PODSTAWY STECHIOMETRII

Transkrypt

1 PODSTAWY STECHIOMETRII 1. Obliczyć bezwzględne masy atomów, których względne masy atomowe wynoszą: a) 7, b) Obliczyć masę próbki wody zawierającej 3, cząsteczek. 3. Która z wymienionych próbek zawiera więcej atomów: a) 22 g CO 2, b) 16 g O 2? 4. Obliczyć ile moli stanowi: a) 2,5 g Na; b) 54 g Cl 2 ; c) 16,5 g N 2 O 5 ; d) 160 g CuSO 4 5H 2 O? 5. Jaka jest masa: a) 2,4 mola Na; b) 0,25 mola H 2 SO 4 ; c) 0,6 mola Ce(NO 3 ) 3? 6. Ile gramów fosforu znajduje się w 1,4 mola H 3 PO 4? 7. Jaką liczbę moli stanowi 13,9 g FeSO 4 7H 2 O? 8. Cukier krwi, glukoza ma wzór C 6 H 12 O 6. Obliczyć ile atomów węgla oraz ile gramów tlenu zawiera próbka glukozy o masie 5 g. 9. Jaką objętość w warunkach normalnych zajmuje: a) 22 g CO 2, b) 1, cząsteczek Cl 2? 10. Ile cząsteczek Cl 2 znajduje się w 1,12 dm 3 chloru (warunki normalne)? 11. Ile moli O 2 zawiera 1 dm 3 powietrza w warunkach normalnych przy założeniu, że zawartość procentowa (w procentach objętościowych) wynosi 21%? 12. Która z wymienionych substancji: a) H 2 S, b) NH 3, c) HCl, d) H 2 w warunkach normalnych zawiera największą liczbę atomów w 1 dm 3? 13. Obliczyć skład procentowy następujących substancji: HNO 3, NH 4 NO 3, CH 3 COOH, Ca(OH) Obliczyć procentową zawartość siarki w: a) H 2 SO 4, b) Na 2 SO 4 10 H 2 O, c) Al 2 (SO 4 ) Obliczyć zawartość procentową dwutlenku węgla w CaCO Ile gramów wapnia znajduje się w 300 g azotanu(v) wapnia Ca(NO 3 ) 2 4H 2 O? 17. Ile gramów wody zawiera 50 g CuSO 4 5H 2 O? 18. Blenda cynkowa ZnS zawiera 10% zanieczyszczeń. Ile kg cynku znajduje się w 1,5 tony tej rudy? 19. Hydroksyapatyt o wzorze Ca 5 (PO 4 ) 3 OH jest składnikiem szkliwa zębów. Obliczyć zawartość procentową wapnia w tym związku. 20. Wyznaczyć wzory empiryczne związków o podanym składzie procentowym: a) 30,43% azotu, 69,57% tlenu b) 15,79% glinu, 28,07% siarki, 56,14% tlenu c) 28,25% potasu, 25,64% chloru, 46,11% tlenu d) 17,56% sodu, 39,69% chromu, 42,75% tlenu 21. Jakie wzory empiryczne mają substancje organiczne o następującym składzie procentowym: a) 37,50% C, 12,50% H, 50,00% O b) 40,00% C, 6,67% H, 53,33% O 22. Witamina C zawiera 40,90% węgla, 4,58% wodoru, a resztę masy stanowi tlen. W 1 g tej witaminy znajduje się 3, cząsteczek. Ustalić jej rzeczywisty wzór sumaryczny. 23. Analiza pewnej substancji gazowej wykazała, że składa się ona z 81,81% węgla i 18,18% wodoru. Masa 1 dm 3 tego gazu w warunkach normalnych wynosi 1,97 g. Napisać wzór chemiczny tej substancji. 24. Pewien związek zawiera 38,7% węgla, 9,7% wodoru, a resztę stanowi tlen. Masa cząsteczkowa związku wynosi 62. Określić wzór tego związku. 25. Żelazo łączy się z tlenem w stosunku wagowym 7 : 3. Jaki jest wzór chemiczny tego tlenku? 26. Wyprowadzić wzór uwodnionego chlorku wapnia wiedząc, że 4,38 g tego związku podczas prażenia traci 2,16 g wody. 27. Analiza pewnego związku chemicznego wykazała, że na 6 części wagowych węgla przypada 1 część wagowa wodoru i 8 części wagowych tlenu. W 1 g związku znajduje się 3, cząsteczek. Ustalić wzór empiryczny i rzeczywisty związku. 1

2 28. W ortofosforanie(v) dwuwartościowego metalu fosfor stanowi 7,6%. Podać wzór związku i nazwę metalu. 29. Ile kilogramów gipsu krystalicznego (CaSO 4 2H 2 O) należy poddać prażeniu, aby otrzymać 5 kg gipsu palonego (CaSO 4 ½ H 2 O). 30. Zmieszano 10 moli wodoru, 10 moli azotu i zapoczątkowano reakcję syntezy: N H 2 = 2 NH 3 Po pewnym czasie powstały 3 mole amoniaku. Ile moli azotu i wodoru pozostało w mieszaninie? 31. Ile gramów wodoru i ile moli tlenu należy użyć, aby otrzymać 27 g wody? 32. Ile atomów Na i ile dm 3 Cl 2 (warunki normalne) należy użyć, aby otrzymać 5,85 g NaCl? 33. Ile cząsteczek chlorowodoru powstanie w reakcji 5,6 dm 3 H 2 (warunki normalne) z 0,2 mola Cl 2? 34. W organizmach żywych glukoza spełnia rolę łatwo przyswajalnego materiału energetycznego. Równanie reakcji utleniania glukozy jest następujące: C 6 H 12 O O 2 = 6 CO H 2 O + energia Obliczyć, czy 3 mole tlenu wystarczą do spalenia 100 g glukozy? 35. Obliczyć, jaką objętość CO 2 i NH 3 (warunki normalne) należy użyć, aby otrzymać 240 g mocznika, jeśli zachodzi reakcja: CO NH 3 = NH 2 CO NH 2 + H 2 O 36. Obliczyć wydajność reakcji: SO 2 + NO 2 + H 2 O = NO + H 2 SO 4 wiedząc, że z 2 dm 3 SO 2 zmierzonych w warunkach normalnych powstało 7 g H 2 SO Należało zbadać stopień zanieczyszczenia pewnej substancji chlorkiem sodu. Stwierdzono, że z 10 g tej substancji wytrąca się azotanem(v) srebra 0,32 g AgCl. Ile procent NaCl zawiera badana substancja? 38. Z jaką wydajnością przebiega reakcja: CH 3 COONa + HCl = CH 3 COOH + NaCl jeżeli z 4,1 g CH 3 COONa powstało 0,04 mola kwasu octowego? 39. Ile gramów węgliku wapnia należy użyć do otrzymania 1 dm 3 acetylenu (warunki normalne), CaC H 2 O = Ca(OH) 2 + C 2 H 2 jeżeli wydajność procesu wynosi 80%? 40. Glin reaguje z rozcieńczonym kwasem siarkowym(vi) zgodnie z równaniem reakcji: 2 Al + 3 H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4 ) H 2 Obliczyć ile zebrano w warunkach normalnych dm 3 wodoru, jeżeli do reakcji użyto 8,1 g glinu, a reakcja przebiegała z 75% wydajnością. 41. Na 15 g kalcytu podziałano nadmiarem kwasu solnego: CaCO HCl = CaCl 2 + CO 2 + H 2 O i otrzymano 3 dm 3 CO 2 w warunkach normalnych. Ile procent CaCO 3 zawierał minerał? 42. W wyniku termicznego rozkładu 12 g marmuru otrzymano 2,24 dm 3 dwutlenku węgla odmierzonego w warunkach normalnych: CaCO 3 = CaO + CO 2 Obliczyć zawartość CaCO 3 w marmurze. 43. Ile gramów magnezu należy odważyć, aby w wyniku jego reakcji z kwasem solnym zebrać nad wodą, w warunkach normalnych, 1,12 dm 3 wodoru, jeżeli wydajność procesu wynosi 80%? ODPOWIEDZI 1. a) 1, g, b) 5, g g 3. a) 9, a) 0,11, b) 0,76, c) 0,15, d) 0,64 5. a) 55,2 g, b) 24,52 g, c)195,68 g 6. 43,36 g 2

3 7. 0, ; 2,67 g 9. a) 11,2 dm 3, b) 5,6 dm , , NH ,6% H, 22,2% N, 76,2% O w HNO 3 5,0% H, 35,0% N, 60,0% O w NH 4 NO 3 6,7% H, 40,0% C, 53,3% O w CH 3 COOH 2,7% H, 54,1% Ca, 43,2% O w Ca(OH) a) 32,6%, b) 9,9%, c) 15,79% % ,8 g g kg ,4% 20. a) NO 2, b) Al 2 (SO 4 ) 3, c) KClO 4, d) Na 2 Cr 2 O a) CH 4 O, b) CH 2 O 22. C 6 H 8 O C 3 H C 2 H 6 O Fe 2 O CaCl 2 6H 2 O 27. C 6 H 12 O Pb 3 (PO 4 ) 2, ołów 29. 5,9 kg 30. 8,5 mola N 2, 5,5 mola H g H 2 ; 0,75 mola O , ; 1,12 dm , nie, 90 g ,6 dm 3 CO 2 ; 179,2 dm 3 NH % 37. 1,3% % 39. 3,6 g 40. 7,56 dm ,4% ,3% 43. 1,5 g 3

4 STĘŻENIA ROZTWORÓW 1. W 150 g roztworu znajduje się 10 g soli kuchennej (NaCl). Jakie jest stężenie procentowe roztworu? 2. W 100 g wody rozpuszczono 25 g cukru. Obliczyć stężenie procentowe roztworu. 3. Obliczyć stężenie procentowe roztworów otrzymanych przez rozpuszczenie 11 g CaCl 2 w 50 g wody i 11 g CaCl 2 6H 2 O w 50 g wody. 4. Ile gramów siarczanu(vi) potasu znajduje się w 240 g 5% roztworu? 5. W ilu gramach wody należy rozpuścić 20 g azotanu(v) cynku, aby otrzymać 16% roztwór? 6. Ile gramów 8% roztworu można otrzymać po rozpuszczeniu 40 g azotanu(v) sodu w wodzie? 7. Jakie jest stężenie procentowe roztworu zawierającego 145 g kwasu octowego w 500 cm 3 roztworu o gęstości 1,04 g/cm 3? 8. Do 50 g 20% roztworu dolano 30 ml wody. Obliczyć stężenie procentowe roztworu po rozcieńczeniu. 9. Z 0,5 kg 20% roztworu cukru odparowano 100 g wody. Jakie jest stężenie procentowe otrzymanego roztworu? 10. Ile gramów wody należy dodać do 50 g 20% roztworu, aby otrzymać 4% roztwór? 11. Z ilu gramów 20% roztworu można otrzymać, po odparowaniu wody, 20 g 50% roztworu? Ile wody należy odparować? 12. Ile gramów azotanu(v) wapnia należy rozpuścić w 10% roztworze tej soli, aby otrzymać 2 kg 40% roztworu? 13. Jakie będzie stężenie procentowe roztworu kwasu azotowego(v), jeżeli do 250 cm 3 14% roztworu o gęstości 1,08 g/cm 3 dodamy 150 cm 3 wody o gęstości 1 g/cm 3? 14. Ile wody należy dodać do 100 ml 36% roztworu kwasu solnego o gęstości 1,18 g/cm 3, aby otrzymać 20% roztwór? 15. Jakie jest stężenie molowe roztworu zawierającego 1 mol H 2 SO 4 w 250 cm 3 roztworu? 16. 7,5 g KCl rozpuszczono w takiej ilości wody, że objętość roztworu wynosiła 200 cm 3. Jakie jest stężenie molowe KCl w roztworze? 17. Ile moli HNO 3 znajduje się w 180 cm 3 6 M roztworu? 18. Ile gramów amoniaku znajduje się w 500 cm 3 0,5-molowego wodnego roztworu? 19. Ile gramów CaCl 2 pozostanie po całkowitym odparowaniu wody z 500 cm 3 2 M roztworu tej soli i jej wysuszeniu? 20. W jakiej objętości 0,6 M roztworu kwasu chlorowodorowego (solnego) znajduje się 7,5 mola chlorowodoru? cm 3 5 M roztworu NaOH rozcieńczono wodą do objętości 300 cm 3. Obliczyć stężenie molowe otrzymanego roztworu. 22. Obliczyć molowość roztworu otrzymanego po odparowaniu 30 cm 3 wody z 45 cm 3 0,01 M roztworu. 23. Z kolby miarowej zawierającej 100 cm 3 0,1 M roztworu KOH pobrano pipetą 20 cm 3 roztworu. Następnie dosypano 2,36 g stałego KOH i dopełniono kolbę wodą do kreski. Obliczyć stężenie molowe otrzymanego roztworu. 24. Ile cm 3 0,01 M roztworu można otrzymać z 20 cm 3 0,2 M roztworu? 25. Do 30 cm 3 0,5 M roztworu KI dodano 70 cm 3 1,2 M roztworu KI. Obliczyć stężenie molowe soli w roztworze po zmieszaniu. 26. Ile cm 3 2 M roztworu KBr należy dodać do 200 cm 3 1,5 M roztworu tej soli, aby otrzymać 1,8 M roztwór? 4

5 27. W 100 cm 3 roztworu NaOH o gęstości 1,4 g/cm 3 znajduje się 51,2 g NaOH. Obliczyć stężenie molowe i procentowe roztworu. 28. Obliczyć stężenia molowe następujących roztworów: a) 36% kwasu chlorowodorowego (solnego) o gęstości 1,19 g/cm 3, b) 69% kwasu azotowego(v) o gęstości 1,42 g/cm 3, c) 96% kwasu siarkowego(vi) o gęstości 1,84 g/cm 3, d) 55% kwasu ortofosforowego(v) o gęstości 1,38 g/cm Iluprocentowy jest 1 M wodny roztwór cukru (C 12 H 22 O 11 ) o gęstości 1,13 g/cm 3? 30. Obliczyć molowość roztworu wodorotlenku sodu otrzymanego przez rozcieńczenie 50 cm 3 30% roztworu o gęstości 1,33 g/cm 3 do objętości 450 cm Ile cm 3 30% roztworu azotanu(v) litu o gęstości 1,20 g/cm 3 należy użyć do sporządzenia 500 cm 3 4 M roztworu? 32. Zmieszano 80 cm 3 20% roztworu NaOH o gęstości 1,225 g/cm 3 z 20 cm 3 5 M roztworu NaOH. Jakie jest stężenie molowe otrzymanego roztworu? 33. Obliczyć stężenie procentowe: a) 1,6 M roztworu MgCl 2, którego gęstość wynosi 1,15 g/cm 3. b) 13 M roztworu NaOH o gęstości 1,4 g/cm W 107,4 g roztworu fosforanu(v) sodu o gęstości 1,07 g/cm 3 znajduje się 7,5 g Na 3 PO 4. Obliczyć stężenie procentowe i molowe tego roztworu. 35. Ile gramów NaOH zawierał roztwór, który zobojętniono 25 cm 3 2 M roztworu H 2 SO 4? 36. Do 600 cm 3 2 M roztworu HNO 3 dodano 900 cm 3 1 M roztworu NaOH. Obliczyć stężenie molowe soli i odczynnika będącego w nadmiarze. 37. Ile procent chlorku sodu zawiera 12 g sody kalcynowanej (Na 2 CO 3 ), jeżeli po rozpuszczeniu w wodzie na wytrącenie chlorku srebra zużyto 20 cm 3 0,1 M roztworu AgNO 3? 38. Obliczyć objętość dwutlenku węgla (warunki normalne) niezbędną do całkowitego wytrącenia osadu węglanu wapnia z 300 cm 3 0,01 M roztworu wodorotlenku wapnia. 39. Chlorowodór, otrzymany w reakcji kwasu siarkowego(vi) z 11,7 g soli kuchennej, rozpuszczono w 300 g wody. Obliczyć stężenie procentowe otrzymanego roztworu kwasu solnego. 40. Ze słoika zginęła nalepka. Wiadomo, że może to być Na 2 CO 3 lub K 2 CO 3. Jaka to sól, jeśli na zobojętnienie próbki o masie 4,14 g zużyto 30 cm 3 2 M roztworu HCl? 41. Do 700 cm 3 0,1 M roztworu H 2 SO 4 dodano 10,4 g stałego BaCl 2. Wytrącony osad BaSO 4 odsączono i wysuszono. Obliczyć, ile gramów siarczanu(vi) baru otrzymano. 42. Do 800 cm 3 0,05 M roztworu HCl dodano 100 cm 3 0,25 M roztworu AgNO 3. Wytrącony osad odsączono i wysuszono. Obliczyć, ile gramów chlorku srebra otrzymano. ODPOWIEDZI 1. 6,7% 2. 20% 3. 18,03% i 9,13% g g g 7. 27,9% 8. 12,5% 9. 25% g g roztworu; 30 g H 2 O g 13. 9% ,4 g H 2 O M 16. 0,5 M 17. 1,08 mola 18. 4,25 g 5

6 g ,5 dm ,33 M 22. 0,03 M 23. 0,5 M cm ,99 M cm ,8 M; 36,6% 28. a) 11,8 M; b) 15,6 M; c) 18 M; d) 7,7 M ,3% 30. 1,11 M cm ,9 M 33. a) 13,2%; b) 37% 34. 7%; 0,46 M g 36. 0,6 M; 0,2 M 37. 1% ,2 cm ,4% 40. K 2 CO ,3 g 42. 3,6 g 6

7 RÓWNOWAGI JONOWE 1. Obliczyć ph następujących roztworów przy założeniu, że α = 1: a) 0,01 M HCl b) 0,003 M HNO 3 c) 0,08 M KOH d) 0,0001 M Ba(OH) 2 2. Obliczyć stężenie jonów H + i OH w ludzkiej krwi, której ph wynosi 7,4. 3. ph typowego soku owocowego wynosi 3,0. Jakie jest stężenie jonów OH w tym soku? 4. Obliczyć ph roztworu otrzymanego w wyniku rozpuszczenia w 100 ml wody 0,4 g stałego wodorotlenku sodu. 5. Konserwator zabytków przygotował do grawerowania naczyń miedzianych rozcieńczone roztwory HNO 3 o stężeniach: 0,5 mol/dm 3 i 0,0075 mol/dm 3. Obliczyć [H 3 O + ] i ph podanych roztworów. 6. W 1 ml soku żołądkowego znajduje się 3 mg HCl. Jakie jest jego ph? 7. Do jakiej objętości należy rozcieńczyć 25 cm 3 0,1 M roztworu HNO 3, aby ph otrzymanego roztworu wyniosło 2,2? 8. Obliczyć ph roztworu otrzymanego przez rozcieńczenie 10 ml 0,1 M roztworu KOH do objętości 250 cm Do kolby miarowej wprowadzono 1 cm 3 36% roztworu HCl o gęstości 1,18 g/cm 3 i rozcieńczono wodą do objętości 1 dm 3. Obliczyć ph otrzymanego roztworu. 10. Do kolby miarowej wprowadzono 5 cm 3 67% roztworu HNO 3 o gęstości 1,41 g/cm 3 i rozcieńczono wodą do objętości 2 dm 3. Obliczyć ph otrzymanego roztworu. 11. Ile razy należy rozcieńczyć 0,2 M roztwór HBr, aby uzyskać roztwór o ph = 3? 12. Do 25 ml 0,1 molowego roztworu HCl dodano 20 cm 3 0,1 molowego roztworu NaOH. Obliczyć ph otrzymanego roztworu. 13. Jak zmieni się wartość ph 0,01 M roztworu NaOH, gdy: a) do 1 ml tego roztworu doda się 9 cm 3 wody, b) do 1 ml tego roztworu doda się 1 cm 3 0,01 M HCl i 8 ml wody, c) do 1 ml tego roztworu doda się 9 cm 3 0,01 M roztworu NaOH. 14. Do 10 ml 0,2 M roztworu HNO 3 dodano 10 cm 3 0,25 M roztworu KOH. Obliczyć ph otrzymanego roztworu. 15. Do 50 cm 3 0,05 M roztworu HCl dodano 50 ml roztworu KOH o ph = 12,3. Obliczyć ph roztworu po zmieszaniu. 16. Obliczyć ph roztworu otrzymanego przez zmieszanie 250 cm 3 0,1 M roztworu Ba(OH) 2 z: a) 500 ml 0,1 M roztworu HNO 3 b) 750 ml 0,1 M roztworu HNO Obliczyć ph roztworu otrzymanego przez zmieszanie 100 ml 0,05 M roztworu H 2 SO 4 z: a) 50 cm 3 0,4 M roztworu KOH b) 60 cm 3 0,1 M roztworu NaOH. 18. Chlorowodór wydzielony z 11,70 g chemicznie czystego NaCl zaabsorbowano w 1 dm 3 0,1 M roztworu NaOH. Obliczyć ph otrzymanego roztworu. 19. Jakie jest ph treści żołądka, jeżeli na zmiareczkowanie 10 ml tej treści zużyto 2,5 ml 0,01 M roztworu zasady sodowej? ml 0,5 M roztworu HCl rozcieńczono wodą do objętości 100 ml i roztwór zmiareczkowano 0,5 M roztworem NaOH. Obliczyć wartości ph: a) w punkcie wyjściowym, b) po dodaniu 8 ml roztworu NaOH, c) w punkcie równoważnikowym, d) po dodaniu 30 ml roztworu zasady. 7

8 ODPOWIEDZI 1. a) ph = 2 b) ph = 2,52 c) ph = 12,90 d) ph = 10,30 2. [H 3 O + ] = M [OH ] = 2, M 3. [OH ] = M 4. ph = [H 3 O + ] = 0,5 M, ph = 0,3 [H 3 O + ] = 0,0075 M, ph = 2,12 6. ph = 1,1 7. V = 396 ml 8. ph = 11,60 9. ph = 1, ph = 1, razy 12. ph = 1, a) zmaleje o 1 jednostkę b) zmaleje o 5 jednostek c) nie ulegnie zmianie 14. ph = 12, ph = 1, a) ph = 7; b) ph = 1,6 17. a) ph = 12,8; b) ph = 1,6 18. ph = 1, ph = 2,6 20. a) ph = 1,00; b) ph = 1,26; c) ph = 7,00; d) ph = 12,57 8