LISTA 5. Obliczenia stechiometryczne. Wyznaczanie składu
procentowego mieszaniny.
W. Ufnalski „Podstawy obliczeń chemicznych z programami komputerowymi”,
str 185 -202.
L.Jones, P.Atkins „ Chemia ogólna”, rozdz. 4, zad. str . 166 – 179.
1. Wodór w skali laboratoryjnej można wytwarzać w reakcji wodorku wapnia z
wodą. Oblicz masę CaH
2
niezbędnego do otrzymania 1 m
3
wodoru
(war. normalne). (Odp. 939 g)
2. Spalanie propanu przebiega według poniższego schematu reakcji
…C
3
H
8
+ …O
2
→
…CO
2
+ …H
2
O
Jaką objętość propanu mierzonego w warunkach normalnych należy spalić
w celu otrzymania 12,0 moli dwutlenku węgla? (Odp. 89,6 dm
3
)
3. Podczas ogrzewania wodorowęglanu sodowego otrzymuje się węglan
sodu, parę wodną oraz dwutlenek węgla. Obliczyć ubytek masy
towarzyszący ogrzewaniu 200,0 g NaHCO
3
. Jaką objętość zajmie w
warunkach normalnych powstały CO
2
. (Odp. 73,83 g)
4. Hydrat siarczanu(VI) cynku o wzorze ZnSO
4
· 7H
2
O można otrzymać z
wydajnością 90,0% w reakcji metalicznego cynku z kwasem siarkowym.
Oblicz, jaką masę cynku należy odważyć celem otrzymania 25,0 g tego
hydratu mając do dyspozycji dowolną ilość kwasu siarkowego
(Odp. 5,69 g Zn)
5. W ciągu jednego roku opady atmosferyczne wymywają z 1 ha gleby
12,0 kg związanego azotu. Jaką ilością 80,0%-owej saletry wapniowej,
użytej jako nawóz sztuczny, można wyrównać te straty azotu?
(Odp. ok. 88 kg)
6. Ile gramów CaCO
3
i jakie objętości: 2,0 M roztworu HCl oraz wody, należy
użyć do sporządzenia 500 cm
3
0,50 molowego roztworu CaCl
2
.
(Odp. 25 g CaCO
3
, 0,25 dm
3
r-ru HCl)
7. Obliczyć teoretyczną masę kwasu fosforowego o stężeniu 63,0 % H
3
PO
4
,
który można otrzymać z 1 tony fosforytów zawierających 85,0 %
Ca
3
(PO
4
)
2
. (Odp. 852,5 kg)
8. Oblicz, jaka objętość roztworu HCl gęstości d = 1,09 g/cm
3
zawierającego
15,0% HCl przereaguje całkowicie z 20,0 g cynku. Jaką objętość,
mierzoną w warunkach normalnych, zajmie wydzielony w tej reakcji
wodór? (Odp. 136,4 cm
3
roztworu; 6,85 dm
3
wodoru)
9.W reakcji sodu z wodą wydzieliło się 300 cm
3
wodoru mierzonego w
warunkach normalnych. Oblicz: a) masę użytego w reakcji sodu; b) jaką
objętość 0,200 M roztworu H
2
SO
4
należy użyć do zobojętnienia
otrzymanego roztworu. (Odp. 0,6161 g Na; 67,0 cm
3
)
10. W wyniku rozpuszczenia 10,24g stopu zawierającego 82,0% Ag w
stężonym kwasie azotowym i krystalizacji otrzymano 11,42g AgNO
3
.
Oblicz wydajność procesu. (Odp. 86,36%)
11. Do 200,0g kwasu solnego o stężeniu 10,0%
wag.
dodano 5,00g
metalicznego magnezu. Oblicz zawartość procentową składników tak
otrzymanego roztworu. (Odp. 2,44% HCl; 9,56% MgCl
2
)
12. Ile gramów 10,0%-owego roztworu AgNO
3
należy zużyć do strącenia
jonów chlorkowych z 30,0 cm
3
0,250 molowego roztworu NaCl, stosując
20,0%-owy nadmiar odczynnika? (Odp. 15,3 g)
13. Jaką objętość 0,15 M roztworu H
2
SO
4
należy wziąć do zobojętnienia
mieszaniny składającej się z 25,0 cm
3
0,24 M roztworu NaOH i 45,0 cm
3
0,06 M roztworu Ca(OH)
2
. (Odp. 38 cm
3
)]
14. CO
2
jest słabo rozpuszczalny w wodzie. Jaka będzie objętość gazu
(war. norm.) który wydzieli się po zmieszaniu 100,0g NaHCO
3
z 1000g
20%-owego roztworu H
2
SO
4
. (Odp. 26,7 dm
3
)
15. Zmieszano 250,0 cm
3
roztworu CuSO
4
o stężeniu 0,500 mol/dm
3
oraz
25,00 g roztworu NaOH o stężeniu 5,0%. Otrzymany osad Cu(OH)
2
odsączono i wyprażono, w wyniku czego przeszedł on ilościowo w CuO.
Oblicz jego masę. (Odp. 1,243g)
16. Oblicz maksymalną objętość gazowego CO
2
(war. norm.), który można
otrzymać, mając do dyspozycji: a) 1,00 kg kwasu solnego o stężeniu
5,0%; b) 1,00 kg kwasu siarkowego o stężeniu 5,0% oraz 200,0g
kamienia wapiennego o zawartości 90,0%
wag
CaCO
3
.
(Odp. a. 15,36 dm
3
; b. 11,43 dm
3
)
1
17. Chlorek tionylu SOCl
2
jest bezbarwna cieczą gwałtownie reagującą z
wodą wg schematu reakcji:
SOCl
2
+ H
2
O SO
2
+ HCl
Oblicz, jaka objętość ditlenku siarki, zmierzona w warunkach normalnych,
powstanie w wyniku reakcji 10,0 g chlorku tionylu z taką samą masą
wody. (Odp. 1,88 dm
3
)
18. Oblicz, jaką masę hydratu chlorku magnezu MgCl
2
· 6H
2
O można
otrzymać w reakcji 6,72 g magnezu z 100 g 15,0%-owego roztworu
kwasu solnego. (Odp. 81,3 g hydratu)
19. 25 cm3 3M roztworu H2SO4 zmieszano z 25 cm3 2M roztworu HCl i
25 cm3 2M roztworu Ba(OH)2. Wydzielony osad BaSO4 odsączono, a
przesącz rozcieńczono do objętości 150 cm3. Oblicz stężenia jonów
obecnych w otrzymanym roztworze.
20. Zmieszano 250cm
3
roztworu o gęstości d = 1,03 g/cm3 zawierającego
16.0g NaOH z 150 cm3 10,0%-owego roztworu H2SO4 o gęstości
d = 1,07 kg/dm3. Który ze związków pozostanie w nadmiarze i jakie
będzie jego stężenie molowe, jeżeli gęstość otrzymanego roztworu
wynosiła d = 1,05 kg/dm3. (Odp. NaOH, 0,18 mol/dm3)
21. Do całkowitego wytrącenia jonów SO42- z 12,0 cm3 5,23%-owego
roztworu H2SO4 o gęstości d = 1,035g/cm3 zużyto 52,00 cm3 roztworu
BaCl2. Oblicz stężenie molowe roztworu BaCl2. (Odp. 0,127 M)
22. Oblicz objętości 1,5M roztworu HCl, 2,0M roztworu KOH oraz wody, które
należy zmieszać ze sobą, aby otrzymać 600 cm3 0,5M roztworu KCl.
(Odp. 0,2 dm3, 0,15 dm3, 0,25 dm3)
23. W wyniku ogrzewania pyłu miedzi z siarką tworzy się ilościowo
siarczek miedzi(I). Oblicz w skład procentowy mieszaniny poreakcyjnej
otrzymanej w wyniku reakcji: a) jednakowej liczby moli Cu i S;
b) jednakowych mas Cu i S. (Odp. a. 83,23%Cu
2
S; b. 62,61% Cu
2
S)
24. W rurze kwarcowej umieszczono 10,0 g mieszaniny CuO i Fe
2
O
3
dla
której stosunek mas jej składników wynosi 1:1. Przez rurę tą ogrzaną do
wysokiej temperatury przepuszczano strumień wodoru, aż do pełnej
redukcji mieszaniny tlenków do czystych metali. Ile gramów wody
powstało w wyniku przeprowadzonej reakcji? (Odp. 2,82 g)
25. Mieszanina palna zawiera CO, H
2
, CH
4
oraz N
2
w stosunku molowym
1 : 2 : 1,5 : 3. Oblicz objętość tlenu niezbędną do spalenia: a) 1 m
3
;
b) 1 kg tej mieszaniny. Objętości gazów mierzono w warunkach
normalnych. (Odp. 0,600 m
3
; 0,720 m
3
)
26. Oblicz objętość w przeliczeniu na warunki normalne: a) tlenu oraz b)
powietrza niezbędnego do spalenia 1 m
3
mieszaniny gazów o składzie
10,0%
obj.
CO, 40,0%
obj.
CH
4
, 5,0%
obj.
H
2
oraz N
2
. Przyjmij, że powietrze
zawiera 21%
obj.
tlenu. (Odp. a. 0,875 dm
3
; b. 4,167 dm
3
)
27. Odważkę sody technicznej o masie 0,3923g rozpuszczono w wodzie, a do
otrzymanego roztworu dodano nadmiar roztworu CaCl
2
, w wyniku czego
strącił się osad CaCO
3
, który po odsączeniu, przemyciu i wysuszeniu miał
masę 0,3572g. Oblicz zawartość procentową Na
2
CO
3
w technicznej
sodzie. (Odp. 96,42%)
28. Próbkę hydratu siarczanu(VI) żelaza(II) o masie 0,7532g rozpuszczono w
wodzie, jony żelaza utleniono do Fe
3+
i strącono ilościowo jako Fe(OH)
3
,
który po wyprażeniu przeszedł w Fe
2
O
3
o masie 0,2163g. Wyznacz wzór
rzeczywisty hydratu.
29. W celu oznaczenia zawartości MgSO
4
w pewnym minerale, próbkę tego
minerału o masie 2,8362g rozpuszczono w wodzie i otrzymany roztwór
dopełniono do 250,0 cm
3
. Z próbki roztworu o objętości 50,0 cm
3
strącono
osad NH
4
MgPO
4
, który po prażeniu przeszedł w Mg
2
P
2
O
7
o masie
0,2432 g. Oblicz zawartość MgSO
4
w badanym minerale. (Odp. 46,38%)
30. W wyniku analizy wagowej kamienia wapiennego o masie 1,1634g
otrzymano 0,4327g CaO oraz 0,0497g Mg
2
P
2
O
7
. Oblicz procentową
zawartość CaCO
3
i MgCO
3
w tej próbce kamienia wapiennego.
(Odp. 66,38% CaCO
3
; 3,24% MgCO
3
)
31. Z próbki pewnego krzemianu o masie 1,0624g wydzielono w toku analizy
mieszaninę NaCl i KCl o masie 0,2632g. Osad ten rozpuszczono w
wodzie i z otrzymanego roztworu strącono osad KClO
4
, który po
wysuszeniu miał masę równą 0,3648g. Oblicz procentową zawartość
2
Na
2
O i K
2
O w tym minerale. (Odp. 3,34% Na
2
O; 11,67% K
2
O)
32. Próbkę stopu cynku z magnezem o masie 8,0000 rozpuszczono w
kwasie, otrzymując 3,750 dm
3
wodoru (w przeliczeniu na warunki
normalne). Oblicz skład procentowy stopu. (Odp. 78,2 % Zn)
33. Mieszaninę składającą się wyłącznie z KOH i Ca(OH)2 zobojętniano
kwasem. Do zobojętnienia 4,221g tej mieszaniny zużyto dokładnie
0,100 mola kwasu solnego. Oblicz skład procentowy tej mieszaniny
wodorotlenków. (Odp. 35,2% KOH)
3