Blandade Övningar Stökiometri och Gaslagen 1 1) 1 Då man upphettar 6,820 g zinkspat, som är ett mineral som innehåller zinkkarbonat, ZnCO 3, bildas 1,182 g CO 2. Hur många % rent ZnCO 3 innehåller mineralet? 2) 2 Hur många g klor finns i 26,40 g kloroform, CHCl 3, som är till 1,82 % förorenat? 3) 3 En viss sorts gips CaSO 4 2H 2 O är förorenat med kalksten CaCO 3, i 126,0 g gips fann man 3,210 g kalksten. Hur mycket Ca finns totalt i 2,530 t gips? 4) 4 Hur många g CaO, MgO, resp SiO 2 finns i 0,648 kg diallag, ett mineral, med formeln CaMgSi 2 O 6? 5) 5 Hur mycket kristallvatten finns i 4,562 t karnallit, KCl MgCl 2 6H 2 O? 6) 6 Hur mycket bly behövs för framställning av 5,2 g PbO 2? 7) 7 Om ammoniumnitrit, NH 4 NO 2, upphettas, sönderfaller föreningen i kvävgas och vatten. Hur många g NH 4 NO 2 behövs vid framställningen av 4,8 g kvävgas? 8) 8 Hur många mol är 120,24 g Ca? 9) 9 Hur många mmol är 1,000 g H 2 SO 4? 10) 10 Hur många g är 5,6 mol Na 2 CO 3? 11) 11 Hur många mmol är 3,43 g Ba(NO 3 ) 2? 12) 12 Hur många mmol är: a) 0,4 g HCOOH b) 65,0 mg AgNO 3 c) 100 mg HCl d) 0,12 g CaCl 2 e) 1,432 g Al(OH) 3 f) 1,04 g KAl(SO 4 ) 2 1 49,38 % ZnCO 3 2 23,09 g klor 3 600 kg Ca 4 168 g CaO, 121 g MgO, 360 g SiO 2 5 1,775 t kristallvatten 6 4,5 g bly 7 11 g 8 3,0000 mol 9 10,20 mmol 10 590 g 11 13,1 mmol 12 a) 8,7 mmol b) 0,383 mmol c) 2,74 mmol d) 1,1 mmol e) 18,36 mmol f) 4,03 mmol
13) 13 Hur många g är: a) 0,0100 mol CuSO 4 b) 0,65 mol K 2 CO 3 c) 4,256 mol Al 2 O 3 14) 14 Hur många mg är: a) 2,5 mmol KOH b) 10,0 mmol MgCl 2 c) 12 mmol Ca 3 (PO 4 ) 2 15) 15 Hur mycket väger 25 L svavelsyra om densiteten vid 293,25 K är 1,555 g/ml? 16) 16 Hur stor är volymen för 350 g saltsyra som har densiteten 1,19 g/ml vid 20 o C? 17) 17 Hur många g/dm 3 kaliumbromid är löst i en kaliumbromidlösning med c = 1,54 M? 18) 18 En 10,0 %ig (mass%) silvernitratlösning, AgNO 3, har densiteten 1,088 kg/l. Beräkna lösningens molaritet. 19) 19 Hur mycket jod innehåller 75 ml vätejodid med koncentrationen 1,46 M? 20) 20 Hur många g NaNO 3 skall vägas upp för framställningen av 5,6 dm 3 1,36 M lösning? 21) 21 Natriumnitratlösningen från förra uppgiften skall spädas, hur stor volym av den förra lösningen skall mätas upp för att kunna framställa 250 ml lösning med koncentrationen 0,25 mol/dm 3? 22) 22 Vilken koncentration får en saltsyrablandning då man blandar 350 ml HCl lösning med koncentrationen 0,42 M med 250 ml HCl lösning med koncentrationen 0,25 M? 23) 23 Vilken kloridjonkoncentration får en kalciumkloridlösning som innehåller 1,39 g kalciumklorid/dm 3? 13 a)1,60 g b)90 g c)433,9 g 14 a)140 mg b)952 mg c)3722 mg 15 39 kg 16 294 ml 17 183 g/dm 3 18 0,640 mol/dm 3 19 14 g 20 650 g 21 46 ml 22 0,35 M 23 0,0250 M
24) 24 För att läsk inte ska smaka så fruktansvärt sött, tillsätter man koldioxid under tryck. Koldioxiden löser sig i läsken och bildar kolsyra H 2 CO 3. Vid ett försök ställdes en nyöppnad läsk (330 ml) i ett varmt vattenbad. Då sönderdelas kolsyran i läsken enligt reaktionsformeln: H 2 CO 3(aq) CO 2(g) + H 2 O Volymen för den bildade koldioxiden mättes till 756 ml, vid temperaturen 24 o C och ett tryck av 99,0 kpa. Beräkna koncentrationen för H 2 CO 3 i läsken. 25) 25 Man blandar 25,0 cm 3 silvernitratlösning, c = 0,100 M, med 50,0 cm 3 bariumkloridlösning c = 0,0240 M. Hur stor är: [Ag + ] [NO 3- ] [Ba 2+ ] [Cl - ] i blandningen? 26) 26 Vi antar att ett havssalt endast består av en blandning av natriumklorid och kaliumklorid. Då man analyserade saltblandningen löstes 3,527 g i destillerat vatten. Lösningen försattes med ett överskott av silverjoner. Den bildade fällningen filtrerades, torkades och vägdes. Fällningens massa bestämdes till 7,418 g. a) Är detta tillräckligt information för att man ska kunna bestämma halten natrium- och kaliumklorid i saltblandningen? b) Om ja bestäm halterna. (Fundera gärna på hur man kvantitativt skulle kunna bestämma halten av natrium respektive kalium) 27) 27 Vid förbränningen av 1,00 kg metangas med hjälp av syrgas bildas bland annat koldioxid. a) Beräkna volymen av den bildade koldioxiden vid temperaturen 0 ºC, och trycket 100 kpa. b) I vilken utsträckning ändras volymen om den bildade gasen uppsamlas vid andra temperaturer? Undersök gärna volymändringen med hjälp av ett kalkylblad. 24 0,092M 25 [Ag + ] = 0,00133 M; [NO 3- ] = 0,0333 M; [Ba 2+ ] = 0,016 M; [Cl - ] = 0,00 M 26 a) ja b) 34,1 % NaCl och 65,9 % KCl 27 1,42 m 3
28) 28 Silverjoner kan användas för att framställa silverspeglar. Vid en sådan reaktion kan man använda en vattenlösning av föreningen metanal. Lösningen av metanal görs basisk och därefter tillsätts silverjoner. Då bildas en silverspegel (Ag (s) ) samt metansyra. a) Skriv en balanserad reaktionsformel för denna reaktion. (Du skall rita strukturformler med samtliga bindningar utsatta för metanal och metansyra.) Vid framställningen av en silverspegel användes 40,0 cm 3 0,50 mol/dm 3 metanal. Lösningen gjordes basisk. Man tillsatte sedan 10,0 cm 3 0,20 mol/dm 3 silvernitratlösning. b) Beräkna hur stor substansmängd metanal som finns kvar i lösningen, efter att reaktionen skett fullständigt. 29) 29 Ett metalliskt grundämne, X, reagerade fullständigt med 1,202 dm 3 syrgas vid trycket 101,3 kpa och temperaturen 20,0 C. Då bildades en metalloxid med formeln X 2 O 3 och massan 6,25 g. Vilken metall kan det vara? a) B b) Al c) Ga d) In e) Tl 30) 30 Vid uppvärmning av det rostfria stålet i luft bildas oxiden M 2 O 3 (M står för metall). Järn och krom är i denna oxid helt utbytbara mot varandra. Detta innebär att sammansättningen i oxiden M 2 O 3 kan vara mellan 0-100 % med avseende på järn eller krom. För oxiden M 3 O 4 är inte alla sammansättningar av järn och krom möjliga. (Järn förekommer som Fe 2+ och Fe 3+, Krom förekommer som Cr 3+ ) Vilken är den maximala halten krom, angiven i mol%, som kan förekomma i oxiden M 3 O 4? a) 25 mol% b) 33 mol% c) 50 mol% d) 67 mol% e) 75 mol% 31) 31 Vid ofullständig förbränning av butan i syrgas sker reaktionen: 2C 4 H 10 + 9O 2 8CO + 10H 2 O Hur stor volym syrgas av temperatur 295 K och trycket 1,00 10 5 Pa krävs för att förbränna 0,10 mol butan under bildande av vattenånga och kolmonoxid? a) 2,5 dm 3 b) 11 dm 3 c) 14 dm 3 d) 18 dm 3 e) 22 dm 3 28 0,019 mol 29 Metallen är Gallium 30 d 67 mol% 31 b 11 dm 3
32) 32 2,0 ton naturgas (metan) reagerar med vatten enligt: CH 4 + H 2 O CO + 3H 2 Kolmonoxiden och vätgasen reagerar sedan enligt: CO + 2H 2 CH 3 OH Hur stor massa metanol bildas om utbytet är 90%? Svara i ton med två gällande siffror. 33) 33 ilken är koncentrationen av natriumjoner i en vattenlösning av 19,0 g Na 2 CO 3 i 870 cm 3 lösning? a) 0,103 mol/dm 3 b) 0,206 mol/dm 3 c) 0,412 mol/dm 3 d) 0,312 mol/dm 3 34) 34 Två lika stora gasflaskor innehåller ädelgaserna helium (M = 4 g/mol) respektive argon (M = 40 g/mol). I båda flaskorna råder samma tryck och temperatur. Vilket är förhållandet mellan substansmängderna av de två gaserna, n(he):n(ar)? a) 10:1 b) 1:1 c) 1:10 d) 1:100 35) 35 Sprängämnet nitroglycerin, C 3 H 5 (NO 3 ) 3, är vid rumstemperatur en vätska som lätt exploderar och då sönderfaller till koldioxid, kväve, syre och vatten. Då 1,00 g nitroglycerin exploderar i en sluten behållare med volymen 250 cm 3 blir temperaturen 1950 ºC. Beräkna trycket av den koldioxid som bildas. 36) 36 Om man blandar järnpulver och svavel i lämpliga proportioner och sedan upphettar blandningen bildas järn(ii)sulfid. Vid ett tillfälle blandar man 1,50 g järnpulver med 1,00 g svavel och för över blandningen till ett provrör, som upphettas till dess att ingen ytterligare reaktion sker, varefter provröret får svalna. a) Skriv reaktionsformel för bildandet av järn(ii)sulfid ur järn och svavel. b) Beräkna den massa järn(ii)sulfid, som högst skulle kunna bildas vid reaktionen. c) När man väger provröret efter avsvalning, finner man att innehållets massa är mindre än före reaktionens start. Vad beror denna minskning i massa på? d) I detta experiment finner man att innehållets massa efter upphettning och följande avsvalning endast är 2,22 g. Beräkna massan av den järn(ii)sulfid som har bildats. 32 3,6 ton 33 c) 0,412 mol/dm 3 34 b) 1:1 35 p = 9,77 10 5 Pa 36 a) Fe + S FeS b) m(fes) = 2,36 g c) En del av svavlet har gått bort i gasform under upphettningen och/eller en del av svavlet har förbränts och bildat svaveldioxid. d) m(fes) = 1,97 g
37) 37 Ett drakmonsters förmåga att spruta eld kan förklaras med att de bakterier det har i magen producerar brännbara gaser. När draken spyr eld antänds utandningsgaserna. Det finns bl.a. röda drakar vars utandningsluft har volymhalten 30 % metan, 15 % syrgas och resten kvävgas och koldioxid. En vuxen röd drake har i medeltal en lungvolym på 5,1 m 3. Trycket i lungorna är 150 kpa och temperaturen 35 ºC. a) Skriv en balanserad reaktionsformel för den förbränningsreaktion som sker när röda drakar spyr ut eld. b) Beräkna den totala substansmängden gas samt substansmängden metan som finns i lungorna hos en vuxen röd drake. c) Hur stor substansmängd syrgas krävs för fullständig förbränning av den metan som finns i en kraftig utandning från den röda draken. Räcker syrgasen i utandningen till? Om inte, hur stor substansmängd syrgas måste ytterligare tillföras? d) Bestäm den värmeenergi som frigörs då den metan som finns i 1,00 dm 3 av lunginnehållet förbränns fullständigt. Förbränningsentalpin för metan är 882 kj/mol. 38) 38 Järn(II)sulfat liksom andra salter kan innehålla ett varierande antal kristallvatten. I en information om en järnmedicin kan man läsa att varje tablett innehåller 525 mg järn(ii)sulfat, vilket motsvarar 105 mg järn. Beräkna antalet kristallvatten i järn(ii)sulfatet i denna medicin, det vill säga n i FeSO 4 nh 2 O. 39) 39 I en tryckflaska fanns 5,472 kg kvävgas, N 2. Behållarens volym uppmättes till 4,86 10-3 m 3 och temperaturen till 24,8 o C. Beräkna trycket i behållaren. 40) 40 Samma behållare som nämns i uppgift 39) hamnar i en eldsvåda, temperaturen runt behållaren stiger då till 1230 o C, vilket blir det nya trycket i behållaren. 41) 41 1 bar = 10 5 Pa Hur många mol koldioxid finns i en 5,00 liters behållare där manometern, (tryckmätaren) visar 6,8 bar? Temperaturen är 22 o C. 42) 42 Vilken temperatur i o C har 5,4 mol av en gas som har trycket 30 MPa, och volymen 0,85 dm 3. 37 a) CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2O b) n(metan) = 90 mol c) Mängd syrgas som krävs: n1(o 2) = 179 mol Tillgänglig mängd syrgas i utandningen: n2(o 2) = 45 mol Det måste tillföras ytterligare 134 mol syrgas d) Värmeenergin som frigörs är 15 kj 38 Antal kristallvatten = 7 39 99,5 MPa 40 502 MPa 41 1,4 mol 42 295 o C
43) 43 Vid förbränningen av 1,0 liter bensin i en bilmotor bildas ca 49 mol koldioxid. Om vi antar att koldioxiden har samma tryck som lufttrycket, alltså ca 100 kpa och temperaturen ligger kring 0 o C, vilken volym kommer koldioxiden då att behöva? 43 1,1 m 3