Obliczenia chemiczne 2010/2011; zajęcia nr 1:
wersja z 1 grudnia 2010
1. Dobrać współczynniki (uzgodnić strony równania) w następujących przykładach:
NH3 + O2 = N2 + H2O
NH3 + O2 = NO + H2O
NH3 + O2 = NO2 + H2O
N2O + NH3 = N2 + H2O
H2S + O2 = SO2 + H2O
NO2 + H2 = N2 + H2O
H2SO4 + Al(OH)3 = Al2(SO4)3 + H2O
K3P O4 + MgSO4 = Mg3(P O4)2 + K2SO4
2. Ułożyć równania reakcji całkowitego (do dwutlenku węgla i wody) spalania takich związków jak:
C2H4, C6H6, C4H10, C5H10, C14H30.
3. Uzupełnić równania i dobrać odpowiednie współczynniki stechiometryczne:
?NaOH + FeSO4 = Na2SO4 + ?
Al2(SO4)3+ ?Ca(OH)2 = 3CaSO4 + ?
FeCl3 + ?Ca(OH)2 = 3CaCl2 + ?
?H3PO4 + ?Ca(OH)2 = Ca(H2PO4)2 + ?
4. Szybkość przepływu wody w rurociągu wynosi 25l/min. Ile to jest w m3/godz?
5. Wydajność ujęcia wody, z której produkuje się piwo, dla jednego z browarów wynosi 0,96m3/dobę. Z tego jedynie
60% wody zużywane jest do produkcji piwa. Ile butelek o pojemności 0,33l może wyprodukować ten browar w ciągu
miesiÄ…ca?
6. Obliczyć bezwzględną masę cząsteczek: kwasu azotowego(V), octanu sodu, chlorku żelaza(III). Wynik podać w
gramach oraz w tonach.
7. Ile atomów siarki znajduje się w 23g tego pierwiastka?
8. Jaka ilość wody (w mg) zawarta jest w 10 g nastÄ™pujÄ…cych soli uwodnionych: ZnSO4·6H2O, CrCl3·6H2O, BaSiO3·
6H2O.
9. Ile atomów wodoru znajduje się w 5g wody?
10. Ile atomów zÅ‚ota zawiera 10cm3 tego metalu (Á = 19300 kg/m3)
11. Ile gramów siarczku żelaza(II) powstanie w reakcji 24g siarki z żelazem?
12. W celu otrzymania chlorowodoru zmieszano 4 litry wodoru i 3dm3 chloru. Oblicz objętość gazów po reakcji
(Wszystkie objętości odnoszą się do warunków normalnych).
13. Oblicz ile m3 CO2 i pary wodnej powstanie w wyniku całkowitego spalenia 2,5kg metanu (Ilości gazów odnoszą
się do warunków normalnych)?
14. Z rozkładu 15,8g wodorowęglanu amonu ((NH4)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, a gęstość dwutlenku węgla wynosi 1,96 g/dm3.
15. Po spaleniu 11,2 litra (warunki normalne) gazowego węglowodoru otrzymano 27 g pary wodnej i 44 g dwutlenku
węgla. Podać wzór cząsteczkowy tego węglowodoru.
16. 55g magnezu reaguje z 12dm3 tlenu dając tlenek magnezu (MgO). Ile w tej reakcji powstanie produktu (Ilości
gazów odnoszą się do warunków normalnych)?
17. Jaką objętość (w warunkach normalnych) zajmą substraty (azot i wodór) do syntezy 8g amoniaku?
18. Jaka objętość tlenu jest potrzebna do spalenia 3000l (litrów) mieszaniny gazów o następującym składzie objęto-
ściowym: 40% wodoru, 10% metanu, 10% tlenku węgla, 20% dwutlenku węgla, 15% azotu i 5% etanu?
19. Obliczyć liczbę cząstek w 1ml gazu w warunkach normalnych.
20. Dwuchromian amonowy rozkłada się przy ogrzewaniu na tlenek chromu(III) azot i wodę. Jaka będzie masa
pozostałości po rozłożeniu 20g dwuchromianu i jaką objętość zajmą wytworzone gazy (zmierzoną w warunkach
normalnych)?
21. 100g metalicznej miedzi ogrzano ze 100g siarki, przy czym powstał siarczek miedzi(I). Jaka substancja i w jakiej
ilości pozostała nieprzereagowana?
22. Ile gramów kwasu siarkowego(VI) tlenku manganu(IV) i chlorku sodu potrzeba do otrzymania 25g chloru?
23. 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?
24. Ile należy stopić bezwodnej sody, piasku i kredy aby wyprodukować 0,5 tony szkła butelkowego o ogólnym wzorze
tlenkowym: Na2O·CaO·6SiO2?
25. Zalewa do kiszenia ogórków składa się między innymi z solanki (wodny roztwór NaCl). Ile soli kuchennej (o
czystoÅ›ci 97%) należy wziąść do sporzÄ…dzenia 2·107µl solanki o stężeniu 5%?
26. Do 15ml 40% roztworu KOH dodano wiaderko wody (5l). Obliczyć stężenie roztworu po rozcieńczeniu. Gęstość
40% roztworu KOH wynosi Á =1,3959g/cm3.
27. Kości zawierają 58% fosforanu(V) wapnia oraz 2% fosforanu(V)magnezu. Jaka jest procentowa zawartość pięcio-
tlenku fosforu w kościach?
28. Tzw. lodowaty kwas octowy (100%) jest często używanym rozpuszczalnikiem organicznym. Jakie jest jego stężenie
molowe (GÄ™stość CH3COOH Á = 1, 0498g/cm3)?
29. Obliczyć gęstość 25% wodnego roztworu kwasu azotowego(V) jeśli wiadomo, że roztwór ten ma stężenie 4,57mol/l?
30. 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.
+
31. Jakie jest stężenie jonów NH4 w roztworze otrzymanym w wyniku zmieszania 10ml 20% roztworu HCl z 10ml
20% roztworu amoniaku (Ár-uHCl = 1, 098g/cm3, Ár-uNH aq. = 0, 9229g/cm3).
3
32. Ze 180ml roztworu zawierającego 5mmol siarczanu (VI) żelaza(III) strącono osad F e(OH)3 poprzez dodanie 20ml
roztworu NaOH o stężeniu 2,5mol/l. Przyjmując, że osad wodorotlenku żelaza(III) jest praktycznie nierozpusz-
czalny, obliczyć stężenia molowe pozostałych w roztworze jonów.
33. Na zmiareczkowanie 274,2mg węglanu sodu zużyto 40,5ml kwasu solnego. Obliczyć stężenie molowe kwasu.
34. Do roztworu zawierajÄ…cego 1,75g technicznego siarczanu (VI) amonu dodano nadmiar wodorotlenku sodu a wy-
dzielony amoniak pochłonięto w 50ml roztworu HCl o stężeniu 0,4858mol/l. Niezobojętniony kwas solny zmiarecz-
kowano, zużywając 12,3ml roztworu NaOH o stężeniu 0,1015mol/l. Obliczyć stężenie procentowe (NH4)2SO4 w
technicznym siarczanie amonu.
35. Należy sporządzić 500 g roztworu tiosiarczanu sodu, w którym stężenie molowe jonów Na+ wynosi 0,398 mol/dm3.
Oblicz: (a) masÄ™ uwodnionego tiosiarczanu sodu, Na2S2O3·5H2O, oraz wody, które należy dodać do 300 ml roztworu
tiosiarczanu sodu o stężeniu 0,129 mol/kg i gęstości 1,020 g/cm3, 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/cm3.
36. Ile gramów wody zawiera roztwór otrzymany po rozpuszczeniu 25 g MnSO4·7H2O w 500 cm3 wody?
37. Przygotowano 250ml kwasu solnego o stężeniu 2mol/l, rozcieńczając odpowiednio kwas solny o stężeniu 35%
(Á=1,1740g/ml). Jakie objÄ™toÅ›ci strÄ…conego kwasu i wody należy użyć do tego celu?
38. Zmieszano 25ml roztworu HCl o stężeniu 0,2mol/l i 70ml roztworu tego kwasu o stężeniu 0,5mol/l. Obliczyć
stężenie procentowe otrzymanego roztworu.
39. Zmieszano 25ml roztworu zawierającego 10mmol Na2CO3 z taką samą objętością roztworu CaCl2 o stężeniu 2mol/l,
a następnie dopełniono całość wodą do objętości 100ml. Obliczyć stężenie molowe jonów pozostałych w roztworze,
przyjmując że rozpuszczalność powstających soli trudno rozpuszczalnych jest równa zeru.
40. Należy otrzymać tonę 20% roztworu KCl, mając do dyspozycji stały KCl oraz jego 10% roztwór wodny. Jak należy
przygotować żądany roztwór?
41. Woda królewska jest mieszaniną stężonych kwasów solnego i azotowego (V), najczęściej w stosunku 3mole HCl na
1mol HNO3. Obliczyć, w jakim stosunku wagowym i objÄ™toÅ›ciowym należy zmieszać 36,5% kwas solny (Á=1,180g/ml)
z 63% kwasem azotowym(V) (Á=1,390g/ml) aby otrzymać wodÄ… królewskÄ… o podanym skÅ‚adzie.
42. Ile gramów 20% roztworu kwasu siarkowego potrzeba do rozpuszczenia 6,745g glinu?
43. Ile gramów 15% roztworu wodorotlenku sodu potrzeba do zobojętnienia kwasu azotowego znajdującego się w 40g
12% roztworu?
44. W czasie reakcji 40cm3 roztworu kwasu solnego z cynkiem wydzieliło się 6988,8cm3 wodoru zmierzone w warunkach
normalnych. Obliczyć stężenie molowe roztworu kwasu.
45. W 150g wody rozpuszczono 20g dziesięciowodnego siarczanu (VI) sodu. Obliczyć stężenie procentowe otrzymanego
roztworu.
46. Obliczyć stężenie molowe czystej wody w temperaturze 50oC. Gęstość wody w tej temperaturze wynosi 0,988g/cm3.
47. W kolbie miarowej o pojemności 200cm3 znajduje się 0,5-molowy roztwór wodorotlenku sodu. Z kolby pobrano
20cm3 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.
48. Ile cm3 0,5-molowego roztworu kwasu solnego potrzeba do rozpuszczenia 1 grama węglanu wapnia?
49. Jaką objętość 18,7% roztworu wodorotlenku sodowego o gęstości 1,2g/cm3 należy zużyć do całkowitego wytrącenia
żelaza zawartego w 300cm3 2,5-molowego roztworu chlorku żelaza (III)?
50. Jaką objętość 23,29% roztworu HCl można zobojętnić 5dm3 11,14% roztworu węglanu sodowego? Gęstości obu
roztworów są jednakowe i wynoszą 1,115g/cm3.
ODPOWIEDZI DO ZADAC

1. 4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
4NH3 + 7O2 = 4NO2 + 6H2O
3N2O + 2NH3 = 4N2 + 3H2O
2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O
2NO2 + 4H2 = N2 + 4H2O
3H2SO4 + 2Al(OH)3 = Al2(SO4)3 + 6H2O
2K3P O4 + 3MgSO4 = Mg3(P O4)2 + 3K2SO4,
2. C2H4 + 3O2 = 2CO2 + 2H2O
C6H6 + 7, 5O2 = 6CO2 + 3H2O lub
2C6H6 + 15O2 = 12CO2 + 6H2O
C4H10 + 6, 5O2 = 4CO2 + 5H2O lub
2C4H10 + 13O2 = 8CO2 + 10H2O
C5H10 + 7, 5O2 = 5CO2 + 5H2O lub
2C5H10 + 15O2 = 10CO2 + 10H2O
C14H30 + 21, 5O2 = 14CO2 + 15H2O lub
2C14H30 + 43O2 = 28CO2 + 30H2O,
3. 2NaOH + FeSO4 = Na2SO4 + Fe(OH)2
Al2(SO4)3+ 3Ca(OH)2 = 3CaSO4 + 2Al(OH)3
2FeCl3 + 3Ca(OH)2 = 3CaCl2 + 2Fe(OH)3
2H3PO4 + Ca(OH)2 = Ca(H2PO4)2 + 2H2O,
4. 1,5m3/godz.,
5. 52,36·103sztuk,
6. kwas azotowy (V) -1,047·10-22g, 1,047·10-28tony; octan sodu -1,362·10-22g, 1,362·10-28tony; chlorek żelaza (III)
- 2,699·10-22g, 2,699·10-28tony,
7. 4,326·1023atomów,
8. 4, 015 · 103mg, 4, 053 · 103mg, 3, 364 · 103mg,
9. 3,34·1023atomów,
10. 5,89·1023atomów,
11. 66g,
12. 6l HCl + 1l H2,
13. 3,5m3; 7m3,
14. 4,48dm3,
15. C2H6,
16. 42,86g,
17. 21,1dm3,
18. 1,857m3,
19. 2,687·10-19
- tzw. liczba Loschmidta,
20. m=12,06g, vgazw=0,089hl,
21. Pozostało 74,8g nieprzereagowanej siarki,
22. mH SO4=68,99g, mNaCl=82,4g, mMnO =30,62g,
2 2
23. mF eS=3,07g, vgazw=1505ml,
24. msody=110,9kg, mpiaskul=376,6kg, mkredy=104,6kg,
25. 1,031kg.
26. Cp=0,167%.
27. 27,65% P2O5,
28. Cm=17,49mol/l.
29. Á = 1, 15164g/cm3.
30. VHCl=0,2l; VNH =0,1l.
3
31. Cm=3mol/l.
32. Cm =0,075mol/l; Cm =0,1mol/l; Cm =0,25mol/l.
OH- Na+
SO2-
4
33. Cm=0,128mol/l.
34. Cp=86,89%.
35. msoliuwodnionej=14,012g; mwody= 180g; Cm= 0,198mol/l; %(m/m) = 3,03%; xmol =3,55·10-3
36. mwody=522,74.
37. Vkw=44,4ml; Vwody=205,6ml
38. Cp=1,53%
39. Cm =0,2mol/l; Cm =1mol/l; Cm =0,4mol/l
Na+ Cl- Ca2+
40. mKCl=111,11kg; mr-ru=888,89kg
41. V:V =3,53:1; m:m=3:1
42. 183,9g
43. 20,31g
44. Cm=15,53mol/l
45. Cp=5,18%
46. Cm=55,49mol/l
47. Cm=0,65mol/l
48. Vr-u=39,66cm3
49. VNaOH=399cm3
50. VKOH=272cm3