Chemie obecná a anorganická - Vzor písemné části zkoušky

Chemie obecná a anorganická
Vzor písemné části zkoušky
1. Napište příslušné názvy nebo vzorce:
a) [Cr(H2O)6]Br3
bromid hexaaquachromitý
c) NH4CN
kyanid amonný
d) H2S
sulfan
b) tetrafluoroboritan nikelnatý
Ni[BF4]2
e) tetrakarbonylnikl
[Ni(CO)4]
f) MnCl(OH)
g) LiHSO4
h) trifosforečnan tristříbrný
chlorid-hydroxid manganatý hydrogensíran lithný
Ag3P3O9
i) kyselina tetrahydrogenkřemičitá j) azid olovnatý
Pb(N3)2
H4SiO4
l) H[AgCl2]
kyselina dichlorostříbrná
k) CaMg(CO3)2
bis(uhličitan) vápenato-hořečnatý
m) síran tetraamminměďnatý
[Cu(NH3)4]SO4
2. Napište chemické rovnice uvedených oxidačně-redukčních dějů a pomocí byť i formálně
předaných elektronů vyčíslete.
a) Reakcí bromidu sodného s dichromanem sodným v roztoku okyseleném kyselinou sírovou
vznikají síran chromitý, síran sodný, voda a brom.
6 NaBr + Na2Cr2O7 + 7 H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 4 Na2SO4 + 3 Br2 + 7 H2O
1e
ox. Br-I → Br0
red. CrVI → CrIII 3e
3 6
1 2
b) Oxidací fosfidu železnatého s kyselinou dusičnou vzniká teraoxofosforečnan železitý, dusičnan
železitý, oxid dusnatý a voda
3 Fe3P2 + 28 HNO3 → 6 FePO4 + 3 Fe(NO3)3 + 19 NO + 14 H2O
ox.
red.
3 FeII → 3 FeIII
2 P-III → 2 PV
V
II
N →N
3
16
19
3
3
19
c) Redukcí dusičnanu zinkem v kyselém vodném roztoku vzniká dusitan a zinečnaté kationty a
voda.
NO3- + Zn + 2 H3O+ → NO2- + Zn2+ + 3 H2O
ox. Zn0 → ZnII
red. NV → NIII
2e
2e
2 1
2 1
d) Doplňte stech. koeficienty. Pojmenujte všechny uvedené ionty:
... MnO4- + ...H3O+ →
... SO42- + ... Mn2+ + …H2O
... HSO3- +
řešení:
hydrogensiřičitan, manganistan , oxoniový kation , síran ,
manganatý kation
5 HSO3- + 2 MnO4- + H3O+ → 5 SO42- + 2 Mn2+ + 4 H2O
ox. SIV → SVI
2e
red. MnVII → MnII 5e
5
2
3. Chemickými rovnicemi vyjádřete reakce
a) uhličitan vápenatý s kyselinou chlorovodíkovou
CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
b) hydroxid vápenatý s kyselinou bromovodíkovou
Ca(OH)2 + 2 HBr → CaBr2 + 2 H2O
c) oxid železnatý s uhlíkem při vysoké teplotě
FeO + C → Fe + CO
d) barnatá sůl s síranem draselným ve vodném roztoku
Ba2+ + K2SO4 (aq) → BaSO4(s) + 2 K+
e) hydrolýza uhličitanového aniontu
CO32- + H2O → HCO3- + OHf) rozpouštění hliníku v roztoku hydroxidu
2Al(s) + 2OH- + 6H2O → 2[Al(OH)4]- (aq) + 3H2(g)
Al0→AlIII 3 1 2
HI→H0 1 3 6
g) hydroxid hlinitý a roztokem alkalického hydroxidu
Al(OH)3(s)+ OH-(aq) → [Al(OH)4]-(aq)
h) sulfid železnatý s kyselinou chlorovodíkovou
FeS + 2 HCl → FeCl2 + H2S
4. Jaký objem 93% H2SO4 o hustotě 1,83 g.ml-1 je třeba smíchat s 1 kg vody aby vznikla
10% kyselina.
řešení:
0,93.m + 0 = 0,1(m + 1000g)
⇒
m = 120,48g 93% H2SO4 ⇒
V = m / ρ = 120,48 g/(1,83 g.ml-1 )= 65,84 ml 93% H2SO4
5. Jaká hmotnost pentahydrátu síranu měďnatého je třeba pro přípravu 500 g 5% síranu
Mr(H2O)= 18,02
měďnatého ? Mr(CuSO4)= 159,61
řešení:
M r (CuSO4 )
159,61
m = 0,05 . 500g = 25g CuSO4
=
= 0,6392
w=
M r ( CuSO4 ⋅5 H 2O ) 159,61 + 5 ⋅18,02
w.m1 = 25g
⇒ m1 = 25g / 0,6392 = 39,11g CuSO4.5H2O
6.
60 ml 36% HCl o hustotě 1,179g.ml-1 bylo doplněno na celkový objem 500 ml.
Vypočítejte molaritu (látkovou koncentraci) takto vzniklého roztoku. Mr(HCl) = 36,5
řešení:
m = V.ρ = 60 ml . 1,179g.ml-1 = 70,74 g 36% HCl ⇒
mHCl = 0,36.m = 0,36 . 70,74g = 25,47g HCl ⇒
nHCl = mHCl / MHCl = 25,47g / (36,5 g.mol-1) = 0,6977 mol HCl
c = nHCl / V = 0,6977 mol / (0,5 dm3) = 1,3954 mol.dm-3
7. Kvantitativním srážením roztoku, který obsahoval 6,48 g chloridu nikelnatého roztokem
hydroxidu draselného byl připraven hydroxid nikelnatý.
Mr(NiCl2 ) = 129,6 Mr(KOH) = 56,1
Mr(Ni(OH)2 ) = 92,7
NiCl2 + 2 KOH → Ni(OH)2 + 2 KCl
a) Vypočítejte látkové množství vzniklého hydroxidu nikelnatého
řešení:
n(NiCl2) = 6,48g / 129,6 g.mol-1 = 0,05 mol NiCl2
n(NiCl2) = n(Ni(OH)2) = 0,05 mol Ni(OH)2
b) Vypočítejte objem minimálně potřebného 10% KOH o hustotě 1,09 g.ml-1
řešení:
n(KOH) = 2 . n(NiCl2) = 2. 0,05 mol = 0,1 mol KOH
m(KOH) = n(KOH) . M(KOH) = 0,1mol. 56,1 g.mol-1 = 5,61g KOH
m = 5,61g / 0,1 = 56,1 g 10% KOH
V = m/ρ = 56,1g/(1,09 g.ml-1) = 51,5 ml 10% KOH
8. Jaký objem 8M-peroxidu vodíku je teoreticky třeba na přípravu 2000 cm3 kyslíku při tlaku 100
kPa a teplotě 25°C?
2 H2O2 → 2 H2O + O 2
řešení:
p ⋅ VO2
100kPa ⋅ 2dm 3
= 0,08068mol
nO2 =
=
R ⋅T
8,314kPa ⋅ dm 3 ⋅ mol −1 ⋅ K −1 ⋅ 298,15K
n H 2O2 nO2
=
⇒ nH 2O2 = 2 ⋅ nO2 = 2 ⋅ 0,08068mol = 0,1614mol
2
1
V=
nH 2O2
c
=
0,1614mol
= 0,02017dm 3 = 20,2ml 8M − H 2 O 2
−3
8mol ⋅ dm
9. Vypočítejte teoretickou hmotnost jodičnanu draselného ( Mr=214 ) , který vznikne zahříváním
10 g jodidu draselného Mr(KI)=166 se 450 ml 0,25M-KMnO4 .
KI + 2 KMnO4 + H2O → KIO3 + 2 KOH + 2 MnO2
řešení:
ξ≤
ξ≤
n KI
10g
=
= 0,06024mol
1 166g ⋅ mol −1
nKMnO4
2
=
V ⋅ c 0,45dm 3 ⋅ 0,25mol ⋅ dm −3
=
= 0,05625mol
2
2
⇒ ξ = 0,05625mol
ξ=
n KIO3
1
=
mKIO3
⇒ mKIO3 = 1 ⋅ ξ ⋅ M KIO3 = 0,5625mol ⋅ 214g.mol −1 = 12,04g
1 ⋅ M KIO3
10. Jaká je hmotnost AlCl3⋅6H2O ( Mr = 241,43), který vykrystalizuje z roztoku připraveného
rozpuštěním 271,6 g této látky ve 200 g horké vody po jeho ochlazení na 20°C, jestliže nasycený
roztok při 20°C obsahuje 31,3 % AlCl3 ( Mr = 133,34) ?
řešení:
w=
M r ( AlCl3 )
M r ( AlCl3 ⋅6 H 2O )
=
133,34
= 0,5523
241,43
bilance AlCl3:
AlCl3 v horkém roztoku =
AlCl3 ve vyloučených krystalech +
0,5523 . 271,6g
0,5523 . m
=
+
AlCl3 v chladném nasyceném roztoku
0,313 . ( 271,6g + 200g – m )
⇒
0,5523 ⋅ 271,6g − 0,313 ⋅ 471,6g
= 10g AlCl3⋅6H2O
0,5523 − 0,313
11. V roztoku o objemu 2500 ml je rozpuštěno 0,4 g NaOH. Určete pH tohoto roztoku.
Mr(NaOH) = 40
řešení:
n = 0,4g / (40 g.mol-1 ) = 0,01 mol NaOH
c = n / V = 0,01mol / 2,5dm3 = 0,004 mol.dm-3
[OH-] = 0,004 mol.dm-3 ⇒
[H3O+] = (10-14 / 0,004) mol.dm-3 = 2,5 . 10-12 mol.dm-3
pH ≈ - log[H3O+] = -log(2,5 . 10-12) = 11,6
m=