Химия: расследуем мир веществ Урок 67 из 67
Дело о соли: что доказывает нейтрализация?
Проверим отчёт по атомам, молям, pH и пределам вывода о чистоте.
Опорная карта
Схема модели
Только бумага, калькулятор и готовые данные. Не пробуйте, не нюхайте, не смешивайте и не нагревайте химикаты; не открывайте бытовые средства и неизвестные ёмкости. Нейтральный pH не доказывает безопасность. Не применяйте учебную нейтрализацию к коже, глазам, разливам или неизвестным смесям.
Ситуация и вопрос
В расчётном дневнике: «20 мл 0,10 моль/л HCl и 20 мл 0,10 моль/л NaOH дали 40 мл воды. pH 7, соль исчезла, пить можно». Какие части записи опираются на модель, а какие не следуют из данных? Это итоговая бумажная задача, не описание выполненного учеником опыта.
Новые слова без пропусков
Отчёт должен различать исходные данные, модель, расчёт и вывод. Здесь дополнительно заданы конечный объём 0,040 л, температура 25 °C, полная реакция без потерь и применимость идеальной разбавленной модели. Молярную массу NaCl для вычисления берём равной 58,5 г/моль. Чистоту и безопасность этими условиями не задавали.
Предскажите
Предскажите остаток реагентов до арифметики, используя одинаковые концентрации, равные объёмы и коэффициенты 1:1. Что останется из Na и Cl? Можно ли заменить слова «нейтральный раствор соли» словами «чистая вода»? Сначала напишите собственный вывод и перечень его ограничений.
Исследуйте или разберите данные
Постройте цепочку: 20 мл → 0,020 л; n(HCl) и n(NaOH); количество NaCl; масса NaCl; формальная концентрация соли при V=0,040 л. Отдельно запишите H₃O⁺ + OH⁻ → 2H₂O и ионы-наблюдатели. Не выводите конечный объём только из начальных: в задаче он специально дан.
| Объект / шаг | Дано / расчёт | Вывод |
|---|---|---|
| 20 mL + 20 mL; 0.10 mol/L | n(NaCl) = 0.0020 mol | m = 0.117 g |
| V = 0.040 L; 25 °C | c(NaCl) = 0.050 mol/L | pH ≈ 7 в модели |
| 20 mL HCl + 18 mL NaOH | избыток кислоты = 0.0002 mol | pH ≈ 2.28 |
Разобранный пример
По 0,0020 моль кислоты и щёлочи расходуются полностью. Образуется 0,0020 моль NaCl, его расчётная масса 0,117 г; c(NaCl)=0,050 моль/л. Na⁺ и Cl⁻ остаются в растворе. pH≈7 следует из выбранной модели при 25 °C, но фактическое измерение не выполнено и примеси не определены.
Где легко ошибиться
Ошибка: использовать pH как меру всего растворённого вещества или как разрешение на питьё. Точный кислотно-основный баланс и безопасность — разные вопросы. Индикатор с широким переходом не доказывает точную эквивалентность молей. Ионное уравнение, расчёт и вывод о составе должны согласовываться, а не подменять друг друга.
Перенос в новый случай
Новый случай: объём щёлочи в исходной карточке оказался 18 мл при той же концентрации; конечный объём дан 0,038 л. Найдите избыток, количество и массу NaCl, приближённый pH при 25 °C. Затем назовите два утверждения о безопасности, которые не стали доказанными после исправления расчёта.
Ответ и проверка памяти
Проверка: NaOH=0,0018 моль, HCl=0,0020; кислотный избыток 0,0002 моль. NaCl=0,0018 моль, масса 0,1053 г; c(H₃O⁺)≈0,00526 моль/л, pH≈2,28. Ни питьё, ни слив не разрешены этим расчётом. Оцените четыре пункта: баланс, единицы, модель, граница вывода; при ошибке вернитесь к уроку 61, 63, 64 или 66.
Задание
В исходном итоговом случае 20+20 мл остаётся ли NaCl? Назовите массу и предел вывода.
Ответы
Показать ответы
Да, 0,0020 моль и 0,117 г по заданной M. pH≈7 относится к модели при 25 °C, а не доказывает чистоту или безопасность.
Когда вернуться
Закройте страницу и через 10 минут воспроизведите карту, определите термины своими словами и решите новый случай. Через сутки и через неделю повторите без подсказки. Если ошибка осталась, вернитесь к разобранному примеру и запишите, какой шаг был пропущен.
Источники и границы
Если вы нашли ошибку или опечатку в тексте статьи, то сообщите нам об этом
Комментарии (0)
Войдите, чтобы оставить комментарий →
Пока нет комментариев. Будьте первым.