Методические указания к лабораторным и практическим занятиям по дисциплине: Общая и неорганическая химия (стр. 1 )

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным и практическим занятиям по дисциплине:

общая и неорганическая химия

для проведению текущего контроля студентов химических и нехимических специальностей очной и заочной форм обучения.

часть 2.

Тюмень – 2002

Утверждено редакционно-издательским советом государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Тюменского государственного нефтегазового университета»

Составители: – доцент, к. х.н.

– доцент, к. х.н.

– доцент, к. х.н.

, старший преподаватель

Ó Тюменский государственный нефтегазовый университет

2002 г.

РАСТВОРЫ

7. СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ

7.1. Массовая доля (процентная концентрация)

Сколько граммов вещества нужно взять для приготовления:

01 – 200 г 15 %-ного раствора хлорида никеля (II);

02 – 100 г 50 %-ного раствора сульфита натрия;

03 – 2 кг 10 %-ного раствора сульфата цинка;

04 – 50 мл 10 %-ного раствора карбоната натрия (r = 1,150 г/мл);

05 – 200 мл 5 %-ного раствора гидроксида натрия (r = 1,09 г/мл);

06 – 1 л 50 %-ного раствора фосфорной кислоты (r = 1,33 г/мл);

07 – 4 л 20 %-ного раствора азотной кислоты (r = 1,12 г/мл);

08 – 1 л 10 %-ного раствора гидроксида калия (r = 1,05 г/мл);

09 – 200 мл 60 %-ного раствора серной кислоты (r = 1,5 г/мл);

10 – 300 мл 20 %-ного раствора хлорида алюминия (r = 1,15 г/мл);

Вычислить массовую долю растворенных веществ в растворах, содержащих:

11 – 60 г нитрата серебра в 750 г воды;

12 - 15 г хлорида натрия в 450 г воды;

13 – 75 г карбоната калия в 300 г воды;

14 – 1 моль NH3 в 3 молях воды;

15 – 50 г H2SO4 в 50 молях воды?

Вычислить массовую долю безводных солей для растворов следующих кристаллогидратов:

16 – 100 г FeSO4*7H2O в 900 г воды;

17 – 14,3 г Na2CO3*10 H2O в 120 г воды;

18 – 61 г BaCl2*2H2O в 239 г воды;

19 – 100 г MgSO4*7H2O в 1528 г воды;

20 – 50 г Na2SO4*10H2O в 250 г воды

Вычисления, связанные со смешиванием растворов разных концентраций, приготовлением разбавленных растворов из концентрированных:

21 – Смешали 300 г 20 %-ного раствора и 500 г 40 %-ного раствора хлорида натрия. Чему равна массовая доля полученного раствора?

22 – Сколько литров 2,5 %-ного раствора гидроксида натрия (r = 1,03 г/мл) можно приготовить из 80 мл 35 %-ного раствора (r = 1,38 г/мл)?

23 – Сколько килограммов 1 %-ного раствора серной кислоты можно приготовить из 70 мл 50 %-ного раствора (r = 1,40 г/мл)?

24 – Какой объем 50 %-ного раствора гидроксида калия (r = 1,54 г/мл) требуется для приготовления 3 л 6 %-ного раствора (r = 1,05 г/мл)?

25 – К 500 мл 30 %-ного раствора аммиака (r = 0,9 г/мл) прибавили 1 л воды. Какова массовая доля аммиака в полученном растворе?

26 – Какой объем воды нужно прибавить к 500 мл 40 %-ной азотной кислоты (r = 1,25 г/мл) для получения 10 %-ной кислоты?

27 – Какой объем 12 %-ного раствора гидроксида калия (r = 1,1 г/мл) можно приготовить из 2 л 44 %-ного раствора (r = 1,5 г/мл)?

28 – Смешали 2 л 60 % - ной серной кислоты (r = 1,5 г/мл) с 3 л 14 %-ной серной кислоты (r = 1,1 г/мл). Найти массовую долю кислоты в полученном растворе.

29 – Сколько граммов 32 %-ного раствора HNO3 следует добавить к 600 г 80 %-ного раствора той же кислоты для получения 64 %-ного раствора?

30 – Сколько воды нужно прибавить к 0,1 л 40 %-ного раствора гидроксида калия, плотность которого 1,4 г/мл, чтобы получить 18 %-ный раствор?

7.2. Молярная концентрация. Молярная концентрация эквивалентов (нормальная концентрация). Взаимный переход от одних видов выражения концентрации к другим.

Определите молярность и нормальность растворов, содержащих:

01 – в 500 мл 3,42 г сульфата алюминия;

02 – в 1 л 9,8 г фосфорной кислоты;

03 – в 200 мл 1,06 г карбоната натрия;

04 – в 1 л 13,35 г хлорида алюминия;

05 – в 50 мл 4 г гидроксида натрия;

06 – в 1150 г 490 г серной кислоты (r = 1,15 г/мл);

07 – в 54 г 2 г гидроксида натрия (r = 1,08 г/мл);

08 – в 103 г 3,15 г азотной кислоты (r = 1,03 г/мл);

09 – в 1 л 10,6 г карбоната натрия;

10 – в 0,3 л 32,44 г хлорида железа (III);

Определите молярность и нормальность следующих растворов:

11 – 70 %-ного раствора серной кислоты ((r = 1,6 г/мл);

12 – 40 %-ного раствора гидроксида натрия (r = 1,4 г/мл);

13 – 20 %-ного раствора фосфорной кислоты (r = 1,1 г/мл);

14 – 60 %-ного раствора сульфата магния (r = 1,31 г/мл);

15 – 70 %-ного раствора нитрата серебра (r = 2,2 г/мл);

16 – 20 %-ного раствора хлорида кальция (r = 1,2г/мл);

17 – 10 %-ного раствора сульфата алюминия (r = 1,2г/мл);

18 – 10 %-ного раствора карбоната натрия (r = 1,1г/мл);

19 – 20 %-ного раствора хлорида алюминия (r = 1,1 г/мл);

20 – 50 %-ного раствора фосфата натрия (r = 1,2 г/мл).

Вычислите массовую долю растворенного вещества в следующих растворах:

21 – 5 н раствора серной кислоты (r = 1,15 г/мл);

22 – 1М раствора азотной кислоты (r = 1,03 г/мл);

23 – 0,2 н раствора хлорида калия (r = 1,02 г/мл);

24 – 0,2 М раствора фосфата калия (r = 1,02 г/мл);

25 – 0,2 н раствора фосфата калия (r = 1,02 г/мл);

26 – 10 н раствора серной кислоты (r = 1,29 г/мл);

27 – 3 н раствора карбоната натрия (r = 1,15 г/мл);

28 – 1,5М раствора карбоната натрия (r = 1,15 г/мл);

29 – 0,5М раствора хлорида кальция (r = 1,02 г/мл);

30 – 1,33 М раствора хлорида алюминия (r = 1,07 г/мл).

7.3. Задачи повышенной сложности.

01 – Смешаны 800 мл 3 н раствора и 1,2 л 12 %-ного раствора гидроксида калия (r = 1,1 г/мл). Вычислите молярность полученного раствора.

02 – Сколько мл 20 %-ного раствора хлороводородной кислоты (r = 1,1 г/мл) нужно добавить к 4 л 0,6 н раствора соляной кислоты, чтобы получить 1 Н раствор?

03 – Сколько граммов 5 %-ного раствора нитрата серебра требуется для обменной реакции со 160 мл 0,6 н раствора трихлорида алюминия?

04 – Сколько граммов раствора, содержащего 8 % алюмокалиевых квасцов KAI(SO4)2*12 Н2О, необходимо для реакции с 800 мл 0,8 н раствора дихлорида бария?

05 – Какой объем 4 н раствора соляной кислоты требуется для нейтрализации 200 мл 10 %-ного раствора соляной кислоты требуется для нейтрализации 200 мл 10 %-ного раствора гидроксида калия (r = 1,05 г/мл);

06 – Какой объем 3 н раствора серной кислоты требуется для нейтрализации 200 г 5 %-ного раствора гидроксида натрия?

07 – Сколько литров 0,03 н раствора фосфорной кислоты способно прореагировать с 250 г 4 %-ного раствора гидроксида натрия с образованием дигидрофосфата натрия?

08 – Какой объем 0,1 н раствора гидроксида кальция нужно прибавить к 162 г 5 %-ного раствора гидрокарбоната кальция для образования нормальной соли?

09 – Сколько миллилитров 84% - ного раствора серной кислоты (r = 1,77 г/мл) требуется для образования нормальной соли с 1 л 18 н раствора аммиака?

10 – Сколько миллилитров 6 %-ного раствора соляной кислоты (r = 1,03 г/мл) следует прибавить к 400 мл 0,05 н раствора нитрата серебра для полного осаждения хлорида серебра?

11 – Сколько миллилитров 8,5 %-ного раствора гидросульфата натрия (r = 1,08 г/мл) можно перевести в нормальную соль с помощью 400 мл 2,5 н раствора гидроксида натрия?

12 – Сколько милилитров 0,1 Н Н3РО4 можно приготовить из 80 мл 0,75 н раствора той же кислоты?

13 – Сколько миллилитров 0,4 н H2SO4 можно нейтрализовать прибавлением 800 мл 0,25 н NaOH?

14 – До какого объема следует упарить 3,5 л 0,04 н КОН для получения 0,1 н раствора?

15 – К 300 мл 18 %-ного раствора Na2CO3 (r = 1,19 г/мл) добавили 500 мл 6%-ного раствора H2SO4 (r = 1,04 г/мл). Сколько миллилитров 2,5 н HCl потребуется для взаимодействия с оставшейся содой?

8. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАЗБАВЛЕННЫХ РАСТВОРОВ.

8.1. Свойства растворов неэлектролитов.

01 – Раствор, содержащий 0,512 г неэлектролита в 100 г бензола, кристаллизуется при 5,2960 С. Температура кристаллизации бензола 5,50 С. Криоскопическая константа 5,10 С. Вычислите молярную массу растворенного вещества. Ответ: 128 г/моль.

02 – Вычислите массовую долю (%) водного раствора сахара С12Н22О11, зная, что температура кристаллизации раствора – 0,930 С. Криоскопическая константа воды 1,860. Ответ: 14,6 %.

03 – Вычислите температуру кристаллизации раствора мочевины (NH2)2CO, содержащего 5 г мочевины в 150 г воды. Криоскопическая константа воды 1,860. Ответ – 1,030С.

04 – Раствор, содержащий 3,04 г камфоры С10Н16О в 100 г бензола, кипит при 80,7140 С. Температура кипения бензола 80,20 С. Вычислите эбулиоскопическую константу бензола. Ответ: 2,570.

05 – Вычислите массовую долю (%) водного раствора глицерина С3Н5(ОН)3, зная, что этот раствор кипит при 100,390 С. Эбулиоскопическая константа воды 0,520. Ответ: 6,45 %.

06 – Вычислите молярную массу неэлектролита, зная, что раствор, содержащий 2,25 г этого вещества в 250 г воды, кристаллизуется при –0,2790 С. Криоскопическая константа воды 1,860. Ответ: 60 г/моль.

07 – Вычислите температуру кипения 5 %-ного раствора нафталина С10Н8 в бензоле. Температура кипения бензола 80,20 С. Эбулиоскопическая константа его 2,570. Ответ: 81,250 С.

08 – Раствор, содержащий 25,65 г некоторого неэлектролита в 300 г воды, кристаллизуется при –0,4650 С. Вычислите молярную массу растворенного вещества. Криоскопическая константа воды 1,860. Ответ: 342 г/моль.

09 – Вычислите криоскопическую константу уксусной кислоты, зная, что раствор, содержащий 4,25 г антрацена С14Н10 в 100 г уксусной кислоты, кристаллизуется при 15,7180 С. Температура кристаллизации уксусной кислоты 16,650 С. Ответ: 3,90.

10 – Температура кристаллизации раствора, содержащего 66,3 г некоторого неэлектролита в 500 г воды, равна –0,5580 С. Вычислите молярную массу растворенного вещества. Криоскопическая константа воды 1,860. Ответ: 442 г/моль.

11 – Какую массу анилина С6H5NH2 следует растворить в 50 г этилового эфира, чтобы температура кипения раствора была выше температуры кипения этилового эфира на 0,530. Эбулиоскопическая константа этилового эфира 2,120. Ответ: 1,16 г.