1. Testy z chemii na akademie medyczną

Chemia wybór testów, tom II, MEDYK, Warszawa 1997

3. Stechiometria mieszanin. Reakcje substratów zmieszanych w stosunku niestechiometrycznym.

152
W czystym tlenie amoniak spala się do azotu wg równania reakcji:
4NH_3(g) + 3O_2(g) → 2N_2(g) + 6H₂O_(c)
Odmierzono 13dm³ mieszaniny amoniaku i tlenu w warunkach normalnych. Objętość gazów po reakcji w tych samych warunkach wynosiła 5,5dm³, a po przepuszczeniu ich przez płuczkę z wodą zmalała do 3dm³. Skład objętościowy mieszaniny gazów przed reakcją był następujący (w dm³):

153
Do spalenia całkowitego 10cm³ mieszaniny gazowej złożonej z metanu i propanu zużywa się 29cm³ tlenu (w warunkach normalnych). Mieszanina zawierała (procent objętościwy):

157
Mieszanina gazów w warunkach normalnych składa się z 4 moli CO, 2 moli CO₂, 8 moli H₂ i 6 moli N₂. Masa tej części mieszaniny, w której znajduje się 80dm³ gazów niepalnych wynosi:

160
Do spalenia dwóch objętości gazu syntezowego wystarcza jedna objętość tlenu. Gdyby w gazie syntezowym zwiększyć zawartość tlenku węgla do 75% kosztem wodoru, wówczas do spalenia dwóch objętości gazu potrzebna by była:

162
Mieszanina gazów zawiera 25% objętościowych chloru i 75% objętościowych wodoru. Skład tej mieszaniny w % wagowych jest następujący:

166
Ile powietrza potrzeba do otrzymania 89dm³ dwutlenku siarki, w wyniku spalenia pirytu?

171
Próbka zawierająca 0,5g mieszaniny stałych wodorków litu i wapnia podczas reakcji z wodą tworzy 1,12dm³ wodoru (w przeliczeniu na warunki normalne). Procentowa zawartość wodorku wapnia w mieszaninie wynosi:

174
Do 100g mieszaniny CaCO₃ i CaO dodano nadmiar kwasu solnego. Objętość wydzielonego dwutlenku węgla była równa (warunki normalne) 5,6dm³. Zawartość procentowa CaO w mieszaninie wynosi:

182
Mieszanina BaCl₂ ^.2H₂O i LiCl waży 0,6g, a po dodaniu AgNO₃ otrzymano 1,44g AgCl. Procentowa zawartość Ba w mieszaninie pierwotnej wynosi:

195
Do probówek zawierających po 25cm³ 0,5 molowych roztworów kwasów (rysunek) wprowadzono 0,05g magnezu do każdej

Objętość wydzielonego wodoru największa będzie w probówce:

Odpowiedzi

152
Odp. C
Z równania reakcji wynika, że 7dm³ gazowych reagentów po reakcji daje 2dm³ gazu. W mieszaninie poreakcyjnej możemy znaleźć azot, wodę i nieprzereagowane substraty. W warunkach reakcji woda oczywiście nie będzie w stanie gazowym. Gazami mogą zatem być:
azot i tlen (żaden z tych gazów nie rozpuszcza się w wodzie)
azot i amoniak (tylko amoniak rozpuszcza się w wodzie)
W mieszaninie poreakcyjnej znajduje się zatem azot i amoniak w ilości 5,5-3=2,5dm³ amoniaku oraz 3dm³ azotu. Z proporcji mamy:
4dm³ amoniaku daje 2dm³ azotu, to
x dm³ amoniaku daje 3dm³ azotu
x=6dm³
Taka ilość amoniaku uległa spaleniu. W sumie amoniaku było 6+2,5=8,5dm³ oraz 13-8,5=4,5dm³ tlenu.

153
Odp A
Zapiszmy równania reakcji:
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O
Oznaczmy zgodnie z zapisanymi równaniami reakcji:
x – objętość metanu, 2x – objętość tlenu potrzebną do spalenia metanu
y – objętość propany, 5y – objętość tlenu potrzebną do spalenia propanu
Możemy ułożyć następujący układ równań
x+y=10
2x+5y=29
Po jego rozwiązaniu otrzymamy:
x=7cm³ (70%)
y=3cm³ (30%)

157
Odp. B
Przy rozwiązywaniu tego problemu skorzystajmy z prawa Daltona. Dysponujemy 4+2+8+6=20 moli gazów, które w warunkach normalnych zajmują objętość 448dm³ i ważą 4^.28+2^.44+8^.2+6^.28=384g.
Gazy niepalne (azot i dwutlenek węgla) – 8moli zajmie objętość 179,2 dm³, czyli:
w 448dm³ znajduje się 179,2 dm³ gazów niepalnych co można zapisać:
w 384g mieszaniny znajduje się 179,2dm³ gazów niepalnych, to
w x g mieszaniny znajduje się 80dm³ gazów niepalnych
x=171,4g

160
Odp A
Gaz syntezowy jest mieszaniną CO i H₂.
2CO + O₂ → 2CO₂
2H₂ + O₂ → 2H₂O
Z równania reakcji widzimy, że na spalenie CO i H₂ potrzeba jednakowych ilości tlenu, zatem ilość tlenu do spalenia tego gazu nie zależy od jego składu.

162
Odp. B
Masa wodoru w mieszaninie m_H=0,75^.2=1,5g
Masa chloru w mieszaninie m_Cl=0,25^.70,9=17,73g
masa całkowita mieszaniny m=1,5+17,73=19,25g
c%_H=100%^.1,5/19,25=7,8% c%_Cl=92,2%

166
Odp. D
2FeS + 3O₂ → 2FeO + 2SO₂
tlen stanowi około 21% powietrza (0,21)
z 3/0,21 dm³ powietrza może powstać 2dm³ SO₂, (wynika to z równania reakcji) to
z x dm³ powietrza powstanie 80 dm³ SO₂
x=571dm³

171
Odp. A
Zapiszmy równanie reakcji:
LiH + H₂O → LiOH + H₂
CaH₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + 2H₂
oznaczmy: m₁ – masa wodorku litu, oraz n₁=m₁/8 – liczba moli wodorku litu
m₂ – masa wodorku wapnia, m₂/42 – liczba moli wodorku wapnia oraz ułóżmy układ równań:
m₁ + m₂ = 0,5
n₁ + 2n₂ =1,12/22,4 (z 1mola wodorku wapnia powstają dwa mole wodoru)
Po rozwiązaniu tego układu równań otrzymamy:
m₁=0,34g, m₂=0,16g
c%=100%^.0,16/0,5=32,3%

174
Odp. D
Zapiszmy równania zachodzących reakcji i przeczytajmy je:
CaCO₃ + 2HCl → CO₂ + CaCl₂ + H₂O
CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O
Ze 100g (1mola) CaCO₃ powstaje 22,4dm³ CO₂, to
z x g CaCO₃ powstaje 5,6dm³ CO₂
x=25g c%=25%, więc zawartość CaO wynosi 75%

182
Odp. B
Tylko jony Cl^- reagują z jonami Ag⁺
LiCl + AgNO₃ → AgCl + LiNO₃
BaCl₂ + 2AgNO₃ → 2AgCl + Ba(NO₃)₂
Oznaczmy: m₁ – masa LiCl, n₁ – liczba moli LiCl
m₂ – masa BaCl₂^.2H₂O, n₂ – liczba moli chlorku baru
W reakcji wydzieliło się 1,44g AgCl, czyli 1,44/143,3=0,01mola. Ta ilość moli chlorku srebra jest równa:
0,01=n₁+2n₂ (z jednego maola chlorku baru powstają dwa mole chlorku srebra). Wiemy, że: m₁+m₂=0,6g. Ułóżmy układ równań i rozwiążmy go:
n₁+2n₂=0,01 czyli m₁/42,39 + 2m₂/244,23 =0,01
m₁+m₂=0,6
po rozwiązaniu układu równań otrzymamy: m₁=0,33, m₂=0,27 = 0,0011mola BaCl₂^.2H₂O. Oczywiście jonów Ba⁺² jest taka sama ilość moli, co stanowi m=0,0011mol^.137,33g/Mol=0,151g.
c%=100%^.0,151/0,6=25%

195
Odp. D
0,05g magnezu to 2,08^.10^-3 mola magnezu. 25cm³ 0,5M roztworu kwasu to 0,025^.0,5=0,0125mola kwasu co stanowi:
0,0125mola jonów wodorowych w I probówce
0,025mola jonów wodorowych w II probówce
0,0125 mola jonów wodorowych w III probówce
0,0375mola jonów wodorowych w IV probówce
W każdej probówce znajduje się nadmiar jonów wodorowych w stosunku do magnezu, więc ilość wodoru będzie limitowana tylko ilością użytego metalu: Mg + 2H⁺ → Mg⁺² + H₂. Z każdej probówki wydzieli się jednakowa objętość wodoru.