Всероссийская олимпиада школьников по химии 1999-2000 г
Областной этап. Экспериментальный тур.
Десятый класс.

Синтез медного купороса из карбоната меди, содержащего примеси.

Задание 1.

В вашем распоряжении загрязненный примесью песка карбонат меди (3г), 10%-ная серная кислота (плотность 1.065 г/мл), лабораторное оборудование. Составьте план работы, рассчитайте необходимый объем раствора кислоты, теоретический выход медного купороса.

На выполнение этого задания Вам отводится 30-40 минут. Если вы справились с ним раньше - получите у преподавателя задание 2.

" - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Задание 2.

Проведите синтез, учтя следующие замечания:

Внимание! Смешивать вещества нужно осторожно, небольшими порциями - возможно вспенивание.

Выпаривать раствор нужно не досуха (возможно частичное разложение!), а до появления первых кристаллов на поверхности раствора.

Для более полной кристаллизации раствор охладите в снегу. Кристаллы для более полного отделения от маточного раствора фильтруют с отсасыванием на стеклянном фильтре.

Для этого возможно более полно перенесите кристаллы из чашки на фильтр, уплотните, вставьте фильтр в колбу с боковым отростком (колба Бунзена), отсосите. В чашку добавьте 1-2 мл предварительно охлажденной воды, соберите остатки кристаллов, перенесите на кристаллы в фильтре и снова отсосите. Кристаллы вытряхните на лист бумаги и высушите на воздухе.

Полученный продукт взвесьте, рассчитайте его выход в %% от теоретического.

В отчете представьте план, расчеты, описание хода работы. При оценке будет учитываться аккуратность при работе, правильность взвешивания и качество продукта (он должен быть сухой, не прилипать к палочке, без примесей и признаков разложения)

" - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

План работы:

1. Рассчитать объем раствора кислоты
2. Провести реакцию, для чего залить кислоту в колбу и добавить карбонат меди.
3. Отфильтровать раствор от нерастворимых примесей.
4. Упарить раствор в фарфоровой чашке до начала кристаллизации.
5. Провести кристаллизацию, охлаждая чашку в кристаллизаторе со снегом
6. Отделить кристаллы
7. Высушить вещество
8. Взвесить
9. Убрать свое рабочее место
10. Окончательно оформить отчет

Уравнение реакции

H₂SO₄ + CuCO₃ = CuSO₄ + CO₂ ­ + H₂O

n(CuCO₃) = m/M = 3/123.5 = 0.0243 моль; n(H₂SO₄) = n(CuCO₃) = 0.0243 моль;

m(H₂SO₄) = n(H₂SO₄)*M(H₂SO₄) = 0.0243*98 = 2.38 г;

m(H₂SO₄)p = m(H₂SO₄)/w(H₂SO₄) = 2.38/0.1 = 23.8 г; V(H₂SO₄) = 23.8/1.065 = 22.4 мл;

n(CuSO₄) = 0.0243 моль; m(CuSO₄4*5H₂O) = 0.0243*250 = 6.075 г моль; (теоретически)

Оценивание:

План работы 4 баллов. Расчеты 5 баллов. Взвешивание 3 баллов. Качество продукта 5 баллов

Дополнительные баллы участникам, первым закончившим эксперимент, за быстроту аккуратность в работе, при условии правильного выполнения и достаточно полного писания хода работы до 3 баллов

ИТОГО: 20 баллов

При использовании материалов ссылка на сайт обязательна.
© Можаев Г.М.
kontren.narod.ru