ГДЗ по Химии 7 Класс Практическая работа 2 (2017-2023) Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

Цель работы — приготовление трёх растворов заданной концентрации путём растворения твёрдого вещества в воде, разбавления раствора и добавления твёрдого вещества к имеющемуся раствору.
Получите у учителя вариант задания (табл. 6).

Таблица 6
Варианты задания для выполнения практической работы

Приготовление раствора 1
1. Рассчитайте массу твёрдого вещества и воды, необходимую для приготовления раствора 1. Зная, что плотность воды равна 1 г/мл, рассчитайте объём воды, необходимый для приготовления раствора.
2. Взвесьте твёрдое вещество в соответствии с рассчитанной массой и перенесите в химический стакан.
3. 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.
4. 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?

Вариант 1

Цель работы:
Приготовление трёх растворов с заданной концентрацией, используя методы растворения твёрдого вещества в воде, разбавления раствора и добавления твёрдого вещества к уже имеющемуся раствору.

Растворяемое вещество:
Хлорид натрия (NaCl).

Приготовление раствора 1:

Масса раствора 1: 50 г

Массовая доля NaCl в растворе 1: 10%

Масса NaCl в растворе 1:
\( m(\text{NaCl в растворе 1}) = m(\text{раствора 1}) \times \frac{\omega(\text{NaCl в растворе 1})}{100\%} = 50 \times 0,1 =\)
\(= 5 \, \text{г} \)

Масса воды в растворе 1:
\( m(\text{H}_2\text{O в растворе 1}) = m(\text{раствора 1}) — m(\text{NaCl в растворе 1}) =\)
\(= 50 — 5 = 45 \, \text{г} \)

Так как плотность воды составляет 1 г/мл, то 45 г воды соответствует 45 мл воды.

Взвесьте 5 г NaCl и поместите его в химический стакан. Отмерьте 45 мл воды с помощью мерного цилиндра и добавьте её к соли в стакане. Перемешивайте содержимое до полного растворения соли в воде.

Приготовление раствора 2

Масса NaCl в растворе 2: \( m(\text{NaCl в растворе 2}) = 5 \, \text{г} \)

Массовая доля NaCl в растворе 2: \( \omega(\text{NaCl в растворе 2}) = 6\% \)

Масса раствора 2:
\( m(\text{раствора 2}) = \frac{m(\text{NaCl в растворе 2}) \cdot 100\%}{\omega(\text{NaCl в растворе 2})} = \frac{5}{0,06} = 83 \, \text{г} \)

Масса воды, добавляемой к раствору 1:
\( m(\text{H}_2\text{O, добавляемой к раствору 1}) = m(\text{раствора 2}) — m(\text{раствора 1}) =\)
\(= 83 — 50 = 33 \, \text{г} \)

С помощью мерного цилиндра отмерьте 33 мл воды и добавьте её к раствору 1.

Приготовление раствора 3

Массовая доля NaCl в растворе 3: \( \omega(\text{NaCl в растворе 3}) = 8\% \)

Масса NaCl в растворе 2: \( m(\text{NaCl в растворе 2}) = 5 \, \text{г} \)

Масса раствора 2: \( m(\text{раствора 2}) = 83 \, \text{г} \)

Предположим, что добавили \( x \, \text{г} \) NaCl, тогда новая массовая доля NaCl будет:
\( \omega(\text{NaCl в растворе 3}) = \frac{(5 + x) \cdot 100\%}{(83 + x)} = 8\% \)

Решая уравнение, получаем \( x = 1,78 \, \text{г} \).

Взвесьте 1,78 г NaCl, добавьте к раствору 2 и тщательно перемешайте стеклянной палочкой до полного растворения соли.

Таким образом, с помощью математических расчётов можно приготовить раствор с заданной концентрацией, а затем изменять его концентрацию — разбавлять путём добавления воды или увеличивать концентрацию, добавляя дополнительное количество вещества.

Вариант 2

Цель работы:
Подготовка трёх растворов с заданной концентрацией путём растворения твёрдого вещества в воде, разбавления готового раствора и добавления твёрдого вещества к уже имеющемуся раствору.

Растворяемое вещество:
Хлорид натрия (NaCl).

Приготовление раствора 1:

Масса раствора 1: \( m(\text{раствора 1}) = 30 \, \text{г} \)

Массовая доля NaCl в растворе 1: \( \omega(\text{NaCl в растворе 1}) = 20\% \)

Масса NaCl в растворе 1:
\( m(\text{NaCl в растворе 1}) = m(\text{раствора 1}) \cdot \frac{\omega(\text{NaCl в растворе 1})}{100\%} = 30 \cdot 0,2 = 6 \, \text{г} \)

Масса воды в растворе 1:
\( m(\text{Н}_2\text{О в растворе 1}) = m(\text{раствора 1}) — m(\text{NaCl в растворе 1}) =\)
\(= 30 — 6 = 24 \, \text{г} \)

Так как плотность воды равна 1 г/мл, то 24 г воды соответствует 24 мл воды.

Взвесьте 6 г NaCl и поместите его в химический стакан. С помощью мерного цилиндра отмерьте 24 мл воды и добавьте её к соли, предварительно помещённой в химический стакан. Перемешивайте содержимое до полного растворения NaCl в воде.

Приготовление раствора 2:

Масса NaCl в растворе 2: \( m(\text{NaCl в растворе 2}) = 6 \, \text{г} \)

Массовая доля NaCl в растворе 2: \( \omega(\text{NaCl в растворе 2}) = 8\% \)

Масса раствора 2:
\( m(\text{раствора 2}) = \frac{m(\text{NaCl в растворе 2}) \cdot 100\%}{\omega(\text{NaCl в растворе 2})} = \frac{6}{0,08} = 75 \, \text{г} \)

Масса воды, добавляемой к раствору 1:
\( m(\text{Н}_2\text{О, добавляемой к раствору 1}) = m(\text{раствора 2}) — m(\text{раствора 1}) =\)
\(= 75 — 30 = 45 \, \text{г} \)

Отмерьте с помощью мерного цилиндра 45 мл воды и добавьте её к раствору 1.

Приготовление раствора 3:

Массовая доля NaCl в растворе 3: \( \omega(\text{NaCl в растворе 3}) = 12\% \)

Масса NaCl в растворе 2: \( m(\text{NaCl в растворе 2}) = 6 \, \text{г} \)

Масса раствора 2: \( m(\text{раствора 2}) = 75 \, \text{г} \)

Предположим, что добавлено \( x \, \text{г} \) NaCl. Тогда новая массовая доля NaCl рассчитывается по формуле:
\( \omega(\text{NaCl в растворе 3}) = \frac{(6 + x) \cdot 100\%}{(75 + x)} = 12\% \).

Решая уравнение, находим \( x = 3,41 \, \text{г} \).

Взвесьте 3,41 г NaCl, добавьте к раствору 2 и перемешайте содержимое стеклянной палочкой до полного растворения соли.

Вывод:
С помощью расчётов можно приготовить раствор с заданной концентрацией. При этом возможно как разбавление раствора (добавлением воды), так и увеличение его концентрации (вводом дополнительного количества растворяемого вещества).

Вариант 3

Цель работы:
Подготовка трёх растворов с заданной концентрацией посредством растворения твёрдого вещества в воде, разбавления готового раствора и добавления твёрдого вещества к уже существующему раствору.

Растворяемое вещество: карбонат натрия (Na₂CO₃).

Приготовление раствора 1:

Масса раствора 1: \( m(\text{раствора 1}) = 70 \, \text{г} \)

Массовая доля Na₂CO₃ в растворе 1: \( \omega(\text{Na₂CO₃ в растворе 1}) = 5\% \)

Масса Na₂CO₃ в растворе 1:
\( m(\text{Na₂CO₃ в растворе 1}) = m(\text{раствора 1}) \cdot \frac{\omega(\text{Na₂CO₃ в растворе 1})}{100\%} =\)
\(= 70 \cdot 0,05 = 3,5 \, \text{г} \)

Масса воды в растворе 1:
\( m(\text{H}_2\text{O в растворе 1}) = m(\text{раствора 1}) — m(\text{Na₂CO₃ в растворе 1}) =\)
\(= 70 — 3,5 = 66,5 \, \text{г} \)

Так как плотность воды составляет 1 г/мл, то 66,5 г воды соответствует 66,5 мл воды.

Взвесьте 3,5 г Na₂CO₃ и поместите его в химический стакан. Отмерьте с помощью мерного цилиндра 66,5 мл воды и добавьте её к соли в стакане. Перемешивайте содержимое до полного растворения вещества.

Приготовление раствора 2:

Масса Na₂CO₃ в растворе 2: \( m(\text{Na₂CO₃ в растворе 2}) = 3,5 \, \text{г} \)

Массовая доля Na₂CO₃ в растворе 2: \( \omega(\text{Na₂CO₃ в растворе 2}) = 4\% \)

Масса раствора 2:
\( m(\text{раствора 2}) = \frac{m(\text{Na₂CO₃ в растворе 2}) \cdot 100\%}{\omega(\text{Na₂CO₃ в растворе 2})} = \frac{3,5}{0,04} = 87,5 \, \text{г} \)

Масса воды, добавляемой к раствору 1:
\( m(\text{H}_2\text{O, добавляемой к раствору 1}) = m(\text{раствора 2}) — m(\text{раствора 1}) =\)
\(= 87,5 — 70 = 17,5 \, \text{г} \)

С помощью мерного цилиндра отмерьте 17,5 мл воды и добавьте её к раствору 1.

Приготовление раствора 3

Массовая доля Na₂CO₃ в растворе 3: \( \omega(\text{Na₂CO₃ в растворе 3}) = 6\% \)

Масса Na₂CO₃ в растворе 2: \( m(\text{Na₂CO₃ в растворе 2}) = 3,5 \, \text{г} \)

Масса раствора 2: \( m(\text{раствора 2}) = 87,5 \, \text{г} \)

Предположим, что добавлено \( x \, \text{г} \) Na₂CO₃. Тогда новая массовая доля карбоната натрия рассчитывается по формуле:
\( \omega(\text{Na₂CO₃ в растворе 3}) = \frac{(3,5 + x) \cdot 100\%}{(87,5 + x)} = 6\% \).

Решив уравнение, получаем \( x = 1,86 \, \text{г} \).

Взвесьте 1,86 г карбоната натрия и добавьте его к раствору 2. Тщательно перемешайте содержимое стеклянной палочкой до полного растворения вещества.

Таким образом, с помощью математических расчётов можно получить раствор с необходимой концентрацией. Впоследствии из этого раствора можно приготовить более разбавленные (путём добавления воды) или более концентрированные (путём растворения дополнительного количества вещества) растворы.

Вариант 4

Цель работы:
Подготовка трёх растворов с заданной концентрацией путём растворения твёрдого вещества в воде, разбавления раствора и добавления твёрдого вещества к уже существующему раствору.

Растворяемое вещество:
Карбонат натрия (\( \text{Na}_2\text{CO}_3 \)).

Приготовление раствора 1:

Масса раствора 1: \( m(\text{раствора 1}) = 80 \, \text{г} \)

Массовая доля карбоната натрия в растворе 1: \( \omega(\text{Na}_2\text{CO}_3 \, \text{в растворе 1}) = 8\% \)

Масса \( \text{Na}_2\text{CO}_3 \) в растворе 1:
\( m(\text{Na}_2\text{CO}_3 \, \text{в растворе 1}) = m(\text{раствора 1}) \cdot \frac{\omega(\text{Na}_2\text{CO}_3)}{100\%} = 80 \cdot 0,08 = 6,4 \, \text{г} \)

Масса воды в растворе 1:
\( m(\text{H}_2\text{O в растворе 1}) = m(\text{раствора 1}) — m(\text{Na}_2\text{CO}_3) = 80 — 6,4 = 73,6 \, \text{г} \)

Так как плотность воды составляет 1 г/мл, то 73,6 г воды соответствует 73,6 мл воды.

Взвесьте 6,4 г карбоната натрия и поместите его в химический стакан. С помощью мерного цилиндра отмерьте 73,6 мл воды и добавьте её к соли. Перемешивайте содержимое стакана до полного растворения вещества.

Приготовление раствора 2

Масса \( \text{Na}_2\text{CO}_3 \) в растворе 2: \( m(\text{Na}_2\text{CO}_3 \, \text{в растворе 2}) = 6,4 \, \text{г} \)

Массовая доля \( \text{Na}_2\text{CO}_3 \) в растворе 2: \( \omega(\text{Na}_2\text{CO}_3 \, \text{в растворе 2}) = 6\% \)

Масса раствора 2:
\( m(\text{раствора 2}) = \frac{m(\text{Na}_2\text{CO}_3) \cdot 100\%}{\omega(\text{Na}_2\text{CO}_3)} = \frac{6,4}{0,06} = 106,7 \, \text{г} \)

Масса воды, добавляемой к раствору 1:
\( m(\text{H}_2\text{O, добавленной к раствору 1}) = m(\text{раствора 2}) — m(\text{раствора 1}) =\)
\(= 106,7 — 80 = 26,7 \, \text{г} \)

С помощью мерного цилиндра отмерьте 26,7 мл воды и добавьте её к раствору 1.

Приготовление раствора 3

Массовая доля \( \text{Na}_2\text{CO}_3 \) в растворе 3: \( \omega(\text{Na}_2\text{CO}_3 \, \text{в растворе 3}) = 10\% \)

Масса \( \text{Na}_2\text{CO}_3 \) в растворе 2: \( m(\text{Na}_2\text{CO}_3 \, \text{в растворе 2}) = 6,4 \, \text{г} \)

Масса раствора 2: \( m(\text{раствора 2}) = 106,7 \, \text{г} \)

Предположим, что добавлено \( x \, \text{г} \) \( \text{Na}_2\text{CO}_3 \). Тогда новая массовая доля рассчитывается по формуле:
\( \omega(\text{Na}_2\text{CO}_3) = \frac{(6,4 + x) \cdot 100\%}{106,7 + x} = 10\% \).

Решив уравнение, получаем \( x = 4,74 \, \text{г} \).

Взвесьте 4,74 г карбоната натрия и добавьте его к раствору 2. Перемешайте содержимое стеклянной палочкой до полного растворения вещества.

Таким образом, используя расчёты, можно приготовить раствор с заданной концентрацией. Из него легко получить более разбавленный раствор (за счет добавления воды) или более концентрированный (путем растворения дополнительного количества вещества).

Вариант 1

Цель работы:
Наша цель — приготовить три раствора с разными концентрациями NaCl (хлорида натрия), используя разные методы: растворение твёрдого вещества в воде, разбавление раствора и добавление вещества для увеличения концентрации.

Растворяемое вещество в данном случае — это хлорид натрия (NaCl).

Приготовление раствора 1

Исходные данные:
Масса раствора 1: 50 г.
Массовая доля NaCl в растворе 1: 10%.

Задача: Мы хотим приготовить 50 г раствора, в котором NaCl будет составлять 10% от общей массы раствора. Это означает, что из 50 г раствора 10% (или 5 г) составит соль, а остальная часть — вода.

Шаг 1: Расчёт массы NaCl в растворе 1

Массовая доля вещества в растворе — это отношение массы вещества (NaCl) к общей массе раствора, выраженное в процентах. Формула для расчёта массы вещества в растворе выглядит так:

\(
m(\text{NaCl в растворе 1}) = m(\text{раствора 1}) \times \frac{\omega(\text{NaCl в растворе 1})}{100\%}
\)

Здесь:

\(m(\text{раствора 1}) = 50 \, \text{г}\) — масса раствора, который мы хотим получить,
\(\omega(\text{NaCl в растворе 1}) = 10\%\) — массовая доля NaCl в растворе 1, то есть 10% от массы раствора составляют NaCl.

Теперь подставим эти значения в формулу:

\(
m(\text{NaCl в растворе 1}) = 50 \times \frac{10}{100} = 5 \, \text{г}.
\)

Пояснение: Для того чтобы в 50 г раствора содержалось 10% NaCl, нужно взять 5 г NaCl.

Шаг 2: Расчёт массы воды в растворе 1

Масса воды в растворе вычисляется как разница между общей массой раствора и массой NaCl. Формула для вычисления массы воды:

\(
m(\text{H}_2\text{O в растворе 1}) = m(\text{раствора 1}) — m(\text{NaCl в растворе 1})
\)

Подставляем значения:

\(
m(\text{H}_2\text{O в растворе 1}) = 50 — 5 = 45 \, \text{г}.
\)

Пояснение: Если в растворе 50 г, из которых 5 г составляют NaCl, то оставшиеся 45 г составляют воду.

Шаг 3: Расчёт объёма воды для раствора 1

Плотность воды составляет 1 г/мл. Это означает, что 1 г воды занимает объём 1 мл. Следовательно, объём воды для раствора 1 вычисляется как:

\(
V(\text{H}_2\text{O в растворе 1}) = 45 \, \text{мл}.
\)

Пояснение: Вода имеет плотность 1 г/мл, поэтому 45 г воды соответствует 45 мл воды.

Шаг 4: Приготовление раствора 1

1. Взвесьте 5 г NaCl и поместите его в химический стакан.
2. С помощью мерного цилиндра отмерьте 45 мл воды.
3. Добавьте воду к NaCl и тщательно перемешайте содержимое до полного растворения соли в воде.

Приготовление раствора 2

Исходные данные:
Масса NaCl в растворе 2: 5 г (так как масса NaCl из раствора 1 не изменяется),
Массовая доля NaCl в растворе 2: 6%.

Задача: Нам нужно разбавить раствор 1, чтобы массовая доля NaCl в новом растворе стала 6%, а масса NaCl осталась прежней — 5 г.

Шаг 1: Расчёт массы раствора 2

Для вычисления массы раствора 2 используем формулу для массовой доли вещества:

\(
m(\text{раствора 2}) = \frac{m(\text{NaCl в растворе 2}) \cdot 100\%}{\omega(\text{NaCl в растворе 2})}
\)

Масса NaCl в растворе 2 = 5 г,
Массовая доля NaCl в растворе 2 = 6%.

Подставляем в формулу:

\(
m(\text{раствора 2}) = \frac{5 \cdot 100}{6} = 83,33 \, \text{г}.
\)

Пояснение: Чтобы массовая доля NaCl в растворе 2 была 6%, раствор 2 должен иметь массу 83,33 г. Однако мы округляем это значение до 83 г, чтобы упростить расчёты.

Шаг 2: Расчёт массы воды, добавляемой к раствору 1

Чтобы получить раствор 2, нужно добавить воду. Масса добавляемой воды рассчитывается как разница между массой раствора 2 и массой раствора 1:

\(
m(\text{H}_2\text{O, добавляемой к раствору 1}) = m(\text{раствора 2}) — m(\text{раствора 1}) =\)
\(= 83 — 50 = 33 \, \text{г}.
\)

Пояснение: Чтобы масса раствора увеличилась с 50 г до 83 г, нам нужно добавить 33 г воды. Поскольку плотность воды составляет 1 г/мл, это эквивалентно 33 мл воды.

Шаг 3: Приготовление раствора 2

1. С помощью мерного цилиндра отмерьте 33 мл воды.
2. Добавьте воду к раствору 1 и тщательно перемешайте.

Приготовление раствора 3

Исходные данные:
Масса NaCl в растворе 2: 5 г,
Масса раствора 2: 83 г (с округлением),
Массовая доля NaCl в растворе 3: 8%.

Задача: Теперь нам нужно увеличить концентрацию NaCl в растворе 2 до 8%. Для этого нужно добавить NaCl в раствор 2.

Шаг 1: Расчёт массы NaCl, которую нужно добавить к раствору 2

Для увеличения концентрации NaCl до 8%, нужно решить уравнение для массовой доли NaCl в растворе 3:

\(
\omega(\text{NaCl в растворе 3}) = \frac{(5 + x) \cdot 100\%}{(83 + x)} = 8\%,
\)

где:

\(5\) — масса NaCl в растворе 2,
\(x\) — масса добавляемого NaCl,
\(83\) — масса раствора 2.

Решаем это уравнение:

\(
\frac{(5 + x) \cdot 100}{83 + x} = 8,
\)

умножаем обе части на \(83 + x\):

\(
(5 + x) \cdot 100 = 8 \cdot (83 + x),
\)

\(
500 + 100x = 664 + 8x,
\)

\(
100x — 8x = 664 — 500,
\)

\(
92x = 164,
\)

\(
x = \frac{164}{92} = 1,78 \, \text{г}.
\)

Пояснение: Чтобы массовая доля NaCl в растворе 3 была 8%, необходимо добавить 1,78 г NaCl.

Шаг 2: Приготовление раствора 3

1. Взвесьте 1,78 г NaCl.
2. Добавьте эту массу NaCl к раствору 2.
3. Перемешайте содержимое до полного растворения соли.

Вывод:

В результате выполнения работы мы подготовили три раствора с разной концентрацией NaCl. Мы использовали математические расчёты для того, чтобы точно рассчитать, сколько вещества и воды необходимо для получения растворов с требуемыми концентрациями. В процессе мы применяли принципы работы с массовой долей вещества и объёмом воды, а также использовали округление, чтобы упростить расчёты.

Вариант 2

Цель работы — приготовление трёх растворов заданной концентрации путём растворения твёрдого вещества в воде, разбавления раствора и добавления твёрдого вещества в уже имеющийся раствор.

Исходные данные:
Растворяемое вещество: хлорид натрия (NaCl).

Раствор 1:
Масса раствора: 30 г.
Массовая доля NaCl: 20%.

Раствор 2:
Массовая доля NaCl: 8%.

Раствор 3:
Массовая доля NaCl: 12%.

Приготовление раствора 1:

Шаг 1: Расчёт массы NaCl в растворе 1

Чтобы узнать, сколько NaCl нужно для раствора 1, используем формулу для массы вещества в растворе:

\(
m(\text{NaCl в растворе 1}) = m(\text{раствора 1}) \times \frac{\omega(\text{NaCl в растворе 1})}{100\%}
\)

где:

\(m(\text{раствора 1}) = 30 \, \text{г}\) — масса раствора 1,
\(\omega(\text{NaCl в растворе 1}) = 20\%\) — массовая доля NaCl в растворе 1.

Подставляем данные в формулу:

\(
m(\text{NaCl в растворе 1}) = 30 \times \frac{20}{100} = 6 \, \text{г}.
\)

Пояснение: Чтобы в 30 г раствора содержалось 20% NaCl, нужно 6 г NaCl.

Шаг 2: Расчёт массы воды в растворе 1

Для того, чтобы определить, сколько воды нам нужно, вычислим массу воды в растворе 1:

\(
m(\text{H}_2\text{O в растворе 1}) = m(\text{раствора 1}) — m(\text{NaCl в растворе 1}) =\)
\(= 30 — 6 = 24 \, \text{г}.
\)

Это означает, что в растворе 1 содержится 24 г воды.

Шаг 3: Расчёт объёма воды для раствора 1

Плотность воды равна 1 г/мл, что означает, что 1 г воды занимает объём 1 мл. Следовательно, объём воды, который мы будем использовать для приготовления раствора 1, равен её массе в миллилитрах:

\(
V(\text{H}_2\text{O в растворе 1}) = 24 \, \text{мл}.
\)

Пояснение: Поскольку плотность воды равна 1 г/мл, то 24 г воды — это 24 мл.

Шаг 4: Приготовление раствора 1

1. Взвесьте 6 г NaCl.
2. Поместите NaCl в химический стакан.
3. С помощью мерного цилиндра отмерьте 24 мл воды.
4. Добавьте воду к NaCl и перемешайте содержимое стакана до полного растворения соли.

Приготовление раствора 2:

Теперь, когда мы приготовили раствор 1, необходимо уменьшить концентрацию NaCl до 8% для раствора 2. Мы будем добавлять воду, чтобы разбавить раствор.

Шаг 1: Расчёт массы раствора 2

Чтобы узнать массу раствора 2, используем формулу для массы раствора при известной массовой доле NaCl:

\(
m(\text{раствора 2}) = \frac{m(\text{NaCl в растворе 2}) \cdot 100\%}{\omega(\text{NaCl в растворе 2})}
\)

где:

\(m(\text{NaCl в растворе 2}) = 6 \, \text{г}\) — масса NaCl, которая осталась в растворе 2 (она не изменяется),
\(\omega(\text{NaCl в растворе 2}) = 8\%\) — массовая доля NaCl в растворе 2.

Подставляем данные в формулу:

\(
m(\text{раствора 2}) = \frac{6 \cdot 100}{8} = 75 \, \text{г}.
\)

Пояснение: Масса раствора 2 должна составить 75 г, чтобы в нём содержалось 8% NaCl, если в растворе 2 осталось 6 г NaCl.

Шаг 2: Расчёт массы воды, добавляемой к раствору 1

Теперь, чтобы получить раствор 2, нужно добавить воду. Масса добавляемой воды рассчитывается как разница между массой раствора 2 и массой раствора 1:

\(
m(\text{H}_2\text{O, добавляемой к раствору 1}) = m(\text{раствора 2}) — m(\text{раствора 1}) =\)
\(= 75 — 30 = 45 \, \text{г}.
\)

Пояснение: Для того, чтобы из 30 г раствора 1 получить 75 г раствора 2, нужно добавить 45 г воды (или 45 мл, так как плотность воды равна 1 г/мл).

Шаг 3: Приготовление раствора 2

1. Отмерьте 45 мл воды с помощью мерного цилиндра.
2. Добавьте воду к раствору 1 и тщательно перемешайте.

Приготовление раствора 3:

Теперь нам нужно увеличить концентрацию NaCl до 12% для раствора 3, добавив NaCl в раствор 2.

Шаг 1: Расчёт массы NaCl, которую нужно добавить к раствору 2

Для того чтобы получить раствор 3 с концентрацией 12%, мы используем формулу массовой доли:

\(
\omega(\text{NaCl в растворе 3}) = \frac{(6 + x) \cdot 100\%}{(75 + x)} = 12\%,
\)

где:

\(6\) — масса NaCl в растворе 2 (из предыдущих шагов),
\(x\) — масса NaCl, которую нужно добавить,
\(75\) — масса раствора 2 (после разбавления).

Решаем это уравнение:

\(
\frac{(6 + x) \cdot 100}{75 + x} = 12.
\)

Умножаем обе части на \(75 + x\):

\(
(6 + x) \cdot 100 = 12 \cdot (75 + x),
\)

\(
600 + 100x = 900 + 12x,
\)

\(
100x — 12x = 900 — 600,
\)

\(
88x = 300,
\)

\(
x = \frac{300}{88} \approx 3,41 \, \text{г}.
\)

Пояснение: Для того чтобы получить раствор с массовой долей NaCl 12%, нужно добавить примерно 3,41 г NaCl.

Шаг 2: Приготовление раствора 3

1. Взвесьте 3,41 г NaCl.
2. Добавьте эту массу NaCl в раствор 2.
3. Перемешайте содержимое до полного растворения соли.

Вывод:

В результате выполнения работы мы приготовили три раствора с различными концентрациями NaCl: 20% (раствор 1), 8% (раствор 2) и 12% (раствор 3). Мы использовали математические расчёты для определения необходимой массы вещества и воды, чтобы достичь нужной концентрации. В процессе работы был использован метод разбавления раствора (путём добавления воды) и метод увеличения концентрации (путём добавления NaCl).

Вариант 3

Цель работы:
Подготовка трёх растворов с заданной концентрацией путём растворения твёрдого вещества в воде, разбавления готового раствора и добавления твёрдого вещества к уже существующему раствору.

Растворяемое вещество:
В этом варианте работы растворяемым веществом является карбонат натрия (Na₂CO₃).

Приготовление раствора 1

Дано:
Масса раствора 1: \(m(\text{раствора 1}) = 70 \, \text{г}\)
Массовая доля Na₂CO₃ в растворе 1: \(\omega(\text{Na₂CO₃ в растворе 1}) = 5\%\)

Задача: Нам нужно приготовить раствор, в котором 5% массы составит карбонат натрия (Na₂CO₃). Для этого нужно рассчитать массу Na₂CO₃, которая будет растворена в 70 г раствора, и вычислить количество воды.

Шаг 1: Расчёт массы Na₂CO₃ в растворе 1

Масса Na₂CO₃ в растворе рассчитывается по формуле:

\(
m(\text{Na₂CO₃ в растворе 1}) = m(\text{раствора 1}) \cdot \frac{\omega(\text{Na₂CO₃ в растворе 1})}{100\%}
\)

\(m(\text{раствора 1}) = 70 \, \text{г}\) — масса раствора 1,
\(\omega(\text{Na₂CO₃ в растворе 1}) = 5\%\) — массовая доля Na₂CO₃ в растворе.

Подставляем данные в формулу:

\(
m(\text{Na₂CO₃ в растворе 1}) = 70 \times \frac{5}{100} = 3,5 \, \text{г}.
\)

Пояснение: Чтобы получить раствор массой 70 г с 5% Na₂CO₃, в этом растворе должно быть 3,5 г Na₂CO₃.

Шаг 2: Расчёт массы воды в растворе 1

Теперь вычислим массу воды, которая будет в растворе 1. Масса воды равна разнице между общей массой раствора и массой Na₂CO₃:

\(
m(\text{H}_2\text{O в растворе 1}) = m(\text{раствора 1}) — m(\text{Na₂CO₃ в растворе 1}) =\)
\(= 70 — 3,5 = 66,5 \, \text{г}.
\)

Пояснение: В растворе 70 г, из которых 3,5 г — это Na₂CO₃, следовательно, остальная масса (66,5 г) — это вода.

Шаг 3: Расчёт объёма воды для раствора 1

Плотность воды равна 1 г/мл, что означает, что 1 г воды занимает объём 1 мл. Следовательно, объём воды для раствора можно найти, принимая, что 1 г воды = 1 мл:

\(
V(\text{H}_2\text{O в растворе 1}) = 66,5 \, \text{мл}.
\)

Пояснение: 66,5 г воды эквивалентно 66,5 мл, так как плотность воды составляет 1 г/мл.

Шаг 4: Приготовление раствора 1

1. Взвесьте 3,5 г Na₂CO₃ и поместите его в химический стакан.
2. С помощью мерного цилиндра отмерьте 66,5 мл воды.
3. Добавьте воду к Na₂CO₃ и тщательно перемешайте до полного растворения вещества.

Приготовление раствора 2

Дано:
Масса Na₂CO₃ в растворе 2: \(m(\text{Na₂CO₃ в растворе 2}) = 3,5 \, \text{г}\) (масса Na₂CO₃ остаётся неизменной, так как мы просто разбавляем раствор),
Массовая доля Na₂CO₃ в растворе 2: \(\omega(\text{Na₂CO₃ в растворе 2}) = 4\%\)

Задача: Для того чтобы получить раствор с концентрацией 4%, нужно добавить воду в раствор 1. Рассчитаем, сколько воды нужно добавить, чтобы концентрация уменьшилась до 4%.

Шаг 1: Расчёт массы раствора 2

Масса раствора 2 рассчитывается с использованием массовой доли Na₂CO₃:

\(
m(\text{раствора 2}) = \frac{m(\text{Na₂CO₃ в растворе 2}) \cdot 100\%}{\omega(\text{Na₂CO₃ в растворе 2})}
\)

Подставляем данные:

\(
m(\text{раствора 2}) = \frac{3,5 \cdot 100}{4} = 87,5 \, \text{г}.
\)

Пояснение: Чтобы в 87,5 г раствора содержалось 4% Na₂CO₃, масса раствора должна быть равна 87,5 г.

Шаг 2: Расчёт массы воды, добавляемой к раствору 1

Масса воды, которую нужно добавить к раствору 1, вычисляется как разница между массой раствора 2 и массой раствора 1:

\(
m(\text{H}_2\text{O, добавляемой к раствору 1}) = m(\text{раствора 2}) — m(\text{раствора 1}) =\)
\(= 87,5 — 70 = 17,5 \, \text{г}.
\)

Пояснение: Для того чтобы из 70 г раствора 1 получить 87,5 г раствора 2, необходимо добавить 17,5 г воды, что эквивалентно 17,5 мл (поскольку плотность воды = 1 г/мл).

Шаг 3: Приготовление раствора 2

1. С помощью мерного цилиндра отмерьте 17,5 мл воды.
2. Добавьте воду в раствор 1 и тщательно перемешайте.

Приготовление раствора 3

Дано:
Масса Na₂CO₃ в растворе 2: \(m(\text{Na₂CO₃ в растворе 2}) = 3,5 \, \text{г}\),
Масса раствора 2: \(m(\text{раствора 2}) = 87,5 \, \text{г}\),
Массовая доля Na₂CO₃ в растворе 3: \(\omega(\text{Na₂CO₃ в растворе 3}) = 6\%\).

Задача: Для того чтобы концентрация Na₂CO₃ в растворе увеличилась до 6%, необходимо добавить Na₂CO₃ в раствор 2. Рассчитаем, сколько Na₂CO₃ нужно добавить.

Шаг 1: Расчёт массы Na₂CO₃, которую нужно добавить

Чтобы достичь 6% концентрации, нужно решить уравнение для массовой доли Na₂CO₃ в растворе 3:

\(
\omega(\text{Na₂CO₃ в растворе 3}) = \frac{(3,5 + x) \cdot 100\%}{(87,5 + x)} = 6\%
\)

где:

\(3,5\) г — масса Na₂CO₃ в растворе 2,
\(x\) — масса Na₂CO₃, которую нужно добавить.

Решаем уравнение:

\(
\frac{(3,5 + x) \cdot 100}{87,5 + x} = 6
\)

Умножаем обе части на \(87,5 + x\):

\(
(3,5 + x) \cdot 100 = 6 \cdot (87,5 + x),
\)

\(
350 + 100x = 525 + 6x,
\)

\(
100x — 6x = 525 — 350,
\)

\(
94x = 175,
\)

\(
x = \frac{175}{94} \approx 1,86 \, \text{г}.
\)

Пояснение: Для того чтобы концентрация Na₂CO₃ в растворе 3 стала 6%, необходимо добавить 1,86 г Na₂CO₃.

Шаг 2: Приготовление раствора 3

1. Взвесьте 1,86 г Na₂CO₃.
2. Добавьте эту массу Na₂CO₃ в раствор 2.
3. Перемешайте содержимое до полного растворения соли.

Вывод:

С помощью математических расчётов мы подготовили три раствора с различными концентрациями Na₂CO₃: 5% (раствор 1), 4% (раствор 2) и 6% (раствор 3). Для этого использовались формулы для расчёта массы вещества и объёма воды, а также методы разбавления раствора (путём добавления воды) и увеличения концентрации (путём добавления вещества).

Вариант 4

Цель работы:
Приготовление трёх растворов с заданной концентрацией путём растворения твёрдого вещества в воде, разбавления раствора и добавления твёрдого вещества к уже имеющемуся раствору.

Растворяемое вещество: карбонат натрия (Na₂CO₃).

Приготовление раствора 1

Дано:
Масса раствора 1: \(m(\text{раствора 1}) = 80 \, \text{г}\)
Массовая доля карбоната натрия в растворе 1: \(\omega(\text{Na₂CO₃ в растворе 1}) = 8\%\)

Задача:
Нам нужно приготовить раствор массой 80 г, в котором 8% составляют части карбоната натрия. Необходимо рассчитать массу Na₂CO₃ и воды, которая потребуется для приготовления раствора, а также объём воды, учитывая, что плотность воды равна 1 г/мл.

Шаг 1: Расчёт массы Na₂CO₃ в растворе 1

Масса Na₂CO₃ в растворе рассчитывается по формуле:

\(
m(\text{Na₂CO₃ в растворе 1}) = m(\text{раствора 1}) \cdot \frac{\omega(\text{Na₂CO₃})}{100\%}
\)

Масса раствора 1 (\(m(\text{раствора 1})\)) = 80 г
Массовая доля Na₂CO₃ (\(\omega(\text{Na₂CO₃})\)) = 8%

Подставим значения в формулу:

\(
m(\text{Na₂CO₃ в растворе 1}) = 80 \times \frac{8}{100} = 6,4 \, \text{г}
\)

Пояснение: В 80 г раствора 8% составляет Na₂CO₃, то есть 6,4 г Na₂CO₃.

Шаг 2: Расчёт массы воды в растворе 1

Теперь, зная массу Na₂CO₃, рассчитаем массу воды, которая будет в растворе. Масса воды в растворе равна разнице между общей массой раствора и массой Na₂CO₃:

\(
m(\text{H}_2\text{O в растворе 1}) = m(\text{раствора 1}) — m(\text{Na₂CO₃ в растворе 1})
\)

\(
m(\text{H}_2\text{O в растворе 1}) = 80 — 6,4 = 73,6 \, \text{г}
\)

Пояснение: В растворе 80 г, из которых 6,4 г — это Na₂CO₃, оставшиеся 73,6 г — это вода.

Шаг 3: Расчёт объёма воды для раствора 1

Плотность воды равна 1 г/мл, что означает, что 1 г воды занимает объём 1 мл. Следовательно, объём воды для раствора 1 будет равен её массе в миллитрах:

\(
V(\text{H}_2\text{O в растворе 1}) = 73,6 \, \text{мл}
\)

Пояснение: Поскольку плотность воды составляет 1 г/мл, то 73,6 г воды — это 73,6 мл.

Шаг 4: Приготовление раствора 1

1. Взвесьте 6,4 г Na₂CO₃ и поместите его в химический стакан.
2. С помощью мерного цилиндра отмерьте 73,6 мл воды.
3. Добавьте воду к Na₂CO₃ и тщательно перемешайте до полного растворения вещества.

Приготовление раствора 2

Дано:
Масса Na₂CO₃ в растворе 2: \(m(\text{Na₂CO₃ в растворе 2}) = 6,4 \, \text{г}\) (масса Na₂CO₃ остаётся неизменной, так как раствор 2 — это разбавленный раствор 1).
Массовая доля Na₂CO₃ в растворе 2: \(\omega(\text{Na₂CO₃ в растворе 2}) = 6\%\)

Задача:
Для того чтобы уменьшить концентрацию Na₂CO₃ до 6%, нужно добавить воду. Рассчитаем массу раствора 2 и количество воды, которую необходимо добавить.

Шаг 1: Расчёт массы раствора 2

Масса раствора 2 рассчитывается с использованием массовой доли Na₂CO₃:

\(
m(\text{раствора 2}) = \frac{m(\text{Na₂CO₃ в растворе 2}) \cdot 100\%}{\omega(\text{Na₂CO₃ в растворе 2})}
\)

Масса Na₂CO₃ в растворе 2 = 6,4 г
Массовая доля Na₂CO₃ в растворе 2 = 6%

Подставляем в формулу:

\(
m(\text{раствора 2}) = \frac{6,4 \cdot 100}{6} = 106,7 \, \text{г}
\)

Пояснение: Масса раствора 2 должна составить 106,7 г, чтобы при 6% Na₂CO₃ в нём содержалось 6,4 г Na₂CO₃.

Шаг 2: Расчёт массы воды, добавляемой к раствору 1

Чтобы получить раствор 2, нужно добавить воду. Масса воды, которую необходимо добавить, рассчитывается как разница между массой раствора 2 и массой раствора 1:

\(
m(\text{H}_2\text{O, добавляемой к раствору 1}) = m(\text{раствора 2}) — m(\text{раствора 1}) =\)
\(= 106,7 — 80 = 26,7 \, \text{г}
\)

Пояснение: Чтобы масса раствора увеличилась с 80 г до 106,7 г, необходимо добавить 26,7 г воды, что эквивалентно 26,7 мл, так как плотность воды составляет 1 г/мл.

Шаг 3: Приготовление раствора 2

1. С помощью мерного цилиндра отмерьте 26,7 мл воды.
2. Добавьте воду в раствор 1 и тщательно перемешайте.

Приготовление раствора 3

Дано:
Масса Na₂CO₃ в растворе 2: \(m(\text{Na₂CO₃ в растворе 2}) = 6,4 \, \text{г}\)
Масса раствора 2: \(m(\text{раствора 2}) = 106,7 \, \text{г}\)
Массовая доля Na₂CO₃ в растворе 3: \(\omega(\text{Na₂CO₃ в растворе 3}) = 10\%\)

Задача:
Для того чтобы увеличить концентрацию Na₂CO₃ в растворе до 10%, необходимо добавить Na₂CO₃ в раствор 2.

Шаг 1: Расчёт массы Na₂CO₃, которую нужно добавить к раствору 2

Чтобы достичь концентрации Na₂CO₃ в растворе 3 на уровне 10%, используем формулу для массовой доли Na₂CO₃ в растворе 3:

\(
\omega(\text{Na₂CO₃ в растворе 3}) = \frac{(6,4 + x) \cdot 100\%}{(106,7 + x)} = 10\%
\)

где:

6,4 г — масса Na₂CO₃ в растворе 2,
\(x\) — масса Na₂CO₃, которую нужно добавить,
106,7 г — масса раствора 2.

Решаем уравнение:

\(
\frac{(6,4 + x) \cdot 100}{106,7 + x} = 10
\)

Умножаем обе части на \(106,7 + x\):

\(
(6,4 + x) \cdot 100 = 10 \cdot (106,7 + x),
\)

\(
640 + 100x = 1067 + 10x,
\)

\(
100x — 10x = 1067 — 640,
\)

\(
90x = 427,
\)

\(
x = \frac{427}{90} \approx 4,74 \, \text{г}.
\)

Пояснение: Для того чтобы получить раствор с концентрацией Na₂CO₃ 10%, нужно добавить 4,74 г Na₂CO₃.

Шаг 2: Приготовление раствора 3

1. Взвесьте 4,74 г Na₂CO₃.
2. Добавьте эту массу Na₂CO₃ в раствор 2.
3. Перемешайте содержимое до полного растворения вещества.

Вывод:

С помощью математических расчётов мы приготовили три раствора с различными концентрациями Na₂CO₃: 8% (раствор 1), 6% (раствор 2) и 10% (раствор 3). Мы использовали формулы для расчёта массы вещества, объёма воды, а также применяли методы разбавления раствора (добавлением воды) и увеличения концентрации (добавлением Na₂CO₃).