- •Методические указания к лабораторным работам по общей химии Требования к оформлению отчетов по лабораторным работам.
- •Тема: «Правила работы в химической лаборатории. Техника безопасности»
- •Тема «Химический эквивалент. Закон эквивалентов»
- •Реакции ионного обмена
- •Окислительно-восстановительные реакции
- •Обучающие задачи
- •Задачи (сарс)
- •Занятие № 2. Растворы. Способы выражения состава растворов.
- •Приготовление растворов (обучающие задачи).
- •Лабораторная работа № 1. «Приготовление раствора с заданной массовой долей NaCl путем разбавления концентрированного раствора. Измерение плотности раствора при помощи ареометра».
- •Последовательность выполнения работы
- •1.2 Дополнительное задание
- •Расчетные формулы
- •Вопросы
- •Задачи (сарс)
- •Тема «Объемный (титриметрический) анализ. Титрование кислотами и основаниями (Метод нейтрализации)»
- •1. Особенности метода объемного анализа
- •2. Классификация методов объемного анализа.
- •3. Приготовление стандартных растворов.
- •4. Метод нейтрализации.
- •Индикаторы для кислотно-основного титрования
- •Химическая посуда и правила ее пользования
- •Лабораторная работа №2. «Метод нейтрализации в объемном анализе. Кислотно-основное титрование».
- •2.1 Титриметрическое определение серной кислоты в растворе (алкалиметрия)
- •Последовательность выполнения работы.
- •Внимание! Если бюретка течет – обратитесь к лаборанту.
- •Результаты алкалиметрического анализа раствора серной кислоты
- •2.2 Титриметрическое определение раствора соды (ацидиметрия).
- •Титриметрические реакции:
- •Последовательность выполнения работы.
- •Результаты ацидиметрического анализа разбавленного раствора соды
- •Задачи (сарс)
- •Занятие 4. Коллигативные свойства растворов электролитов и неэлектролитов. Тема «Коллигативные свойства растворов»
- •Основные коллигативные законы.
- •Расчёт понижения температуры замерзания раствора вещества а проводят по формуле:
- •III. Закон Рауля.
- •Лабораторная работа №3 «Гемолиз эритроцитов»
- •Гемолиз эритроцитов
- •Задачи (сарс)
- •Занятие 5. Свойства растворов электролитов (кислотно-основные свойства). Равновесие в растворах электролитов, гидролиз солей. Тема «Растворы электролитов»
- •3) Гетерогенное равновесие осадок малорастворимых основания или соли – насыщенный раствор этого соединения.
- •1.1. Равновесия процессов диссоциации сильных и слабых электролитов
- •1.2. Активность, коэффициент активности, ионная сила раствора.
- •1.3. Расчёт концентраций ионов и недиссоциированных молекул в растворах
- •1.4. Обучающие задачи
- •Тема «Гидролиз солей»
- •Обучающие задачи
- •Задачи (сарс)
- •Занятие 6. Сопряженные кислотно-основные пары. Буферные системы. Теоретические аспекты.
- •II. Особенности равновесий в буферных растворах и механизм буферного действия.
- •III. Расчёт рН буферного раствора и область его буферного действия.
- •IV. Способы приготовления буферных растворов с заданным значением рН.
- •V. Расчёт изменения рН при добавлении к фосфатному буферному раствору небольших добавок сильной кислоты или щёлочи, а также при его разбавлении.
- •VI. Буферная ёмкость – мера устойчивости буферного раствора.
- •Обучающие задачи
- •Лабораторная работа №4 «Приготовление буферного раствора заданного состава и исследование его свойств»
- •Задачи (сарс)
- •Занятие 7. Комплексные соединения в растворах.
- •Обучающие задачи.
- •Лабораторная работа №5 «Определение общей жесткости воды (комплексонометрия)»
- •Методика проведения эксперимента
- •Комплексонометрическое определение жесткости воды
- •Задачи (сарс)
- •Лабораторная работа №6 Гетерогенное равновесие в растворах электролитов. Произведение растворимости.
- •Задачи (сарс)
- •Занятие 9. Окислительно-восстановительные реакции. Потенциалы.
- •Лабораторная работа №7. «Перманганатометрия. Определение пероксида водорода в растворе».
- •Особенности реактива
- •Определение пероксида водорода
- •Сущность метода
- •Порядок выполнения работы
- •Примечание
- •Перманганатометрическое определение пероксида водорода (в растворе).
- •Задачи (сарс) Уравнять методом полуреакций в электронно-ионном виде:
- •Занятие 10. Основы химической термодинамики.Энергетика химических реакций.
- •Порядок выполнения работы
- •Задачи (сарс)
- •Занятие 12. Итоговое занятие. Защита отчетов по лабораторным работам.
1.2 Дополнительное задание
Рассчитать для приготовленного раствора NaCl
а) молярную концентрацию с[моль/дм3];
б) моляльную концентрацию b[моль/кг];
в) весовую концентрацию сm[г/дм3];
г) титр Т[г/ см3];
д) молярные доли воды и соли в растворе - χ (Н2О) и χ (NaCl).
Расчетные формулы
=
=
+
=
=
=
[моль/л]
=
=
[моль/л]
=
[г/мл]
=
[г/мл]
Вопросы
1. Как влияет температура на растворимость веществ? Растворимость газов?
2. Состав какого раствора – насыщенного, ненасыщенного, пересыщенного устойчив по отношению к небольшому изменению условий?
3. Может ли быть насыщенный раствор разбавленным, концентрированный ненасыщенным?
4. Объясните, почему количественная характеристика растворимости относится только к насыщенному раствору.
5. Раствор сахара в стакане оставили на некоторое время. Вскоре на дне стакана образовался осадок кристаллов. Что вы можете сказать о растворе над осадком?
6. При случайном встряхивании сосуда с раствором из него выпало большое количество кристаллов. Каким был этот раствор?
7. Возможно ли, чтобы раствор был одновременно: а) насыщенным и концентрированным; б) насыщенным и разбавленным; в) ненасыщенным и концентрированным; г) ненасыщенным и разбавленным? Объясните ответ и подтвердите конкретными примерами.
9. Какие способы выражения количественного состава растворов вам известны?
10. Что такое раствор? Любая ли гомогенная система является раствором?
11. Какие классификационные признаки лежат в основе различных классификаций растворов?
Задачи (сарс)
1. Водный раствор формальдегида используют в качестве дезинфицирующего средства. Какой объем формальдегида (н.у.) нужно растворить в воде, чтобы получить 1л формалина (40%-ный раствор формальдегида с плотностью = 1,11 г/мл)?
2. Нашатырный спирт применяют для возбуждения дыхательного центра при обморочных состояниях. Какой объем воды и 25%-ного раствора аммиака ( = 0,908 г/мл) необходимо взять для приготовления 500 мл 10%-ного раствора аммиака (нашатырного спирта) с = 0,959 г/мл?
3. Через 1л 10%-ного раствора аммиака пропустили 16,8л (н.у.) аммиака. Вычислить массовую долю аммиака в образовавшемся растворе.
4. MgSO4 (горькая соль): 10–15–30%-ные растворы применяют в качестве успокаивающего, противосудорожного, слабительного, желчегонного средства. Приготовить 500 мл 10% - ного раствора MgSO4 ( = 1,103 г/мл) из MgSO47Н2О.
5. Какую массу (г) кристаллогидрата Na2SO410H2O необходимо добавить к 100мл 8%-ного раствора сульфата натрия ( = 1,07 г/мл), чтобы удвоить массовую долю вещества в растворе.
6. До какого объема надо разбавить 20%-ный раствор NaCl объемом 0,5л ( = 1,152 г/мл), чтобы получить 4%-ный раствор? Вычислите молярную, моляльную концентрации, молярную долю и титр полученного раствора.
7. Сколько граммов оксида фосфора (V) необходимо растворить в 400 г раствора фосфорной кислоты с массовой долей H3PO4 5% для получения раствора с массовой долей кислоты 10%?
8. При смешивании 100 г раствора серной кислоты с массовой долей 20% и 50мл этой же кислоты с массовой долей 96% ( = 1,84 г/мл) получен раствор неизвестной концентрации. Определите массовую долю (%) полученного раствора.
9. Сколько следует прилить раствора азотной кислоты с массовой долей 10% ( = 1,05 г/мл) к 400 мл раствора с массовой долей 96% ( = 1,5 г/мл), чтобы получить раствор той же кислоты с массовой долей HNO3 15%.
10. В каком объеме воды необходимо растворить 134,4л хлороводорода (н.у.), чтобы получить раствор с массовой долей HCl 6%?
11. Молярная концентрация эквивалента НNO3 как кислоты равна 0,1121 моль/л. Вычислите молярную концентрацию эквивалента НNО3 как окислителя в реакции ее восстановления до NО.
12. Для определения пероксида водорода к 10,0 мл раствора добавили йодид калия в избытке в кислой среде:
Н2О2 + 2КI + Н2SO4 = I2 + 2H2O + K2SO4
Выделившийся йод прореагировал с титрантом тиосульфатом натрия:
I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S2O3
На титрование затрачено 7,65 мл раствора с молярной концентрацией тиосульфата натрия 0,01986 моль/л. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалента Н2О2, используя законы эквивалентов.
13. До какого объема нужно разбавить 30,0 мл 20% раствора хлорида меди (II) ( = 1,29 г/мл), чтобы получить 0,5 М раствор?
14. Сколько литров NH3 (н.у.) нужно растворить в 0,9 кг H2O для получения 10%-ного раствора аммиака. Вычислите молярную концентрацию NH3, если плотность приготовленного раствора 0,958 г/мл?
15. Какой объем96%-ного раствора серной кислоты ( = 1,84 г/мл) необходим для приготовления 5 л 0,25 н раствора?
16. Определите массу раствора с массовой долей карбоната натрия 0,1 и массу кристаллогидрата Na2CO3∙10H2O, которые понадобятся для приготовления 540 г раствора с массовой долей Na2CO3, равной 0,15.
17. Рассчитайте, уместится ли в мерной колбе объемом 250 мл 16%-ный раствор гидроксида натрия ( = 1,175 г/мл), содержащий 62 г NaOH.
18. Сколько граммов оксида бария нужно растворить в 1 л воды, чтобы получить 10%-ный раствор гидроксида бария?
19. В 256 мл воды растворили 80 мл метанола ( = 0,8 г/мл). Рассчитайте массовую долю метанола в полученном растворе.
20. Сколько литров аммиака (н.у.) нужно растворить в 80 мл воды для получения нашатырного спирта (раствор с массовой долей аммиака 10% и плотностью 0,956 г/мл называется нашатырным спиртом).
21. Какой объем раствора с массовой долей CuSO4, равной 1%, потребуется для растворения 100 г медного купороса и получения раствора с массовой долей CuSO4, равной 10%.
22. Какой объем раствора, в котором массовая доля соды 10% ( = 1,05 г/мл), надо прибавить к ее 2%-ному раствору ( = 1,02 г/мл) объемом 1 л, чтобы получить раствор с массовой долей соды 3%.
23. Плотность 26% раствора KOH равна 1,24 г/мл сколько моль КОН находится в 5л раствора. Вычислить титр раствора.
24. Рассчитать молярность, нормальность и титр раствора карбоната калия, приготовленного растворением 1,38 г К2СО3 в 250 мл воды.
25. Рассчитать титр 0,1н раствора серной кислоты по оксиду кальция.
26. Титр азотной кислоты по едкому натру равен 0,000440 г/мл. Рассчитать нормальность и титр соляной кислоты.
27. Смешали 250 мл 0,1н раствора и 100мл 0,05н раствора едкого натра. Рассчитать нормальность и титр полученного раствора по серной кислоте.
28. Рассчитать нормальность раствора уксусной кислоты, если ее титр по едкому кали равен 0,002800.
29. К 500 мл 10%-ного раствора серной кислоты (ρ=1,07 г/мл) добавили 200 мл ее 20%-ного раствора (ρ=1,14 г/мл). Вычислить массовую долю кислоты в полученном растворе.
30. Сколько граммов гидроксида калия необходимо прибавить к 200 мл 15%-ного раствора КОН (ρ=1,12 г/мл), чтобы получить 20%-ный раствор?
31. Определить молярную концентрацию раствора гидроксида натрия с массовой долей вещества 0,2 и плотностью 1,22 г/мл.
32. Вычислить массовую долю хлорида калия в 2М растворе (ρ=1,09 г/мл).
33. Имеется 3 кг 10%-ного раствора сульфата натрия. Сколько граммов кристаллогидрата сульфата натрия Na2SO4∙ 10H2O образуется при медленном испарении раствора?
34. Какие объемы воды и 60%-ного раствора серной кислоты с плотностью 1,5г/мл необходимо взять для приготовления раствора серной кислоты массой 240 г и массовой долей кислоты 50%?
35. Определить, какой объем раствора с массовой долей серной кислоты 9,3 % (ρ=1,05 г/мл) потребуется для приготовления раствора 0,35Мсерной кислоты объемом 40 мл?
36. Через 100 г 10%-ного раствора соляной кислоты пропустили 2,66 л хлороводорода. Определить массовую долю кислоты в растворе.
37. К раствору 3,5М хлорида аммония объемом 80 мл и плотностью 1,05 г/мл прилили воду объемом 40 мл. Вычислить массовую долю соли в полученном растворе.
38. Для нейтрализации 100 мл раствора гидроксида калия израсходовано 15 мл 60%-ного раствора азотной кислоты (ρ=1,4 г/мл). Сколько граммов 49%-ного раствора серной кислоты необходимо для нейтрализации того же количества щелочи?
39. Кокой объем 20%-ного раствора серной кислоты с плотностью 1,14 г/мл израсходуется на нейтрализацию 4 г 13,16%-ного раствора гидроксида натрия?
40. Определите массу раствора с массовой долей карбоната натрия 0,1 и массу кристаллогидрата Na2СO3∙ 10H2O, которые надо взять для приготовления раствора массой 540 г с массовой долей Na2СO3, равной 0,15.
41. Сколько граммов Ва надо растворить в 1 л воды, чтобы получить10%-ный раствор гидроксида бария? Вычислить: а) с(Ва(ОН)2); б) в(Ва(ОН)2); в) Т; г) Т Ва(ОН)2/H2SO4 .
42. Продажная уксусная эссенция – это 80%-ный водный раствор уксусной кислоты СН3СООН. Какой объем воды надо прибавить к 100 г уксусной эссенции для получения столового уксуса(9%-ный)?
43. В рецептах маринадов для овощей рекомендуется готовить заправку из расчета 200 г уксусной эссенции на 9 л воды. Какова массовая доля уксусной кислоты в таком растворе?
44. Рецепт хорошего маринада для маринования груш: воды 2200 мл, сахара 950 г, уксуса 6%-ного 850 г. Найдите массовую долю сахара и уксусной кислоты в таком маринаде.
45. Используемый в медицинских целях раствор пероксида водорода Н2О2 («перекись») представляет собой 3%-ный раствор пероксида. Промышленностью выпускается 30%-ный раствор пероксида - пергидроль. В каком отношении надо смешать пергидроль и воду, чтобы получить «перекись»?
46. Какой объем воды надо выпарить из 500мл 4%-ного раствора соли (ρ=1,04 г/мл), чтобы получить раствор с массовой долей соли 0,16?
47. Во многих случаях приходится иметь дело с растворами, содержащими одновременно соль и кислоту. По отношению к таким растворам указывают отдельно концентрацию соли и концентрацию кислоты. Проанализируйте, одинаково ли будет меняться концентрация соли - моляльность, молярность, нормальность и массовая доля – в двух случаях: а) при добавлении к 3 л 1М раствора соли такого же объема воды и б) при добавлении в 20 мл 1М раствора соли такого же объема 1М раствора серной кислоты.
48. Через 100 мл 0,5М раствора НСl пропустили 2,24 л (н.у.) аммиака, который полностью поглотился. Вычислите молярную концентрацию всех веществ в растворе после реакции.
49. При добавлении к 500 мл 8%-ного раствора нитрата меди (II) (плотность раствора 1,07 г/мл) некоторого количества кристаллогидрата Cu(NO3)2∙3H2O был получен 20%-ный раствор нитрата меди (II).Найдите массу растворившегося кристаллогидрата.
50. К 300 г 16%-ного раствора бромида натрия добавили 27,8 г кристаллогидрата этой соли. Массовая доля бромида натрия в получившемся растворе равна 20,93 %. Выведите формулу добавленного кристаллогидрата.
51. В каком объеме
10% -ного раствора сульфата железа(II)
(плотность расвтора 1,05 г/мл) нужно
растворить 83,4 г железного купороса,
чтобы получить 15%-ный раствор сульфата
железа (II).
ость, ы. нно соль и кислоту. гидроль и
воду, чтобы
Занятие 3. Введение в объемный анализ. Техника лабораторного эксперимента.
