Экспериментальные и расчетные данные

№ опыта	Масса навески металла m, г	Уровень воды в бюретках V, см3		Объем выделившегося водорода V H2 ,см3	Температура опыта   Т,  К	Давление в лаборатории Р, кПа	Давление водорода Р H2 , кПа	Объем Н2 при н.у. V 0H2 , см3	Молярная эквивалентная масса металла М Э , г/моль	Относительная атомная масса А r	Относительная погрешность П, %
		Начальный V 1	Конечный V 2
1 2

Обработка экспериментальных данных

 

1. Объем водорода, который выделился по реакции

 

Ме + Н₂SO₄ = МеSO₄ + Н₂­

 

при физических условиях, установившихся в лаборатории в день проведения эксперимента, определяют по формуле

 

, см³.                                  (2)

 

2. Поскольку водород в эвдиометре собирают над водой, то по закону Дальтона измеренное при помощи барометра давление равно сумме давлений чистого водорода и насыщенного водяного пара:

 

.

 

Тогда расчет парциального давления водоро­да следует вести по формуле

 

, кПа.                        (3)

 

Значения  при различных температурах приведены в табл. 2.

3. Объем водорода при н.у.  определяют, используя выражение объединенного газового закона:

 

, см³,                        (4)

 

где V _Н – объем водорода, рассчитанный по формуле (2), см³; Т ° – тем­пература при н.у., равная 273 К; Р ° – парциальное давление водорода при н.у., равное  101,325 кПа.; Т – температура в лаборатории, К;  – парциальноедавление водорода в лабораторных условиях, рассчитанное по формуле (3), кПа.

4. Молярную массу эквивалента металла  определяют, исходя из закона эквивалентов, по уравнению

 

, г/моль,

 

где   m _Me – масса навески металла, г; V  – объем водорода при н.у., рассчитанный по формуле (4), г/моль;   – мо­лярный эквивалентный объем водорода, равный 11 200 мл/моль.

5. Относительную атомную массу исследуемого металла определяем по формуле

 

А r = М _Э · В,

 

где  В – валентность металла.

6. Находят среднее значение А r параллельных опытов по формуле

 

.

 

7. Идентифицируют металл по Периодической системе элементов Д.И. Менделеева и рассчитывают отно­сительную погрешность определяемой величины по формуле (1):

 

П =  100 %.

 

8. Заполняют таблицу формы 1, метрологическую карту средств измерения и формулируют выводы.

Таблица 2

Давление насыщенного водяного пара

При различных температурах

Температура, 0С	Давление пара, Па	Температура, 0С	Давление пара, Па	Температура, 0С	Давление пара, Па
0 5 9 10 11 12 13 14	611 872 1148 1228 1312 1402 1497 1598	15 16 17 18 19 20 21 22	1705 1817 1937 2064 2197 2338 2406 2644	23 24 25 26 27 28 29 30	2810 2984 3168 3361 3538 3780 4005 4242

Контрольные задания

Вариант 1

 

1. На окисление 0,87 г висмута расходуется 0,100 г кислорода. Вычислить молярные массы эквивалентов металла и полученного оксида.

2. Вычислить эквивалент и молярную массу эквивалента Н₃РО₄ при замещении одного, двух и трех атомов водорода. Написать соответствующие уравнения реакции.

3. Олово образует два оксида. Первый содержит 78,8 % мас. олова, а второй – 88,2 % мас. Вычислить молярные эквивалентные массы олова в данных оксидах. Составить простейшие формулы оксидов.

 

Вариант 2

 

1. При окислении кадмия из 1,40 г его было получено 1,60 г оксида. Вычислить молярные массы эквивалентов кадмия и его оксида.

2. Вычислить молярные массы эквивалентов при реакциях обмена следующих электролитов: К₃РО₄, NaOH, FeCl₃, Na₂S₂O₃, P₂O₅.

3. Какая масса гидроксида натрия эквивалентна 140 г гидроксида калия?

 

Вариант 3

 

1. Вычислить молярную массу эквивалента хрома в оксиде, в котором содержится хрома 52 % мас.

2. На нейтрализацию 0,728 г щелочи израсходовано 0,535 г азотной кислоты. Вычислить молярную массу эквивалента щелочи.

3. Определить эквивалент и молярные массы эквивалентов металла в следующих соединениях: Mn₂O₇, Mg₂P₂O₇, Ca₃(PO₄)₂, Ba(OH)₂. Вычислить молярные эквивалентные массы каждого вещества.

 

Вариант 4

 

1. Вычислить молярную массу эквивалента марганца в оксиде, в котором марганец и кислород находятся в отношении m (Mn): m (O) = 1,72: 1.

2. На реакцию с 0,4375 г соли израсходовано 0,1400 г гидроксида натрия. Вычислить молярную эквивалентную массу соли.

3. Определить эквивалент и молярную массу эквивалентов хлора и кислорода в следующих оксидах: Cl₂О, Cl₂О₃, Cl₂О₅, Cl₂О₇. Эквивалент какого элемента остается постоянным и почему?

Вариант 5

 

1. При реакции 1,525 г сурьмы соединяются с 1,00 г серы. Вычислить молярную массу эквивалента сурьмы, исходя из молярной массы эквивалента серы, равной 16 г/моль.

2. На нейтрализацию 2,45 г кислоты идет 2,00 г гидроксида натрия. Вычислить молярную массу эквивалента кислоты.

3. Определить молярные эквивалентные массы серной кислоты и гидроксида меди (II) в реакциях:

а) H₂SO₄ + NaOH = NaHSO₄ + H₂O;

б) Cu(OH)₂ + 2HCl = CuCl₂ + 2H₂O.

 

Вариант 6

 

1. 0,582 г меди были растворены в азотной кислоте. Полученная соль была разложена, в результате чего получено 0,7285 г оксида меди (II). Вычислить молярные массы эквивалентов меди и ее оксида.

2. При взаимодействии серной кислоты со щелочью образуются соли KНSО₄ и K₂SО₄. Вычислить эквивалент и молярные массы эквивалентов кислоты для каждого случая. Написать соответствующие уравнения.

3. Сульфид мышьяка содержит 38 % мас. серы. Молярная масса эквивалента серы равна 16 г/моль. Вычислить молярную эквивалентную массу мышьяка и записать химическую формулу сульфида.

Вариант 7

 

1. 0,2046 г алюминия растворили в соляной кислоте. При 19 ⁰С и давлении 755 мм рт. ст. выделилось 274 мл водорода. Вычислить молярную эквивалентную массу алюминия.

2. Вычислить эквивалентные массы при реакциях обмена следующих электролитов: CuSO₄, Вa(OH)₂, KNO₃, СаНРО₄, Н₃РО₃.

3. Сера образует три оксида. Определить эквивалент и молярные эквивалентные массы серы и кислорода в этих оксидах. Эквивалент какого элемента остается постоянным и почему?

Вариант 8

 

1. При соединении 5,6 г железа с серой образовалось 8,8 г сульфида железа. Вычислить эквивалентную массу железа, исходя из эквивалентной массы серы, равной 16 г/моль.

2. При взаимодействии ортофосфорной кислоты со щелочью образовалась соль Na₂НРО₄. Вычислить эквивалентную массу ортофосфорной кислоты для данного случая.

3. Хром образует три оксида. Определить эквивалент и молярные эквивалентные массы хрома и кислорода в этих оксидах. Эквивалент какого элемента остается постоянным и почему?

Вариант 9

1. Некоторое количество металла, молярная эквивалентная масса которого равна 28 г/моль, вытесняет из кислоты 0,7 л водорода (н.у.). Определить массу металла.

2. На осаждение хлора, содержащегося в 0,3333 г соли, израсходовано 0,5440 г нитрата серебра. Вычислить молярную эквивалентную массу соли.

3. Определить эквивалент и молярную эквивалентную массу азота в следующих соединениях:  

– аммиак;

­ нитрат калия;

­ нитрит калия;

­ нитрид калия.

 

Вариант 10

 

1. Вычислить молярную эквивалентную массу цинка, зная, что 0,584 г цинка вытеснили из кислоты 219 мл водорода, измеренного при 17 ⁰С и давлении 740 мм рт. ст.

2. Вычислить эквивалент и молярную эквивалентную массу Na₂CO₃ при реакциях:

Na₂CO₃ ® NaНCO₃ и Na₂CO₃ ® Н₂CO₃.

 

3. На нейтрализацию 0,943 г фосфористой кислоты Н₃РО₃ израсходовано 1,291 г гидроксида калия. Вычислить молярную эквивалентную массу кислоты и определить ее основность в данной реакции.

 

Вариант 11

 

1. Вычислить молярную эквивалентную массу серы по ее реакции с железом, зная, что 1 г серы соединяется с 1,75 г железа, эквивалентная масса которого равна 27,9 г/моль.

2. 1,60 г кальция и 2,61 г цинка вытесняют из кислоты одинаковые количества водорода. Вычислить молярную эквивалентную массу цинка, зная, что молярная эквивалентная масса кальция равна 20,0 г/моль.

3. Определить эквивалент и молярную эквивалентную массу фосфора в следующих соединениях: РН₃, Р₂О₅, Р₂S₃, КН₂РО₂.

 

Вариант 12

 

1. При обработке 0,183 г магния кислотой было получено 182,7 мл водорода при 20 ⁰С и давлении 750 мм рт. ст. Вычислить молярную эквивалентную массу магния.

2. Вычислить молярные эквивалентные массы при реакциях обмена следующих электролитов: NaCl, Al(OH)₃, Cr₂(SO₄)₃, (NH₄)₂S, Ca(HCO₃)₂.

3. Из 3,31 г сульфата металла получается 2,08 г хлорида металла. Определить молярную эквивалентную массу металла.

 

Вариант 13

 

1. Вычислить молярные эквивалентные массы металла и серы, если 3,24 г металла образуют 3,48 г оксида и 3,72 г сульфида.

2. Вычислить эквивалент и молярную эквивалентную массу Al₂(SO₄)₃  при взаимодействии с гидроксидом калия (рассмотреть все возможные случаи реакции).

3. Из 1,35 г оксида металла получается 3,15 г его нитрата. Вычислить молярную эквивалентную массу металла и его оксида.

 

Вариант 14

 

1. При сгорании 5,00 г металла образуется 9,44 г оксида металла. Вычислить молярную эквивалентную массу металла и его оксида.

2. Для растворения 16,8 г металла потребовалось 14,7 г серной кислоты. Вычислить молярную эквивалентную массу металла и объем выделившегося водорода (н.у.).

3. Вычислить молярные эквивалентные массы следующих соединений: SnO₂, Al₂S₃, SiH₄, Fe(SCN)₃, Cr₂(HPO₄)₃.

 

Вариант 15

1. Одна и та же масса металла соединяется с 0,200 г кислорода и с 3,17 г одного из галогенов. Вычислить молярную эквивалентную массу галогена.

2. При взаимодействии ортофосфорной кислоты со щелочью образовалась соль KН₂РО₄. Вычислить молярную эквивалентную массу кислоты для данного случая.

3. Вычислить эквивалент и молярную эквивалентную массу оксидов магния и алюминия в следующих реакциях:

а) 2НСl + MgO = MgCl₂ + H₂O;

б) 6HNO₃ + Al₂O₃ = 2Al(NO₃)₃ + 3H₂O.

 

Работа 2