Zad.1.Obliczyć zawartość wody krystalizacyjnej w 500g kamienia gipsowego CaSO4•2H2O.Odp: 104,6g
M CaSO4*2H2O = 40+32+4*16+2*18 = 172 g/mol
M 2H2O = 2*18 =36 g/mol
172 g CaSO4*2H2O - 36 g H2O
500 g CaSO4*2H2O - x H2O
x = 104,6g
Zad.2. Obliczyć w procentach zawartość tlenków w składniku gliny - kaolinicie o wzorze chemicznym Al2O3•2SiO2•2H2O. Odp.: Al2O3 - 39,5%; SiO2 - 46,5%; H2O-14%.
MAl2O3•2SiO2•2H2O = 2*27+3*16 + 2*28+4*16 + 2*18 = 258 g/mol
MAl2O3= 102 g/mol
M2SiO2= 120 g/mol
M2H2O = 36 g/mol
% Al2O3 258 g - 100% 102 g - x x = 39,5% |
% SiO2 258 g - 100% 120 g - x x = 46,5% |
% H2O 100% - 39,5% - 46,5% = 14% |
Zad.3. Ile dm3 wody należy dodać, aby gaszenie (uwadnianie) 100kg wapna palonego przebiegało w sposób stechiometryczny. Dla uproszczenia należy pominąć wodę traconą przez odparowanie na skutek egzotermiczności procesu.Odp.: V=32dm3.
M CaO = 40+16 = 56 g/mol (mg/mol, kg/mol, t/mol)
M H2O = 18 g/mol
CaO + H2O → Ca(OH)2 56 kg CaO - 18 kg H2O 100 kg CaO - x H2O x = 32,14 = 32kg
|
dH2O=1g/cm3=1 g/dm3 d=m/V V=m/d = 32kg/1kg/dm3 = 32 dm3 |
Zad.4.Obliczyć, ile wapna palonego i jaką objętość dwutlenku węgla (w warunkach p = 1atm, t=23°C) otrzyma się z wypalenia jednej tony wapienia, zakładając że z powodu zanieczyszczeń surowca oraz niecałkowitego rozkładu CaCO3 wydajność procesu wyniesie 80%. Odp.: VCO2=194,1 m3; mwap.pal.=448,4kg
M CaCO3=40+12+3*16=100g/mol(mg/mol, kg/mol, t/mol)
M CaO = 40+16 = 56 g/mol
m CaO CaCO3 → CaO + CO2 100 t CaCO3 - 56 t CaO 1 t CaCO3 - x CaO x = 0,56 t = 560 kg (przy wydajności 100%) |
V CO2 pV = nRT V=nRT/p T=230C + 273= 296K p = 1atm = 1013hPa R= 83,1 hPa*dm3/mol*K nCO2=nCaO=m/M=560kg/56kg/mol = 10 moli
V= 10moli*83,1hPa*dm3/mol*K * 296K/1013 hPa = 242,8 dm3 |
(przy wydajności 80%) 560 kg CaO - 100% x - 80% x = 448 kg CaO
|
(przy wydajności 80%) 242,8 dm3 CO2 - 100% x - 80% x = 194,2 dm3 CO2
|
Zad.5. Który ze związków jest bogatszy w żelazo — syderyt FeCO3 czy piryt FeS2?
Odp.: FeCO3- 48,19%Fe; FeS2- 46,53%Fe. Bogatszy w Fe jest syderyt.
FeCO3 MFeCO3= 56+12+3*16= 116 g/mol MFe= 56 g/mol 116 g - 100% 56 g - x x = 48,2% Fe Bogatszy w Fe jest syderyt. |
FeS2 MFeCO3= 56+2*32= 120 g/mol MFe= 56 g/mol 120 g - 100% 56 g - x x = 46,6% Fe
|
Zad.6. Podać skład procentowy ortoklazu w przeliczeniu na tlenki. Wzór ortoklazu
K2Al2Si6O16.
K2Al2Si6O16 = K2O•Al2O3•6SiO2. Odp.: K2O-16,92%; Al2O3-18,32%; SiO2-64,76%.
MK2O•Al2O3•6SiO2=39*2+16+2*27+3*16+ 6*28+12*16 = 556 g/mol
MK2O= 94 g/mol
M Al2O3= 102 g/mol
M6SiO2 = 360 g/mol
% K2O 556 g - 100% 94 g - x x = 16,9% |
% Al2O3 556 g - 100% 102 g - x x = 18,3% |
% SiO2 100% - 16,9% - 18,3% = 64,8% |
Zad.7. Ile gramów uwodnionego siarczanu cynku ZnS04•6H2O można otrzymać przez rozpuszczenie w kwasie siarkowym 130,7 g cynku? Odp.: m=539 g.
M ZnS04•6H2O = 65+32+4*16+6*18 = 269 g/mol
Zn + H2SO4 → ZnS04 + H2
65 g Zn - 269 g ZnS04•6H2O
130,7 g Zn - x
x = 104,6g ZnS04•6H2O
Zad.8. Ile litrów tlenu zużywa się podczas spalania jednego litra a) etanu C2H6, b) etylenu C2H4, c) acetylenu C2H2? Odp.: a) 3,5 dm3; b) 3,0 dm3; c) 2,5 dm3.
1 litr = 1 dm3 (założenie: warunki normalne p=1013hPa i T=00C=273K obj gazu 22,4 dm3/mol)
2C2H6 + 7O2 → 4C02 + 6H2O 2*22,4dm3 - 7*22,4dm3 1 dm3 - x x = 3,5% |
C2H4 + 3O2 → 2C02 + 2H2O 22,4dm3 - 3*22,4dm3 1 dm3 - x x = 3% |
2C2H2 + 5O2 → 4C02 + 2H2O 2*22,4dm3 - 5*22,4dm3 1 dm3 - x x = 2,5% |
|
Zad.9. Przez wyprażenie 50 g wapienia otrzymano 20 g dwutlenku węgla. Jaka jest procentowa zawartość węglanu wapniowego w tym wapieniu? Odp.: 91%
M CaCO3=40+12+3*16=100 g/mol
M CO2 = 12+2*16 =44 g/mol
CaCO3 → CaO + CO2 100 g CaCO3 - 44 g CO2 x - 20 g CO2 x = 45,5 g CaCO3 |
50 g CaCO3 - 100% 45,5 g CaCO3 - x x = 91% |
Zad.10. Reakcja syntezy amoniaku z wodoru i azotu w warunkach przemysłowych przebiega
z 25%-ową wydajnością. Obliczyć, ile dm3 azotu wzięto do reakcji, jeżeli otrzymano 100dm3
amoniaku (warunki normalne). Odp.: VN2=200dm3.
N2 + 3 H2→ 2NH3 22,4dm3 - 2*22,4dm3 x - 100 dm3 x = 50 dm3 (przy wydajności 25%) |
50 dm3 N2 - 25% x - 100% x = 200 dm3 (przy wydajności 100%) |