Übung 4 mit Lösungen - Stöchiometrie und Gasgesetze PDF

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Übungsaufgaben des Fachs Chemie des Studiengangs Ver- und Entsorgungstechnik...

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Stöchiometrie und Gasgesetze

1. Vervollständigen Sie die folgenden Reaktionsgleichungen: a) Al + Cl2 → AlCl3 b) N2O5 + H2O → HNO3 c) Pb(NO3)2 + NaCl → PbCl2 + NaNO3 2. Natriumhydroxid wird häufig durch eine Reaktion von Na2CO3 mit gelöschtem Kalk (Ca(OH)2) hergestellt. Wie viel Gramm NaOH können durch die Behandlung von 1 kg Na2CO3 mit Ca(OH)2 hergestellt werden? Na2CO3 + Ca(OH)2 → 2 NaOH + CaCO3 3. Berechnen Sie die Masse von 1 Liter Ammoniak (NH3) unter Normalbedingungen. 4. 32 g Schwefel (S) werden mit reinem Sauerstoff (O2) zu Schwefeldioxid (SO 2) umgesetzt. Wieviel Sauerstoff wird für die Umsetzung benötigt und wieviel Liter SO2 entstehen bei der Reaktion unter Normalbedingungen (p = 1013 mbar, T= 273 K)? 5. Wieviel Gramm Phosphor und Sauerstoff werden bei der Herstellung von 600 g P4O6 benötigt? 6. Es werden 64 L NO mit 40 L O2 gemischt, wobei folgende Reaktion abläuft: 2 NO (g) + O2 (g)  2 NO2 (g) Wieviel NO2 entsteht? 7. Wieviel Liter Sauerstoff (unter Normalbedingungen) können aus 100 g Kaliumchlorat gewonnen werden? 2 KClO3 (s)  2 KCl + 3 O2 ( g) 8. Gleichen Sie folgende Gleichungen aus: a) b) c) d) e) f) g) h)

Al + HCl → Cu2S + Cu2O → WC + O2 → Al4C3 + H2O → TiCl4 + H2O → NH3 + O2 → Ba3N2 + H2O → B2O3 + C+ Cl2→

AlCl3 + H2 Cu + SO2 WO3 + CO2 Al(OH)3 + CH4 TiO2 + HCl N 2 + H 2O Ba(OH)2 + NH3 BCl3 + CO

9. Beim Erhitzen zersetzt sich Natriumazid, NaN3 (s), zu Na (s) und N2 (g), dabei lässt sich reines Stickstoffgas darstellen. a) Formulieren Sie die Rektionsgleichung! b) Wieviel Mol NaN3 werden zur Darstellung von 1,00 mol N 2 benötigt? c) Welche Masse N2 entsteht bei der Zersetzung von 2,5 g NaN3? d) Welche Masse Na entsteht, wenn 1,75 g N2 gebildet werden? 10. Welche Stoffmengenkonzentration haben folgende Lösungen? a) 4,00 g NaOH in 250 ml Lösung b) 13,0 g NaCl in 1,5 l Lösung c) 94,5 g HNO3 in 250 ml Lösung 11. Wieviel Mol Substanz sind in den folgenden Lösungen enthalten? a) 1,20 L mit c(Ba(OH)2) = 0,0500 mol/L b) 25,0 mL mit c(H2SO4) = 6,00 mol/L 12. Welche Masse muss eingewogen werden, um folgende Lösungen herzustellen? a) 500 ml mit c(KMnO4) = 0,02000 mol/L b) 25 ml mit c(BaCl2) = 0,2000 mol/L

Stöchiometrie und Gasgesetze Lösungen

1.

a) 2Al + 3 Cl2 → 2AlCl3 b) N2O5 + H2O → 2HNO3 c) Pb(NO3)2 + 2NaCl → PbCl2 + 2NaNO3

2.

Na2CO3 + Ca(OH)2 → 2 NaOH + CaCO3 106 g ………………. 2*40 g 1000 g ………………..X = 754,71 g NaOH

3.

Normalbedingung. 1 mol…….. 22,4 L x ………….1 L x = 0,0446 mol NH3 M = 14 + 3 = 17 g/mol m = 0,758 g NH3

4.

S + O2 → SO2 32g = 1 mol 1 mol S ……………1 mol SO2 1 mol……………….1 mol SO2 → 22,4 L

5.

M = 4 * 31 + 6 * 16 = 220 g /mol 220 g …..124 g P …..96 g O 600 g …….x = 338,18….y = 261,81 g O

6.

2 NO (g) + O2 (g) → 2 NO2 64 L NO ; n = 64/22,4 = 2,86 mol NO 40L O2 ; n = 1,78 mol O2 2 mol NO…………..1 mol O2………….2 mol NO2 2,86...........................x = 1,43 mol O2 ..........y = 2,86 mol NO2 → O 2 im Überschuß; 64 L NO2

7.

2 KClO3 (s) → 2 KCl + 3 O2 ( g) 100 g M(KClO3)= 122,5 g/mol M (O2) = 32 g/mol n (KClO3) = 100/122,5 = 0,816 mol 2 mol………….3 mol 0,816………….x = 1,224 mol V = n* Vm = 27,43 L O2

8.

a) b) c) d) e) f) g) h)

Al + 3HCl → AlCl3 + 3/2H2 Cu2S + 2Cu2O → 6 Cu + SO2 WC +5/2 O2 → WO3 + CO2 Al4C3 +12 H2O → 4 Al(OH)3 + 3 CH4 TiCl4 + 2H2O → TiO2 + 4HCl 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O Ba3N2 + 6H2O → 3 Ba(OH)2 + 2NH3 B2O3 +3C+ 3Cl2 → 2 BCl3 + 3CO

9.

2 Na N3 (s) → 2 Na (l) + 3 N2 2 mol NaN3 …….3 mol N2 x = 2/3 = 0,667 mol M (NaN3) = 65 g/mol M (N2) = 28 g/mol 2,5 g NaN3 ↔ 0,03846 mol NaN3 2 mol NaN3 …………….. 3 mol N2 0,03846………..y = 0,057 mol N2 = 1,62 g

10. Welche Stoffmengenkonzentration haben folgende Lösungen? a) 4,00 g NaOH in 250 ml Lösung MNaOH = 40 g/mol; 4g………0,1mol c = 0,1 mol/250 ml = 0,0004 mol/ml = 0,4 mol/L b) 13,0 g NaCl in 1,5 l Lösung MNaCl = 58,5 g/mol 13 g ……………0,222 mol c = 0,222mol/1,5 L = 0,148 mol/L c) 94,5 g HNO3 in 250 ml Lösung MHNO3 = 63 g/mol 94,5 g ……. 1,5 mol c = 1,5 mol/ 250 mL = 0,006 mol/mL = 6 mol/L 11. Wieviel Mol Substanz sind in den folgenden Lösungen enthalten? a) 1,20 L mit c(Ba(OH)2) = 0,0500 mol/L 1L …..0,05 mol 1,2….0,06 mol b) 25,0 mL mit c(H2SO4) = 6,00 mol/L 0,15 mol 12. Welche Masse muss eingewogen werden, um folgende Lösungen herzustellen? a) 500 ml mit c(KMnO4) = 0,02000 mol/L 1L….. 0,02 mol 0,5 L…….x = 0,01 mol MKMnO4 = 158 g/mol m = 1,58 g b) 25 ml mit c(BaCl2) = 0,2000 mol/L n = 0,005 mol M = 208 m = 1,04 g...