Практическая работа

1) Выполнить лабораторную работу «Гетерогенное равновесие в растворах электролитов. Гидролиз солей».

 

2) Цель работы: Ознакомиться на практике с условиями образования и растворения осадков малорастворимых соединений, па также с реакцией гидролиза солей и условиями ее протекания.

 

3) Методика проведения работы.

Опыт 1. Изучение условий образования осадков малорастворимых соединений

а) В три конические пробирки поместить соответственно по 1 мл растворов сульфата натрия, карбоната натрия, хромата калия и добавить в каждую из них по 1 мл раствора хлорида бария. Наблюдаемые явления подтвердите уравнениями реакций в ионном и молекулярном виде. Пользуясь правилом произведения растворимости, объясните причину образования осадков. Используйте при этом указанные концентрации реагирующих веществ для проверки условия образования осадков.

б) В две конические пробирки налить по 1 мл раствора нитрата свинца с молярной концентрацией эквивалента 0,002 моль/л. Затем в первую прибавить 1 мл раствора хлорида калия, а во вторую – 1 мл раствора иодида калия с молярной концентрацией каждого раствора 0,05 моль/л. Что наблюдается? Объясните полученный результат, сопоставляя величины ИП и ПР для малорастворимых солей свинца.

в) В первые две пробирки налить по 1мл раствора хлорида алюминия, а во вторые две пробирки – по 1 мл раствора сульфата меди. Затем в каждую из пробирок добавить по каплям раствор гидроксида натрия вплоть до образования осадка. Написать уравнения реакций в молекулярном и ионном виде. Объяснить причину образования осадков с позиций условия образования осадка (осадки сохранить для опыта 2б).

Опыт 2. Изучение условий растворения осадков

а) В двух пробирках получите осадок хромата бария (см. опыт 1а), с помощью пипетки отделить раствор от осадка. К осадку в первой пробирке добавить 2 мл соляной кислоты с молярной концентрацией 2 моль/л, к осадку во второй пробирке добавить 2 мл уксусной кислоты с молярной концентрацией 2 моль/л. Объяснить, чем различаются действия каждой из кислот на осадок?

б) К осадкам гидроксида алюминия (из опыта 1в) добавить в первую пробирку – 10 капель раствора гидроксида натрия, а во вторую - 5-10 капель раствора соляной кислоты.

К осадкам гидроксида меди (из опыта 1в) добавить в первую пробирку – 10 капель раствора гидроксида натрия, а во вторую - 5-10 капель раствора аммиака.

Отметьте наблюдаемые явления, дайте им обоснование и опишите уравнениями реакций.

Опыт 3. Определение кислотности среды в растворах различных солей

В четыре пробирки налейте растворы: в одну - Na₂CO₃, в другую - Al₂(SO₄)₃, в третью – Na₂SO₄, в четвертую – дистиллированную воду. С помощью индикаторной полоски определить значение рН в каждой из пробирок. Какие из солей подвергаются гидролизу? Запишите ионно-молекулярные и молекулярные уравнения реакций гидролиза.

Опыт 4. Необратимый гидролиз

К 2 мл раствора Al₂(SO₄)₃ добавить такой же объем раствора Na₂CO₃. Наблюдайте образование белого осадка Al(OH)₃. Приведите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения совместного (необратимого) гидролиза солей.

Опыт 5. Влияние температуры на гидролиз

К 3 мл раствора CH₃COONa прилейте 2 капли фенолфталеина и по окраске индикатора определите примерное значение pH раствора соли.

Запишите молекулярное и ионно-молекулярное уравнение реакции гидролиза.

Нагрейте раствор до кипения. Следите за интенсивностью окраски индикатора. Объясните происходящее явление.

Что происходит при охлаждении раствора (пробирку с раствором поместить под холодную воду)? Каков знак теплового эффекта процесса гидролиза?

 

4) Результаты представить в виде уравнение реакции в молекулярном и ионном виде.

 

5) В выводе отразить итог проделанной работы и ответить на вопросы, указанные в опытах.

 

4. Задачи для самостоятельного разбора на занятии:

1. Напишите выражения для ПР следующих соединений: AgJ, CaCr₂O₄, Ag₂CrO₄, Cr(OH)₃, (Ba₃PO₄)₂.

2. Произведение растворимости NiCO₃ и Cu(JO₃)₂ одинаковы и равны 1,4∙10^-7. Какая соль более растворима?

3. Вычислить ПР_Ag3PO4, если растворимость этой соли в воде равна 4,68*10^-6 моль/л.

4. Растворимость ВаСОз равна 2*10^-5 моль/л. Вычислить ПР (ВаСО₃) и концентрации ионов Ва²⁺ и СОз^2- в г/л.

5. Растворимость Fe(OH)₃ равна 2,2*10^-10моль/л. Вычислить ПР (Fe(OH)₃). (Ответ 6,32*10^-38).

6. В 300мл насыщенного раствора РbI₂ содержится 40,3мг ионов Рb²⁺. Вычислить ПР иодида свинца.

7. ПP (Ag₂CrO₄) ⁼ l,l*10^-12. Cколько миллиграммов серебра (в виде ионов Ag⁺) содержится в 100мл раствора хромата серебра?

8. ПP (CаSО₄) = 2,5*10^-5. Выпадет ли осадок CaSO₄, если:

а) смешали равные объемы 0,2М растворов СаСl₂ и Na₂SO₄;

б) к 200мл 0,2М раствора Ca(NO₃)₂ прибавить 300 мл 0,2М раствора K₂SO₄;

в) к 100мл 0,01М раствора СаС1₂ прибавить 400 мл 0,001М раствора K₂SO₄.

9. Выпадет ли осадок, если к 3 объемам 0,01М Са(NО₃)₂ прибавить 2 объема 0,1М (NH₄)₂CO₃?

10. К 50 мл раствора, содержащего 0,05г Ca(NO₃)₂ и 0,5мг СаС1₂, прибавлена одна капля концентрированной серной кислоты. В какой последовательности могут выпасть осадки и выпадут ли?

11. ПР (CaC₂O₄) = 2,3*10^-9. Рассчитать: а) растворимость этой соли в 0,05М растворе (NH₄)₂C₂O₄: б) во сколько раз эта растворимость будет меньше растворимости в чистой воде?

12. К 250 мл 0,00002М раствора Na₂SO₄ прилили 250мл 0,00001М раствора ВаС1₂. Выпадет ли осадок BaSO₄?

13. Во сколько раз уменьшится растворимость AgCl в 0,1М растворе НСl по сравнению с его растворимостью в воде?

14. Во сколько раз уменьшится растворимость ВаСО₃ в 0,1М растворе Na₂CO₃ по сравнению с его растворимостью в чистой воде?

15. Найти, в каком количестве воды полностью растворится 0,5г сульфата бария.

16. Какой (или какие) из реагентов - Na₂S, NaCl или Na₂Cr0₄ (концентрация 10^-3моль/л) - можно использовать для очистки сточных вод, содержащих примесь ионов РЬ²⁺ (концентрация 3*10 ^-3 моль/л) и почему?

17. Одним из инициаторов образования раковых клеток являются ионы кадмия (II). Определить содержание этих ионов в 100м³ насыщенного водного раствора сульфида кадмия.

18. Достаточно ли для очистки сточных вод от ионов ртути (II) (концентрация 10^-4 моль/л) 100мл 0,1М раствора сульфата натрия?

19. Для очистки 100 л воды, содержащей 10^-5 моль/л нитрата кадмия, использовали 100мл 2*10^{-2 М раствора карбоната натрия. Можно ли после фильтрации использовать эту воду, если по санитарным нормам предельно допустимая концентрация (ПДК) для иона кадмия (}II) равна 1моль/л?

20. При очистке сточных вод от гидрофосфат-ионов в них добавляют соли кальция. Сколько хлорида кальция надо добавить на каждый литр сточных вод, чтобы началось осаждение гидрофосфата кальция, если концентрация ионов НРО₄^2- в сточной воде равна 3*10^-4 моль/л, а ПР (СаНРО₄) = 2,7*10^-7?

21. Предельно допустимая концентрация (ПДК) для водных растворов солей свинца в пересчете на Pb²⁺ составляет 0,05мг/л. Можно ли в этом случае использовать для питья растворов, насыщенный солью РbСОз?

22. Рассчитать, достигается ли бактерицидное действие иона серебра Ag⁺ ((Ag⁺)=10 ^-9 г/л) в насыщенном растворе AgCl. ПP_AgCl = 1,6*10^-10.

23. Выпадет ли осадок при смешении равных объемов10^-4М растворов Рb(NОз)₂ и Na₂SO₄?

24. К раствору, содержащему 10^-3 моль/л Na ₂S0₄ и 10^-3 моль/л Na₂ СгO₄, добавили Рb(NОз)₂. Сколько нужно добавить Рb(NОз)₂, что бы осадить только анионы СrO ₄^2-?

25. Растворимость AgSCN в воде составляет 1,035*10^-6моль/л при 25°С. Вычислить при этих условиях.

26. Вычислите растворимость хлорида серебра (моль/л) в его насыщенном растворе, содержащем еще 0,002 моль/л хлорида натрия. ПP_AgCl = 1,6*10^-10. Во сколько раз изменилась растворимость по сравнению с растворимостью в воде?

27. Концентрация ионов в растворе С (Сu²⁺) = С (СО₃^2-) = 10^-6 моль/л. Является ли такой раствор насыщенным, если ПР (CuCO3) = 2*10^-10?

28. Выпадет ли осадок BaCrO₄ (ПP (BaCrO₄) = 1,6*10^-10) при сливании равных объемов 5*10^-3М раствора Ba(NO₃)₂ и 1*10^-3М раствора Na₂CrO₄?

29. При какой минимальной концентрации ионов С₂О₄^2- будет происходить выпадение осадка оксалата кальция из 0,01М раствора хлорида кальция, если ПР (СаС₂О₄) = 2*10^-9.

30. Выпадет ли осадок СaSO₄ при сливании равных объемов 0.02М раствора CaCl₂ и 0.002M раствора Na₂SO₄, если ПP (CaSO₄) = 6*10^-5.

Рекомендуемая литература:

Основная:

1. В.А. Попков, С.А. Пузаков. Общая химия: Учебник. - М.: ГЭОТАР-Медиа. - 2010.

2. С.А. Пузаков, В.А. Попков. Сборник задач и упражнений по общей химии. - М.: Высшая школа. – 2004.

 

Дополнительная:

1. В.И. Слесарев. Основы химии живого.- Санкт-Петербург: Химиздат.- 2001.

2. А.В. Суворов, А.Б. Никольский. Вопросы и задачи по общей химии. – Санкт-Петербург: Химиздат. – 2002.

 

 

Методические указания подготовлены: доцентами Н.И. Никитиной и Е.И. Казаковой

 

 

Методические указания утверждены на заседании кафедры №_____ от «___» ________20___ г.

 

 

Зав. кафедрой: _____________________________/Е.И. Казакова