Результаты измерений и расчетов опыта III

Выполнение работы

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

А) 1. Получение гидроксида Cr(OH)₃ по обменной реакции раствора соли, содержащего катион металлаMeⁿ⁺, и раствора щелочи, содержащего гидроксо-анионOH^- . Для получения гидроксида Cr(OH)₃поместить в две пробирки 1-2 мл раствора соли CrCl₃, содержащий ион металла Cr³⁺и по каплям добавить раствор щелочиNaOH (С=10%) до образования осадка одного и того же гидроксида Cr(OH)₃ в обеих пробирках. Написать уравнение реакций в молекулярной и сокращенной ионной форме

А) 1. CrCl₃ + NaOH ® …..; Cr³⁺ + 3OH^- ® ….. ¯ А) 2. 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 (С=30%), а во вторую пробирку, также содержащую Cr(OH)_3, добавить раствор разбавленной кислоты HCl (С=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^- ® ….. А) 2.

Cr(OH)₃ + HCl ® …..; Cr(OH)₃ + H⁺ ® …..

Б) 1.Таким же образом получить гидроксид Ni(OH)₂из раствора соли NiSO₄

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

OH- ® …..

Б) 1. NiSO₄ + NaOH ® …..; Ni⁺² + 2OH^- ® Ni(OH)₂¯; Б) 2. Ni(OH)₂ +

H⁺ ® …..

Выводы. (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:

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.

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

Опыт III. Титрование

 

ТИТРОВАНИЕ, постепенное прибавление контролируемого количества реагента (например, кислоты) к анализируемому раствору (например, щелочи) для определения объема раствора реактива известной концентрации, расходуемого на реакцию с данным количеством (объемом) определяемого вещества. Точка эквивалентности определяется при помощи химических индикаторов или по резкому изменению какой-либо физической характеристики раствора.

В основе опыта 3 лежит реакция нейтрализации NaOH +HCl = NaCl + H₂O

- Для проведения опыта при помощи бюретки отбирают 7 мл раствора NaOH (V_Щ =7 мл), помещают его в коническую колбу, добавляют 2-3 капли раствора индикатора (метилоранж) и титруют раствором HCl (C_К = 0.1 моль/л) до изменения цвета индикатора с желтого на розовый при добавлениипоследней капли кислоты. Записывают в таблицу объем раствора кислоты (V_Кi) израсходованный на реакцию нейтрализации. Опыт повторяют три раза. Результаты измерений и расчетов заносятся в таблицу

Таблица

Результаты измерений и расчетов опыта III

№ опыта	VЩ, 10-3 л	CК, моль/л	VКi, 10-3 л	VК, 10-3 л	CЩ, моль/л	щ
		0,1	VК1 =	VК = (VК1+VК2+VК3) / 3	CЩ = VК × CК /VЩ	щ = CЩ ММщ 10-3
		0,1	VК2 =
		0,1	VК3 =

- Рассчитывают V_К -средний объём раствора кислоты, израсходованный на реакцию нейтрализации 7 мл раствора щелочи в трёх опытах

V_К = (V_К1+V_К2+V_К3) / 3

- Рассчитывают 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 (NaOH +HCl = NaCl + H₂O)

C_Щ = V_К × C_К /V_Щ [моль/л],

- Рассчитывают массовую долю щелочи _щ (отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора), приняв плотность раствора щелочи r » 1 г/см³

_щ = C_Щ ММ_щ / V r = C_Щ ММ_щ 10^-3 ,

где C_Щ –концентрация раствора щелочи [моль/л]; ММ_щ –молярная масса щелочи [г/моль], V –объём ([1000 см³])-1 л раствора щелочи, r -плотность раствора NaOH [ г/см³]

Отчётдолжен содержать реакцию титрования (здесь нейтрализации), используемый индикатор, заполненную таблицу, значения величин в формулах при расчете V_К , C_Щ и _щ.

Вывод. (Что позволяет определить метод объёмного титрования?)

Пример выполнения отчета

ОТЧЕТ

по лабораторной работе