ΧΗΜΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ I (Ar, Mr, mol, N A, V m, νόμοι αερίων)

Transcript

1 ΧΗΜΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ I (Ar, Mr, mol, N A, V m, νόμοι αερίων) 1. Να εξηγήσετε ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές. i. H σχετική ατομική μάζα μετριέται σε γραμμάρια. ii. H σχετική ατομική μάζα είναι ίση με τη μάζα του ατόμου. iii. To ασβέστιο έχει A r = 40. Aρα το άτομο του ασβεστίου έχει μάζα 40 amu. iv. Όσο μεγαλύτερη είναι η M r μιας χημικής ουσίας, τόσο μεγαλύτερη μάζα έχει το μόριό της. 2. To οξυγόνο έχει A r = 16. Nα εξηγήσετε ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές: i. To άτομο του οξυγόνου έχει μάζα 16 amu. ii. H μάζα ενός μορίου οξυγόνου είναι 32 g. iii. H μάζα ενός ατόμου οξυγόνου είναι 16 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του ατόμου 12 C. iv. To όζον (O 3 ) έχει M r = 48. v. H μάζα ενός μορίου οξυγόνου είναι διπλάσια από τη μάζα ενός ατόμου οξυγόνου. 3. Να υπολογιστούν οι σχετικές μοριακές μάζες (M r ): α. του οξυγόνου, Ο 2 β. της γλυκόζης, C 6 H 12 O 6 γ. του νερού, Η 2 Ο δ. του νιτρικού ασβεστίου, Ca(NO 3 ) 2 ε. του θειικού οξέος, H 2 SO 4 4. Να βρεθούν οι μοριακοί τύποι των παρακάτω ενώσεων: α. Ένα οξείδιο του αζώτου (N 2 O x ) έχει M r = 108 β. Μια βρωμιούχος ένωση του φωσφόρου (PΒr x ) έχει M r = 271. γ. Ένα αλκένιο (C v H 2v ) έχει M r = Να εξηγήσετε ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές. i. 1mol οποιασδήποτε χημικής ουσίας περιέχει πάντοτε N Α δομικά σωματίδια, ii. Tα 2mol CO 2 περιέχουν 2 N Α μόρια, iii. Tα 5mol H 2 περιέχουν διπλάσιο αριθμό μορίων από τα 5mol He. iv. Tα 3mol HNO 3 περιέχουν συνολικά 15 άτομα. 6. Να εξηγήσετε ποιες από τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές. i. Γραμμομοριακός όγκος (V m ) είναι ο όγκος που καταλαμβάνει το ένα μόριο της ουσίας, ii. O V m εξαρτάται από τις συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας, iii. 1mol μορίων οποιασδήποτε χημικής ουσίας σε συνθήκες STP έχει όγκο 22,4L. iv. 22,4L CO 2 (σε STP) περιέχουν N Α μόρια, v. 10LCO 2 περιέχουν τον ίδιο αριθμό μορίων με 10L NH 3, που έχουν μετρηθεί στις ίδιες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας. 7. Να βρεθεί ο όγκος που καταλαμβάνουν 132 g διοξειδίου του άνθρακα (CO 2 ), μετρημένος σε stp. Δίνονται οι σχετικές ατομικές μάζες : C = 12 και Ο = 16. [1]

2 8. Να συμπληρώσετε τα κενά στον επόμενο πίνακα: αέριο m (g) n (mol) V σε stp (σε L) Η 2 4 Ο 2 5,6 CΟ 2 22 ΝΗ 3 1,5 9. Διαθέτουμε 85 g αμμωνίας (NH 3 ). α. Πόσα mol είναι η παραπάνω ποσότητα της ΝΗ 3 ; β. Πόσα μόρια ΝΗ 3 περιέχονται στην παραπάνω ποσότητα της ΝΗ 3 ; γ. Πόσο όγκο καταλαμβάνει η παραπάνω ποσότητα της ΝΗ 3 σε stp; g αερίου καταλαμβάνουν στις πρότυπες συνθήκες (stp) όγκο ίσο με 44,8 L. Να υπολογιστεί η σχετική μοριακή μάζα του αερίου. 11. Nα υπολογίσετε τη σχετική μοριακή μάζα των παρακάτω χημικών ουσιών: α. 9,6 g αερίου A καταλαμβάνουν όγκο 6,72L σε stp. β. Σε 20g ένωσης B περιέχονται 0,25 Ν Α μόρια. γ. Αέριο Γ έχει πυκνότητα 2,5 g/l σε stp ,8g από το οξείδιο ΧΟ 2 καταλαμβάνουν όγκο 4,48L σε STP. Nα υπολογιστούν: α. η σχετική μοριακή μάζα (M r ) του οξειδίου ΧΟ 2, β. η σχετική ατομική μάζα (A r ) του στοιχείου X. 13. Διαθέτουμε 4 mol αμμωνίας (ΝΗ 3 ). α. Πόσο ζυγίζει (g) η παραπάνω ποσότητα της αμμωνίας; β. Πόσο όγκο καταλαμβάνει η παραπάνω ποσότητα της ΝΗ 3 σε stp; γ. Πόσα μόρια ΝΗ 3 περιέχονται στην παραπάνω ποσότητα της ΝΗ 3 ; 14. Να υπολογιστεί η % w/w περιεκτικότητα σε άνθρακα για τις παρακάτω ενώσεις: α. CH 4 β. CaCO Αέριο μίγμα αποτελείται από 0,2mol CΟ 2 και 0,3 mol Ο 2. Να υπολογιστούν η μάζα του μίγματος και ο όγκος του μίγματος σε stp. 16. Αέριο μίγμα περιέχει διοξείδιο του άνθρακα (CO 2 ) και διοξείδιο του θείου (SO 2 ). To μίγμα ζυγίζει 7,6g και καταλαμβάνει όγκο 3,36L σε stp. Να βρείτε την ποσότητα σε g των συστατικών του μίγματος. 17. Μίγμα αποτελείται από 2 mol υδρογόνου (Η 2 ), 48 g μεθανίου (CH 4 ), και 89,6 L ΝΗ 3, μετρημένα σε stp. Να υπολογιστούν: α. Ο συνολικός αριθμός των mol του παραπάνω μίγματος. β. Η μάζα του παραπάνω μίγματος. γ. Ο όγκος του καταλαμβάνει το παραπάνω μίγμα σε stp. Δίνονται οι σχετικές ατομικές μάζες: Η=1, C=12, O=16, N=14, S=32 και Cl= 35,5 και ο αριθμός Avogadro Ν Α = 6, [2]

3 ΧΗΜΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ II (ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ) 1. Να εξηγήσετε ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες: i. Υδατικό διάλυμα H 2 SO 4 έχει όγκο 200mL και συγκέντρωση 1Μ. Αν χωρίσουμε το διάλυμα σε δύο ίσα μέρη (100 ml το καθένα), το κάθε μέρος θα έχει τότε συγκέντρωση 0,5Μ. ii. Υδατικό διάλυμα HCl 0,5M περιέχει περισσότερα mol διαλυμένης ουσίας από υδατικό διάλυμα HCl 0,2Μ. iii. Αν αραιώσουμε (προσθήκη νερού) ένα υδατικό διάλυμα ΝaOH, τότε η συγκέντρωση του διαλύματος μειώνεται. iv. Αν εξατμιστεί ποσότητα νερού (συμπύκνωση) από ένα υδατικό διάλυμα NaCl τότε η συγκέντρωσή του αυξάνεται. v. Αναμιγνύουμε ίσους όγκους από δύο διαλύματα NaCl με συγκεντρώσεις C 1 και C 2 αντίστοιχα, σε σταθερή θερμοκρασία. Για τη συγκέντρωση C 3 του διαλύματος που προκύπτει ισχύει: C 3 = C 1 + C 2. vi. Υδατικό διάλυμα που έχει συγκέντρωση C αραιώνεται με τετραπλάσιο όγκο νερού, σε σταθερή θερμοκρασία. Το διάλυμα που προκύπτει έχει συγκέντρωση C/5M. 2. Σε 200 g Η 2 Ο διαλύονται 20 g χλωριούχου νατρίου. Το διάλυμα που σχηματίζεται έχει πυκνότητα 1,05 g/ml. Να υπολογιστούν η % w/v και η % w/w περιεκτικότητα του διαλύματος. 3. Σε 130g νερού διαλύονται πλήρως 10g NaOH, οπότε προκύπτει διάλυμα με πυκνότητα 1,05g/mL. Να υπολογιστούν η % w/v, η % w/w περιεκτικότητα του διαλύματος και η συγκέντρωση του διαλύματος. 4. Διάλυμα ΝaΟΗ έχει περιεκτικότητα 15 % w/v και πυκνότητα 1,1 g/ml. Να υπολογιστεί η % w/w περιεκτικότητα του παραπάνω διαλύματος. 5. Να υπολογίσετε τη συγκέντρωση των παρακάτω υδατικών διαλυμάτων: α. Υδατικό διάλυμα NaOH περιεκτικότητας 6 %w/v β. Υδατικό διάλυμα ΗΝΟ3 περιεκτικότητας 12 % w/w και πυκνότητας 1,05 g/ml 6. Υδατικό διάλυμα έχει περιεκτικότητα 10% w/v σε NaOH. Αν η πυκνότητα του παραπάνω διαλύματος είναι 1,25 g/ml, να βρεθεί η % w/w περιεκτικότητά του. 7. Ποσότητα αέριας ΝΗ 3 διαλύεται σε νερό, οπότε προκύπτουν 5L διαλύματος 0,2Μ. Να υπολογιστούν: α. ο όγκος της αέριας NH 3, μετρημένος σε stp, β. η % w/v περιεκτικότητα του διαλύματος. 8. Σε 180 g νερού διαλύονται 60 g ουσίας Α, οπότε προκύπτει διάλυμα Δ που έχει πυκνότητα 1,2g/mL και συγκέντρωση 2,5 Μ. Να υπολογιστεί η σχετική μοριακή μάζα της ουσίας Α. 9. Υδατικό διάλυμα NaOH έχει συγκέντρωση 0,3M και όγκο 200 ml. Nα υπολογιστεί η συγκέντρωση του διαλύματος που προκύπτει όταν: [3]

4 α. προστεθούν στο διάλυμα 400 ml H 2 O, β. εξατμιστούν από το διάλυμα 50 ml H 2 O, γ. προστεθούν στο διάλυμα 4 g NaOH, χωρίς να μεταβληθεί ο όγκος του. 10. Ποιος όγκος πυκνού υδατικού διαλύματος HCl 5M πρέπει να αραιωθεί, ώστε να προκύψουν 400 ml διαλύματος 0,1Μ; 11. Πόσα ml νερού πρέπει να προσθέσουμε 400 ml διαλύματος NaOH 6% w/v, ώστε να προκύψει διάλυμα συγκέντρωσης 1Μ; 12. Πόσα ml νερού πρέπει να προστεθούν σε 800 ml ενός υδατικού διαλύματος NaOH 0,5M έτσι ώστε το τελικό διάλυμα να έχει συγκέντρωση 0,1 Μ; 13. Πόσα ml νερού πρέπει να εξατμιστούν από 3 L ενός υδατικού διαλύματος ΗCl 1M έτσι ώστε το τελικό διάλυμα να έχει συγκέντρωση 1,2 Μ; 14. Αναμιγνύουμε 100 ml υδατικού διαλύματος NaOH 0,7Μ με 400 ml υδατικού διαλύματος NaOH 0,2Μ. Να υπολογιστεί η συγκέντρωση του τελικού διαλύματος που προκύπτει. 15. Αναμιγνύουμε 2L διαλύματος HCl 0,25M με 500mL διαλύματος HCl 1Μ. Ποια είναι η συγκέντρωση του διαλύματος που προκύπτει; 16. Πόσα L υδατικού διαλύματος H 2 SO 4 0,5 Μ πρέπει να αναμιχθούν με 3L υδατικού διαλύματος H 2 SΟ 4 0,2 Μ, ώστε να προκύψει διάλυμα συγκέντρωσης 0,4 Μ; 17. Με ποια αναλογία όγκων πρέπει να αναμιχθούν υδατικό διάλυμα HNO 3 2M με υδατικό διάλυμα HNO 3 1M, ώστε να προκύψει διάλυμα με συγκέντρωση 1,25Μ; 18. Με ποια αναλογία όγκων πρέπει να αναμίξουμε διάλυμα ΗCl 3M με διάλυμα HCl 1Μ, για να προκύψει διάλυμα 1,5 Μ; 19. Σε 300 ml διαλύματος HNO 3 0,8 M προσθέτουμε 200 ml διαλύματος HNO 3 0,3 M και το διάλυμα που προκύπτει αραιώνεται σε τελικό όγκο 3L. Na υπολογίσετε τη συγκέντρωση του αραιωμένου διαλύματος. [4]

5 ΧΗΜΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ III (ΧΗΜΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ) 1. 70g Ν 2 αντιδρούν πλήρως με την απαιτούμενη ποσότητα Η 2. Να υπολογιστεί ο όγκος της παραγόμενης ΝΗ 3, μετρημένος σε συνθήκες stp καθώς επίσης και την ποσότητα του Η 2, σε g, που απαιτήθηκαν. Δίνται η χημική εξίσωση: Ν 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g) 2. Η αμμωνία παρασκευάζεται σύμφωνα με την παρακάτω αντίδραση: Ν 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g) α. Πόσα g ΝΗ 3 παράγονται αν αντιδράσουν πλήρως 7g Ν 2 ; β. Πόσα g Η 2 πρέπει να αντιδράσουν, ώστε να παραχθούν 8,96L ΝΗ 3, μετρημένα σε συνθήκες stp; 3. 20g CaCO 3 αντιδρούν πλήρως με υδατικό διάλυμα HCl του οποίου η περιεκτικότητα είναι 20 %w/v. Να υπολογιστούν: α. ο όγκος του αερίου που ελευθερώνεται, μετρημένος σε συνθήκες stp. β. ο όγκος του διαλύματος του HCl που καταναλώθηκε. Δίνεται η χημική εξίσωση: CaCO 3 (s) + 2HCl(aq) CaCl 2 (aq) + CO 2 (g) + H 2 O(l) 4. 21,2g Na 2 CO 3 απαιτούν για πλήρη αντίδραση 500mL υδατικού διαλύματος HCl. Να υπολογιστούν: α. ο όγκος του αερίου που ελευθερώνεται, μετρημένος σε stp. β. η συγκέντρωση του διαλύματος του HCl. Δίνεται η χημική εξίσωση: Na 2 CO 3 (s) + 2HCl(aq) 2NaCl(aq) + CO 2 (g) + H 2 O(l) 5. Πόσα g NaOH απαιτούνται για την πλήρη εξουδετέρωση 600mL υδατικού διαλύματος H 2 SO 4 συγκέντρωσης 0,5Μ; 6. 50mL ενός υδατικού διαλύματος Η 2 SO 4 απαιτούν για πλήρη εξουδετέρωση 40mL ενός υδατικού διαλύματος NaOH 0,5Μ. Να υπολογιστεί η συγκέντρωση του διαλύματος του Η 2 SO Ορισμένη ποσότητα Na αντιδρά με περίσσεια νερού, οπότε ελευθερώνονται 2,24L αερίου Α, μετρημένα σε συνθήκες stp. Na υπολογιστούν: α. η μάζα του Na που αντέδρασε, β. αριθμός mol του NaOH που παράγεται. Δίνεται η χημική εξίσωση: 2Na(s) + 2H 2 O(l) 2NaOH(aq) + H 2 (g) 8. 13g Fe αντιδρούν πλήρως με διάλυμα HCl συγκέντρωσης 1Μ, οπότε ελευθερώνεται αέριο Α. Να υπολογιστούν: α. ο όγκος του αερίου Α, μετρημένος σε συνθήκες β. ο όγκος του διαλύματος HCl που απαιτείται. Δίνεται η χημική εξίσωση: Fe(s) + 2HCl(aq) FeCl 2 (aq) + H 2 (g) Δίνονται οι σχετικές ατομικές μάζες: Η=1, C=12, O=16, N=14, S=32, Na=23, Ca=40, Fe=56. [5]