Здравствуйте, ученик. Я помогу вам с выполнением практической работы.
Начнем с расшифровки и исправления текста, а затем перейдем к ответам на вопросы и выполнению заданий.
Исправленный текст:
30.01.2026 10:20 Практическая работа № 4
Тема: Приготовление растворов с определенной массовой долей растворенного вещества
Цель: Научиться выполнять расчеты массовой доли растворенного вещества и готовить растворы с определенной массовой долей растворенного вещества в растворе.
Оборудование и реактивы: мерный цилиндр, коническая колба, стеклянная палочка, разливные весы, шпатель, химические стаканы, хлорид натрия, сахар, вода.
Ход работы:
Опыт 1: Приготовление раствора сахара и расчёт его массовой доли в растворе
Отмерьте мерным цилиндром 50 мл дистиллированной воды и влейте ее в коническую колбу. Чайную ложку сахарного песка (или два кусочка) взвесьте на лабораторных весах, затем поместите его в колбу с водой и перемешивайте стеклянной палочкой до полного растворения.
Теперь приступайте к расчётной части. Вначале рассчитайте массовую долю сахара в растворе. Необходимые данные у вас есть: масса сахара, объём воды, плотность воды примите равной 1 г/мл.
$$\omega(cax.) = \frac{m(cax.)}{m(p-p)}$$ $$\m(p-p) = m(cax.) + m(воды)$$ $$\m(воды) = V(воды) \cdot \rho(воды)$$Вы также сможете рассчитать, сколько молекул сахара содержится в полученном растворе, используя известные вам соотношения:
$$\N(мол. cax.) = N_A \cdot n(cax.)$$ $$Поскольку сахар состоит на 99,9% из сахарозы, имеющей формулу C12H22O11, вы легко рассчитаете молярную массу сахара и затем найдёте число молекул сахара в полученном вами растворе.
Опыт 2: Приготовление раствора с заданной массовой долей растворенного вещества
В кулинарии консервирование нередко предполагает приготовление растворов с заданной массовой долей растворенного вещества. Как это сделать?
| Вариант | Растворенное вещество | Раствор 1 | Раствор 2 | Раствор 3 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Хлорид натрия | 50 г 10%-ный | 6 % -ный | 8 % -ный |
| 2 | Хлорид натрия | 30 г 10%-ный | 4 % -ный | 7 % -ный |
Приготовление раствора 1: Рассчитайте массу твёрдого вещества и воды, необходимых для приготовления раствора 1. Зная, что плотность воды равна 1 г/мл, рассчитайте объём воды, необходимый для приготовления раствора. Взвесьте твердое вещество в соответствии с рассчитанной массой и перенесите в химический стакан. Мерным цилиндром отмерьте вычисленный объём воды и прилейте его к веществу в химическом стакане. Перемешивая содержимое стакана стеклянной палочкой, добейтесь полного растворения вещества в воде.
Приготовленный раствор отдайте учителю.
Приготовление раствора 2: Рассчитайте массу воды, которую необходимо добавить к раствору 1, чтобы получить раствор 2 меньшей концентрации. Рассчитайте объём воды. Отмерьте воду с помощью мерного цилиндра и добавьте в раствор 1. Какова масса раствора 2?
Приготовление раствора 3: Рассчитайте массу твёрдого вещества, которое следует добавить к раствору 2, чтобы получить раствор 3 большей концентрации. На весах взвесьте необходимую массу вещества, добавьте его в раствор 2 и перемешайте стеклянной палочкой до полного растворения. Какова масса раствора 3?
Вывод:
Приступим к выполнению заданий:
Приготовление раствора 1:
Вариант 1:
Масса раствора: 50 г
Массовая доля хлорида натрия: 10%
Масса хлорида натрия: $$m(NaCl) = 50 \cdot 0.1 = 5 \text{ г}$$.
Масса воды: $$m(H_2O) = 50 - 5 = 45 \text{ г}$$.
Объём воды: $$V(H_2O) = \frac{45 \text{ г}}{1 \text{ г/мл}} = 45 \text{ мл}$$.
Вариант 2:
Масса раствора: 30 г
Массовая доля хлорида натрия: 10%
Масса хлорида натрия: $$m(NaCl) = 30 \cdot 0.1 = 3 \text{ г}$$.
Масса воды: $$m(H_2O) = 30 - 3 = 27 \text{ г}$$.
Объём воды: $$V(H_2O) = \frac{27 \text{ г}}{1 \text{ г/мл}} = 27 \text{ мл}$$.
Приготовление раствора 2:
Вариант 1:
Необходимо приготовить раствор 6% из 10% раствора хлорида натрия.
Пусть $$m_1$$ - масса исходного 10% раствора NaCl, $$m_2$$ - масса воды, которую нужно добавить. Тогда, $$m_1 + m_2$$ - масса нового 6% раствора NaCl.
Масса NaCl в 10% растворе: $$m(NaCl) = 0.1 \cdot m_1$$.
Масса NaCl в 6% растворе: $$m(NaCl) = 0.06 \cdot (m_1 + m_2)$$.
Следовательно:
$$0.1 \cdot m_1 = 0.06 \cdot (m_1 + m_2)$$.
$$0.1 \cdot 50 = 0.06 \cdot (50 + m_2)$$.
$$5 = 3 + 0.06 \cdot m_2$$.
$$m_2 = \frac{2}{0.06} = 33.33 \text{ г}$$.
Необходимо добавить 33.33 мл воды.
Масса раствора 2: $$50 + 33.33 = 83.33 \text{ г}$$.
Вариант 2:
Необходимо приготовить раствор 4% из 10% раствора хлорида натрия.
Пусть $$m_1$$ - масса исходного 10% раствора NaCl, $$m_2$$ - масса воды, которую нужно добавить. Тогда, $$m_1 + m_2$$ - масса нового 4% раствора NaCl.
Масса NaCl в 10% растворе: $$m(NaCl) = 0.1 \cdot m_1$$.
Масса NaCl в 4% растворе: $$m(NaCl) = 0.04 \cdot (m_1 + m_2)$$.
Следовательно:
$$0.1 \cdot m_1 = 0.04 \cdot (m_1 + m_2)$$.
$$0.1 \cdot 30 = 0.04 \cdot (30 + m_2)$$.
$$3 = 1.2 + 0.04 \cdot m_2$$.
$$m_2 = \frac{1.8}{0.04} = 45 \text{ г}$$.
Необходимо добавить 45 мл воды.
Масса раствора 2: $$30 + 45 = 75 \text{ г}$$.
Приготовление раствора 3:
Вариант 1:
Необходимо приготовить раствор 8% из 6% раствора хлорида натрия.
Пусть $$m_1$$ - масса исходного 6% раствора NaCl, $$m_3$$ - масса соли, которую нужно добавить. Тогда, $$m_1 + m_3$$ - масса нового 8% раствора NaCl.
Масса NaCl в 6% растворе: $$m(NaCl) = 0.06 \cdot m_1$$.
Масса NaCl в 8% растворе: $$m(NaCl) = 0.08 \cdot (m_1 + m_3)$$.
Следовательно:
$$0.06 \cdot m_1 + m_3 = 0.08 \cdot (m_1 + m_3)$$.
$$0.06 \cdot 83.33 + m_3 = 0.08 \cdot (83.33 + m_3)$$.
$$5 + m_3 = 6.6664 + 0.08 \cdot m_3$$.
$$0.92 \cdot m_3 = 1.6664$$.
$$m_3 = \frac{1.6664}{0.92} = 1.81 \text{ г}$$.
Необходимо добавить 1,81 г соли.
Масса раствора 3: $$83.33 + 1.81 = 85.14 \text{ г}$$.
Вариант 2:
Необходимо приготовить раствор 7% из 4% раствора хлорида натрия.
Пусть $$m_1$$ - масса исходного 4% раствора NaCl, $$m_3$$ - масса соли, которую нужно добавить. Тогда, $$m_1 + m_3$$ - масса нового 7% раствора NaCl.
Масса NaCl в 4% растворе: $$m(NaCl) = 0.04 \cdot m_1$$.
Масса NaCl в 7% растворе: $$m(NaCl) = 0.07 \cdot (m_1 + m_3)$$.
Следовательно:
$$0.04 \cdot m_1 + m_3 = 0.07 \cdot (m_1 + m_3)$$.
$$0.04 \cdot 75 + m_3 = 0.07 \cdot (75 + m_3)$$.
$$3 + m_3 = 5.25 + 0.07 \cdot m_3$$.
$$0.93 \cdot m_3 = 2.25$$.
$$m_3 = \frac{2.25}{0.93} = 2.42 \text{ г}$$.
Необходимо добавить 2,42 г соли.
Масса раствора 3: $$75 + 2.42 = 77.42 \text{ г}$$.
Ответ: расчеты выполнены