вариант 3, 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.

Навеска соли

кристаллы

соли

массой _____

растворена в _____

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

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:

в) соляной кислоты, масса вещества в котором 3,65 г;

Дано:

Решение

б) 120 г; 5% KCl;

I. Расчет необходимой массы вещества и объема воды

Дано:

$m(\text{р-ра}) = \text{.... г}$

$w(\text{...}) = \text{....}$

$m(\text{...}) = \text{?}$

$V(\text{...}) = \text{?}$

Решение

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

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

$m(\text{H}_2\text{O}) = m(\text{р-ра}) - m(\text{в-ва});$

$m(\text{H}_2\text{O}) = \text{}$

Объем воды рассчитаем по известной формуле $V = \frac{m}{\rho}$, где $\rho(\text{H}_2\text{O}) = 1 \text{ г}/\text{см}^3$.

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.

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:

$m_1(\text{р-ра}) = 50 \text{....г}$

$w_1(\text{...}) = \text{....}$

$m(\text{...}) = \text{... г}$

$w_2(\text{...}) = \text{?}$

Решение

Ответ:

Вывод

2. Приготовление раствора с заданной молярной концентрацией вещества

Задание 2

Приготовьте раствор объемом _____ см$^{3}$, молярная концентрация соли _____ в котором равна

в) 250 см$^{3}$; 0,1 моль/дм$^{3}$; соль

I. Расчет необходимой массы твердого вещества

Дано:

$V(\text{р-ра ....}) = \text{...}$

$c(\text{....}) = \text{...}$

$m(\text{....}) = \text{?}$

Решение

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

II. Приготовление раствора

Этапы работы

Выполнение опыта

Вывод

1. Взвешивание вещества

Для приготовления раствора взвешено _____ г

Задание 1: в) 120 г; 5% KCl;

Дано:

Масса раствора $m_{раствора} = 120 \text{ г}$

Массовая доля хлорида калия $w_{KCl} = 5\% = 0.05$

Плотность воды $\rho_{H_2O} = 1 \text{ г/см}^3$

Перевод в СИ:

$m_{раствора} = 120 \text{ г} = 0.120 \text{ кг}$

$w_{KCl} = 0.05$

$\rho_{H_2O} = 1 \text{ г/см}^3 = 1000 \text{ кг/м}^3$

Найти:

Масса KCl $m_{KCl}$

Объем воды $V_{H_2O}$

Решение:

Массовая доля вещества в растворе определяется формулой:

$w_{вещества} = \frac{m_{вещества}}{m_{раствора}}$

Из этой формулы выразим массу вещества:

$m_{вещества} = w_{вещества} \cdot m_{раствора}$

Подставим значения для KCl:

$m_{KCl} = 0.05 \cdot 120 \text{ г} = 6 \text{ г}$

Масса воды в растворе находится как разность массы раствора и массы вещества:

$m_{H_2O} = m_{раствора} - m_{KCl}$

$m_{H_2O} = 120 \text{ г} - 6 \text{ г} = 114 \text{ г}$

Объем воды рассчитывается по формуле:

$V_{H_2O} = \frac{m_{H_2O}}{\rho_{H_2O}}$

Принимая плотность воды за $1 \text{ г/см}^3$:

$V_{H_2O} = \frac{114 \text{ г}}{1 \text{ г/см}^3} = 114 \text{ см}^3$

Ответ: Для приготовления раствора массой 120 г с массовой долей KCl 5% необходимо взвесить 6 г KCl и отмерить 114 см³ воды.

Задание 1: III. Разбавление раствора (расчет)

Дано:

Начальная масса раствора $m_{1(р-ра)} = 50 \text{ г}$

Начальная массовая доля соли $w_{1(соли)} = 5\% = 0.05$

Масса добавленной воды $m_{доб.H_2O}$ (варьируется в зависимости от варианта)

Перевод в СИ:

$m_{1(р-ра)} = 50 \text{ г} = 0.050 \text{ кг}$

$w_{1(соли)} = 0.05$

Для каждого варианта:

а) $m_{доб.H_2O} = 30 \text{ г} = 0.030 \text{ кг}$

б) $m_{доб.H_2O} = 110 \text{ г} = 0.110 \text{ кг}$

в) $m_{доб.H_2O} = 70 \text{ г} = 0.070 \text{ кг}$

г) $m_{доб.H_2O} = 100 \text{ г} = 0.100 \text{ кг}$

Найти:

Массовая доля соли в новом растворе $w_{2(соли)}$ для каждого варианта.

Решение:

Сначала найдем массу соли в исходном растворе:

$m_{соли} = w_{1(соли)} \cdot m_{1(р-ра)}$

$m_{соли} = 0.05 \cdot 50 \text{ г} = 2.5 \text{ г}$

При добавлении воды масса соли не меняется, меняется только масса раствора.

Новая масса раствора будет:

$m_{2(р-ра)} = m_{1(р-ра)} + m_{доб.H_2O}$

Новая массовая доля соли:

$w_{2(соли)} = \frac{m_{соли}}{m_{2(р-ра)}}$

Расчеты для каждого варианта:

а) Масса добавленной воды $30 \text{ г}$:

$m_{2(р-ра)} = 50 \text{ г} + 30 \text{ г} = 80 \text{ г}$

$w_{2(соли)} = \frac{2.5 \text{ г}}{80 \text{ г}} = 0.03125$

Массовая доля в процентах: $0.03125 \cdot 100\% = 3.125\%$

б) Масса добавленной воды $110 \text{ г}$:

$m_{2(р-ра)} = 50 \text{ г} + 110 \text{ г} = 160 \text{ г}$

$w_{2(соли)} = \frac{2.5 \text{ г}}{160 \text{ г}} = 0.015625$

Массовая доля в процентах: $0.015625 \cdot 100\% = 1.5625\%$

в) Масса добавленной воды $70 \text{ г}$:

$m_{2(р-ра)} = 50 \text{ г} + 70 \text{ г} = 120 \text{ г}$

$w_{2(соли)} = \frac{2.5 \text{ г}}{120 \text{ г}} \approx 0.020833$

Массовая доля в процентах: $0.020833 \cdot 100\% \approx 2.083\%$

г) Масса добавленной воды $100 \text{ г}$:

$m_{2(р-ра)} = 50 \text{ г} + 100 \text{ г} = 150 \text{ г}$

$w_{2(соли)} = \frac{2.5 \text{ г}}{150 \text{ г}} \approx 0.016667$

Массовая доля в процентах: $0.016667 \cdot 100\% \approx 1.667\%$

Ответ:

а) Массовая доля соли в новом растворе: $3.125\%$.

б) Массовая доля соли в новом растворе: $1.5625\%$.

в) Массовая доля соли в новом растворе: $2.083\%$.

г) Массовая доля соли в новом растворе: $1.667\%$.

Задание 3: в) соляной кислоты, масса вещества в котором 3,65 г;

Дано:

Объем раствора $V_{раствора} = 500 \text{ см}^3$

Масса соляной кислоты (HCl) $m_{HCl} = 3.65 \text{ г}$

Перевод в СИ:

$V_{раствора} = 500 \text{ см}^3 = 0.5 \text{ дм}^3 = 0.0005 \text{ м}^3$

$m_{HCl} = 3.65 \text{ г} = 0.00365 \text{ кг}$

Найти:

Молярная концентрация $c_{HCl}$

Решение:

Молярная концентрация определяется как количество вещества, деленное на объем раствора:

$c = \frac{n}{V_{раствора}}$

Количество вещества $n$ можно найти, разделив массу вещества на его молярную массу:

$n = \frac{m}{M}$

Сначала найдем молярную массу соляной кислоты (HCl):

Атомная масса H $\approx 1.008 \text{ г/моль}$

Атомная масса Cl $\approx 35.453 \text{ г/моль}$

$M_{HCl} = M_H + M_{Cl} = 1.008 \text{ г/моль} + 35.453 \text{ г/моль} = 36.461 \text{ г/моль}$

Теперь рассчитаем количество молей HCl:

$n_{HCl} = \frac{3.65 \text{ г}}{36.461 \text{ г/моль}} \approx 0.10010 \text{ моль}$

Далее рассчитаем молярную концентрацию. Удобнее использовать объем в дм³ для получения моль/дм³ (моль/л):

$V_{раствора} = 500 \text{ см}^3 = 0.5 \text{ дм}^3$

$c_{HCl} = \frac{0.10010 \text{ моль}}{0.5 \text{ дм}^3} \approx 0.2002 \text{ моль/дм}^3$

Округляя до трех значащих цифр:

$c_{HCl} \approx 0.200 \text{ моль/дм}^3$

Ответ: Молярная концентрация соляной кислоты в растворе равна $0.200 \text{ моль/дм}^3$.

Задание 2: в) 250 см³; 0,1 моль/дм³; соль

Дано:

Объем раствора $V_{раствора} = 250 \text{ см}^3$

Молярная концентрация $c = 0.1 \text{ моль/дм}^3$

Соль: Хлорид натрия (NaCl) - принято как наиболее распространенная соль в школьных задачах при отсутствии конкретного указания.

Перевод в СИ:

$V_{раствора} = 250 \text{ см}^3 = 0.250 \text{ дм}^3 = 0.000250 \text{ м}^3$

$c = 0.1 \text{ моль/дм}^3 = 100 \text{ моль/м}^3$

Найти:

Масса NaCl $m_{NaCl}$

Решение:

Молярная концентрация $c$ связана с количеством вещества $n$ и объемом раствора $V_{раствора}$ по формуле:

$c = \frac{n}{V_{раствора}}$

Отсюда, количество вещества $n$ равно:

$n = c \cdot V_{раствора}$

Масса вещества $m$ связана с количеством вещества $n$ и молярной массой $M$ по формуле:

$m = n \cdot M$

Сначала найдем молярную массу хлорида натрия (NaCl):

Атомная масса Na $\approx 22.99 \text{ г/моль}$

Атомная масса Cl $\approx 35.45 \text{ г/моль}$

$M_{NaCl} = M_{Na} + M_{Cl} = 22.99 \text{ г/моль} + 35.45 \text{ г/моль} = 58.44 \text{ г/моль}$

Теперь рассчитаем количество молей NaCl, необходимое для раствора:

$n_{NaCl} = c \cdot V_{раствора}$

$n_{NaCl} = 0.1 \text{ моль/дм}^3 \cdot 0.250 \text{ дм}^3 = 0.025 \text{ моль}$

Наконец, рассчитаем массу NaCl:

$m_{NaCl} = n_{NaCl} \cdot M_{NaCl}$

$m_{NaCl} = 0.025 \text{ моль} \cdot 58.44 \text{ г/моль} = 1.461 \text{ г}$

Округляя до трех значащих цифр (исходя из точности объема раствора):

$m_{NaCl} \approx 1.46 \text{ г}$

Ответ: Для приготовления раствора объемом 250 см³ с молярной концентрацией 0.1 моль/дм³ хлорида натрия (NaCl) необходимо взвесить $1.46 \text{ г}$ хлорида натрия.