Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Химия [РТФ, Ваганова, 1 семестр] / Методички / #2 Сборник лабораторных работ по химии

.pdf
Скачиваний:
116
Добавлен:
05.08.2022
Размер:
1.38 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

Таблица 3

 

Экспериментальные и расчетные данные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Молярная

Титр

 

Объем раствора

концентрация

Номер

раствора

 

 

эквивалента

опыта

 

 

кислоты

 

 

 

 

 

Соды

Кислоты

Соды

Кислоты

 

 

 

л

л

моль/л

моль/л

г/мл

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приведите в порядок рабочее место и оформите отчет.

1.4.Контрольные вопросы и задачи

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

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

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

4.Определите молярную концентрацию раствора хлорида аммо­ ния, содержащего 40 г соли в 500 мл раствора.

5.Какая масса фосфорной кислоты содержится в растворе объе­ мом, равным 0,3 л, если его молярная концентрация эквивален­ та равна 0,5 моль/л?

6.После упаривания раствора гидроксида натрия с массовой до­ лей 10 % (р = 1,115 г/мл) и объемом, равным 6 л, масса раство­ ра 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 экви­ валента данного раствора?

8.Чему равна моляльность раствора, приготовленного из глюко­ зы (С6 Н12 O6 ) массой 9 г и воды объемом, равным 500 мл?

20

9. Рассчитайте

титр

раствора

соляной

кислоты:

а) с молярной концентрацией,

равной 0,05

моль/л;

б) с массовой долей 2 % и плотностью, равной 1,008 г/мл.

10.Сколько мл раствора серной кислоты с массовой долей, равной 94 % (р = 1,84 г/мл), потребуется для приготовления 3 л рас­ твора этой же кислоты с массовой долей, равной 40 %, и плот­ ностью 1,31 г/мл?

11.Какой объем раствора соляной кислоты с массовой долей, рав­ ной 20 % (р = 1,10 г/мл), потребуется для приготовления 800 мл раствора этой кислоты с молярной концентрацией 0,5 моль/л?

12. Дан раствор фосфорной кислоты с массовой долей 40 % (р = 1,25 г/мл). Определите молярную концентрацию, моляр­ ную концентрацию эквивалента, моляльность и титр данного раствора кислоты.

13. Смешали 300 г раствора серной кислоты с массовой долей, ра­ ной 40 %, и 250 мл 10 % раствора этой же кислоты (р = 1,07 г/мл). Определите массовую долю кислоты в получен­ ном растворе.

14.Вычислите, какая масса гидроксида калия потребуется для ней­ трализации 0,5 л раствора азотной кислоты с массовой долей 40 %( р = 1,25 г/мл)?

15.На нейтрализацию раствора щелочи объемом, равным 60 мл, израсходовано 35 мл раствора серной кислоты с молярной кон­ центрацией эквивалента 0,5 моль/л. Вычислите молярную кон­ центрацию эквивалента щелочи.

16.К 1 л соляной кислоты с массовой долей 30 % (р = 1,15 г/мл) прибавили 2 л воды. Найдите массовую долю кислоты в полу­ ченном растворе.

17.Для растворения гидроксида железа(Ш) потребовалось 0,3 л раствора азотной кислоты с массовой долей 30 % (р=1,18 г/мл). Какая масса исходного гидроксида железа(Ш) была растворена данной кислотой?

18.Рассчитайте, какой объем диоксида углерода (н.у.) можно по­

лучить при действии на раствор карбоната натрия 100 мл сер­ ной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,6 моль/л?

21

19.К 200 мл раствора хлорида бария с массовой долей 20 % (р = 1,203 г/мл) прибавили избыток раствора сульфата калия. Вы­

числите массу образовавшегося осадка.

20.Каким объемом раствора соляной кислоты с молярной концен­ трацией 0,25 моль/л можно нейтрализовать: а) 111 г гидроксида кальция; б) 250 мл раствора гидроксида бария с молярной кон­ центрацией 0,5 моль/л?

Список литературы

1.Глинка Н.Л. Общая химия.- Л.: Химия, 1987. - с. 205-215

2.Курс общей химии / Под ред. Н.В. Коровина. - М.: Высшая школа, 1990.-с. 145-156.

3.Карапетьянц М.Х., Дракин СИ . Общая и неорганическая хи­ мия. - М.: Химия, 1993. - с. 245-256.

4.Степин Б.Д., Цветков А.А. Неорганическая химия. - М.: Выс­ шая школа, 1994. - с. 151-166.

5.Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии.- Л.: Химия,1985.- с. 103-114.

6.Любимова Н.Б. Вопросы и задачи по общей и неорганической химии. - М.: Высшая школа, 1990. - с. 174-190.

7.Романцева Л.М., Лещинская З.Л., Суханова В.А. Сборник задач

иупражнений по общей химии. М.: Высшая школа, 1991. - с. 101-113.

8.Основные понятия и законы химии. Растворы. Методические указания по химии для индивидуальной и самостоятельной ра­ боты студентов всех специальностей и форм обучения /Сост. Е.Н. Калюкова, В.Д. Бычков. - Ульяновск: УлПИ, 1991. - 44с.

9.Задания для самостоятельной работы по курсу химии: Основ­ ные понятия и некоторые законы химии. Часть I. Методические указания по химии для студентов всех специальностей. /Сост. Е.Н. Калюкова. - Ульяновск: УлГТУ, 1998. - 56с.

10.Письменко В.Т. Дисперсные системы Ч. 1 .Молекулярнодисперсные системы (истинные растворы): учебное пособие / В.Т. Письменко. - Ульяновск: УлГТУ, 2003.- 96 с.

22

3. Лабораторная работа № 2.

Жесткость воды. Определение жесткости воды и ее умяг­ чение

Цель работы. Познакомиться с методами определения и спосо­ бами устранения жесткости воды.

Большее влияние на качество воды оказывают содержащиеся в ней соли кальция, магния и железа(П), которые и обуславливают жесткость воды.

Природная вода, проходя через известковые горные породы и почвы, обогащается солями кальция и магния и становится жест­ кой.

Нерастворимые карбонаты металлов под действием углекислого газа и воды переходят в растворимые гидрокарбонаты и растворя­ ются в грунтовых водах:

Жесткая вода непригодна для многих технологических процес­ сов. Нерастворимые соли кальция и магния осаждаются на внут­ ренних стенках паровых котлов и трубопроводов, образуя слой на­ кипи, который плохо проводит теплоту. Это вызывает перерасход топлива и преждевременный износ котлов. В результате перегрева котлов могут происходить аварии. В жесткой воде значительно бы­ стрее протекает процесс коррозии.

В жесткой воде при стирке белья увеличивается расход мыла (мыло - натриевая или калиевая соль высших карбоновых кислот), так как образуется осадок стеарата кальция и магния:

Этим и объясняется незначительное пенообразование и снижение моющего действия мыла. Калиевые соли по сравнению с натрие­ выми солями лучше растворимы в воде и поэтому обладают более сильными моющими свойствами. При стирке белья жесткая вода ухудшает качество тканей. Ткань, впитывая нерастворимые соли, желтеет и быстро ветшает.

24

25

26

27

xr (urn. i

т[Са(НС03)2]

7,5кг

 

 

v\Ca(HCO-,)7 =

—т

 

^ = —

г

 

 

= 46,3 моль

 

 

 

1

ъпх

М[Са(НСО,)2] 162-10"3 кг/моль

По уравнению реакции:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v(Ca(HC03)2) = v(Na2C03),

m(Na2C03) = v(Na2C03)

M(Na2C03) = 46,3

моль 106 г/моль =

= 4907 г -4,9 кг.

Задача 3. Для устранения временной жесткости воды к 100 л во­ ды было прибавлено 16 г гидроксида натрия. Рассчитайте жест­ кость данной воды.

Дано: У(Н2 О)=100л m(NaOH)=16,0r

Найти: Ж = ?

Решение.

В условии задачи не сказано, соли какого металла обуславливают жесткость данной воды и каково их соотношение в воде. Хотя мы можем представить, какие процессы могут протекать в системе при добавлении гидроксида натрия к воде:

Ме(НС03)2 + 2 NaOH = MeC0 3 | +Na2C03 + 2H 2 0 или 2Mg(HC03)2 + 2NaOH = (MgOH)2C03|+ Na2C03 + 2H20 + 2C02t,

но задачу решаем по закону эквивалентов. Количество вещества эквивалента гидроксида натрия и количество вещества эквивалента солей, обуславливающих жесткость воды, должно быть одинаково:

v(l/z*NaOH)

= v(l/z*X),

Ж-У(Н20) _

m(NaOH)

103

~

M(\/z*NaOHy

 

 

16г-103

 

 

Ж =

 

 

 

= 4 ммоль I л

 

 

 

40г/моль-ЮОл

2.2.Техника безопасности

1.Перед выполнением работы разберитесь с методикой выпол­ нения эксперимента.

2.Аккуратно работайте со стеклянной посудой.

3.Соблюдайте осторожность при нагревании пробы на элек­

троплитке и спиртовке.

4. Не загрязняйте катионит посторонними реактивами.

29