Заключительный (городской) этап. Практический тур

Класс

Возможны следующие варианты:

1. Pb(NO₃)₂, ZnCl₂, Na₂CO₃, H₂SO₄

2. Pb(NO₃)₂, Zn SO₄, Na₂CO₃, HCl

1-ый вариант

	Pb(NO₃)₂	ZnCl₂	Na₂CO₃	H₂SO₄
Pb(NO₃)₂	--------------	Осадок	Осадок	Осадок
ZnCl₂	Осадок	---------------	Осадок	--------------
Na₂CO₃	Осадок	Осадок	--------	Газ
H₂SO₄	Осадок	--------------	Газ	--------------

2-ой вариант

	Pb(NO₃)₂	Zn SO₄	Na₂CO₃	HCl
Pb(NO₃)₂	---------------	Осадок	Осадок	Осадок
Zn SO₄	Осадок	-------------	Осадок	-----------
Na₂CO₃	Осадок	Осадок	--------------	Газ
HCl	Осадок	---------------	Газ	------------

Реакции:

Pb(NO₃)₂ + ZnCl₂ = PbCl₂(ос)¯ + Zn(NO₃)₂

Pb²⁺ + 2Cl^- = PbCl₂¯

Pb(NO₃)₂ + Na₂CO₃= PbCO₃ (ос)¯+ 2NaNO₃

Pb²⁺ + CO₃^2- = PbCO₃¯

Pb(NO₃)₂ + H₂SO₄ = PbSO₄ (ос)¯ + 2HNO₃

Pb²⁺ + SO₄^2- = PbSO₄¯

ZnCl₂ + Na₂CO₃ = ZnCO₃ (ос)¯ + 2NaCl

Zn²⁺ + CO₃^2- = ZnCO₃¯

Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + CO₂ + H₂O

2H⁺ + CO₃^2- = CO₂ + H₂O

Класс

Признаки протекающих реакций представлены ниже в таблице:

	K₂Cr₂O₇	Метил-оранж	I₂	FeCl₃	К₄(Fe(CN)₆)
NaOH	Лимонно-желтый	Желтый	бесцветный	Бурый осадок	------------
HCl	-----------	Красный	-----------	------------	---------------

K₂Cr₂O₇ + 2NaOH = 2KNaCrO₄ + H₂O или

K₂Cr₂O₇+ 2NaOH = K₂CrO₄ + Na₂CrO₄ + H₂O

Cr₂O₇^2- + 2OH_- = 2CrO₄^2- H₂O

3I₂+ 6NaOH = 5NaI + NaIO₃ + H₂O

FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃¯ + 3NaCl

Fe³⁺ + 3OH^- = Fe(OH)₃¯

FeCl₃ + K₄[Fe(CN)₆] = KFe[Fe(CN)₆]₃¯ + 3KCl

Fe³⁺ + Fe(CN)₆^2-+ K⁺ = KFe(Fe(CN)₆)₃¯

Класс

Реакции, протекающие при титровании:

NaOH + HCl = NaCl + H₂O

NaOH + H₃PO₄ = NaH₂PO4 + H₂O

NaOH + NaH₂PO₄ = 2Na₂HPO₄ + H₂O

NaOH + NaH₂PO₄ = Na₃PO₄ + H₂O

Выбор индикатора:

При титровании соляной кислоты в точке эквивалентности в растворе присутствует соль, образованная сильной кислотой и сильным основанием, ап следовательно, не гидролизующаяся, потому среда – нейтральная. Титрование с использованием в качестве индикатора метилоранжа и фенолфталеина должно дать практически одинаковый результат.

При титровании фосфорной кислоты в первой точке эквивалентности образуется кислая соль – дигидрофосфат натрия. Для дигидрофосфат-аниона константа диссоциации (6.3*10^-8) больше константы гидролиза (10^-14/7.5*10^-3 = 1.3*10^-12), следовательно, раствор будет кислым.

Оценим рН раствора в точке эквивалентности. Пусть концентрация соли 0,1 моль/л. Тогда:

[H⁺]*[HPO₄^2-]/[H₂PO₄^-] = x²/(0.1 – x) = 6.3*10^-8

[H⁺] = 7.9*10^-5 моль/л, рН = 4.1 – раствор кислый. В качестве индикатора можно использовать метилоранж или другой индикатор с переходом окраски в кислой среде.

Во второй точке эквивалентности образуется гидрофосфат ион. Для него константа диссоциации (1,3*10^-12) меньше, чем константа гидролиза (10^-14/6.3*10^-8 = 1.6*10^-7), следовательно, доминирует процесс гидролиза. Для концентрации соли 0.1 моль/л получаем:

[ОH^–]*[H₂PO₄^-]/[HPO₄^2-] = x²/(0.1 – x) = 1.6*10^-7

[ОH^–] = 1.26*10^-4 моль/л. рН = 10

Индикатор – фенолфталеин. Таким образом, результаты титрования с метилоранжем и с фенолфталеином должны различаться в два раза.

Ход работы:

Отлейте по небольшой порции раствора из каждой из колб в колбы для титрования и добавьте несколько капель индикатора. Определив раствор основания, заполните им бюретку. В 3 колбы для титрования перенесите с помощью аликвотной пипетки по аликвоте раствора первой кислоты, разбавьте раствор таким же количеством дистиллированной воды, добавьте 3 капли метилового оранжевого и титруйте раствор щелочью до перехода окраски индикатора из розовой в оранжевую («персиковую»). Проведите еще два параллельных определения – результаты должны совпасть в пределах 0,1 мл. Повторите опыт, взяв в качестве индикатора фенолфталеин.

Формула для расчета

С_к-ты*V_к-ты = С_щел*V_щел

Класс

1. Введение

В работе вам предстоит определить приблизительное (чем точнее, тем лучше) значение сорбционной ёмкости активированного угля. Для этого вы будете проводить сорбцию навеской угля известной массы из отмеренного объема раствора с известной концентрацией. Параллельно следует приготовить шкалу для визуальной колориметрии методом разбавления раствора с известной концентрацией. После проведения сорбционного эксперимента следует разбавить получившийся раствор, при помощи шкалы (или нескольких шкал) определить его концентрацию и рассчитать сорбционную ёмкость угля.

2. Проведение сорбции

Навеску ~0,3 г активированного угля, взятую с точностью до 1 мг вносят в коническую колбу на 100 мл, заливают 50 мл раствора метиленового голубого с известной концентрацией 1000 мг/л. Суспензию перемешивают каждые 10-15 минут в течение 1 часа. Проводят параллельный эксперимент с другой навеской.

3. Подготовка приблизительной визуальной шкалы

Нумеруют выданные пробирки: 1, 2, 3, 4, "5-Проба". Готовят стандартный раствор метиленового голубого с концентрацией 20 мг/л, разбавляя 2 мл выданного концентрата в мерной колбе на 100 мл. Раствор перемешивают и переливают в коническую колбу. Готовят шкалу, разбавляя приготовленный стандартный раствор водой.

№1 2 мл + 8 мл 4 мг/л

№2 4 мл + 6 мл 8 мг/л

№3 6 мл + 4 мл 12 мг/л

№4 Стандарт. 20 мг/л

4. Проведение приблизительного определения.

Через 1 час после начала сорбционного эксперимента отделяют при помощи пипетки 2 мл пробы раствора над активированным углем, стараясь не захватывать частицы угля. Пробу количественно переносят в мерную колбу на 100 мл, разбавляют водой. Аликвоту 10 мл этого раствора переносят в пробирку №5. В случае слишком интенсивной окраски (как в стандартном растворе), в пробирку вместо 10 мл переносят 2 мл разбавленного раствора после сорбции, туда же добавляют 8 мл дистиллированной воды и перемешивают.

Сравнивая окраску полученного раствора со шкалой, определяют диапазон, в котором лежит искомая концентрация: 0-4, 4-8, 8-12, 12-20 мг/л

5. Определение точной концентрации. Расчет сорбционной емкости.

В пробирках готовят растворы с концентрациями, соответствующими полученному диапазону. Для этого из исходного стандартного раствора (20 мг/л) в мерной колбе готовят более разбавленный (1 или 2 диапазоны) или из концентрата (1000 мг/л) более концентрированный (если требуются 3 или 4 диапазон).

Рассчитывают сорбционную емкость образца угля (мг/г):

где Q-ёмкость, мг/г, C₀ - исходная концентрация, мг/л, С_е-равновесная концентрация, мг/л, V - объем раствора метиленового голубого в сорбционном эксперимента, мл, m-масса навески угля, г.

Результаты виртуального эксперимента: 81 и 76 мг/л.

Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 464; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 6 7 8 91011 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!