления 100 мл раствора, содержащего 8% соли. плотность раствора – 1,084 г/мл. Где применяют полученный раствор?

Вариант № 5 *

Какую массу воды нужно добавить к 100 мл 30%-го раствора гидроксида натрия ( = 1,33 г/мл) для получения 10%-го раствора щелочи, используемого в лаборатории?

Пример решения задачи

Вычислите массы соли и воды, которые потребуются для приготовления 50 г раствора хлорида натрия, содержащего 0,1 массовой доли соли.

Этапы выполнения работы

1. После произведенных расчетов по одному из вариантов оформите их в тетради (6–7 мин).
2. Отвесьте рассчитанное количество вещества и поместите его в стакан объемом 100 мл или колбу на 200 мл.
Помните! К соли приливают воду! Кислоту добавляют в воду при постоянном перемешивании!

Взвешивание
(6–7 мин)

Технохимические весы:
1 – стойка; 2 – стремена; 3 – коромысло;
4 – чашка; 5 – стрелка; 6 – ручка арретира

· Отрегулируйте арретиром весы.
· Взвешиваемое вещество кладите на левую чашку весов, разновесы на правую. (Для левшей – на правую чашку кладут вещество, на левую – разновесы.)
· Разновесы брать только пинцетом и при снятии с весов класть сразу в те гнезда футляра, из которых они были взяты.
· После взвешивания чашка весов должна оставаться чистой.
· По окончании работы проверьте разновесы. Весы арретировать (привести в нерабочее состояние).

Жидкости на весах не взвешивают !

3. Отмерьте мерным цилиндром рассчитанный объем жидкости и вылейте в стакан с солью или водой (1–2 мин).
4. Перемешайте стеклянной палочкой смесь до полного растворения вещества. Раствор готов!
5. В отчете опишите последовательность ваших действий. Сделайте рисунок сосуда, в котором вы приготовили раствор (10 мин).
Склянку с раствором сдайте учителю или лаборанту.

Пример. 0,9%-й раствор NaCl называется физиологическим. Применяется для инъекций.

6. Сделайте письменный вывод о проделанной работе (5–6 мин).
7. Приведите рабочее место в порядок (1–2 мин).
Сдайте тетради на проверку.

Домашнее задание

Задача. Определите массу воды, которую нужно добавить к 50 г раствора с массовой долей соли 5%, чтобы получить раствор с массовой долей соли 2%.

Учитель следит за выполнением работы учащимися и отмечает свои наблюдения в карточке учета умений.

Карточка учета умений

.

Операции практической работы	Фамилии учащихся
	А	Б	В	Г	Я
Приготовление склянки для раствора
Знание правил техники безопасности
Взвешивание вещества
Работа с мерным цилиндром
Приготовление раствора
Kультура выполнения опыта
Оформление отчета

Образцы отчета о проделанной
практической работе

Вариант № 1

Взвешиваю 1 г борной кислоты, помещаю его в стакан и добавляю к веществу воды до метки 50 мл. Вещество растворяется в воде. Для его лучшего растворения перемешиваю раствор стеклянной палочкой. Переливаю раствор в приготовленную склянку с этикеткой.
Раствор борной кислоты используют в медицине как дезинфицирующее средство.
В лаборатории он хранится в аптечке для промывания глаз в случае попадания в них щелочи.

Вариант № 2

Взвешиваю 5 г гидрокарбоната натрия и помещаю в химический стакан вместимостью 50 мл (или 100 мл). Добавляю воды до метки 50 мл. Вещество растворяется. для его полного растворения перемешиваю раствор стеклянной палочкой. Получила 10%-й раствор NaHCO₃. Переливаю раствор в склянку с этикеткой.
Полученный раствор используют для обработки кожного покрова в случае попадания на него кислоты.

Вариант № 3

Взвешиваю на весах 5 г хлорида натрия и помещаю соль в химический стакан. Мерным цилиндром отмериваю 45 мл воды и добавляю к соли. Для лучшего растворения соли перемешиваю раствор стеклянной палочкой. Переливаю раствор в приготовленную склянку.
Раствор используют в быту для засолки огурцов и квашения капусты. В лаборатории раствор NaCl используют как реактив для проведения химическиx реакций.

Вариант № 4 *

Взвешиваю на весах 8,7 г соли CuSO₄. Отмериваю мерным цилиндром 100 мл воды и переливаю в стакан с солью. Перемешиваю раствор стеклянной палочкой. Приготовленный раствор переношу в склянку с этикеткой.
Раствор используют для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур.

Вариант № 5 *

Добавим к выданному 30%-му раствору щелочи 266 мл воды. Получили 10%-й раствор NаОН.
Внимание! Если для приготовления растворов берут щелочь в кристаллическом виде, тогда щелочь добавляют в воду.
Раствор используют в химической лаборатории для проведения химических реакций.
Вывод. Рассчитав массу вещества и объем воды, приготовили раствор с заданной концентрацией растворенного вещества, используя операции: взвешивание, отмеривание объема жидкости, растворение. Растворы широко применяются в быту и народном хозяйстве.

Источник