Przez płuczkę zawierającą wodną zawiesinę węglanu wapnia przepuszczono 3,36 dm³ gazowej mieszaniny (warunki normalne) azotu i tlenku węgla(IV). Stwierdzono, że cały osad uległ roztworzeniu, a nadmiar tlenku węgla(IV), który stanowił 9% masy tego gazu obecnego w wyjściowej mieszaninie uległ rozpuszczeniu w wodzie. Po zakończeniu reakcji zawartość płuczki wyprażono w temperaturze 1000 ^oC do stałej masy i uzyskano 5,1 g białego proszku.

Oblicz procentowy skład objętościowy gazów w mieszaninie przed reakcją. Wynik podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących.

Z pojemnika zawierającego 250 g mieszaniny dwóch hydratów: CuSO₄ · 3H₂O  oraz CuSO₄ · 5H₂O odważono dwie próbki o masie 7,32 g każda. Pierwszą z nich umieszczono w tyglu porcelanowym, a drugą rozłożono równomiernie na ceramicznej płytce wykonanej z tego samego materiału, co tygiel. Obie próbki wprowadzono do pieca i poddano całkowitemu odwodnieniu w temperaturze 170 ⁰C. Po zakończeniu doświadczenia stwierdzono, że masy uzyskanych w obu naczyniach białych substancji stałych stanowiły po 65,6% masy każdej z mieszanin poddanych prażeniu.

Ustal na podstawie odpowiednich obliczeń zawartość procentową (procent wagowy) jonów miedzi(II) w mieszaninie hydratów poddanej odwodnieniu. Wynik obliczeń podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących.

Z pojemnika zawierającego 250 g mieszaniny dwóch hydratów: CuSO₄ · 3H₂O  oraz CuSO₄ · 5H₂O odważono dwie próbki o masie 7,32 g każda. Pierwszą z nich umieszczono w tyglu porcelanowym, a drugą rozłożono równomiernie na ceramicznej płytce wykonanej z tego samego materiału, co tygiel. Obie próbki wprowadzono do pieca i poddano całkowitemu odwodnieniu w temperaturze 170 ^oC. Po zakończeniu doświadczenia stwierdzono, że masy uzyskanych w obu naczyniach białych substancji stałych stanowiły po 65,6% masy każdej z mieszanin poddanych prażeniu.

Oblicz, w jakim stosunku molowym zmieszane były oba hydraty stanowiące mieszaninę poddaną prażeniu?

Z pojemnika zawierającego 250 g mieszaniny dwóch hydratów: CuSO₄ · 3H₂O  oraz CuSO₄ · 5H₂O odważono dwie próbki o masie 7,32 g każda. Pierwszą z nich umieszczono w tyglu porcelanowym, a drugą rozłożono równomiernie na ceramicznej płytce wykonanej z tego samego materiału, co tygiel. Obie próbki wprowadzono do pieca i poddano całkowitemu odwodnieniu w temperaturze 170 ^oC. Po zakończeniu doświadczenia stwierdzono, że masy uzyskanych w obu naczyniach białych substancji stałych stanowiły po 65,6% masy każdej z mieszanin poddanych prażeniu.

Oblicz, jaką masę stanowiła woda hydratacyjna w mieszaninie o masie 250 g znajdującej się w pojemniku?

Siarczek magnezu (MgS) można otrzymać ogrzewając siarkę z magnezem.

Oblicz, w jakim stosunku wagowym należy zmieszać magnez i siarkę, aby po zakończeniu biegnącej ze 100% wydajnością reakcji chemicznej mieszanina poreakcyjna zawierała siarczek magnezu oraz magnez w stosunku molowym 2:3?

Zmieszano wodór oraz powietrze w stosunku objętościowym 2:1 i zainicjowano reakcję chemiczną.

Oblicz, ile miligramów wody uzyskano przy założeniu 100% wydajności procesu, jeśli całkowita objętość użytej mieszaniny gazów w temperaturze 20 ^oC pod ciśnieniem 1010 hPa wynosiła 210 cm³. Wynik podaj z dokładnością do cyfry jedności.

Zmieszano 1,6 g siarki z nieznaną ilością cynku i zainicjowano reakcję chemiczną, która przebiegła ze 100% wydajnością. Ustalono, że mieszanina poreakcyjna zawierała 1 g nieprzereagowanego metalu.

Na podstawie niezbędnych obliczeń ustal zawartość procentową (procenty wagowe) siarczku cynku w mieszaninie poreakcyjnej, jeśli wiadomo, że nie była ona zanieczyszczona siarką.

Sporządzono 91,6 g mieszaniny tlenku ołowiu(IV) z węglem i zainicjowano reakcję chemiczną. Po jej zakończeniu stwierdzono, że w poreakcyjnej mieszaninie substancji stałych (PbO₂ i Pb) tlenek stanowił 50% masy.

Wiedząc, że w warunkach prowadzenia opisanego procesu cały odważony węgiel został przekształcony w dwutlenek węgla, ustal (wykonując stosowne obliczenia) ile gramów tlenku ołowiu(IV) uległo redukcji do ołowiu? Wynik podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących.

W pewnych warunkach reakcja redukcji magnetytu wodorem przebiega zgodnie z równaniem stechiometrycznym:

Fe₃O₄ + 4H₂ → 3Fe + 4H₂O

Przygotowano próbkę 13,2 g magnetytu i poddano reakcji redukcji wodorem. W mieszaninie poreakcyjnej substancji stałych powstałe żelazo stanowiło 84% masy.

Oblicz objętość (warunki normalne) zużytego podczas opisanego doświadczenia wodoru, jeśli wiadomo, że zastosowano jego niedomiar w stosunku do drugiego substratu reakcji. Wynik podaj z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku.

W pewnych warunkach reakcja redukcji magnetytu wodorem przebiega zgodnie z równaniem stechiometrycznym:

Fe₃O₄ + 4H₂ → 3Fe + 4H₂O

Podczas redukcji tlenku Fe₃O₄ wodorem może również przebiegać równolegle proces, którego produktem zamiast żelaza jest inny tlenek tego metalu (FeO) oraz woda. W wyniku redukcji 11,6 g magnetytu nadmiarem wodoru powstało 4,32 g tlenku żelaza(II).

Wiedząc, że w opisanych warunkach powstały tlenek żelaza(II) nie ulega dalszej redukcji, oblicz, jaką masę metalicznego żelaza uzyskano w tym doświadczeniu? Wynik podaj z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku.

W skład proszku do pieczenia wchodzą zwykle dwa związki chemiczne – wodorowęglan sodu (soda oczyszczona) lub wodorowęglan amonu (tzw. amoniak do pieczenia). W temperaturze wypieku równej 180 ^oC oba rozkładają się z wydzieleniem gazowych produktów, przy czym podczas rozkładu sody oczyszczonej powstaje dodatkowo związek chemiczny o stałym stanie skupienia, zawierający 43,4% sodu.

Do wypieku 600 g ciasta (1000 hPa) wykorzystano 15 g wodorowęglanu amonu. Gazowe produkty reakcji jego rozkładu spowodowały spulchnienie ciasta.

Jaką objętość będą zajmować poszczególne produkty rozkładu wodorowęglanu amonu w warunkach normalnych oraz w warunkach wypieku ciasta?

W skład proszku do pieczenia wchodzą zwykle dwa związki chemiczne – wodorowęglan sodu (soda oczyszczona) lub wodorowęglan amonu (tzw. amoniak do pieczenia). W temperaturze wypieku równej 180 ^oC oba rozkładają się z wydzieleniem gazowych produktów, przy czym podczas rozkładu sody oczyszczonej powstaje dodatkowo związek chemiczny o stałym stanie skupienia, zawierający 43,4% sodu.

Do wypieku 600 g ciasta (1000 hPa) wykorzystano 15 g wodorowęglanu amonu. Gazowe produkty reakcji jego rozkładu spowodowały spulchnienie ciasta.

Oblicz masę sody oczyszczonej jakiej należy użyć, aby objętość gazowych produktów powstałych w warunkach wypieku ciasta była taka sama, jak podczas wykorzystania tzw. amoniaku do pieczenia. Wynik podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących.

Tak zwany antymon metaliczny otrzymuje się w dwuetapowym procesie reakcyjnym, z wyjściowego surowca, jakim jest siarczek antymonu(III) – antymonit:

Sb₂S₃ + 5O₂ → Sb₂O₄ + 3SO₂ (etap I)

Sb₂O₄ + 4C → 2Sb + 4CO (etap II)

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

Oblicz sumaryczną objętość gazowych produktów (warunki normalne), jakie uzyskano w wyniku przebiegu tego procesu, jeśli wykorzystano 7,64 g rudy zawierającej 11% zanieczyszczeń, które w opisanych warunkach nie wchodzą w reakcję chemiczną. Wynik obliczeń zaokrąglij do drugiego miejsca po przecinku.

Na pewną ilość azotku magnezu (Mg₃N₂) podziałano w nadmiarze wodą z dodatkiem kilku kropli alkoholowego roztworu fenoloftaleiny. W opisanych warunkach prowadzonego doświadczenia oprócz wodorotlenku magnezu powstał również bezbarwny gaz o charakterystycznej, drażniącej woni, który zbierano w baloniku (rysunek poniżej). Po zakończeniu reakcji balonik zamknięto, wypuszczono i zaobserwowano jego unoszenie się do góry. Pozostałą w kolbie mieszaninę wyprażono do stałej masy i uzyskano 10 g białej substancji, w której jony magnezowe stanowiły 60% (procenty wagowe).

Oblicz, jaką objętość (warunki normalne) miał wypełniony gazem balonik, jeśli 10% tej substancji pozostało w kolbie? Wynik obliczeń podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących.

Antymon może występować w tzw. żółtej postaci tworząc kilkuatomowe cząsteczki. Taką odmianę alotropową antymonu otrzymuje się w reakcji jego wodorku o wzorze SbH₃ (antymonowodoru) z ciekłym tlenem, przy czym stosunek molowy powstałych produktów reakcji (antymonu oraz wody) wynosi odpowiednio 1:6.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

Jakiej objętości powietrza odmierzonego w warunkach normalnych należy użyć, w celu uzyskania 61 g antymonu? Wynik obliczeń podaj z dokładnością do cyfry jedności.

W celu oczyszczenia próbki srebra zanieczyszczonej tlenkami ZnO oraz CuO, w jednym z etapów procesu poddaje się ją działaniu nadmiaru roztworu kwasu solnego. W wyniku działania kwasu solnego na próbkę zanieczyszczonego srebra powstał roztwór zawierający 13,6 g chlorku cynku oraz 6,75 g chlorku miedzi(II).

Oblicz liczbę atomów srebra w próbce, jeśli wymienione zanieczyszczenia stanowiły 20% jej masy.

Reakcja utleniania tlenku azotu(II) ozonem przebiega zgodnie z równaniem:

NO + O₃ → NO₂ + O₂

Oblicz, jaką masę tlenku NO₂ otrzymano, jeśli przygotowana mieszanina substratów o masie 32,4 g w temperaturze 303 K i pod ciśnieniem 1007 hPa zajmowała objętość 20 dm³? Przyjmij, że uniwersalna stała gazowa ma wartość 83,1 hPa∙dm³∙mol^–1∙K^–1.

W wyniku redukcji 11,47 g mieszaniny tlenków PbO i PbO₂ wodorem uzyskano 1,26 cm³ wody (warunki normalne). Podczas opisanego eksperymentu przebiegły reakcje chemiczne:

PbO + H₂ → Pb + H₂O

PbO₂ + 2H₂ → Pb + 2H₂O

Oblicz, jaka objętość odmierzonego w warunkach normalnych wodoru została zużyta podczas opisanego eksperymentu? Wynik podaj w centymetrach sześciennych.

Mieszaninę gazów, w której na 3 cząsteczki azotu przypadały 2 cząsteczki tlenu poddano reakcji z próbką magnezu o masie 18 g. W układzie przebiegły dwie reakcje chemiczne:

2Mg + O₂ → 2MgO oraz 3Mg + N₂ → Mg₃N₂

Oblicz, jaką objętość zajmowała wyjściowa mieszanina gazów w temperaturze 298 K pod ciśnieniem normalnym. Wynik wyraź w dm³ z dokładnością do cyfry jedności.

Jedną z metod analizy termicznej jest termograwimetria. Technika ta polega na ogrzewaniu ze stałą szybkością próbki i rejestrowaniu zmian jej masy w funkcji czasu lub temperatury. Uzyskane dane pomiarowe przedstawia się w formie wykresu zwanego krzywą termograwimetryczną (TG). Termograwimetrię można zastosować do analizy stopnia uwodnienia hydratów. Na przykład gips krystaliczny CaSO₄·2H₂O ulega dwuetapowemu odwodnieniu. W pierwszym etapie następuje częściowe odwodnienie próbki, w efekcie dochodzi do utworzenia się hydratu o mniejszym stopniu uwodnienia i masie mniejszej o 15,7% względem wyjściowego substratu. W drugim etapie, podczas dalszego ogrzewania powstaje sól bezwodna.

Na podstawie: N. Okubo, Measuring crystal water in hydrates by thermogravimetry, Tokyo 1993.

Oceń poprawność poniższych zdań wpisując literę „P” (prawda) lub literę „F” (fałsz).

Jedną z metod analizy termicznej jest termograwimetria. Technika ta polega na ogrzewaniu ze stałą szybkością próbki i rejestrowaniu zmian jej masy w funkcji czasu lub temperatury. Uzyskane dane pomiarowe przedstawia się w formie wykresu zwanego krzywą termograwimetryczną (TG). Termograwimetrię można zastosować do analizy stopnia uwodnienia hydratów. Na przykład gips krystaliczny CaSO₄·2H₂O ulega dwuetapowemu odwodnieniu. W pierwszym etapie następuje częściowe odwodnienie próbki, w efekcie dochodzi do utworzenia się hydratu o mniejszym stopniu uwodnienia i masie mniejszej o 15,7% względem wyjściowego substratu. W drugim etapie, podczas dalszego ogrzewania powstaje sól bezwodna.

Na podstawie: N. Okubo, Measuring crystal water in hydrates by thermogravimetry, Tokyo 1993.

Badaniu termograwimetrycznemu poddano próbkę zanieczyszczonego gipsu krystalicznego o masie 2,24 g. Po zakończeniu doświadczenia stwierdzono, że masa stałej pozostałości wynosi 1,79 g.

Wiedząc, że zanieczyszczenia są trwałe termicznie w warunkach prowadzonego eksperymentu, określ na podstawie niezbędnych obliczeń czystość próbki gipsu krystalicznego jaka została poddana analizie termograwimetrycznej. Wynik wyraź w procentach wagowych.

Z pojemnika zawierającego 250 g mieszaniny dwóch hydratów: CuSO₄ · 3H₂O  oraz CuSO₄ · 5H₂O odważono dwie próbki o masie 7,32 g każda. Pierwszą z nich umieszczono w tyglu porcelanowym, a drugą rozłożono równomiernie na ceramicznej płytce wykonanej z tego samego materiału, co tygiel. Obie próbki wprowadzono do pieca i poddano całkowitemu odwodnieniu w temperaturze 170 ^oC. Po zakończeniu doświadczenia stwierdzono, że masy uzyskanych w obu naczyniach białych substancji stałych stanowiły po 65,6% masy każdej z mieszanin poddanych prażeniu.

Oblicz procentowy skład wagowy mieszaniny hydratów poddanej odwodnieniu. Wynik podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących.

Na 9 g próbki stopu magnezu z glinem podziałano nadmiarem kwasu solnego. W wyniku przebiegających reakcji chemicznych wydzieliło się 10,64 dm³ wodoru (warunki normalne).

Oblicz procentowy skład wagowy stopu poddanego analizie.

Próbkę o masie 10,82 g bezwodnych soli miedzi(II) – siarczanu(VI) oraz azotanu(V) rozpuszczono w wodzie destylowanej. Do powstałego układu wprowadzono roztwór zasady potasowej. Zaobserwowano strącenie się niebieskiego, galaretowatego ciała stałego oraz odbarwienie roztworu. Uzyskaną zawiesinę ogrzano, a następnie powstałe czarne ciało stałe przesączono, przemyto, wysuszono i zważono. Jego masa była równa 4,68 g.

Wiedząc, że wydajność procesu sączenia wyniosła 90%, ustal na podstawie niezbędnych obliczeń procentowy skład wagowy mieszaniny soli przed rozpuszczeniem jej w wodzie destylowanej. Wyniki podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących.

Próbkę o masie 7,31 g stanowiącą węglan wapnia zanieczyszczony wodorowęglanem wapnia poddano działaniu nadmiaru kwasu bromowodorowego. W układzie przebiegły wówczas reakcje chemiczne opisane równaniami:

CaCO₃ + 2HBr ⟶ CaBr₂ + H₂O + CO₂

Ca(HCO₃)₂ + 2HBr ⟶ CaBr₂ + 2H₂O + 2CO₂

Po zakończeniu wydzielania się pęcherzyków gazu wodę odparowano, a zawartość naczynia wyprażono do stałej masy, uzyskując w ten sposób 14 g bromku wapnia.

Wiedząc, że objętość molowa gazu w temperaturze 19 ^oC pod ciśnieniem normalnym wynosi 24 dm³, oblicz, jaką objętość w opisanych warunkach zajmuje powstały tlenek węgla(IV)? Wynik podaj w dm³ z dokładnością do dwóch cyfr znaczących.

Brązy to stopy miedzi z cyną. Redukcji poddano mieszaninę tlenków – SnO oraz CuO, w której procent wagowy tlenku miedzi(II) wynosił 91,8%.

Na podstawie niezbędnych obliczeń ustal procentowy skład wagowy uzyskanego w ten sposób brązu. Wynik podaj z dokładnością do cyfry jedności.

Korund to minerał, którego głównym składnikiem jest tlenek glinu. Substancja ta może zawierać również domieszki innych związków chemicznych, na przykład – tlenku tytanu(IV).

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

W wyniku redukcji wodorem próbki korundu o masie 19 g, uzyskano 18 dm³ pary wodnej (394 K, 1000 hPa).

Ustal procentowy skład wagowy uzyskanego stopu glinu z tytanem. Wyniki obliczeń podaj z dokładnością do czterech cyfr znaczących.

Korund to minerał, którego głównym składnikiem jest tlenek glinu. Substancja ta może zawierać również domieszki innych związków chemicznych, na przykład – tlenku tytanu(IV).

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

W wyniku redukcji wodorem próbki korundu o masie 19 g, uzyskano 18 dm³ pary wodnej (394 K, 1000 hPa).

Określ w procentach wagowych skład ilościowy pierwiastków wchodzących w skład korundu zawierającego domieszki tlenku tytanu(IV). Wyniki obliczeń podaj z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku.

W wyniku redukcji 11,47 g mieszaniny tlenków PbO i PbO₂ wodorem uzyskano 1,26 cm³ wody (warunki normalne). Podczas opisanego eksperymentu przebiegły reakcje chemiczne:

PbO + H₂ → Pb + H₂O
PbO₂ + 2H₂ → Pb + 2H₂O

Oblicz, w jakim stosunku molowym zmieszane były tlenki przed wykonaniem doświadczenia?

Wiadomo, że w skład próbki piasku o masie 20 g wchodzi dwutlenek krzemu oraz kalcyt – odmiana węglanu wapnia. Zawartość kalcytu bardzo często stanowi nawet 20% masy próbki.

Opisz, jak w sposób doświadczalny można ustalić udział procentowy (procent wagowy) dwutlenku krzemu w podanej masie próbki piasku, jeśli dostępne są dowolne odczynniki nieorganiczne oraz szkło i aparatura laboratoryjna?