Sztöchiometria – FEB-es feladatok

Vissza a sztöchiometria témakörre!

3/f-1 Oxidációs számok alapján rendezd a következő egyenleteket!

  1. FeCl3 + SnCl2 = FeCl2 + SnCl4
  2. MnO4– + Cl– + H+ = Mn2++ Cl2 + H2O
  3. HgCl2 + SnCl2 = Hg2Cl2 + SnCl4
  4. P4 + HNO3 = H3PO4 + NO
  5. Cr2O3 + KNO3 + KOH = K2CrO4 + KNO2
  6. Fe2+ + NO3– + H+ = Fe3+ +  NO
  7. MnSO4 + NaOH + KNO3 = Na2MnO4 + Na2SO4 + KNO2
  8. KClO3 +  KI  +  H2SO4 = K2SO4  +  KCl  +  I2
  9. Na2TeO3 +  NaI  +  HCl = NaCl  +  Te  +  H2O  +  I2
  10. H2O2 + KMnO4 + HCl = MnCl2 + H2O + O2 + KCl
  11. Cr2O3 + Na2CO3 + NaNO3 = Na2CrO4 + NaNO2 + CO2
  12. MnO +  PbO2  +  HNO3 = HMnO4  +  Pb(NO3)2  +  H2O
  13. K2Cr2O7 + KI + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4  + H2O
  14. I2 + SO2 + H2O = I– + SO42- + H+
  15. KMnO4 + NaNO2 + H2SO4 = K2SO4 + MnSO4 + NaNO3
  16. Bi2S3 + NO3– = Bi3+ + NO + S
  17. Na2CrO4 + KI + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + I2 + Na2SO4 + K2SO4
  18. NO3– + Zn + OH– = NH3 + [Zn(OH)4]2–
  19. KMnO4 + C6H12O6 + H2SO4 = K2SO4 + MnSO4 + CO2
  20. Mn(NO3)2 + PbO2 + HNO3 = HMnO4 + Pb(NO3)2 + H2
  21. KMnO4 + MnSO4 + ZnO = MnO2 + K2SO4 + ZnSO4
  22. Fe + HNO3 (híg)  = Fe(NO3)3 + NO + H2O
  23. (NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + H2O
  24. BaO2 + H2SO4 = H2O2 + BaSO4
  25. FeS +  HNO3 = Fe(NO3)3  +  S  +  NO
  26. Cu2+ + I– = CuI + I2
  27. CuS + HNO3 = Cu(NO3)2 + NO2 + H2SO4
  28. Sn + HNO3 = Sn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
  29. Fe3O4 + HCl = FeCl3 + FeCl2 + H2O
  30. KClO3 + H2SO4 = K2SO4 + KClO4 + ClO2
  31. BrO3‑ + Br – + H+ = Br2 + H2O
  32. P2H4 = PH3 + P4H2
  33. S + NaOH = Na2S + Na2S2O3
  34. NO2 + NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O
  35. KClO3 = KCl + KClO4
  36. As2S3 + NH4OH + H2O2 = (NH4)3AsO4 + (NH4)2SO4 + H2O
  37. AgNO3 + AsH3 + H2O = Ag + H3AsO4 + HNO3
  38. FeS2 + O2 = Fe2O3 + SO2

 

3/f-2 40 tömeg % rezet tartalmazó réz-cink ötvözet 5,00 g-ját fölös mennyiségű sósavoldattal reagáltatjuk. Mekkora térfogatú standardállapotú gáz fejlődik?

M (Cu) = 63,5 g                     M (Zn) = 65,4 g

 

3/f-3 Magnézium-, kalcium- és bárium- karbonátból álló keverék 1,1200 g-ját 520 °C-ra hevítjük. Ekkor csak a magnézium- karbonát bomlik. A hevítés során 35,3 cm3 standardállapotú szén- dioxid gáz fejlődik. A visszamaradt anyagot 20,00 cm3 2,000 mol/dm3 –es sósavval reagáltatjuk, és a szén- dioxid eltávolítása után 100 cm3– re egészítjük ki az oldatot. Ebből a törzsoldatból  10,00 cm3 –t kimérve 0,1150 mol/dm3– es nátrium- hidroxid- oldattal titráljuk a savfelesleget, a fogyás 19,40 cm3. Számítsd ki a poreverék n/n%-os és m/m%-os összetétélét!

 

3/f-4 Ismeretlen tömegű BaCl2 . xH2O kristályt 50 ml desztillált vízhez (ρ=1 g/cm3) adagoltunk   20 °C-on. Ezen a hőmérsékleten nem oldódott fel az összes kristály, a telített oldattal BaCl2 . 2 H2O tart egyensúlyt. Az oldatot leszűrtük, a szilárd anyag tömegét megmértük: 1,28 g volt. Az oldatot 0 °C-ra hűtöttük, ekkor újabb kristálykiválás (BaCl2 . 2 H2O) következett be. Szűrés után az összes szilárd anyagból 100 ml törzsoldatot készítettünk desztillált vízzel, melynek 10-10 cm3-es részleteit AgNO3– oldattal (c=0,2 mol/dm3, f=0,997) titráltuk, az átlagfogyás 18,15 ml volt.

Mekkora volt az ismeretlen minta tömege?

Hány kristályvízzel kristályosodott a kiindulási anyag?

Oldhatóságok: 20 °C: 35,7 g BaCl2/100 g víz, 0 °C: 30,7 g BaCl2/ 100 g víz

 

3/f-5 20 °C-on telített nátrium- karbonát-oldat 14,69 g-jához pontosan 25,00 cm3 3,0025 mol/dm3– es sósavat mérünk. A reakció befejeztével- az összes szén- dioxid eltávozása után- 250,0 cm3 törzsoldatot készítünk belőle, majd ebből 10-10 cm3-t körülbelül 0,1 mol/dm3 koncentrációjú NaOH- oldattal titrálunk, az átlagfogyás 10,50 cm3. A NaOH- oldat pontos koncentrációjának meghatározására a 3,0025 mol/dm3–es sósav 10,00 cm3–éből 250 cm3 törzsoldatot készítünk, melynek 10 cm3-et megtitráljuk a körülbelül 0,1 mol/dm3-es NaOH- oldattal, az átlagfogyás 12,12 cm3.

Határozd meg a NaOH- oldat pontos koncentrációját! Mekkora tömegű nátrium- karbonátot tartalmazott a kiadott minta? Milyen m/m%-os a 20 °C-on telített oldat? 100 g víz hány g nátrium- karbonátot old 20 °C-on?

 

3/f-6 10 mol HCl-t 1000 g vízben oldunk. Az oldat 1000 g-hoz 200 g Ba(OH)2-t adunk.

Mi lesz a reakció után az elegy mólszázalékos összetétele?

MBa(OH)2=171 g/mol                 MHCl=36,5 g/mol

 

3/f-7 Róka az oroszlányi uszoda sósavtartalmát szeretné meghatározni titrálással, ami az alábbi kiegészítendő egyenlet szerint játszódik le:

K2Cr2O7 +    HCl =    KCl +    CrCl3  +    Cl2

a) Az uszoda vizének 10,0 cm3-es részletére 11,5 cm3, 0,02 mol/dm3-es K2Cr2O7-oldat fogyott. Milyen koncentrációjú a víz sósavra nézve?

b) Másnapra változott a sósavtartalom, ezért újra meg kellett titrálni. Viszont most Soma gonosz volt, és meglökte Róka kezét titrálás közben. Így a 10 cm3-es mintához 20,0 cm3 0,02 mol/dm3 K2Cr2O7 oldatot adott. A felesleg meghatározásához a dikromátionokat KI hozzáadásával redukálta, majd a képződött jód mennyiségét Na2S2O3 segítségével határozta meg. A tioszulfátos titrálás során 8,5 cm3 0,1 mol/dm3-es Na2S2O3-oldat fogyott. Mennyi volt a sósav koncentrációja a második napon?

Cr2O72- +             I–+            H+  =         Cr3++              I2+              H2O

I2 +              Na2S2O3 =          NaI +           Na2S4O6

Az egyenleteket rendezni kell!

 

3/f-8 Az oxigén fejlesztéshez Gábor az alábbi rendezendő reakcióegyenlet alapján hajtott végre reakciót(a szükséges víz nem elfelejtendő):

KMnO4  ­­+       H2O2   ­­+         H2SO4=          MnSO4­­  +        K2SO4  ­­+        O2

Hány dm3 0 °C-os atmoszféra nyomású O2 gázt sikerült Gábornak fejlesztenie, ha csak 201,3 g permanganátból indultunk ki?

A robbantáshoz 2 l-es palack áll rendelkezésre és tudjuk, hogy a légköri nyomás 5x-ösét bírja ki. 17 ºC-on hány g KMnO4 –t kell használnunk, hogy még éppen ne robbanjon fel Gábor kezében a palack?

M(KMnO4)=158 g/mol M(H2SO4)=98 g/mol           M(H2O2)=34 g/mol

 

3/f-9 Virág és Kata a gyerekekkel sóskafőzeléket készít, és kíváncsiak a szertárban található sóska-aroma (H2C2O4 ∙ x H2O) kristályvíztartalmára. Ezért a szilárd porból bemértek 0,6021 g-ot és 100,0 ml oldatot készítettek belőle. Ennek 10,0 ml-es részletét 0,0200 M-os f=1,068 faktorú KMnO4 mérőoldattal titrálták, az átlagos fogyás 10,10 ml lett.

Hány mol kristályvizet tartalmaz a szertárban lévő oxálsav?

A kiegészítendő reakcióegyenlet:

(COOH)2 +  KMnO4 +  H2SO4 = CO2 +  MnSO4 + K2SO4

M(H2C2O4)=90,03 g/mol

 

3/f-10 Zsolti az esti kísérletezés során cinket és alumíniumot 2:3 tömegarányban öntötte össze és a keletkező keverék 5,00 g-ját NaOH-oldattal reagáltatta. Ezen kívül tudjuk, hogy Zsolti 174 cm magas és 80 kg és 20 óra 13 perckor hajtotta végre a kísérletet. Segítsetek Zsoltinak és adjátok meg, hogy mekkora térfogatú standard állapotú gáz fejlődött!

 

3/f-11 A FEB táboros Hát Izsák huncotkodó vegyész technikus egy óvatlan pillanatban beszabadul a kémia szertárba. Rövid ideje volt a kipenderítésig, de gyorsan talált 5 g Fe-at és 60%-os ( ρ =1,51 g/cm3)  H2SO4  oldatot. A vasat feloldotta a kénsavban, miközben 5% H2SO4  felesleget alkalmazott.

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2

a) Mekkora az alkalmazott H2SO4 -oldat molkoncentrációja ( mol/dm3) ?

b) Az oldásnál hány dm3 H2SO4 -oldatot használt fel?

Mekkora az oldatban (az oldás után) a FeSO4 moltörtje ha feltételezzük, hogy a H2 gáz teljesen eltávozott? (Figyelem a H2SO4-et 5% feleslegben alkalmaztuk!) M(Fe) = 56 g/mol

 

3/f-12 18,6 g tömegű, magnézium-kloridból (MgCl2), fém magnéziumból (Mg) és magnézium-karbonátból (MgCO3) álló keverékhez híg kénsavat adunk, és ekkor 5,08 liter (dm3) térfogatú, 0 °C hőmérsékletű, 101,325 kPa nyomású gázkeverék keletkezik.

Mennyi a keverék klórtartalma, ha összes magnézium-tartalma 45,71 tömeg%? Milyen a keverék tömeg és mol%-os összetétele?

(Relatív atomtömegek: Mg: 24; Cl: 35,5; C: 12; H: 1; O: 16.)

 

3/f-13 200 kg 88,4%-os NaIO3-ból hány kg tiszta jód nyerhető, a kiegészítendő reakcióegyenlet alapján, ha a kitermelés 91%-os.

NaIO3 + NaHSO3 + Na2CO3 = I2 + Na2SO4 + CO2

 

3/f-14 Zn-Cu ötvözet 2 grammját sósavban oldjuk. Hány tömeg% rezet tartalmaz az ötvözet, ha 6%-os veszteség mellett 375,0 cm3 standard állapotú H2 gáz keletkezik? (A Zn móltömege 65,34 g/mól, a Cu móltömege 63,5 g/mól.)

 

3/f-15 Fenol és p-nitrofenol keverékének összetételét határozzuk meg az alábbi eljárással. A keverék 220 mg-jából törzsoldatot készítünk egy 100 cm3-es mérőlombikban. Ebből 10,00-10,00 cm3-eket mérünk ki kétjelű pipetta és Griffin-labda segítségével csiszolatos Erlenmeyer-lombikokba. Minden részlethez 0,8 g szilárd KBr-ot és 20 cm3 2 M kénsavat adunk, valamint 20 cm3 1/60 M-os KBrO3-oldatot pipettázunk. A lombikokat ledugózzuk, várunk 20 percet (elmegyünk hadijátékozni), majd 1-1 g KI-ot adunk az oldatokhoz. Újra lezárjuk a lombikokat és várunk 15 percet. Végül 0,1 M-os 0,937-es faktorú nátrium-tioszulfát-mérőoldattal megtitráljuk, a végpont előtt 10 csepp keményítő indikátort adva az oldatokhoz. A kapott fogyások: 11,25 cm3, 11,30 cm3 és 11,25 cm3.

Mi a keverék összetétele?

KBrO3 + KBr + H2SO4 = Br2 + H2O + K2SO4

Br2 + I– = Br– + I2

I2 + S2O32- → I– + S4O62-

 

3/f-16 Ismeretlen koncentrációjú K2CrO4-oldat 200 ml-ből kiveszünk 10,00 cm3-es részleteket és ezekhez adunk feleslegben vett KI-ot, majd az oldatot megsavanyítjuk. A keletkezett I2-ot 0,200 mol/dm3-es tioszulfáttal (S2O32-) titráljuk. A fogyások átlaga 24,00 cm3.

a) Mekkora a kiindulási 200 ml-es oldat koncentrációja K2CrO4-ra nézve?

b) Mennyi az oldott anyag tömege?

A rendezendő egyenletek:

CrO42- + I– + H+ = I2 + Cr3+ + H2O

S2O32- + I2 = I– + S4O62-

 

3/f-17 Fenolt (C6H6O) határozunk meg. 15 cm3 mintából 100 cm3 törzsoldatot készítünk. Az ebből vett 10 cm3-es mintába 1 g KBrO3-ot és felesleges mennyiségű KBr-ot adunk. A keletkezett bróm a fenollal reagál, ezt követően feleslegben KI-ot adunk az oldatba. A keletkezett jódot 22,5 cm3 0,02 M Na2S2O3 oldattal tudtuk megtitrálni.

Mennyi volt a fenol molaritása (mól/dm3) az eredeti oldatban?

(Ar(C)=12, Ar(O)=16, Ar(H)=1)

 

3/f-18 10g Na2CO3 és NaHCO3 szilárd porkeveréket sósavval kezelnek. Feleslegben használt sósav hatására a lejátszódott reakció után az elegyet szárazra párolják (csak NaCl marad). Az így keletkezett termék tömege pontosan annyi, mint a kiindulási keverék tömege volt. Számítsuk ki a kiindulási keverék tömeg %-os összetételét!

Milyen mólarányban keverték össze a két vegyületet?

Na2CO3 + 2 HCl = 2 NaCl + CO2 + H2O

NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2 + H2O

M(Na2CO3) = 106 g/mol        M(NaHCO3) = 84 g/mol.

 

3/f-19 1 liter 0,5 mólos HBr oldat elkészítéséhez hány g 20% szennyezést tartalmazó bróm szükséges, ha a reakció során  a veszteség 20%? A lejátszódó reakciók (az egyenleteket rendezd!):

P + Br3 = PBr3

PBr3 + H2O = H3PO3 + HBr

 

3/f-20 Egy cink- magnézium porkeverék híg sósavból 8,82 dm3 standard állapotú gázt fejleszt. Az előző mintával azonos tömegű cink-aluminium porkeverék híg sósavból 10,878 dm3 standard állapotú gázt fejleszt. A két mintában a cink tömege azonos volt.

Hány gramm volt a minták tömege, és egy mintában hány gramm cink volt?

MZn=65,4 g/mol    MMg=24,3 g/mol     MAl=27 g/mol

 

Vissza a sztöchiometria témakörre!