Лабораторная работа 27-28

Тема: Выполнение расчетов в объемном анализе

Цель:

Обучающая– формирование умений проведения вычислений в объемном анализе

Развивающая – глубокое изучение различных явлений и законов по данной теме ;

Воспитательная – приобщать обучающихся к активности, самостоятельности на лабораторных занятиях

Форма урока:практическая работа

Ход урока:

1. Объяснение типовой задачи - 20 минут

2.Решение задачи у доски - 25 минут

3.Самостоятельное решение - 50 минут

I. Какую массу навески фосфорной кислоты H₃PO₄ необходимо взять для приготовления 2 л 0,06 н. раствора H₃PO₄?

Дано: Решение:

V H₃PO₄= 2 л 1. Вычислим молярную массу (М H₃PO₄= Мr H₃PO₄) и

C H₃PO₄ = 0,06 н. эквивалентную массу H₃PO₄(Мэ H₃PO₄):

m H₃PO₄= ? Мr H₃PO₄= 1∙3 + 31 + 16∙4 = 98 (г/моль)

Мэ H₃PO₄ = Мr H₃PO₄/3 = 98/3 = 32,7 (г/моль)

2. Вычислим количество вещества эквивалентов H₃PO₄, содержащееся в 2 л раствора?

В 1 л раствора – 0,06 моль экв. H₃PO₄

В 2 л раствора – х моль экв. H₃PO₄

2 ∙ 0,06

х = ----------- = 0,12 (моль)

1 В 2 л 0,06 н. раствора содержится 0,12 моль H₃PO₄

3. Вычислим массу навески H₃PO₄:

1 моль эквивалентов H₃PO₄ составляет 32, 7 г

0,12 моль эквивалентов H₃PO₄- х г

0,12 ∙ 32,7

х = ------------- = 3,92 (г) 1

Массу навески также можно рассчитать по формуле:

c ∙ Мэ ∙ V

m = ------------

Ответ: масса навески H₃PO₄равна 3,92 г.

II. В 250 мл раствора содержится 6 г карбоната калия K₂CO₃. Вычислите нормальную концентрацию раствора K₂CO₃.

Дано: V K₂CO₃ = 250 мл m K₂CO₃ = 6 г c( K₂CO₃₎ = ?

Решение: 1. Вычислим молярную массу (М K₂CO₃= Мr K₂CO₃) и эквивалентную массу K₂CO₃(Мэ K₂CO₃): Мr K₂CO₃= 39∙2 + 12 + 16∙3 = 138(г/моль) Мэ K₂CO₃ = Мr K₂CO₃/2 = 138/2 = 69 (г/моль) 2. Вычислим массу K₂CO₃, содержащуюся в 1 л раствора: В 250 мл содержится 6 г K₂CO₃ В 1000 мл – х г K₂CO₃ 1000 ∙ 6 х = ---------- = 24 (г) В 1000 мл раствора содержится 24 г K₂CO₃ 3. Вычислим нормальную концентрацию раствора K₂CO₃: 1 моль эквивалентов K₂CO₃ составляет 69 г х моль эквивалентов K₂CO₃ составляет 24 г х = лабораторная работа 27-28 - student2.ru

в 1 л раствора содержится 0,35 моль эквивалентов K₂CO₃. Нормальную концентрацию раствора можно, также вычислить по формуле, приведенной в примере I. Ответ: N(K₂CO₃) = 0,35 моль

III. Вычислите титр раствора, если в 25,00 мл содержится 0,5 г NaOH.

Дано: Решение:

V(NaOH)= 25,00 мл Титр раствора находим по формуле:

m (NaOH) = 0,5 г m 0,5

T = ------ = ------- = 0,02 (г/мл)

T NaOH = ? V 25,00

Ответ: Т NaOH = 0,02 г/мл

IV. Вычислите нормальную концентрацию раствора H₂SO₄, если на нейтрализацию 24,50 мл его израсходовано 23,00 мл 0,15 н.раствора КОН.

Дано: Решение:

V (H₂SO₄₎ = 24,50 мл 1. Составим уравнение реакции нейтрализации:

V КОН = 23,00 мл H₂SO₄ + 2 КОН = К₂SO₄+ 2 H₂O

N КОН = 0,15 н.

2. Вычислим нормальную концентрацию H₂SO₄:

С ( H₂SO₄₎ = ? на основании закона эквивалентов:

C ( КОН) ∙ V (КОН) 0,15 ∙ 23,00

C (H₂SO₄₎ = -------------------- = --------------- = 0, 14 (моль/л)

V (H₂SO₄₎ 24,50

Ответ: C(H₂SO₄₎ = 0, 14 моль/л

V. Навеска Ba(OH)₂ растворена в мерной колбе на 250,00 мл. Объем раствора доведен до метки. На титрование 25,00 мл полученного раствора израсходовано 23,00 мл 0,09908 н. раствора HCl. Вычислите, сколько граммов Ba(OH)₂ содержится в навеске.

Дано: Решение:

V р-ра = 250,00 мл 1. Составим уравнение реакции нейтрализации:

V Ba(OH)₂ = 25,00 мл Ba(OH)₂+ 2HCl = BaCl₂ + 2Н₂О

V HCl = 23,00 мл 2. Вычислим нормальную концентрацию раствора

N HCl = 0,09908 н. Ba(OH)₂, используя закон эквивалентов:

m (HCl)= ? C HCl ∙ V HCl 0,09908 ∙ 23,00

C Ba(OH)₂= -------------------- = --------------- = 0,091 (моль/л)

V Ba(OH)₂ 25,00

1. Вычислим молярную массу (М Ba(OH)₂= Мr Ba(OH)₂) и эквивалентную массу Ba(OH)₂(Мэ Ba(OH)₂):

Мr Ba(OH)₂ = 137 + (16 + 1) ∙ 2 = 171 (г/моль)

Мэ Ba(OH)₂= Мr Ba(OH)₂/2 = 171/2 = 85,5 (г/моль)

4. Вычислим навеску Ba(OH)₂ по формуле:

C ∙ Мэ ∙ V 0,091∙85,5∙250,00

m(HCl) = ------------ = ----------------------- = 1,95 (г)

1000 1000

Ответ: m(HCl) = 1,95 г

VI. На титрование 0,2650 г щавелевой кислоты H₂C₂O₄ ∙ 2 H₂O, растворенной в произвольном объеме воды, израсходовано 49,20 мл раствора щелочи NaOH. Определите нормальную концентрацию и титр раствора NaOH.

Дано: Решение:

m H₂C₂O₄ ∙ 2 H₂O = 0,2650 г 1. Составим уравнение реакции полной

V NaOH=49,20 мл нейтрализации:

2 NaOH + H₂C₂O₄ = Na₂C₂O₄ + 4 H₂O

C NaOH = ? 2 моль 1 моль

Т NaOH = ?

2. Вычислим молярную массу (М NaOH =Мr NaOH),

молярную массу (М H₂C₂O₄ ∙ 2 H₂O =Мr H₂C₂O₄ ∙ 2 H₂O) и эквивалентную массу NaОН (Мэ NaOH):

Мr NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 (г/моль)

Мr H₂C₂O₄ ∙ 2 H₂O = 1∙2+12∙2+16∙4+2 (1∙2+16) = 126 (г/моль)

Мэ NaOH = Мr NaOH /1 = 40 (г/моль)

3. Вычислим массу NaOH содержащуюся в 49,20 мл раствора:

По уравнению реакции масса 1 моль H₂C₂O₄ ∙ 2 H₂O эквивалентна массе 2 моль NaOH, а навеска 0,2650 г H₂C₂O₄ ∙ 2 H₂O эквивалентна массе NaOH , содержащегося в 49,20 мл раствора NaOH. Составим пропорцию:

2 ∙ 40 г NaOH соответствует 126 г H₂C₂O₄ ∙ 2 H₂O

х г NaOH ----- 0,2650 г H₂C₂O₄ ∙ 2 H₂O

2 ∙ 40 ∙ 0,2650

х = ------------------ = 0,17 (г)

В 49,20 мл раствора NaOH содержится 0,17 г.

2. Вычислим титр раствора NaOH:

g 0,17

Т =---- = -------- = 0,0034 (г/мл)

V 49,20

3. Вычислим нормальную концентрацию раствора NaOH, используя формулу: Т ∙ 1000 0,0034 ∙ 1000

N = ---------- = ---------------- = 0,085 (моль/л)

Мэ 40

Ответ: N NaOH = 0,085 моль/л;

Т NaOH = 0,0034 г/мл

VII. Вычислите Т HCl по NaOH, если нормальная концентрация раствора HCl равна 0,1105 н.

Дано: Решение:

C HCl = 0,1105 н. 1. Составим уравнение реакции полной нейтрализации:

NaOH + HCl = NaCl + H₂О

Т HCl/NaOH = ? 1 моль 1 моль

2. Вычислим молярную массу (М NaOH = Мr NaOH)

и эквивалентную массу NaОН (Мэ NaOH):

Мr NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 (г/моль)

Мэ NaOH = Мr NaOH /1 = 40 (г/моль)

Выражение Т HCl/NaOH показывает, сколько граммов NaOH соответствует 1 мл раствора HCl данной концентрации. Раствор HCl содержит в 1000 мл 0,1105 моль эквивалентов соляной кислоты. Следовательно, в 1 мл НСl содержится 0,1105/1000 моль эквивалентов HCl, которое взаимодействует с таким же количеством моль эквивалентов NaOH.