Практические работы по химии для специальностей и профессий технического профиля

Практическая работа № 2

Тема: Решение расчётных задач на нахождение массовой доли растворённого вещества

Цель работы: научиться решать расчётные задачи, применяя полученные знания, на нахождение массовой доли растворённого вещества

Материалы и оборудование: карточки с задачами.

Ход работы: Ознакомьтесь с предложенными примерами решения расчётных задач по теме «Массовая доля растворённого вещества».

Задача. Определите массовую долю (в %) КОН в растворе, если КОН массой 40 г растворен в воде массой 160 г.

Последовательность действий	Пример выполнения действий
1.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений	Дано: m(КОН)=40 г m(воды)=160 г Найти: W (КОН)-?
2. Запишите формулу нахождения массовой доли вещества в растворе
3.Вычислите общую массу раствора	m(раствора)=m(КОН)+m(Н2О) m(раствора)=40+160=200г
4.Подставьте известные величины в формулу
5.Запишите ответ	Ответ:

Решите предложенные задачи:

Вариант 1

Вариант 2

1) Вычислите массовую долю ортофосфорной кислоты Н3PO4, если в 500 граммах воды растворили 40 граммов ортофосфорной кислоты. 2) Сколько граммов оксида железа (II) FeO содержится в 720 г его водного раствора, в котором содержится 10% растворённого вещества? Определите массу воды израсходованной на получение раствора. 3) Вычислите массовую долю полученного раствора соли, если к 200 граммам 5%-ного раствора этой же соли прилили 50 граммов воды.

1) Вычислите массовую долю ортофосфорной кислоты Н3PO4, если в 150 граммах воды растворили 5 граммов ортофосфорной кислоты. 2) Сколько граммов оксида железа (II) FeO содержится в 480 г его водного раствора, в котором содержится 15% растворённого вещества? Определите массу воды израсходованной на получение раствора. 3) Вычислите массовую долю полученного раствора соли, если к 450 граммам 20%-ного раствора этой же соли прилили 130 граммов воды.

Практическая работа № 3

Тема: приготовление раствора сахара с заданной концентрацией вещества.

Цель: сформировать у обучающихся умения и навыки приготовления растворов различной концентрации, умения и навыки обращения с лабораторной посудой и реактивами.

Оборудование: мерный цилиндр, коническая колба, химический стакан, весы, разновесы, стеклянная палочка.

Реактивы: кристаллический сахар, вода.

ВНИМАНИЕ! Повторите правила техники безопасности при работе со стеклянной посудой

Ход работы:

1.     Приготовление раствора сахара с определенной массовой долей растворенного вещества.

Задание:

Вариант 1: приготовить 50 г раствора сахара с массовой долей растворённого вещества 12%. Определить массу воды и массу соли в растворе. Рассчитать объем получившейся воды.

Приготовить раствор: отвесить на весах получившуюся массу сахара и всыпать его в химический стакан, отмерить мерным цилиндром необходимый объём воды, прилить ее в стакан и размешать (ОСТОРОЖНО!) стеклянной палочкой до полного растворения.

Вариант 2: приготовить 30 г раствора сахара с массовой долей растворённого вещества 10%. Определить массу воды и массу соли в растворе. Рассчитать объем получившейся воды.

Приготовить раствор: отвесить на весах получившуюся массу сахара и всыпать его в химический стакан, отмерить мерным цилиндром необходимый объём воды, прилить ее в стакан и размешать (ОСТОРОЖНО!) стеклянной палочкой до полного растворения.

2.     В отчете приведите расчеты и последовательность ваших действий.

3.     Сделайте вывод, опираясь на имеющиеся у вас знания, в соответствии с целью работы.

4.     Решите предложенные задачи:

Вариант 1:

1.      Определить массовую долю растворенного вещества, если к 20% раствору хлорида натрия массой 120 г добавили 30 г соли.

2.      Определите, какой объем воды необходимо добавить к 20% раствору сульфата натрия массой 150 г, чтобы получить раствор с массовой долей соли 0,1.

Вариант 2:

3.      Рассчитать, какую массу хлорида калия необходимо добавить к 15% раствору массой 120 г, чтобы получить раствор, в котором массовых долей соли 0,3.

4.      Определите массовую долю растворенного вещества, если к 15% раствору хлорида натрия массой 200 г добавили 50 г соли.

Практическая работа № 4

Тема: Признаки химической реакции.

Цель: формирование опыта применения теоретических знаний о признаках химических реакций и условиях их протекания, при выполнении химического эксперимента, а также закрепление умения вести наблюдения, делать выводы, записывать уравнения реакций с коэффициентами.

Оборудование: реактивы и оборудование для проведения практической работы (оксид меди (II), спиртовка, пробирки, держатель, железная ложечка, соляная кислота, спички, хлорид меди (III), роданид калия, мрамор или мел, сульфат натрия, хлорид бария, пипетка), инструкционные карты.

Ход работы:

Опыт 1. Поместите в пробирку оксид меди (II) и прилейте в неё раствор серной кислоты. Подогрейте смесь. Что наблюдаете? Образовалось ли новое вещество в результате химической реакции, по каким признакам мы можем судить об этом?

Выполнение работы: внесём в пламя горелки медную проволоку, происходит нагревание меди и окисление ее на воздухе:

Произошла химическая реакция, при которой образовался черный налет — оксид меди (ІI).

Счистим образовавшийся налет на лист бумаги. Повторим опыт несколько раз. Полученный налет поместим в пробирку и прильём в нее раствор серной кислоты, смесь подогреем. Весь порошок растворится, раствор стал голубым:

Произошла химическая реакция, образовался сульфат меди (II).

Опыт 2. Положите в химический стаканчик 1-2 кусочка мрамора. Прилейте в стакан столько соляной кислоты (HCl), чтобы ею покрылись кусочки мрамора. Зажгите лучинку и внесите её в стакан. Образовались ли новые вещества при взаимодействии мрамора и кислоты? Какие признаки химических реакций вы наблюдали? Что произошло с лучинкой и почему?

Выполнение работы: поместили в химический стакан кусочек мрамора, и прилили в стакан соляной кислоты, ровно столько, чтобы ей покрылся кусочек; наблюдаем выделение пузырьков газа:

Произошла химическая реакция, мрамор растворился, выделился СО₂. Внесли в стакан зажженную лучинку, она погасла, потому что СО₂ не поддерживает горение.

Опыт 3. В пробирку налейте 2 миллилитра раствора FeCl₃ (хлорида железа (III)), а затем несколько капель раствора роданида калия KCNS соли кислоты HCNS, с кислотным остатком CNS. Какими внешними признаками сопровождается эта реакция.

Выполнение работы: в пробирку налили 2 мл раствора хлорида железа (Ш), а затем несколько капель раствора роданида калия, раствор стал ярко-красным:

Опыт 4. В пробирку налейте 2 миллилитра раствора сульфата натрия (Na₂SO₄). Затем добавьте несколько капель раствора хлорида бария (BaCl₂). Что наблюдаете?

Выполнение работы: в пробирку налили 2 мл раствора сульфата натрия, затем добавили несколько капель хлорида бария. Наблюдаем выпадение белого мелкокристаллического осадка:

* Свои наблюдения, уравнения возможных реакций и выводы к опытам оформите в виде таблицы:

	Ход эксперимента	Наблюдения	Выводы и уравнения реакций
1.	В пробирку + CuO + H2SO4 и нагреваем.	……………	Выводами являются ответы на вопросы. CuO + H2SO4 → ….. + ……
2.	А) В хим. стаканчик + мрамор + HCl. Б) Вносим горящую лучинку.	А) ……………….. Б) ………………..	Выводами являются ответы на вопросы. СаСО3 + HCl→ ….. + …..
3.	В пробирку + FeCl3 + KCNS	……………	FeCl3 + KCNS→ … + …..
4.	В пробирку + Na2SO4 + BaCl2	……………	Na2SO4 + BaCl2 → … + …..

Сформулируйте вывод к практической работе, опираясь на поставленные в начале работы цели.

Практическая работа № 6

Тема: Реакции обмена в водных растворах электролитов.

Цель: изучить условия протекания реакций обмена в водных растворах электролитов, научиться составлять уравнения диссоциации кислот, оснований и солей в водных растворах.

Оборудование и реактивы: пробирки, растворы серной кислоты, хлорида натрия, сульфата натрия, соляной кислоты, нитрата серебра, хлорида бария, индикаторы, сульфата меди (II), гидроксида натрия.

Ход работы:  ВНИМАНИЕ! Повторите правила техники безопасности!

Задание 1. Определите опытным путем состав растворов, находящихся без этикеток: серная кислота, хлорид натрия, сульфат натрия.

вещество                        реактив	Н2SO4	NaCl	Na2SO4
лакмус
BaCl2
AgNO3
уравнение реакции и № пробирки:

Задание №2.  Подтвердите качественный состав веществ:

1 вариант – соляная кислота.

Соляная кислота  диссоциирует на ионы: НCl → H⁺ + Cl^- 

Качественная реакция на катион водорода – лакмус. Образуется красное окрашивание.

Качественная реакция на хлорид-анион – взаимодействие с нитратом серебра, образуется белый творожистый осадок.

НCl + AgNO₃ → НNO₃ + AgCl↓

Ag⁺ + Cl ^-→ AgCl ↓

2 вариант – сульфат меди (II).

Сульфат меди (II) диссоциирует на ионы: CuSO₄ → Cu²⁺ + SO₄^2-

Качественная реакция на сульфат ион – взаимодействие с хлоридом бария. Образуется белый осадок сульфата бария:

CuSO₄ + BaCl₂ → CuCl₂ + BaSO₄↓

Ba²⁺ + SO₄^2-→ BaSO₄↓

Качественная реакция на катион меди Cu²⁺ – взаимодействие с раствором гидроксида натрия. Образуется  голубой студенистый осадок гидроксида меди (II):

CuSO₄+ 2NaOH → Na₂SO₄ + Cu(OH)₂↓

Cu²⁺ + 2OH^- → Cu(OH)₂↓

Вывод: Распознать вещества можно с помощью качественных реакций.

Практическая работа  № 5

Тема: Зависимость скорости химической реакции от различных факторов (температуры, концентрации веществ, действия катализаторов).

Цель: рассмотреть влияние различных факторов (температуры, концентрации веществ, действия катализаторов) на скорость химической реакции.

Оборудование и реактивы: пробирки, спиртовка, держатель, штатив для пробирок, цинк, магний, железо: гранулы и порошок, растворы серной (1:5, 1:10) и соляной кислоты, пероксид водорода, оксид марганца (IV), оксид меди (II).

Ход работы:

ВНИМАНИЕ! Повторите правила техники безопасности!

Опыт 1. Влияние природы реагирующих веществ.

Налейте  в три пробирки по 2 мл раствора соляной кислоты. Положите в первый стакан кусочек магния, во второй стакан  - гранулу цинка, в третий – кусочек железа. Наблюдайте скорость трех реакций.  Какая из реакций самая быстрая и почему?

Опыт 2. Влияние концентрации  реагирующих веществ.

В две пробирки, наклонив их, опустите по грануле цинка, осторожно прилейте растворы серной кислоты: в первую пробирку раствор кислоты 1:5, во вторую – 1:10. В какой из них реакция идет быстрее?

Опыт 3. Влияние площади соприкосновения реагирующих веществ.

В одну пробирку насыпьте  немного порошка железа, в другую – положите железную скрепку и в обе пробирки прилить по 2 мл разбавленной соляной кислоты (1:2). В какой из пробирок  реакция идет быстрее? Почему?

Опыт 4. Влияние температуры.

В де пробирки поместите немного черного порошка оксида меди (II), прилейте в обе пробирки раствор серной кислоты. Одну из пробирок нагрейте. В какой из пробирок  реакция идет быстрее? Почему?

Опыт 5. Влияние катализатора.

В две пробирки налейте по 2 мл пероксида водорода Н₂О₂, в одну из пробирок добавьте несколько кристалликов оксида марганца (IV) MnO₂. В какой из пробирок  реакция идет быстрее? Почему?

Оформите работу в виде таблицы:

Рассматриваемый фактор, влияющий на скорость хим. реакции	Наблюдения, позволяющие судить о скорости реакции	Уравнения реакций	Вывод
Влияние природы реагирующих веществ.	Выделение газа наиболее бурно происходит в пробирке с магнием.	Мg + HCl → Zn + HCl → Fe + HCl →	Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ. Магний обладает наиболее сильными восстановительными свойствами.
Влияние концентрации  реагирующих веществ.	В первой пробирке наблюдается бурное выделение газа	Zn + H2SO4 →	Чем выше концентрация   реагирующих веществ, тем чаще столкновения их частиц и тем выше скорость химической реакции.
Влияние площади соприкосновения реагирующих веществ.	Выделение газа  идет быстрее в пробирке с порошком железа.	Fe + HCl →	Чем больше площадь соприкосновения реагирующих веществ, тем выше скорость химической реакции.
Влияние температуры.	Растворение оксида меди (II) и образование раствора голубого цвета идет быстрее при нагревании.	СuO + H2SO4	При повышении температуры возрастает скорость движения частиц и  скорость химической реакции.
Влияние катализатора.	В присутствии оксида марганца (IV) происходит бурное выделение пузырьков газа.	Н2О2	Оксид марганца (IV) – катализатор, ускоряет реакцию разложения пероксида водорода.

Вывод: Скорость химической реакции зависит от условий: от природы реагирующих веществ, от площади соприкосновения, от концентрации, от температуры,  от присутствия катализаторов.

1Практическая работа № 1

Тема: Расчеты по химическим формулам. Относительные атомная и молекулярная массы. Количество вещества. Закон сохранения массы вещества

Цель работы: научиться решать расчётные задачи, применяя полученные знания, на определение атомной и молекулярной масс, количества вещества

Перед началом занятия необходимо знать: основные понятия и термины химии,  закон сохранения массы вещества, принцип расчётов по химическим формулам.

После окончания занятия необходимо уметь: решать простейшие задачи, применяя полученные знания, уметь пользоваться учебной литературой и находить нужную информацию

Ход работы:

1. Ознакомьтесь с предложенными примерами решения расчётных задач по теме «Основные понятия и законы химии».

Пример 1. Вычислите относительную молекулярную массу серной кислоты, химическая формула которой Н2SO4.	Решение. Для вычисления относительной молекулярной массы необходимо суммировать относительные атомные массы элементов (их взять из периодической таблицы Д.И.Менделеева), образующих соединение с учетом числа атомов: Мr (Н2SO4)= 1×2+32+16×4=98 Ответ: Мr (Н2SO4)=98
Пример 2. Вычислите массовую долю кислорода в веществе, формула которого SО3.	Решение. Массовая доля элемента в веществе (w) показывает, какую часть относительной молекулярной массы вещества составляет относительная атомная масса элемента, умноженная на индекс (n) при знаке элемента в формуле. Массовая доля – величина безразмерная. Выражается в долях от единицы или в процентах. Вычисляем  относительную молекулярную массу SО3: Мr (SO3)= 32+16×3=80 Вычисляем массовую долю кислорода. Относительная атомная масса кислорода из периодической таблицы Д.И.Менделеева Аr(О) =16 Составим пропорцию: Мr (SO3)   80   -  100%  w(О)=60% Ответ:w(О)=60%
Пример 3. Какое количество вещества оксида меди (II) содержится в 120 г его массы?	Решение. Используем формулу, где n – количество вещества; m – масса вещества; М–молярная масса вещества, численно равна относительной молекулярной массе Относительная молекулярная масса Мr(СuО) = 64 + 16 = 80, следовательно, молярная масса  М (СuО) = 80 г/моль. Пользуясь соотношением находим количество вещества: n(СuО) =  Ответ: n(СuО) = 1,5 моль
Пример 4. Определите массу гидроксида натрия количеством вещества 2 моль.	Решение. Используем формулу, находим молярную массу М(NаOH)=23+16+1=40г/моль. m=nM m(NаOH)= 240г/моль=80г. Ответ:m(NаOH)=80 г.
Пример 5. Какой объем занимает 4 моль углекислого газа СО2.	Решение. Используем формулу, где Vm=22,4 л/моль V(СО2)=n(CO2)Vm= 422,4л/моль= 89,6л. Ответ:V(СО2)=89,6 л

2. Решите предложенные задачи:

1) Вычислите относительную молекулярную массу ортофосфорной кислоты, химическая формула которой Н₃PO₄.

2) Вычислите массовую долю кислорода в веществе, формула которого Al₂О₃.

3) Какое количество вещества оксида железа (II) содержится в 720 г его массы?

4) Определите массу гидроксида алюминия количеством вещества 3 моль.

5) Какой объем занимает 6 моль оксида углерода (II) или угарного газа СО.

Практическая работа № 7

Тема: Гидролиз солей. Определение рН раствора солей.

Цель: научиться проводить химический эксперимент, обобщить знания обучающихся о классификации солей и их свойствах, экспериментальным путём определить среду и рН полученных растворов солей.

Оборудование: штатив с пробирками, спиртовка, держатель для пробирки, спички.

Реактивы: индикаторы, растворы солей: хлорида натрия, хлорида алюминия, ацетата натрия.

Ход работы:

ВНИМАНИЕ! Внимательно прочитайте описание опытов, продумайте их содержание.   После выполнения опытов, ответьте на вопросы, данные в конце работы.

Задание 1.

Приготовьте раствор хлорида натрия, налейте в пробирку. Добавьте 1 каплю индикатора (метилоранжа). Можно использовать полоску универсальной индикаторной бумаги.

Что наблюдаете? Полученные наблюдения запишите в таблицу. При помощи шкалы рН растворов определите значение водородного показателя (рН) и среду полученного раствора соли.

Задание 2.

Приготовьте раствор хлорида алюминия, налейте в пробирку 1-2 мл, капните 1 каплю индикатора (метилоранжа).

Что наблюдаете? Объясните происходящее. Напишите уравнение гидролиза. При помощи шкалы рН растворов определите значение водородного показателя (рН) и среду полученного раствора соли.

Задание 3.

Налейте в пробирку 1-2 мл раствора хлорида алюминия, прилейте к нему 1 мл раствора сульфида натрия. Какие изменения наблюдаете? Запах какого вещества ощущается? Объясните наблюдаемые явления и запишите уравнения реакций. При помощи шкалы рН растворов определите значение водородного показателя (рН) и среду полученного раствора соли.

Задание 4.

Налейте в пробирку 1-2 мл раствора ацетата натрия, капните 1 каплю индикатора (метилоранжа). Что наблюдаете? Объясните происходящее. Напишите уравнение гидролиза. При помощи шкалы рН растворов определите значение водородного показателя (рН) и среду полученного раствора соли.

Задание 5.

Налейте в пробирку 1-2 мл раствора хлорида железа (III), присыпьте немного порошка цинка. Какие изменения наблюдаете? Объясните это явление и подтвердите необходимыми уравнениями реакции. При помощи шкалы рН растворов определите значение водородного показателя (рН) и среду полученного раствора соли.

Для фиксации наблюдений используйте таблицу:

Соли, взятые для опыта	Происходящие изменения	Анализ наблюдений. Уравнения реакций. Выводы.
NaCl хлорид натрия
AlCl3 хлорид алюминия
Na2CO3 ацетат натрия
FeCl3 хлорид железа (III)

Для формулирования выводов используйте ответы на следующие вопросы:

1.     Каким основанием и какой кислотой образованы данные соли?

2.     Что образуется при гидролизе с хлоридом алюминия и хлоридом железа (III)?

3.     Почему индикатор меняет свой цвет в растворах солей?

Дополнительное задание.

Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций между веществами:

1 вариант – КОН и MgCl₂;

2 вариант – NaOH и H₂SO₄.

Практическая работа № 8

Тема: Изучение свойств металлов и их соединений.

Цель: изучить свойства металлов и их соединений.

Оборудование и реактивы:

1 вариант: штатив для пробирок, пробирки,  железо, растворы азотной кислоты, серной кислоты, соляной кислоты, гидроксида  натрия, хлорида калия, карбоната калия, хлорида меди (II), хлорида железа (II) сульфата никеля (II),  нитрата серебра.

2 вариант: штатив для пробирок, пробирки, растворы азотной  и соляной кислоты, хлорида  железа (III),  гидроксида натрия, роданида калия, фосфата натрия, сульфата цинка, бромида натрия,  нитрат серебра.

Ход работы:

I вариант

Задание 1. Используя необходимые реактивы и оборудование, выполните следующие превращения:  Fe → FeSO₄ → Fe (OH)₂ → Fe(NO₃)₂

Что делали	Наблюдения	Уравнения реакций
1. В раствор серной кислоты поместим  железные стружки.
2. Через некоторое время добавим к полученному раствору несколько капель щелочи.
3. К полученному осадку добавим раствор азотной кислоты.

Вывод: Экспериментально осуществили превращения химических реакций.

Задание 2.  Предложите наиболее рациональный путь определения солей, растворы которых находятся в пронумерованных пробирках: KCl, K₂CO₃, CuCl₂, FeCl_2. Уравнения реакция запишите в молекулярной и ионной форме.

вещество реактив	КCl	К2СО3	CuCl2	FeCl2
NaOH
HCl
AgNO3
уравнение реакции и № пробирки:

Вывод: Распознать вещества можно с помощью качественных реакций.

II вариант:

Задание 1. Используя необходимые реактивы и оборудование, выполните следующие превращения:  FeCl₃ → Fe(OH)₃ → Fe(NO₃)₃ → Fe(CNS)₃

Что делали	Наблюдения	Уравнения реакций
1. К  раствору хлорида  железа (III) добавим  несколько капель щелочи.
2. К полученному осадку добавим  раствор азотной кислоты.
3. К  раствору нитрата  железа (III) добавим  2-3 капли роданида калия.

Вывод: Экспериментально осуществили превращения химических реакций.

Задание 2.  Предложите наиболее рациональный путь определения солей, растворы которых находятся в пронумерованных пробирках: Na₃PO₄, FeCl₃, ZnSO₄, NaBr,_. Уравнения реакция запишите в молекулярной и ионной форме.

вещество реактив	Na3PO4	FeCl3	ZnSO4	NaBr
NaOH
AgNO3
уравнение реакции и № пробирки:

Вывод: Распознать вещества можно с помощью качественных реакций.