Příprava na třetí zápočtový test

O kurzu

V dnešním kurzu si propočítáme typové příklady jako přípravu na třetí zápočtový test.

POZOR: Struktura závěrečného zápočtového testu se od loňska změnila. Usilovně pracujeme na jejim doplnění.

1) 1,5 procentní roztok jodidu draselného o hmotnosti 400 gramů byl okyselen kyselinou octovou. Následně bylo přidáno takové množství roztoku jodičnanu draselného o hmotnostním zlomku \(w(KIO_3)=0,037\), aby veškerý jodid zoxidoval na jód.
Reakční schéma: \(5KI+KIO_3+6CH_3COOH \to 3I_2+6CH_3COOK+3H_2O\)

a) Vypočtěte hmotnost roztoku jodičnanu draselného a objem 8% kyseliny octové, které jsou na reakci potřeba. Hustota kyseliny je \(\rho=1,01\:g/ml\).
b) Vypočtěte objem vzniklého jódu. Uvažujte atmosférický tlak a teplotu 0°C.
\(M(KI)=166\:g/mol\), \(M(KIO_3)=214\:g/mol\), \(M(CH_3COOH)=60\:g/mol\)

2) Borax reaguje s kyselinou sírovou za vzniku kyseliny borité. Vypočtěte objem kyseliny sírové (55%, \(\rho=1,445\:g/ml\)) a hmotnost boraxu, který obsahuje 12% nečistot, na přípravu 1,45 kilogramu kyseliny borité. Nečistoty nereagují.
Reakční schéma: \(Na_2B_4O_7.10H_2O+H_2SO_4 \to 4H_3BO_3+Na_2SO_4+5H_2O\)
\(M(borax)=381,4\:g/mol\), \(M(H_2SO_4)=98\:g/mol\), \(M(H_3BO_3)=61,83\:g/mol\)

3) Hydroxid sodný rozpuštěný ve 250 mililitrech roztoku o koncentraci \(c=2,45\:mol/l\) reaguje s 250 gramy roztoku síranu měďnatého o hmotnostním zlomku \(w(CuSO_4)=0,16\). Vzniká hydroxid měďnatý, který se zahříváním rozkládá na oxid měďnatý.
Reakční schéma:\(CuSO_4+2NaOH \to Cu(OH)_2+Na_2SO_4 \\ Cu(OH)_2 \to CuO + H_2O\)

a) Vypočtěte hmotnost vzniklého oxidu měďnatého.
b) Vypočtěte hmotnost nezreagované výchozí látky.
\(M(NaOH)=40\:g/mol\), \(M(CuSO_4)=159,6\:g/mol\), \(M(CuO)=76,56\:g/mol\)

4) Reakcí síranu amonného s hydroxidem sodným se uvolňuje amoniak. Vypočtěte hmotnost síranu amonného v 380 gramech roztoku, jestliže působením přebytku hydroxidu se uvolnilo 29,4 litrů amoniaku. Uvažujte atmosférický tlak a teplotu 20 °C.
Reakční schéma: \((NH_4)_2SO_4+2NaOH \to 2NH_3+Na_2SO_4+2H_2O\)
\(M((NH_4)_2SO_4)=132,1\:g/mol\), \(M(NaOH)=40\:g/mol\), \(M(NH_3)=17\:g/mol\)

5)
a) Vypočtěte objem kyslíku, který je teoreticky potřeba na oxidaci 150 gramů železa na oxid železitý. Uvažujte atmosférický tlak a teplotu 0 °C.
Reakční schéma: \(4Fe+3O_2 \to 2Fe_2O_3\)
b) Kolik gramů uhlíku je potřeba na redukci vzniklého oxidu železitého zpět na želeto?
Reakční schéma: \(Fe_2O_3+3C \to 2Fe+3CO\)
\(M(Fe)=55,85\:g/mol\), \(M(O_2)=32\:g/mol\), \(M(C)=12\:g/mol\)

6) Manganistan draselný se často využívá jako oxidační činidlo. Při přípravě jodičnanu draselného se nechává reagovat s jodidem draselným a vodou. Vypočtěte navážky jodidu a manganistanu, pokud chceme připravit 99 gramů jodičnanu. Manganistan draselný se používá ve 12% přebytku a jodid draselný obsahuje 13 % nereagujících příměsí.
Reakční schéma: \(KI+2KMnO_4+H_2O \to KIO_3+2MnO_2+2KOH\)
\(M(KMnO_4)=158\:g/mol\), \(M(KIO_3)=214\:g/mol\), \(M(KI)=166\:g/mol\), \(M(H_2O)=18\:g/mol\)

7) Směs o hmotnosti 230 gramů obsahující neznámé množství heptahydrátu siřičitanu sodného uvolnila po reakci s přebytkem kyseliny sírové \(15 \:dm^3\) oxidu siřičitého. 
Reakční schéma: \(Na_2SO_3.7H_2O +H_2SO_4 \to SO_2+Na_2SO_4+8H_2O\)
a) Vypočtěte hmotnostní zlomek hydrátu ve směsi, jestliže jiná složka než hydrát s \(H_2SO_4\) nereaguje.
b) Kolik litrů oxidu siřičitého vznikne, pokud necháme 230 gramů směsi reagovat s 90 mililitry kyseliny sírové o koncentraci \(c=6\:mol/l\). Která složka bude v přebytku?
\(M(Na_2SO_3.7H_2O)=252,2\:g/mol\), \(M(H_2SO_4)=98,1\:g/mol\), \(M(SO_2)=64,01\:g/mol\)

8) Dané reakční schéma popisuje přípravu hydroxidu měďnatého. 
Reakční schéma: \(CuSO_4.5H_2O+2NaOH \to Cu(OH)_2+Na_2SO_4+5H_2O\)
a) Vypočtěte množství hydroxidu měďnatého, které lze připravit z 82 gramů hydrátu o čistotě 78 % a 250 mililitrů roztoku hydroxidu sodného o hustotě \(\rho=1,13\:g/ml\).
b) Vypočtěte hmotnost čísté nedoreagované výchozí látky.
\(M(CuSO_4.5H_2O)=249,7\:g/mol\), \(M(NaOH)=40\:g/mol\), \(M(Cu(OH)_2)=97,6\:g/mol\)