Ćwiczenia nr 1: Stechiometria

Ćwiczenia nr 1: Stechiometria
wersja z 6 grudnia 2013
1. Obliczyć masy molowe następujących związków: H2 SO4 , AlPO4 , C6 H12 O6 , C15 H32 O4 .
2. Obliczyć bezwzględną masę cząsteczek: kwasu azotowego(V), octanu sodu, chlorku żelaza(III). Wynik
podać w gramach oraz w tonach.
3. Ile moli chloru i wapnia zawarte jest w 0,543mola chlorku wapnia?
4. Ile atomów siarki znajduje się w 23g tego pierwiastka?
5. Ile atomów wodoru znajduje się w 5g wody?
6. Ile atomów złota zawiera 10cm3 tego metalu (ρ = 19300 kg/m3 )?
7. Obliczyć ilość cząsteczek dwutlenku węgla w puszce piwa o objętości 0,5 litra jeśli wiadomo, że w 100
ml piwa znajduje się, w przeliczeniu na warunki normalne - 5 cm3 CO2 .
8. W reakcji spalania glukozy (C6 H12 O6 ) powstaje tlenek węgla(IV) i woda. Jak będzie wyglądało równanie tej reakcji? Dobrać jego współczynniki.
9. Dobrać współczynniki (uzgodnić strony równania) w następujących przykładach:
H2 S + O2 = SO2 + H2 O
N H3 + O2 = N2 + H2 O
N O2 + H2 = N2 + H2 O
N H3 + O2 = N O + H2 O
H2 SO4 + Al(OH)3 = Al2 (SO4 )3 + H2 O
N H3 + O2 = N O2 + H2 O
K3 P O4 + M gSO4 = M g3 (P O4 )2 + K2 SO4
N2 O + N H3 = N2 + H2 O
10. Ułożyć równania reakcji całkowitego (do dwutlenku węgla i wody) spalania takich związków jak:
C2 H4 , C6 H6 , C4 H10 , C5 H10 , C14 H30 .
11. Uzupełnić równania i dobrać odpowiednie współczynniki stechiometryczne:
?NaOH + FeSO4 = Na2 SO4 + ?
FeCl3 + ?Ca(OH)2 = 3CaCl2 + ?
Al2 (SO4 )3 + ?Ca(OH)2 = 3CaSO4 + ?
?H3 PO4 + ?Ca(OH)2 = Ca(H2 PO4 )2 + ?
12. Dobrać odpowiednie współczynniki stechiometryczne w poniższych reakcjach redoks.
PbS + HNO3 = S + Pb(NO3 )2 + NO + H2 O
KOH + Br2 = KBrO3 + KBr + H2 O
KMnO4 + H2 O2 + H2 SO4 = MnSO4 + O2 +
K2 SO4 + H2 O
HNO2 = HNO3 + NO + H2 O
13. Zapisać równania i uzgodnić następujące reakcje:
2+
Cr2 O2−
+ H+ = Cr3+ + Fe3+ + H2 O
7 + Fe
2−
+
2+
MnO−
+ CO2 + H2 O
4 + C2 O4 + H = Mn
+
−
NH4 + NO2 = N2 + H2 O
−
+
3+
Cr2 O2−
+ I2 + H2 O
7 + I + H = Cr
2−
2−
−
S2 O3 + I2 = S4 O6 + I
fosfor + kwas azotowy(V) + woda = kwas ortofosforowy(V) + tlenek azotu(II)
dwuchromian(VI) potasu + jodek potasu + kwas siarkowy(VI) = siarczan(VI) potasu + siarczan(VI) chromu(III)
+ jod + woda
siarczek miedzi(II) + kwas azotowy(V) = azotan(V) miedzi(II) + kwas siarkowy(VI) + tlenek azotu(IV) +
woda
manganian(VII) potasu + kwas azotowy(III) + kwas siarkowy(VI) = siarczan(VI) manganu(II) + kwas
azotowy(V) + siarczan(VI) potasu + woda
14. Dobrać odpowiednie współczynniki stechiometryczne w poniższych reakcjach redoks.
Ca(OH)2 + Cl2 = Ca(ClO)2 + CaCl2 + H2 O
HClO3 = ClO2 + HClO4 + H2 O
HNO2 = HNO3 + NO + H2 O
NaOH + ClO2 + H2 O2 = NaClO2 + O2 + H2 O
Ca(ClO)2 + H2 O2 = CaCl2 + O2 + H2 O
KI + O3 + H2 O = I2 + KOH + O2
15. Ile gramów siarczku żelaza(III) powstanie w reakcji 24g siarki z żelazem?
16. W celu otrzymania chlorowodoru zmieszano 4 litry wodoru i 3dm3 chloru. Oblicz objętość gazów po
reakcji (Wszystkie objętości odnoszą się do warunków normalnych).
17. Oblicz ile m3 CO2 i pary wodnej powstanie w wyniku całkowitego spalenia 2,5kg metanu (Ilości gazów
odnoszą się do warunków normalnych)?
18. 55g magnezu reaguje z 12dm3 tlenu dając tlenek magnezu (MgO). Ile w tej reakcji powstanie produktu
(Ilości gazów odnoszą się do warunków normalnych)?
19. Jaką objętość (w warunkach normalnych) zajmą substraty (azot i wodór) do syntezy 8g amoniaku?
20. Z rozkładu 15,8g wodorowęglanu amonu ((N H4 )HCO3 ) otrzymano 3,6g pary wodnej, i 4,48 litra dwutlenku węgla. Trzecim produktem rozkładu jest amoniak. Obliczyć objętość otrzymanego amoniaku,
jeżeli jego gęstość w temperaturze pomiaru wynosi 0,76 g/dm3 .
21. W wyniku reakcji azotanu (V) srebra z kwasem solnym (roztwór HCl) powstał osad, który po wysuszeniu ważył 1.4154g. Wiedząc że do reakcji zastosowano nadmiar roztworu HCl oblicz masę azotanu
(V) użytego do reakcji.
22. Ile jodu wydzieli się przy przepuszczaniu gazowego chloru przez roztwór zawierający 21,75g jodku
sodu? Ile należy użyć chloru jeżeli jego straty wynoszą 11,50%?
23. Z 0,2998 tony bromku cynku otrzymano 0,5 tony bromku srebra. Obliczyć masę atomowa cynku
wiedząc, że masa atomowa srebra jest równa 107,87 a bromu 79,94g/mol.
24. Ile gramów pięciowodnego siarczanu (VI) miedzi(II) można otrzymać z 34,6g czystej miedzi?
25. Jaka objętość chloru wydzieli się w reakcji tlenku manganu (IV) z kwasem solnym jeżeli do reakcji zużyto 13,05g tego tlenku,w którym zanieczyszczenie wynosiły 17,5% (obliczenia wykonać dla warunków
normalnych).
26. Kości zawierają 58% fosforanu(V) wapnia oraz 2% fosforanu(V)magnezu. Jaka jest procentowa zawartość pięciotlenku fosforu w kościach?
27. Ile siarczku żelaza(II) należy rozłożyć chlorowodorem aby otrzymanym siarkowodorem wytrącić całkowicie jony ołowiu z roztworu azotanu(V) ołowiu(II) zawierającego 10g tej soli. Straty siarkowodoru
wynoszą 10%. Ile litrów gazowego chlorowodoru (w przeliczeniu na warunki normalne) należy użyć do
tego celu?
28. W reakcji glinu z wodorotlenkiem sodu i wodą tworzy się tetrahydroksoglinian sodu (Na[Al(OH)4 ]) i
wodór. Oblicz objętość wodoru zmierzoną w warunkach normalnych, która utworzy się podczas reakcji
100,0 g glinu.
29. Jaką objętość dwutlenku węgla zmierzoną w warunkach normalnych należy przepuścić przez roztwór
wodorotlenku wapnia, aby otrzymać 200 g węglanu wapnia?
30. Ile powietrza (20% tlenu) zmierzonych w warunkach normalnych potrzeba do spalenia 1 tony węgla
kamiennego, zawierającego 10% zanieczyszczeń niepalnych?
31. Ile gramów NaOH wzięło udział w reakcji z nadmiarem chlorku magnezu jeśli otrzymano 1,16 g
wodorotlenku magnezu ?
32. Oblicz, ile należy odważyć KNO3 , aby próbka zawierała taka samą liczbę atomów azotu, jaka znajduje
się w 8 g NH4 NO3 .
33. Jaki jest skład stopu glinu z cynkiem, jeśli z 10,0 g stopów otrzymano 5,1 g tlenku glinu i 9,1 g tlenku
cynku?
34. Próbkę sproszkowanego cynku umieszczono w pewnej objętości tlenu i podgrzano. Stwierdzono jedynie 10% przyrost masy próbki w stosunku do masy początkowej. Następnie mieszaninę poreakcyjną
roztworzono w nadmiarze kwasu solnego, stwierdzając wydzielenie się 10 dm3 wodoru (objętość wodoru
zmierzono w warunkach normalnych). Jaka była masa cynku?
35. 100 g mieszaniny czystych: tlenku sodu i siarczku sodu zawiera 68,32 g sodu. Jaką objętość w warunkach normalnych zająłby siarkowodór utworzony z siarki zawartej w tej mieszaninie?
36. Mieszanina CuSO4 i CuSO4 ·5H2 O zawiera 30,00% mas. miedzi. Jaką objętość zajmie w warunkach
normalnych wydzielona podczas prażenia para wodna, jeśli sól uwodniona straci całkowicie wodę
krystalizacyjną?
37. Zmieszano 100 cm3 powietrza z 50 cm3 wodoru. Po spaleniu H2 i skropleniu pary wodnej objętość
gazów wynosiła 87,2 cm3 . Oblicz ilość tlenu w powietrzu.
38. Oblicz ile gramów wodorotlenku potasu wejdzie w reakcję z 2,8 dm3 CO2 (warunki normalne), jeśli
wiadomo, że produktem reakcji jest sól obojętna.
39. W wyniku reakcji 128 g gwoździ żelaznych z kwasem siarkowym otrzymano 342 g siarczanu żelaza
(II). Jaki procent żelaza zawierały gwoździe ?
40. W celu określenia zawartości srebra w monecie o masie 6,0 g, rozpuszczono ją w kwasie azotowym,
a do otrzymanego roztworu dodano kwas solny, aż do całkowitego wytrącenia osadu. Masa osadu po
wysuszeniu wynosiła 1,99 g. Jaki procent srebra zawierała moneta?
41. Roztwór wodny zawiera 10 g NaCl w objętości 1 dm3 . Ile gramów AgCl wytrąci się ze 100 cm3 tego
roztworu po dodaniu nadmiaru azotanu srebra ?
42. Do zobojętnienia roztworu sporządzonego z 1,00 grama krystalicznego kwasu szczawiowego o wzorze
(COOH)2 ·2H2 O zużyto pewną ilość roztworu NaOH. Oblicz masę NaOH potrzebną do całkowitego
zobojętnienia kwasu.
ODPOWIEDZI DO ZADAŃ
1. MH2 SO4 =98g/mol, MAlP O4 =122g/mol, MC6 H12 O6 =180g/mol, MC15 H32 O4 =276g/mol,
2. kwas azotowy (V) -1,047·10−22 g, 1,047·10−28 tony; octan sodu -1,362·10−22 g, 1,362·10−28 tony; chlorek
żelaza (III) - 2,699·10−22 g, 2,699·10−28 tony,
3. 0,543mol Ca, 1,086mol Cl,
4. 4,33·1023 atomów,
5. 3,34·1023 atomów,
6. 5,90·1023 atomów,
7. ilość cząsteczek CO2 = 6,27·1020 (nCO2 =1,11 mmol)
8. C6 H12 O6 + 6O2 = 6H2 O + 6CO2 ,
9. 4N H3 + 3O2 = 2N2 + 6H2 O
4N H3 + 5O2 = 4N O + 6H2 O
4N H3 + 7O2 = 4N O2 + 6H2 O
3N2 O + 2N H3 = 4N2 + 3H2 O
2H2 S + 3O2 = 2SO2 + 2H2 O
2N O2 + 4H2 = N2 + 4H2 O
3H2 SO4 + 2Al(OH)3 = Al2 (SO4 )3 + 6H2 O
2K3 P O4 + 3M gSO4 = M g3 (P O4 )2 + 3K2 SO4 ,
10. C2 H4 + 3O2 = 2CO2 + 2H2 O
C6 H6 + 7, 5O2 = 6CO2 + 3H2 O lub
2C6 H6 + 15O2 = 12CO2 + 6H2 O
C4 H10 + 6, 5O2 = 4CO2 + 5H2 O lub
2C4 H10 + 13O2 = 8CO2 + 10H2 O
C5 H10 + 7, 5O2 = 5CO2 + 5H2 O lub
2C5 H10 + 15O2 = 10CO2 + 10H2 O
C14 H30 + 21, 5O2 = 14CO2 + 15H2 O lub
2C14 H30 + 43O2 = 28CO2 + 30H2 O,
11. 2NaOH + FeSO4 = Na2 SO4 + Fe(OH)2
Al2 (SO4 )3 + 3Ca(OH)2 = 3CaSO4 + 2Al(OH)3
2FeCl3 + 3Ca(OH)2 = 3CaCl2 + 2Fe(OH)3
2H3 PO4 + Ca(OH)2 = Ca(H2 PO4 )2 + 2H2 O,
12. 3PbS + 8HNO3 = 3S + 3Pb(NO3 )2 + 2NO + 4H2 O
6KOH + 3Br2 = KBrO3 + 5KBr + 3H2 O
2KMnO4 + 5H2 O2 + 3H2 SO4 = 2MnSO4 + 5O2 + K2 SO4 + 8H2 O
3HNO2 = HNO3 + 2NO + H2 O
2+
Cr2 O2−
+ 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2 O
7 + 6Fe
2−
+
2+
2MnO−
+ 10CO2 + 8H2 O
4 + 5C2 O4 + 16H = 2Mn
+
−
NH4 + NO2 = N2 + 2H2 O
−
+
3+
Cr2 O2−
+ 3I2 + 7H2 O
7 + 6I + 14H = 2Cr
2−
2−
−
2S2 O3 + I2 = S4 O6 + 2I
13. 3P + HNO3 + 2H2 O = 3H3 PO4 + 5NO
K2 Cr2 O7 + 6KI + 7H2 SO4 = 4K2 SO4 + Cr2 (SO4 )3 + 3I2 + 7H2 O
CuS + 10HNO3 = Cu(NO3 )2 + H2 SO4 + 8NO2 + 4H2 O
2KMnO4 + 5HNO2 + 3 H2 SO4 = 2MnSO4 + 5 HNO3 + K2 SO4 + 3H2 O
14. 2Ca(OH)2 + 2Cl2 = Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2 O
3HClO3 = 2ClO2 + HClO4 + H2 O
3HNO2 = HNO3 + NO + H2 O
2NaOH + 2ClO2 + H2 O2 = 2NaClO2 + O2 + 2H2 O
Ca(ClO)2 + 4H2 O2 = CaCl2 + 4O2 + 4H2 O
2KI + O3 + H2 O = I2 + 2KOH + O2
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
m = 52g
6l HCl + 1l H2 ,
3,5m3 ; 7m3 ,
43,2g,
21,1dm3 ,
4,48dm3 ,
mAgN O3 =1.6768g,
mjodu =18.44g, mchloru =5,82g,
M=65.64g/mol,
mC uSO4 =132.86g
VCl2 =2.77 l
27,65% P2 O5 ,
mF eS =2.90g, vgazw =1,480 l,
VH2 = 124.4dm3
VCO2 = 44.8dm3
Vair = 8400m3
mN aOH = 1.60g
mKN O3 = 20.2g
27%Al; 73%Zn
mZn = 31.54g
VH2 S = 10.98dm3
VH2 O = 32.66dm3
20.93% O2
mKOH = 14g
97.125% Fe
24.83%Ag
mAgCl = 2.42g
mN aOH = 0.635g