Результаты измерений и расчетов опыта III

№ опыта	V щ, 10−3 л	C к, моль/л	V к i, 10−3 л	V к, 10−3 л средний	C щ, моль/л	ωщ
		0,1	V к1 =	V к = (V к1 + V к2 + + V к3)/3	C щ = V щ∙ C щ/ V щ	ωщ = C щ ∙ М щ ∙ 10−3
		0,1	V к2 =
		0,1	V к3 =

 

Рассчитать V _к – средний объем раствора кислоты, израсходованный на реакцию нейтрализации 8 мл раствора щелочи в трех опытах:

 

V _к = (V _к1 + V _к2 + V _к3)/3.

 

Рассчитать концентрацию раствора щелочи C _щ, используя соотношение V _к ∙ C _к = V _щ ∙ C _щ, поскольку один моль щелочи вступает в реакцию нейтрализации с одним молем кислоты:

 

C _щ = V _к ∙ C _к/ V _щ [моль/л].

 

Рассчитать массовую долю щелочи ω_щ (отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора), приняв плотность раствора щелочи r» 1 г/см³:

 

,

ω_щ = C _щ ∙ М _щ ∙ 10⁻³,

 

где C _щ – концентрация раствора щелочи [моль/л]; М _щ – молярная масса щелочи [г/моль], V – объем [1000 см³] – 1 л раствора щелочи, r – плотность раствора NaOH [г/см³].

Отчет должен содержать реакцию титрования (здесь нейтрализации), используемый индикатор, заполненную таблицу, значения величин в формулах при расчете V _к, C _щ и ω_щ.

Вывод: что позволяет определить метод объемного титрования?

Вариант 2

Опыт I. Получение нерастворимого гидроксида металла, исследование его кислотно-основных свойств (уравнения реакций писать в молекулярной и сокращенной ионной форме)

I.А. Получение гидроксида Cr(OH)₃ по обменной реакции раствора соли, содержащего катион металла Meⁿ⁺, и раствора щелочи, содержащего гидроксо-анион OH^–.

Для получения гидроксида Cr(OH)₃ поместить в две пробирки 1−2 мл раствора соли CrCl₃, содержащий ион металла Cr³⁺ и по каплям добавить раствор щелочи NaOH (ω = 10%) до образования осадка одного и того же гидроксида Cr(OH)₃ в обеих пробирках. Написать уравнение реакций в молекулярной и сокращенной ионной форме:

 

CrCl₃ + NaOH ® …..;

Cr³⁺ + 3OH⁻ ® ….. ¯

 

Исследование кислотно-основных свойств полученного гидроксида (кислотные свойства – возможность реагировать с основанием – вступать в реакцию нейтрализации в качестве кислоты; основные свойства – возможность реагировать с кислотой – вступать в реакцию нейтрализации в качестве основания; амфотерные свойства – вступать в реакцию нейтрализации, как в качестве основания, так и в качестве кислоты).

Для этого в одну пробирку, содержащую Cr(OH)₃, добавить раствор концентрированной щелочи NaOH (ω = 30%), а во вторую пробирку, также содержащую Cr(OH)_3, добавить раствор разбавленной кислоты HCl (ω = 10%). Растворение осадков свидетельствует о протекании реакции нейтрализации (не растворение – отсутствие взаимодействия). Написать уравнения реакций в молекулярной и сокращенной ионной форме:

 

Cr(OH)₃ + Na(OH) ® …..;

Cr(OH)₃ + OH^– ® …..

Cr(OH)₃ + HCl ® …..;

Cr(OH)₃ + H⁺ ® …..

 

I.Б. Таким же образом получить гидроксид Ni(OH)₂ из раствора соли NiSO₄.

Исследовать его кислотно-основные свойства (использовать при взаимодействии осадка Ni(OH)₂ c разбавленной кислотой – H₂SO₄). Написать уравнения всех реакций. Сделать выводы.

NiSO₄ + NaOH ® …..;

Ni²⁺ + 2OH^– ® Ni(OH)₂¯;

Ni(OH)₂ + OH^– ®

Ni(OH)₂ + H⁺ ®

 

Вывод: какой из двух гидроксидов проявляет основные, а какой амфотерные свойства?

Опыт II. Окислительно-восстановительные реакции

Чтобы правильно составить окислительно-восстановительные реакции А и Б, необходимо подобрать коэффициенты методом электронно-ионного баланса:

II.А. Окисление нитрит иона (NO₂^–) дихромат ионом (Cr₂O₇^2–) в кислой среде (H⁺).

Поместить в пробирку 0,5 мл раствора дихромата калия К₂Cr₂O₇ добавить 1−2 мл разбавленной H₂SO₄, добавить 1−2 мл раствора нитрита калия КNO₂, нагреть на песчаной бане.

Изменение цвета раствора свидетельствует о протекании реакции

 

K₂Cr₂O₇ + КNO₂ + H₂SO₄ ® КNO₃ + Сr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ +...

 

Ионы Cr³⁺ в водном растворе имеют зелено-фиолетовую окраску, ионы NO₃^–бесцветны.

II.Б. Растворить металлическую медь в концентрированной азотной кислоте.

Поместить в пробирку кусочек металлической меди добавить
1−2 мл концентрированной HNO₃.

 

Cu + HNO₃ ® Cu(NO₃)₂ + NO₂­+ …

 

Ионы Cu²⁺ в водном растворе имеют голубую окраску, NO₂ – газ бурого цвета

Вывод: какое вещество является окислителем? Какое вещество является восстановителем?

Опыт III. Титрование

В основе опыта III лежит реакция нейтрализации:

 

NaOH + HCl = NaCl + H₂O.

 

Для проведения опыта при помощи бюретки отобрать 7 мл раствора NaOH (V _щ = 7 мл), поместить его в коническую колбу, добавить 2−3 капли раствора индикатора (метилоранж) и титровать раствором HCl (C _к = 0,1 моль/л) до изменения цвета индикатора с желтого на розовый при добавлении последней капли кислоты. Записать в таблицу объем раствора кислоты (V _{к i}) израсходованный на реакцию нейтрализации. Опыт повторить три раза. Результаты измерений и расчетов занести в таблицу.