вариант 4, страница 18, часть 1 - гдз по химии 8 класс тетрадь для практических работ Борушко

1. Приготовление раствора с заданной массовой долей вещества

Задание 1

Приготовьте раствор, масса которого и массовая доля вещества в нем соответственно равны:

2. Растворение навески

Перенесите навеску соли в мерную колбу, используя воронку.

Добавьте небольшое количество воды (через воронку) и растворите кристаллы, покачивая колбу.

Навеска соли

массой

растворена в

3. Доведение объема раствора до заданного

Долейте воду в раствор почти до кольцеобразной метки.

Уберите воронку.

С помощью пипетки добавьте воду так, чтобы нижний уровень мениска совпадал с меткой.

4. Подготовка раствора к хранению и последующему использованию:

перелейте приготовленный раствор в склянку для хранения (через воронку по стеклянной палочке);

приготовьте и наклейте этикетку.

На этикетке укажите:

химическую формулу вещества;

название вещества;

молярную концентрацию вещества в растворе.

Сдайте приготовленный раствор учителю (лаборанту).

Вывод: для приготовления раствора объемом ___ см$^3$, молярная концентрация ___ в котором равна ___, мне необходимо взвесить ___

Вывод:

Задание 3

Рассчитайте молярную концентрацию вещества в растворе, если для приготовления раствора объемом 500 см$^3$ использовали порцию:

г) кристаллической соды $Na_2CO_3 \cdot 10H_2O$ массой 7,15 г.

Дано:

Решение

г) 75 г; 4% $K_2CO_3$.

I. Расчет необходимой массы вещества и объема воды

Дано:

$m(р-ра) = \dots г$

$w(\dots) = \dots$

$m(\dots) - ?$

$V(\dots) - ?$

Решение:

$w(в-ва) = \frac{m(в-ва)}{m(р-ра)}$, откуда

$m(в-ва) = m(р-ра) \cdot w(в-ва)$

$m(H_2O) = m(р-ра) - m(в-ва)$;

$m(H_2O) = $

Объем воды рассчитаем по известной формуле $V = \frac{m}{\rho}$, где

$\rho(H_2O) = 1 \frac{г}{см^3}$.

Вывод: Для приготовления раствора мне необходимо взвесить ___ г соли ___ и отмерить мерным цилиндром ___ см$^3$ (мл) воды.

При составлении отчета вставьте необходимые данные в графе «Этапы работы», сделайте поясняющие надписи на рисунках в графе «Выполнение опыта».

II. Приготовление раствора

Этапы работы

Выполнение опыта

Вывод (результат этапа работы)

1. Взвешивание вещества:

уравновесьте на весах маленький стаканчик или бюкс (левая чаша весов);

положите пинцетом на правую чашу весов необходимый набор гирь (___ г);

осторожно насыпьте необходимое количество вещества;

перенесите навеску в колбу для приготовления раствора.

Для приготовления раствора взвешено ___ г

2. Измерение объема воды

Из стакана налейте ___ см$^3$ воды, снимая последнюю каплю о край цилиндра. Объем воды определяется по нижнему краю мениска (2).

3. Приготовление раствора

В колбу с приготовленной навеской медленно вливайте отмеренное количество воды при постоянном перемешивании (до полного растворения соли).

4. Подготовка раствора к хранению и последующему использованию:

перелейте приготовленный раствор в склянку для хранения (через воронку по стеклянной палочке);

приготовьте и наклейте этикетку.

На этикетке укажите:

химическую формулу вещества;

название вещества;

массовую долю вещества в растворе.

Сдайте приготовленный раствор учителю (лаборанту).

III. Разбавление раствора (расчет)

К 50 г приготовленного вами раствора добавили воду массой:

а) 30 г; б) 110 г; в) 70 г; г) 100 г.

Определите массовую долю соли в новом растворе.

Дано:

$m_1(р-ра) = 50 г$

$w_1(\dots) = \dots$

$m(\dots) = \dots г$

$w_2(\dots) - ?$

Решение

Ответ:

Вывод

2. Приготовление раствора с заданной молярной концентрацией вещества

Задание 2

Приготовьте раствор объемом ___ см$^3$, молярная концентрация соли ___ в котором равна ___

г) 1000 см$^3$; 0,01 моль/дм$^3$; соль ___

I. Расчет необходимой массы твердого вещества

Дано:

$V(р-ра) = \dots$

$c(\dots) = \dots$

$m(\dots) - ?$

Решение

Таким образом, для приготовления раствора объемом ___, молярная концентрация ___ в котором равна ___ (название вещества) ___, мне необходимо взвесить ___

II. Приготовление раствора

Этапы работы

Выполнение опыта

Вывод

1. Взвешивание вещества

Для приготовления раствора взвешено ___ г

Задание 1: Приготовление раствора с заданной массовой долей вещества

г) 75 г; 4% K₂CO₃.

I. Расчет необходимой массы вещества и объема воды

Дано:

$m(\text{р-ра}) = 75 \text{ г}$

$w(\text{K₂CO₃}) = 4\% = 0.04$

Найти:

$m(\text{K₂CO₃}) - ?$

$V(\text{H₂O}) - ?$

Решение:

Масса вещества (карбоната калия) рассчитывается по формуле:

$m(\text{в-ва}) = m(\text{р-ра}) \cdot w(\text{в-ва})$

$m(\text{K₂CO₃}) = 75 \text{ г} \cdot 0.04 = 3 \text{ г}$

Масса воды, необходимой для приготовления раствора:

$m(\text{H₂O}) = m(\text{р-ра}) - m(\text{в-ва})$

$m(\text{H₂O}) = 75 \text{ г} - 3 \text{ г} = 72 \text{ г}$

Объем воды рассчитывается по формуле $V = \frac{m}{\rho}$, где $\rho(\text{H₂O}) = 1 \text{ г/см³}$ (плотность воды).

$V(\text{H₂O}) = \frac{72 \text{ г}}{1 \text{ г/см³}} = 72 \text{ см³}$ (или $72 \text{ мл}$).

Ответ:

Для приготовления раствора объемом $75 \text{ см³}$, массовая доля которого $4\%$, мне необходимо взвесить $3 \text{ г}$ $\text{K₂CO₃}$ и отмерить мерным цилиндром $72 \text{ см³}$ воды.

II. Приготовление раствора

1. Взвешивание вещества:

На весах уравновесить маленький стаканчик или бюкс (левая чаша весов) и положить пинцетом на правую чашу весов необходимый набор гирь ($3 \text{ г}$). Осторожно насыпать необходимое количество вещества (карбоната калия) в стаканчик (бюкс) до достижения равновесия. Затем перенести навеску в колбу для приготовления раствора, используя воронку.

2. Измерение объема воды:

Из стакана налить $72 \text{ см³}$ воды, снимая последнюю каплю о край цилиндра. Объем воды определяется по нижнему краю мениска.

3. Приготовление раствора:

В колбу с приготовленной навеской медленно вливать отмеренное количество воды при постоянном перемешивании (до полного растворения соли).

4. Подготовка раствора к хранению и последующему использованию:

Перелить приготовленный раствор в склянку для хранения (через воронку по стеклянной палочке). Приготовить и наклеить этикетку. На этикетке указать: химическую формулу вещества ($\text{K₂CO₃}$); название вещества (Карбонат калия); массовую долю вещества в растворе ($4\%$). Сдать приготовленный раствор учителю (лаборанту).

Ответ:

Описаны этапы приготовления раствора карбоната калия с массовой долей $4\%$.

Задание 2: Приготовление раствора с заданной молярной концентрацией вещества

г) 1000 см³, 0,01 моль/дм³; соль Na₂CO₃.

I. Расчет необходимой массы твердого вещества

Дано:

$V(\text{р-ра}) = 1000 \text{ см³}$

$c(\text{Na₂CO₃}) = 0.01 \text{ моль/дм³}$

Соль: $\text{Na₂CO₃}$

Перевод в СИ:

$V(\text{р-ра}) = 1000 \text{ см³} = 1000 \cdot 10^{-6} \text{ м³} = 1 \text{ дм³} = 1 \text{ л}$

$c(\text{Na₂CO₃}) = 0.01 \text{ моль/дм³}$ (уже в удобных единицах для молярной массы).

Найти:

$m(\text{Na₂CO₃}) - ?$

Решение:

Молярная масса $\text{Na₂CO₃}$:

$M(\text{Na₂CO₃}) = 2 \cdot M(\text{Na}) + M(\text{C}) + 3 \cdot M(\text{O})$

$M(\text{Na₂CO₃}) = 2 \cdot 22.99 \text{ г/моль} + 12.01 \text{ г/моль} + 3 \cdot 16.00 \text{ г/моль}$

$M(\text{Na₂CO₃}) = 45.98 \text{ г/моль} + 12.01 \text{ г/моль} + 48.00 \text{ г/моль} = 105.99 \text{ г/моль}$

Количество вещества (моль) рассчитывается по формуле:

$n = c \cdot V$

$n(\text{Na₂CO₃}) = 0.01 \text{ моль/дм³} \cdot 1 \text{ дм³} = 0.01 \text{ моль}$

Масса вещества (г) рассчитывается по формуле:

$m = n \cdot M$

$m(\text{Na₂CO₃}) = 0.01 \text{ моль} \cdot 105.99 \text{ г/моль} = 1.0599 \text{ г} \approx 1.06 \text{ г}$

Ответ:

Таким образом, для приготовления раствора объемом $1000 \text{ см³}$ молярная концентрация $\text{Na₂CO₃}$ в котором равна $0.01 \text{ моль/дм³}$, мне необходимо взвесить $1.06 \text{ г}$ $\text{Na₂CO₃}$.

II. Приготовление раствора

1. Взвешивание вещества:

На весах уравновесить маленький стаканчик или бюкс (левая чаша весов) и положить пинцетом на правую чашу весов необходимый набор гирь ($1.06 \text{ г}$). Осторожно насыпать необходимое количество вещества (карбоната натрия) в стаканчик (бюкс) до достижения равновесия. Затем перенести навеску в мерную колбу для приготовления раствора, используя воронку.

2. Растворение навески:

Добавить небольшое количество воды (через воронку) и растворить кристаллы, покачивая колбу.

3. Доведение объема раствора до заданного:

Долить воду в раствор почти до кольцеобразной метки. Убрать воронку. С помощью пипетки добавить воду так, чтобы нижний уровень мениска совпадал с меткой.

4. Подготовка раствора к хранению и последующему использованию:

Перелить приготовленный раствор в склянку для хранения (через воронку по стеклянной палочке). Приготовить и наклеить этикетку. На этикетке указать: химическую формулу вещества ($\text{Na₂CO₃}$); название вещества (Карбонат натрия); молярную концентрацию вещества в растворе ($0.01 \text{ моль/дм³}$). Сдать приготовленный раствор учителю (лаборанту).

Ответ:

Описаны этапы приготовления раствора карбоната натрия с заданной молярной концентрацией.

Задание 3: Рассчитайте молярную концентрацию вещества в растворе

г) кристаллической соды Na₂CO₃ • 10H₂O массой 7,15 г. для приготовления раствора объемом 500 см³

Дано:

$m(\text{Na₂CO₃} \cdot 10\text{H₂O}) = 7.15 \text{ г}$

$V(\text{р-ра}) = 500 \text{ см³}$

Перевод в СИ:

$V(\text{р-ра}) = 500 \text{ см³} = 0.5 \text{ дм³} = 0.5 \text{ л}$

Найти:

$c(\text{Na₂CO₃}) - ?$

Решение:

Кристаллическая сода $\text{Na₂CO₃} \cdot 10\text{H₂O}$ при растворении полностью диссоциирует, и молярная концентрация $\text{Na₂CO₃}$ будет равна молярной концентрации гидрата, если считать, что 1 моль гидрата дает 1 моль $\text{Na₂CO₃}$ в растворе.

Рассчитаем молярную массу кристаллической соды:

$M(\text{Na₂CO₃} \cdot 10\text{H₂O}) = M(\text{Na₂CO₃}) + 10 \cdot M(\text{H₂O})$

$M(\text{Na₂CO₃} \cdot 10\text{H₂O}) = 105.99 \text{ г/моль} + 10 \cdot (2 \cdot 1.008 \text{ г/моль} + 16.00 \text{ г/моль})$

$M(\text{Na₂CO₃} \cdot 10\text{H₂O}) = 105.99 \text{ г/моль} + 10 \cdot 18.016 \text{ г/моль}$

$M(\text{Na₂CO₃} \cdot 10\text{H₂O}) = 105.99 \text{ г/моль} + 180.16 \text{ г/моль} = 286.15 \text{ г/моль}$

Количество вещества кристаллической соды:

$n(\text{Na₂CO₃} \cdot 10\text{H₂O}) = \frac{m(\text{Na₂CO₃} \cdot 10\text{H₂O})}{M(\text{Na₂CO₃} \cdot 10\text{H₂O})}$

$n(\text{Na₂CO₃} \cdot 10\text{H₂O}) = \frac{7.15 \text{ г}}{286.15 \text{ г/моль}} \approx 0.024986 \text{ моль}$

Поскольку 1 моль $\text{Na₂CO₃} \cdot 10\text{H₂O}$ содержит 1 моль $\text{Na₂CO₃}$, то количество вещества $\text{Na₂CO₃}$ в растворе равно $0.024986 \text{ моль}$.

Молярная концентрация $\text{Na₂CO₃}$:

$c(\text{Na₂CO₃}) = \frac{n(\text{Na₂CO₃})}{V(\text{р-ра})}$

$c(\text{Na₂CO₃}) = \frac{0.024986 \text{ моль}}{0.5 \text{ дм³}} \approx 0.049972 \text{ моль/дм³} \approx 0.05 \text{ моль/дм³}$

Ответ:

Молярная концентрация вещества в растворе составляет $0.05 \text{ моль/дм³}$.

Задание III. Разбавление раствора (расчет)

К 50 г приготовленного вами раствора добавили воду массой: г) 100 г. Определите массовую долю соли в новом растворе.

Дано:

$m_1(\text{р-ра}) = 50 \text{ г}$ (масса исходного раствора)

$m(\text{H₂O добавл.}) = 100 \text{ г}$ (масса добавленной воды)

Из Задания 1, пункт "г)", исходный раствор: $w_1(\text{K₂CO₃}) = 4\% = 0.04$

Найти:

$w_2(\text{K₂CO₃}) - ?$ (массовая доля соли в новом растворе)

Решение:

Сначала найдем массу соли в исходном растворе:

$m(\text{K₂CO₃}) = m_1(\text{р-ра}) \cdot w_1(\text{K₂CO₃})$

$m(\text{K₂CO₃}) = 50 \text{ г} \cdot 0.04 = 2 \text{ г}$

Масса нового раствора после добавления воды:

$m_2(\text{р-ра}) = m_1(\text{р-ра}) + m(\text{H₂O добавл.})$

$m_2(\text{р-ра}) = 50 \text{ г} + 100 \text{ г} = 150 \text{ г}$

Массовая доля соли в новом растворе:

$w_2(\text{K₂CO₃}) = \frac{m(\text{K₂CO₃})}{m_2(\text{р-ра})}$

$w_2(\text{K₂CO₃}) = \frac{2 \text{ г}}{150 \text{ г}} \approx 0.01333$ или $1.33\%$

Ответ:

Массовая доля соли в новом растворе составляет $1.33\%$.