Ćwiczenia nr 1: Stechiometria
Transkrypt
Ćwiczenia nr 1: Stechiometria
Ćwiczenia nr 1: Stechiometria wersja z 20 sierpnia 2012 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 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 = 28g 6l HCl + 1l H2 , 3,5m3 ; 7m3 , 43,2g, 21,1dm3 , 4,48dm3 , mAgN O3 =1.6768g, mjodu =18.44g, M=65.64g/mol, mC uSO4 =132.86g VCl2 =2.77 l 27,65% P2 O5 , mF eS =2.90g, vgazw =1480ml, VH2 = 124.4dm3 VCO2 = 144.8dm3 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