Ćwiczenia nr 2: Stężenia

Transkrypt

1 Ćwiczenia nr 2: Stężenia wersja z 5 listopada Ile gramów fosforanu(v) sodu należy zużyć w celu otrzymania 2,6kg 6,5% roztworu tego związku? 2. Ile należy odważyć KOH i ile zużyć wody do sporządzenia 2,1hl roztworu o stężeniu 16%. Gęstość roztworu wynosi (ρ =1,1475g/cm 3 )? 3. Zalewa do kiszenia ogórków składa się między innymi z solanki (wodny roztwór NaCl). Ile soli kuchennej (o czystości 97%) należy wziąść do sporządzenia µl solanki o stężeniu 5%? 4. Rozpuszczalność chromianu(vi) amonu w 293K wynosi 28,1g. Obliczyć stężenie procentowe nasyconego roztworu tego związku w danej temperaturze. 5. Do 15ml 40% roztworu KOH dodano wiaderko wody (5l). Obliczyć stężenie roztworu po rozcieńczeniu. Gęstość 40% roztworu KOH wynosi ρ =1,3959g/cm Ile glukozy należy odważyć aby otrzymać wannę (100l) roztworu o stężeniu 2mol/l? 7. Tzw. lodowaty kwas octowy (100%) jest często używanym rozpuszczalnikiem organicznym. Jakie jest jego stężenie molowe (Gęstość CH 3 COOH ρ = 1, 0498g/cm 3 )? mg stopu zawierającego 40% miedzi oraz cynk roztworzono w wodzie królewskiej a następnie otrzymany roztwór rozcieńczono wodą do objętości 350ml. Obliczyć stężenie molowe jonowe kationów Cu 2+ i Zn Obliczyć gęstość 25% wodnego roztworu kwasu azotowego(v) jeśli wiadomo, że roztwór ten ma stężenie 4,57mol/l? 10. Roztwór glukozy o masie 250g posiada stężenie procentowe C p =25%. Jaka jest zawartość glukozy w tym roztworze wyrażona ułamkiem masowym i procentową zawartością składnika? 11. Ile gramów kwasu siarkowego(vi) znajduje się w 549g roztworu tego kwasu o zawartości procentowej %(m/m) = 12,6%? Jak zmienią się wartości C p oraz ułamek masowy tego kwasu jeśli doda się do niego 50g czystego H 2 SO 4? 12. W układzie czteroskładnikowym CO 2 -N 2 -H 2 -CO, w warunkach normalnych ułamki molowe wynoszą x CO2 =0,256; x N2 =0,125; x H2 =0,4. Jaka jest liczność poszczególnych składników tej mieszaniny zawartej w objętości 1m 3? 13. Ułamek molowy benzenu w toluenie wynosi 0,012. Ile procent benzenu %(m/m) zawiera ta mieszanina? 14. Zmieszano 500g 96%(m/m) etanolu z 1000g wody. Jaki będzie ułamek molowy etanolu w roztworze? 15. Roztwór składa się z aniliny (5%(m/m)), chloroformu (30%(m/m)) i wody. Wyrazić skład tego roztworu w ułamkach molowych i %(mol/mol). 16. Obliczyć objętościową zawartość etanolu w roztworze wodnym sporządzonym z 80g bezwodnego etanolu, który dopełniono wodą do 320ml objętości całkowitej. Gęstość etanolu ρ = 0, 79g/cm Jedno z dostępnych na rynku piw jasnych zawiera 6,5%(v/v) alkoholu. Jakie jest stężenie procentowe i molowe alkoholu etylowego w tym piwie (gęstość tego piwa ρ = 0, 985g/cm 3 a gęstość etanolu ρ = 0, 79g/cm 3 )? 18. W 500g roztworu znajduje się 0,025mmol kwasu siarkowodorowego. Jakie jest stężenie tego kwasu w ppm(m/m)? 19. Zawartość benzenu w technicznym etanolu wynosi 2ppm(m/m). Zakładając absurdalną potrzebę odzyskiwania tego benzenu obliczyć z jakiej ilości roztworu można uzyskać 1kg benzenu.

2 20. Mając do dyspozycji kwas solny o stężeniu 1,5mol/l, oraz roztwór amoniaku o stężeniu 3mol/l należy przygotować 600ml roztworu chlorku amonu o stężeniu 0,5mol/l. Obliczyć objętość kwasu i roztworu amoniaku niezbędne do tego celu. 21. Jakie jest stężenie jonów NH 4 + w roztworze otrzymanym w wyniku zmieszania 10ml 20% roztworu HCl z 10ml 20% roztworu amoniaku (ρ r uhcl = 1, 098g/cm 3, ρ r unh3aq. = 0, 9229g/cm 3 ). 22. Ze 180ml roztworu zawierającego 5mmol siarczanu (VI) żelaza(iii) strącono osad F e(oh) 3 poprzez dodanie 20ml roztworu NaOH o stężeniu 2,5ml. Przyjmując, że osad wodorotlenku żelaza(iii) jest praktycznie nierozpuszczalny, obliczyć stężenia molowe pozostałych w roztworze jonów. 23. Na zmiareczkowanie 274,2mg węglanu sodu zużyto 40,5ml kwasu solnego. Obliczyć stężenie molowe kwasu. 24. Podczas nastawiania roztworu NaOH na kwas solny, na zmiareczkowanie próbki roztworu wodorotlenku o objętości 20ml zużyto 30ml HCl, którego 45ml zużywa się na zmiareczkowanie wobec oranżu metylowego odważki węglanu sodu o masie 459,6mg. Obliczyć stężenie molowe roztworu NaOH. 25. Miareczkowano roztwór wodorotlenku, którym mógł byc wodorotlenek sodu lub litu. Jaki to był wodorotlenek jeśli na zmiareczkowanie odważki o masie 500mg zużyto 40,32ml kwasu solnego o stężeniu 0,31mol/l? 26. Próbkę technicznego boraksu o masie 200mg rozpuszczono w wodzie i rozcieńczono do 25ml. Pipetą pobrano 5,02ml tego roztworu i miareczkowano go kwasem solnym o stężeniu 0,0512mol/l zużywając go 4,04ml. Obliczyć ułamek masowy Na 2 B 4 O 7 10H 2 O w próbce i wyrazić go %(m/m). 27. Do roztworu zawierającego 1,75g technicznego siarczanu amonu dodano nadmiar wodorotlenku sodu a wydzielony amoniak pochłonięto w 50ml roztworu HCl o stężeniu 0,4858mol/l. Niezobojętniony kwas solny zmiareczkowano, zużywając 12,3ml roztworu NaOH o stężeniu 0,1015mol/l. Obliczyć ułamek masowy (NH 4 ) 2 SO 4 w technicznym siarczanie amonu i wyrazić go w %(m/m). 28. Do roztworu zawierającego 165mg technicznego azotanu amonu dodano nadmiar stężonego wodorotlenku potasu. Wydzielony amoniak pochłonięto w 50ml roztworu HCl o stężeniu 0,2mol/l. Niezobojętniony kwas solny zmiareczkowano, zużywając 38,95ml roztworu NaOH o stężeniu 0,205mol/l. Obliczyć ułamek masowy zanieczyszczeń w technicznym azotanie amonu i wyrazić go w %(m/m) ml roztworu NaOH, zawierającego 0,08g NaOH w jednym mililitrze, rozcieńczono do 250ml. Ile ml tego roztworu należy pobrać do nastawienia kwasu solnego o stężeniu około 0,1mol/l przy użyciu biurety o pojemności 50ml? 30. Ile mg minerału zawierającego 46% NaCl i 35% KCl należy odważyć, aby po rozpuszczeniu i dodaniu 50ml roztworu AgNO 3 o stężeniu 0,112mol/l, nadmiar jonów Ag + zmiareczkować dodając 7ml roztworu KSCN, zawierającego 0,8208g tej soli w 100ml roztworu? 31. Do próbki wilgotnego KCl o masie 0,5g dodano 50ml roztworu AgNO 3 o stężeniu 0,14mol/l. Osad odsączono i nadmiar jonów Ag + zmiareczkowano używając 6,28ml roztworu KSCN o stężeniu 0,1mol/l. Obliczyć procentową zawartość KCl w wilgotnej próbce. 32. Należy sporządzić 500 g roztworu tiosiarczanu sodu, w którym stężenie molowe jonów Na + wynosi 0,398 mol/dm 3. Oblicz: (a) masę uwodnionego tiosiarczanu sodu, Na 2 S 2 O 3 5H 2 O, oraz wody, które należy dodać do 300 ml roztworu tiosiarczanu sodu o stężeniu 0,129 mol/kg i gęstości 1,020 g/cm 3, aby otrzymać taki roztwór; (b )stężenie molowe tego roztworu i jego stężenie w procentach wagowych oraz ułamek molowy wody, przyjmując gęstość roztworu równą 1,031 g/cm Ile gramów wody zawiera roztwór otrzymany po rozpuszczeniu 25 g MnSO 4 7H 2 O w 500 cm 3 wody? 34. Przygotowano 200 g roztworu czteroboranu sodowego przez rozpuszczenie 28,6 g tej soli w wodzie. Jakie jest stężenie procentowe Na 2 B 4 O 7, jeżeli do przygotowania roztworu użyto a) soli dziesięciowodnej b) soli bezwodnej.

3 35. Po ochłodzeniu 200 g 56 % oleum (oleum to roztwór SO 3 w bezwodnym H 2 SO 4 ) wykrystalizowało 52 g kwasu dwusiarkowego(vi) (pirosiarkowego) H 2 S 2 O 7. Obliczyć ułamek molowy SO 3 w H 2 SO 4 w: 1) wyjściowym oleum 2) w roztworze po odsączeniu kwasu dwusiarkowego. 36. Do 40 g stałego NaOH dodano tyle wody, że ułamek molowy otrzymanego roztworu wynosił 0,20. Ile gramów wody dodano i jakie było stężenie molowe i procentowe otrzymanego roztworu? (Wskazówka: przy obliczeniach należy skorzystać z tablic gęstości roztworów NaOH) 37. Pewien roztwór zawiera 2 części wagowe wody, 2 części alkoholu etylowego oraz 1 część alkoholu metylowego. Podać skład roztworu w ułamkach molowych. 38. Łączna zawartość chloru i bromu w mieszaninie NaCl i KBr wynosi 64,5% wagowych. Obliczyć ułamek molowy NaCl w mieszaninie dm 3 amoniaku (warunki normalne) rozpuszczono w 1 dm 3 wody destylowanej. Oblicz stężenie % amoniaku w tak otrzymanym roztworze. 40. Atmosfera Ziemi ma masę około 5, kg. W ciągu roku na świecie spala się około t węgla. Zakładając średnią zawartość siarki w węglu 2,7% wagowych oblicz stężenie SO 2 w atmosferze w ppm. 41. W 30 g wody rozpuszczono 6 g mieszaniny, zawierającej 40% NaBr i 60% KBr. Oblicz stężenia % obu soli w tak otrzymanym roztworze. 42. Przygotowano mieszaninę KOH i NaOH w stosunku molowym: nkoh : nnaoh = 1 : 3. 2 g tej mieszaniny dodano do 250 g wody. Oblicz stężenia % oby składników tak otrzymanego roztworu. 43. Mieszaninę 159,8 g tlenku miedziowego i 231,74 g tlenku srebrowego zredukowano do metali. Obliczyć skład procentowy otrzymanego stopu. 44. Gęstość roztworu kwasu azotowego (V) w którym znajduje się 0,11 ułamka molowego tego kwasu wynosi 1,18g/cm 3. Obliczyć objętość, do jakiej należy rozcieńczyć 10cm 3 tego roztworu, aby otrzymać ściśle 2-molowy roztwór. 45. W kolbie miarowej o pojemności 200cm 3 znajduje się 0,5-molowy roztwór wodorotlenku sodu. Z kolby pobrano 20cm 3 roztworu, a na jego miejsce wprowadzono 1,6g stałego NaOH i dopełniono roztwór w kolbie wodą do kreski. Obliczyć stężenie otrzymanego w ten sposób roztworu. 46. Ile cm 3 0,5-molowego roztworu kwasu solnego potrzeba do rozpuszczenia 1 grama węglanu wapnia? 47. Do 100g roztworu węglanu amonu zawierającego 0,1 ułamka molowego tej soli wprowadzono nadmiar kwasu octowego. Ile dm 3 dwutlenku węgla wydzieli się w trakcie tej reakcji w warunkach normalnych? 48. Do 400g 20% roztworu chlorku sodu wprowadzono 6,72cm 3 gazowego chlorowodoru odmierzonego w warunkach normalnych. Obliczyć zawartość jonów chlorkowych w otrzymanym roztworze. 49. Jaką objętość w warunkach normalnych zajmie chlorowodór wydzielony z 400cm 3 26,2% roztworu kwasu solnego, którego gęstość wynosi 1,13g/cm 3? ,78dm 3 amoniaku rozpuszcza się w 50g metanolu w warunkach normalnych. Obliczyć procentową zawartość amoniaku oraz jego ułamek molowy w otrzymanym roztworze. 51. Ile gramów 10% kwasu siarkowego potrzeba do rozpuszczenia 5,3052g stopu magnezu z cynkiem, w którym ułamek molowy magnezu wynosi 0,3? 52. Jaką objętość 18,7% roztworu wodorotlenku sodowego o gęstości 1,2g/cm 3 należy zużyć do całkowitego wytrącenia żelaza zawartego w 300cm 3 2,5-molowego roztworu chlorku żelaza (III)? 53. Jaką objętość 6,74% roztworu KOH o gęstości 1,06g/cm 3 można zastąpić 250g 1,47-molowego roztworu NaOH, którego gęstość wynosi 1,06g/cm 3? 54. Jaką objętość 23,29% roztworu HCl można zobojętnić 5dm 3 11,14% roztworu węglanu sodowego? Gęstości obu roztworów są jednakowe i wynoszą 1,115g/cm 3.

4 ODPOWIEDZI DO ZADAŃ g ,5kg KOH, 202,4l wody. 3. 1,031kg. 4. C p =21,93%. 5. C p =0,167% kg. 7. C m =17,49mol/l. 8. C mcu =3, mol/l; C mzn =5, mol/l. 9. ρ = 1, 15164g/cm x m =0,25; %(m/m)=25%. 11. m=69,17g; C p1 =12,6%, C p2 =19,8; x m1 =0,126, x m2 =0, n CO2 =11,43mol; n N2 =5,58mol; n H2 =17,86mol; n CO =9,78mol. 13. %(m/m)=1,02%. 14. x n =0, anilina: x n =0,014, %(mol/mol)=1,4%; chloroform x n =0,064 %(mol/mol)=6,4%; woda x n =0,922, %(mol/mol)=92,2%. 16. %(v/v)=31,6%. 17. C p =5,21%; C m =1,11mol/l. 18. ppm(m/m)=1,7ppm ton. 20. V HCl =0,2l; V NH3 =0,1l. 21. C m =3mol/l. 22. C mso 2 =0,075mol/l; C moh =0,1mol/l; C mna + =0,25mol/l C m =0,128mol/l. 24. C m =0,288mol/l. 25. NaOH %(m/m). 27. x wag =0,869; %(m/m)=86,89%. 28. x wag =0,021; %(m/m)=2,1%. 29. V maxnaoh =25ml. 30. m=331mg. 31. %(m/m) = 94,9%. 32. m tiosiarczanu =14,22g; Cm = 0,2mol/l; %(m/m)=3,06%; X mol = 0, m = 511,4g.

5 34. Cp soliuwodnionej =7,56%; Cp solibezwodnej =14,3% 35. X molwyjsc.oleum =0,44; X molpostraceniukw.pirosiarkowego =0, m=72,73g; Cp=35,48%; Cm=11,92mol/l 37. X molmeoh =0,233; X moletoh =0,170; X molwody = 0, X mol =0, Cp = 27,5% 40. ppm=0, %NaBr = 6,67, %KBr = 10, CpKOH = 0,54%, CpNaOH = 0,25% %Cu=37,2; %Ag=62, V r u =18,25cm C m =0,65mol/l 46. V r u =37,74cm V CO2 =8,678dm C p =20,00% 49. V HCl =72,67dm %(m/m)=30,4%, x mol =0, m H2SO 4 =98,08g 52. V NaOH =399cm V KOH =272cm V HCl =1648,9cm 3