Как найти массу щелочи в растворе

Материальное
обеспечение:

1. Мерные колбы,
   V_ном.
   = 200 или 250 мл.

2. Мерные пипетки,
   V_ном.
   = 10 мл.

3. Мерные бюретки,
   0-25 мл.

4. Промывалки с
   дистиллированной водой.

5. Конические колбы
   для титрования.

6. Химические воронки
   
   40-50 мм.

7. Стаканчики под
   слив.

8. Фильтровальная
   бумага.

9. Капельницы с
   индикаторами.

10. Раствор NaOH
    неизвестной концентрации.

11. Раствор HCl
    известной концентрации.

12. Раствор метилового
    оранжевого (0,1%
    масс.).

Анализируемый
раствор (выдается лаборантом или
преподавателем), содержащий гидроксид
натрия, помещают в мерную колбу емкостью
200-250 мл, доводят до метки дистиллированной
водой и перемешивают. В колбу для
титрования отбирают пипеткой 10 мл
раствора щелочи, прибавляют
1 каплю
0,1%-ного раствора метилоранжа и титруют
стандартным раствором соляной кислоты
до появления оранжевой окраски. Массу
щелочи в растворе рассчитывают по
формуле (с учетом “глухого опыта”):

III. Раздельное определение едких щелочей и карбонатов в анализируемой смеси

Материальное
обеспечение:

1. Мерные колбы,
   V_ном.
   = 200 или 250 мл.

2. Мерные пипетки,
   V_ном.
   = 10 мл.

3. Мерные бюретки,
   0-25 мл.

4. Промывалки с
   дистиллированной водой.

5. Конические колбы
   для титрования.

6. Химические воронки
   
   40-50 мм.

7. Стаканчики под
   слив.

8. Фильтровальная
   бумага.

9. Капельницы с
   индикаторами.

10. Раствор смеси
    гидроксида и карбоната натрия неизвестной
    концентрации.

11. Раствор HCl
    известной концентрации.

12. Раствор метилового
    оранжевого (0,1%
    масс.).

13. Раствор фенолфталеина
    (0,1%
    масс.).

Едкая щелочь почти
всегда содержит примесь карбоната. При
титровании такой щелочи кислотой имеют
место следующие реакции.

1. NaOH + HCl
   
   NaCl + H₂O
   (1)

Na₂CO₃
+ HCl 
NaCl + NaHCO₃
(2)

1. NaHCO₃
   + HCl 
   NaCl + H₂O
   + CO₂
   (3)

Первые две реакции
протекают одновременно, они заканчиваются
при рН 9.
Индикатором окончания этих реакций
является изменение цвета фенолфталеина
(рТ
9). При
дальнейшем прибавлении соляной кислоты
нейтрализуется образовавшийся
в результате
второй реакции гидрокарбонат. Реакция
заканчивается при рН 4
(индикатор

метилоранж с рТ
3,8).

Анализируемый
раствор, содержащий гидроксид и карбонат
натрия, помещают в мерную колбу на
200-250 мл, доводят до метки дистиллированной
водой и перемешивают. В колбу для
титрования отбирают пипеткой
10 мл
полученного раствора и
3-4 капли
раствора фенолфталеина. От добавления
фенолфталеина раствор окрашивается в
малиновый цвет. Титруют раствором
соляной кислоты до обесцвечивания.
Замечают объем соляной кислоты
,
пошедший на титрование.
Затем
добавляют
1 каплю
метилоранжа, окрашивающего раствор в
желтый цвет. Продолжают титровать
соляной кислотой до перехода окраски
в оранжевую. Замечают суммарный объем
соляной кислоты
.

Рассчитывают массы
карбоната и щелочи:

или:

и

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах. 

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте. 

Как быстро и эффективно исправить почерк?  Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью. 

Расчет масы раствора и массовой доли кислоты

Расчет масы раствора гидроксида натрия

Задача 113.
При взаимодействии гидроксида натрия с алюминием выделился газ объёмом 0.672 л. Найдите массу раствора гидроксида натрия вступившего в реакцию, с массовой долей 20%.
Решение:
w = w%/100% = 20%/100% = 0,2.

Алюминий – амфотерный металл, он легко реагирует со щелочами:

в растворе с образованием тетрагидроксоалюмината натрия  натриятетрагидроксодиакваалюмината натрия (для решения задачи это не имеет значения):
Уравнение реакции имеет вид:

2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂

или

2Al + 2NaOH + 10H₂O = 2Na[Al(H₂O)₂(OH)₄] + 3H₂

Из уравнений реакций вытекае, что на образование 3 моль водорода затрачивается 2 моль гидроксида натрия. 

Отсюда 

2n(NaOH) = 3n(H₂);
n(NaOH) = 2/3n(H₂)

Рассчитаем количество выделенного газа, получим:

n(H₂) = V(H₂)/Vm = 0,672/22,4 = 0,03 моль.

Тогда

n(NaOH) = 2/3n(H₂) =  (2 ^. 0,03)/3 = 0,02 моль.

Рассчитаем NaOH, получим;:

m(NaOH) = n(NaOH) ^. M(NaOH) = 0,02 моль ^. 40 г/моль = 0,8 г.

Рассчитаем фактическую массу раствора NaOH, получим:

m(p-pa) = m(NaOH)/w =  0,8/0,2 = 4 г.

Ответ: m(p-pa) = 4 г.
 

Расчет массовой доли серной кислоты в исходном растворе

Задача 114.
В раствор серной кислоты массой 79,5 г погрузили алюминиевую пластинку массой 5,4 г и через некоторое время извлекли ее; к этому моменту выделился газ объемом (н.у.) 3,36 дм³, а массовая доля серной кислоты стала в 2 раза меньше массовой доли соли. Рассчитайте массу пластинки после ее извлечения и массовую долю серной кислоты в исходном растворе.
Решение:
m(пластинки Al) = 5,4 г;
m(p-pa) = 79,5 г;
V(H₂) = 3,36 дм³;
М[Al₂(SO₄)₃] = 342 г/моль;
m₂(пластинки Al) = ?
w%(H₂SO₄) = ?

Уравнение реакции имеет вид:

2Al + 3H₂SO₄(разб.) = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

Из уравнения вытекает, что на образование 3 моль водорода затрачивается 2 мол алюминия и образуется 1 моль соли, т.е.
2n(Al) = 3n(H₂) или n(Al) = 2/3n(H₂). Также n[Al₂(SO₄)₃] = 3n(H₂) или n[Al₂(SO₄)₃] = 1/3n(H₂).

Рассчет количество водорда:

n(H₂) = V(H₂)/Vm = 3,36/22,4 = 0,15 моль

Отсюда

n(Al) = 2/3n(H₂) = 2/3 ^. 0,15 моль = 0,1 моль.

Рассчитаем массу потраченного на реакцию алюминия получим:

m(Al) =  n(Al) ^. M(Al) = 0,1 ^. 27 = 2,7 г.

Рассчитайте массу пластинки после ее извлечения:

m₂(пластинки Al) = m(пластинки Al) – m(Al) = 5,4 – 2,7 = 2,7  г.

Рассчитаем массу полученной соли сульфата алюминия:

m[Al₂(SO₄)₃] = n[Al₂(SO₄)₃] ^. M[Al₂(SO₄)₃] = (0,15/3) ^. 342 = 17,1 г.

Теперь рассчитаем массовую долю сульфата алюминия, получим:

w%[Al₂(SO₄)₃] = {m[Al₂(SO₄)₃] ^. 100%}/m(p-pa) = (17,1 г ^. 100%)/79,5 г = 21,5%.

Так как по условию задачи массовая доля серной кислоты в 2 раза меньше массовой доли соли, то тогда w%(H₂SO₄) = 2w%[Al₂(SO₄)₃].

Тогда 

w%(H₂SO₄) = 2 ^. 21,5% = 43%.

Ответ: w%(H₂SO₄) = 43%; m2(пластинки Al) = 2,7 г.