Alte Stöchiometrie Zwischenklausuren

Zwischenklausur SS 2003
1. Sie mischen 500 ml einer 25%igen Phosphorsäure (ρ = 1,146 kg/l) mit 250 ml einer
50%igen Phosphorsäure (ρ = 1,335 kg/l) und 300 ml einer 1 molaren Phosphorsäure
(ρ = 1,053 kg/l). Anschließend wird die erhaltene Säure mit Wasser auf 2 l
(ρ = 1,00 kg/l) verdünnt. Berechnen Sie den Massenanteil der resultierenden Säure!
[M(H3PO4) = 97,99 g/mol]
2. Sie lösen 503,80 g Kaliumhydroxid in 496,20 ml H2O (ρ = 1,00 g/ml). Die fertige
Lösung hat eine Dichte von 1,515 g/ml. Wie groß ist die Stoffmengenkonzentration
und die Massenkonzentration ? Berücksichtigen Sie bei der Berechnung der beiden
Konzentrationen die Volumenänderung durch den Lösungsprozess !
[M(KOH) = 56,11 g/mol]
3. Sie setzen Oxalsäure mit Kaliumpermanganat um. Das durch die Oxidation
freigesetzte CO2 (ρ = 1,98 g/l) nimmt ein Volumen von 3*105 mm3 ein. Welche Masse
Oxalsäure ist als Edukt eingesetzt worden ? Geben Sie die Reaktionsgleichung an !
[M(H2C2O4) = 90,04 g/mol; M(CO2) = 44,00 g/mol]
Lösungen:
1) ω(Gem) = 15,63 %
2) β(KOH) = 0,76 g/ml; c(KOH) = 13,60 mol/l
3) m(H2C2O4) = 607,77 mg
Wiederholung Zwischenklausur SS2003
1. Es wird 2 l einer 30%igen Salpetersäure (ρ = 1,18 g/ml) mit 0,5 l einer 50%igen
Salpetersäure (ρ = 1,31 g/ml) gemischt. Berechnen Sie den Massenanteil und die
Stoffmengenkonzentration der Salpetersäure im Gemisch ! Die Volumenänderung
durch den Mischungsprozess soll bei der Berechnung der Stoffmengenkonzentration
nicht berücksichtigt werden. [M(HNO3) = 63,02 g/mol]
2. a) In 10 ml einer Lösung, die Spuren von Arsenationen enthält (c = 3,45*10 –8 mol/l),
wird 2 mg Silbernitrat gelöst. Fällt ein Niederschlag aus ?
b) Zu einer Lösung, die Calcium- und Bleiionen enthält, wird Natriumfluorid gegeben.
Bei welchem Konzentrationsverhältnis der Calcium- zu den Bleiionen beginnt
Bleifluorid auszufallen ?
[M(AgNO3) = 169,87 g/mol; KL(Ag3AsO4) = 1,00*10-19 (mol/l)4;
KL(PbF2) = 3,20*10-8 (mol/l)3; KL(CaF2) = 3,40*10-11 (mol/l)3]
3. 12 ml einer Natronlauge neutralisieren 1,96 g Phosphorsäure mit 5 % Massenanteil.
Welches Volumen dieser Natronlauge benötigt man, um durch Abdestillieren von
Wasser 50 ml einer 6,0%igen Natronlauge (ρ = 1,07 g/ml) zu erhalten ? Geben Sie
bitte die Reaktionsgleichung an !
[M(H3PO4) = 98,00 g/mol; M(NaOH) = 40,00 g/mol]
Lösungen:
1) ω(Gem) = 34,34%; c(Gem) = 6,57 mol/l
2) a) Ip(Ag3AsO4) = 5,63*10-17 (mol/l)4 > KL → Niederschlag;
b) c(Ca2+) : c(Pb2+) = 1,0625*10-3 ≈ 1 : 941
3) V(NaOH-Ls) = 321 ml
Zwischenklausur WS03/04
1. Sie mischen eine 20%ige Ammoniaklösung (m = 30,00 g) mit einer 5%igen
Ammoniaklösung (m = 60,00 g) und verdünnen danach noch mit 270 ml Wasser (ρ =
1,00 g/ml). Die Dichte der fertigen Lösung beträgt 0,98 g/ml. Berechnen Sie den
Massenanteil und die Stoffmengenkonzentration von der resultierenden
Ammoniaklösung !
[M(NH3) = 17,03 g/mol]
2. 500 ml einer Kaliumdichromatlösung werden mit 300 ml einer Kaliumiodidlösung (c
= 0,05 mol/l) gemischt. Das Kaliumdichromat K2Cr2O7 reagiert mit Kaliumiodid KI
im saurem Milieu zu Chromionen Cr3+ und Iod I2. Die Ausbeute beträgt bei der
Reaktion 100 %. Stellen Sie die Reaktionsgleichung auf und berechnen Sie die
Stoffmengenkonzentrationen der Produkte Iod und Chromionen !
3. a) Wieviel Gramm des schwerlöslichen Salzes Calciumphosphat löst sich in 200 hl
Wasser ?
b) Sie geben zu einem halben Liter Calciumlösung der Konzentration c(Ca2+) = 10
pmol/µl 20 µl einer Lösung, die 1,00 ng Natriumphosphat enthält. Fällt ein
Niederschlag aus ? (Die Volumenänderung durch die Zugabe von 20 µl Na3PO4Lösung können Sie vernachlässigen !)
[KL(Ca3(PO4)2) = 1,3 * 10-32 (mol/l)5; M(Ca3(PO4)2) = 310,17 g/mol; M(Na3PO4) =
163,94 g/mol]
4. Sie möchten eine Hydroxidionen-Lösung mit der Massenkonzentration β(OH-) =
25,50 g/l herstellen. Dazu mischen Sie 250 ml einer 10%igen NatriumhydroxidLösung (ρ = 1,11 g/ml) mit 500 ml einer 5,12%igen Kaliumhydroxidlösung (ρ = 1,045
g/ml). Die erhaltene Hydroxidionenlösung verdünnen Sie mit Wasser auf 1,00 L. Das
ist leider zu viel Wasser gewesen. Wieviel Natriumhydroxid müssen Sie zugeben, um
die geforderte Massenkonzentration β(OH-) zu erhalten ? (Vorsicht, keine
Mischungsaufgabe !)
[M(K) = 39,00 g/mol; M(Na) = 23,00 g/mol; M(H) = 1,00 g/mol; M(O) = 16 g/mol]
Lösungen:
1.
2.
3.
4.
ω(NH3) = 0,025; c(NH3) = 1,44 mol/l
c(Cr3+) = 6,25 mM; c(I2) = 9,375 mM
a) m(Ca3(PO4)2) = 1,02 g; b) Ip(Ca3(PO4)2) = 1,49 * 10-37 (mol/l)5 → Kein NS !
m(NaOH) = 13,14 g
Wiederholung Zwischenklausur WS03/04
1. Sie destillieren aus 2 l einer 20%igen Phosphorsäure (ρ = 1,11 g/ml) 500 ml Wasser (ρ
= 1,00 g/ml) ab. Berechnen Sie den Massenanteil der resultierenden Lösung und die
Stoffmengenkonzentration der 20%igen Phosphorsäure ! [M(H3PO4) = 98 g/mol].
2. In saurer Lösung reduziert Wasserstoffperoxid H2O2 Permanganat MnO4- zum
Manganion Mn2+ und wird dabei selbst zu Sauerstoff O2 oxidiert. Welche Stoffmenge
Wasserstoffperoxid und Kaliumpermanganat benötigen Sie, um 1 L Sauerstoffgas O2
herzustellen [ρ(O2) = 1,429 kg/m3] ? Stellen Sie die Reaktionsgleichung auf !
[M(O) = 16,00 g/mol]
3. Sie mischen 150 ml einer 3,082 molaren Natriumhydroxidlösung (ρ = 1,12 g/ml) mit
800 ml Wasser (ρ = 1,00 g/ml). Dadurch kommt es zu einer Volumenabnahme.
Berechnen Sie die genaue Stoffmengenkonzentration der resultierenden
Natriumhydroxidlösung (ρ = 1,045 g/ml) d.h. berücksichtigen Sie die
Volumenänderung durch den Mischungsprozeß !
Lösungen:
1. c(H3PO4)20% = 2,27 mol/l; ω(H3PO4)res = 25,8 %
2. n(H2O2) = 0,045 mol; n(KMnO4) = 0,018 mol
3. c(NaOH) = 0,50 mol/l
Zwischenklausur SS 04
1.) Sie mischen 200 ml einer 0,5 molaren mit 300 ml einer 0,2 molaren Schwefelsäure. Das
erhaltene Gemisch hat eine Dichte von 1,02 kg/dm3.
a) Berechnen Sie den Massenanteil der Lösung!
b) Wieviel Gramm Wasser muß man entfernen, um eine 10%ige H2SO4-Lösung zu
erhalten ?
[M(H2SO4) = 98,0 g/mol]
2.) 25ml einer Na2SO4-Lösung mit der Massenkonzentration β1 = 0,1 g/ml werden mit 75ml
einer Na2SO4-Lösung (β2 = 2 mg/ml) vereint. 10ml dieser Mischung werden mit 10ml einer
Bariumchlorid-Lösung mit c=0,5µmol/ml gemischt.
Kommt es zur Fällung von Bariumsulfat?
KL(BaSO4) = 1,8*10-10 (mol/l)2, M(Na2SO4)=142,04 g/mol, M(BaCl2)=208,24 g/mol,
ρ(H2O)=1,00 g/ml
Lösung Zwischenklausur SS 04:
1) ω(Gem) = 3,1 %; m(H2O) = 353,2 g
2) IP(BaSO4) = 2,33*10-5 (mol/l)2 > KL(BaSO4), Niederschlag !
Wiederholung Zwischenklausur SS 04
1) Berechnen Sie das Löslichkeitsprodukt eines schwerlöslichen Salzes vom Typ AB4 mit der
Sättigungskonzentration des Salzes c(AB4) = 10-8 mol/L !
Welche Masse löst sich von diesem Salz in 250mL Wasser?
M(AB4) = 400g/mol
2) Sie mischen 200 mL einer 10,5%igen Salzsäure 1 (ρ1 = 1050 mg/cm3) mit 100 mL einer
Salzsäure 2 (ρ2 = 1,12 g/mL) mit der Massenkonzentration β2 = 0,2795 kg/L. Das Gemisch
wird mit Wasser (ρH2O = 1,00 g/mL) auf ein Volumen von 2 L verdünnt. Berechnen Sie den
Massenanteil und die Dichte der resultierenden Salzsäure !
3) 150mL einer Natriumbromid-Lösung mit der Konzentration c=0,5µmol/L wird mit 100mL
einer Silbernitrat-Lösung c=0,1mol/L vereint. Zeigen Sie, dass es zum Niederschlag kommt!
Anschließend wird diese Mischung mit Wasser auf 2L verdünnt. Löst sich der Niederschlag
wieder auf ?
M(AgBr) = 187,8 g/mol, KL(AgBr) = 6,3 x 10-13 (mol/L)2
4) Von 200 mL einer Schwefelsäure unbekannter Konzentration werden 10 mL mit 20 mL
einer 0,01 molaren Bariumchloridlösung versetzt. Dabei fällt 80% des Sulfats der
Schwefelsäure aus.
Die 200 mL Schwefelsäure lässt sich mit einer Natriumhydroxidlösung neutralisieren
[V(NaOH-Lösung) = 250 mL].
Berechnen Sie die Stoffmengenkonzentrationen der NaOH-Lösung und der Schwefelsäure !
Lösungen Wiederholung Zwischenklausur 04:
1) KL(AB4) = 2,56*10-38 (mol/l)5; m(AB4) = 1 µg
2) ωGem(HCl) = 2,47%; ρGem(HCl) = 1,011 g/ml
3) IP(AgBr) = 2*10-8 (mol/l) > KL(AgBr) d.h. Niederschlag;
IP(AgBr) = 1,875*10-10 (mol/l) > KL(AgBr) [nach Wasserzugabe] d.h. keine
Auflösung des Niederschlages
4) c(H2SO4) = 0,025 mol/l; c(NaOH) = 0,04 mol/l
Zwischenklausur WS 04/05
1. Berechnen Sie das Löslichkeitsprodukt eines schwerlöslichen Salzes vom Typ B5H2 mit
der Sättigungskonzentration des Salzes c(B5H2) = 10-4 mol/l !
Welche Masse löst sich von diesem Salz in 400ml Wasser?
[MW(B5H2) = 750g/mol]
2. Sie mischen 200 mL einer 20%igen Schwefelsäurelösung (ρ = 1,140 kg/L) mit 300 mL
einer Salzsäurelösung (c = 8,81 mol/l; ρ = 1140 g/L). Danach füllen Sie mit Wasser auf 1
L Endvolumen auf. Berechnen Sie den Massenanteil an H2SO4, HCl und Wasser in der
fertigen Lösung! [M(HCl) = 36,5 g/mol]
3. Bei der Oxidation von Oxalsäure mit Kaliumpermanganat KMnO4 in saurer Lösung
entsteht Kohlenstoffdioxid CO2. Das MnO4- reagiert dabei zu Mn2+.
Leitet man das entstandene Kohlenstoffdioxid in Wasser so bildet sich Kohlensäure
H2CO3. Die, bei der hier vorliegenden Reaktion, entstandene Kohlensäure lässt sich mit
0,3 mol NaOH neutralisieren. Berechnen Sie die Stoffmenge an Oxalsäure die der Ansatz
enthalten hat, wenn 25%(n/n) des Kohlenstoffdioxids beim Überführen in das Wasser
verloren gehen.
Stellen Sie auch die korrekten Reaktionsgleichungen für die Redox- und die
Neutralisationsreaktion auf !
Lösungen:
1. KL(B5H2) = 1,25*10-24 (mol/L)7; m(B5H2) = 0,03 g
2. ω(H2SO4) = 4,3%; ω(HCL) = 9,0%; ω(H2O) = 86,7%
3. n(H2C2O4) = 0,1 mol
Wiederholung Zwischenklausur WS 2004/05
1.
a) Zeigen Sie, dass es zur Fällung von Bariumsulfat kommt, wenn 0,5L einer 0,1-M
Bariumchlorid-Lösung mit 1,5L einer 1-mM Lösung von Natriumsulfat kommt!
b) Löst sich der Niederschlag wieder auf, wenn die Mischung aus a) mit 98 Litern
Wasser auf insgesamt 100L verdünnt wird?
KL(BaSO4) = 1,1*10-10 (mol/L)2
2.
a) Wieviel Wasser benötigt man, um aus 300 g einer 40%igen Salpetersäurelösung eine
10%ige Salpetersäure herzustellen ?
b) Was für eine Stoffmengenkonzentration besitzt eine 30%ige Salpetersäurelösung (ρ = 1180
g/L) ? [M(HNO3) = 63,02 g/mol]
3.
Ein Gemisch aus elementaren Zink Zn und Natriumsulfit Na2SO3 wird in verdünnter
Salzsäure HCl gelöst. Dabei wird das Zink zu Zn2+ oxidiert. Aus dem Sulfit SO32- entsteht
Sulfid S2-. Danach bildet sich durch Protonierung flüchtiger Schwefelwasserstoff H2S, der
ohne Verluste in eine Pb2+-Lösung geleitet wird. Man erhält nach Ablauf der Fällungsreaktion
478 mg PbS.
Wieviel mol Sulfitionen hat das Gemisch enthalten ? Wieviel mol Zn ist mindestens nötig ?
Stellen Sie bitte auch die Reaktionsgleichungen für die Redox- und Fällungsreaktion auf !
[M(PbS) = 239 g/mol]
Lösungen:
1.a) I(BaSO4) = 1,875*10-5 (mol/L)2 > KL(BaSO4) => Niederschlag; b) I(BaSO4) = 7,5 * 10-9
(mol/L)2 > KL(BaSO4) => keine Niederschlagsauflösung
2.a) m(H2O) = 900 g; b) c(HNO3) = 5,62 mol/L
3. n(SO32-) = 2*10-3 mol; n(Zn) = 6*10-3 mol
Zwischenklausur SS 2005
1. Das hypothetische Salz X2Y3 hat eine Löslichkeit von 8,25*10-7 mg/mL.
a) Berechnen Sie das Löslichkeitsprodukt von X2Y3!
b) Welche Masse dieses Salzes können sie in 5000L Wasser lösen?
[M(X2Y3) = 275 g/mol]
2. Zwei Schwefelsäurelösungen unbekannter Konzentration werden zu gleichen Teilen
vereint. Man erhält 2280 g einer 20%ige Schwefelsäure (ρ = 1,14 g/mL). 50 mL einer dieser
Schwefelsäurelösungen ist mit 100 ml 4 molarer Natronlauge neutralisierbar. Wie groß sind
die Stoffmengenkonzentration der beiden Schwefelsäurelösungen ?
(Volumenänderung durch Mischungsprozess nicht berücksichtigen !)
[M(H2SO4) = 98 g/mol]
3. Sie lösen in 2 L einer 11%igen Kaliumhydroxidlösung (ρ = 1,1 g/mL) soviel festes
Kaliumhydroxid, dass Sie eine 22%ige KOH-Lösung erhalten (ρ = 1,21 g/mL). Berechnen Sie
die Masse an Kaliumhydroxid, die Sie dafür einwiegen müssen. Geben Sie außerdem die
Volumenänderung in mL an !
Lösungen:
1. a) KL = 2,6244*10-41 (mol/L)5; b) m(X2Y3) = 4,125 mg
2. c1(H2SO4) = 4 mol/L; c2(H2SO4) = 0,635 mol/L
3. m(KOH) = 310,3 g ; ∆V = 74,6 mL
Wiederholung Zwischenklausur SS2005
1. Sie mischen 500 ml einer 4,2%igen NaOH-Lösung (ρ = 1,045 g/ml) mit 1500 ml einer
17,8%igen NaOH-Lösung (ρ = 1,195 g/ml) und 500 ml einer 3 molaren Salzsäurelösung (ρ =
1,050 g/ml). Berechnen Sie die Stoffmenge an Hydroxid-Ionen in der fertigen Lösung !
[M(NaOH) = 40,0 g/mol]
2. Zeigen Sie, ob es zur Niederschlagsbildung kommt, wenn 10mL einer CalciumnitratLösung mit der Konzentration β = 24,6 mg/L mit 90 mL einer Kaliumfluorid-Lösung (10-8M)
vereint werden!
[KL(CaF2) = 3,16 * 10-11 (mol/L)2, M(Ca(NO3)2) = 164 g/mol]
3. Ihnen liegt eine Natriumiodid-Lösung mit unbekannter Konzentration vor. Um die
Konzentration zu bestimmen wollen Sie eine Silbernitrat-Lösung (0,001M) verwenden.
Nach Zusatz von 10mL Silbernitrat-Lösung zu 10 mL Natriumiodid-Lösung beginnt die
Niederschlagsbildung. Wie hoch ist die Massenkonzentration an Natriumiodid in der
unbekannten Lösung gewesen ?
[KL (AgI) = 10-16 (mol/L)2, M(NaI) = 149,89g/mol]
Lösungen:
1. ω(NaOH) = 9,89%
2. I(CaF2) = 1,215*10-21 (mol/L)3 → kein Niederschlag
3. β(NaI) = 60 pg/L
Zwischenklausur WS 2005/2006
1.
Sie mischen 500 ml eine 1,066 molare Schwefelsäure (ρ = 1,065 g/ml) mit 500 ml einer
35%igen Schwefelsäure (ρ = 1,260 g/ml). Welche Masse Wasser muß man noch zugeben, um
aus der entstandenen Schwefelsäure eine 20%ige herzustellen ?
[M(H2SO4) = 98,08 g/mol]
2.
Sie erhalten im Praktikum eine Analyse, die Eisen enthält. Mit Hilfe des Trennungsganges
können Sie das Eisen als Eisen(III)hydroxid (Fe(OH)3) ausfällen.
[ KL= 5·10-38 mol4/L4 ; M(Fe(OH)3) =106,85 g/mol]
a) Wie groß ist die Löslichkeit L in mg/L?
b) Sie filtrieren ab und erhalten 50mg braunes Eisenhydroxid. Für weitere Experimente
versuchen Sie die Hälfte des erhaltenen Niederschlages zu lösen. Gelingt Ihnen ein
vollständiges Lösen, wenn Sie 100 mL Wasser hinzugeben?
3.
Für die Ringprobe haben Sie sich zu viel konzentrierte Schwefelsäure (96%; ρ = 1,84 g/ml) in
ein Becherglas abgefüllt. Da die Neutralisation mit NaOH ohne vorherige Zugabe von Wasser
sehr gefährlich ist, verdünnen Sie auf 1 L. Für die Neutralisation benötigen sie 80,02 g NaOH.
Wieviel ml konzentrierte Schwefelsäure sind in dem Becherglas gewesen ? Wie hoch ist die
Stoffmengenkonzentration der konzentrierten Schwefelsäure ?
[M(H2SO4) = 98,08 g/mol; M(NaOH) = 40,01 g/mol]
4.
Bismutoxid(III)nitrat BiONO3 setzt beim trockenen Erhitzen rotbraune Dämpfe von
Stickstoffdioxid NO2 frei. Außerdem entsteht noch Sauerstoff O2 und gelbliches
Bismut(III)oxid Bi2O3. Das resultierende Bismutoxid wiegt 4,66 g. Wieviel g
Bismutoxidnitrat sind für die Reaktion verwendet worden ? Stellen Sie bitte auch die korrekte
Redoxgleichung auf !
M(Bi2O3) = 466,0 g/mol; M(BiONO3) = 287,0 g/mol
Lösungen:
1.
2.
3.
4.
m(H2O) = 201,4 g
a) L = 2,21 * 10-5 mg/L; b) Nein
V(H2SO4)conc= 55,5 mL; c(H2SO4)conc = 18,0 mol/L
m(BiONO3) = 5,632 g
Wiederholung Zwischenklausur WS 2005/2006
1.
Ein Vorratstank (2 m x 2 m x 1,5 m) ist zu 2/3 mit Wasser (ρ = 1,00 g/ml) gefüllt. Wie viele
Kanister mit einer 32%igen Alkohollösung (15 L pro Kanister; ρ = 0,952 g/ml) braucht man,
um den Alkoholgehalt des Wassers in dem Vorratstank auf 1% zu bringen ? [Alle
Prozentangaben sind Massenanteile !]
2.
Gegeben sei ein Salz der allgemeinen Formel A2B3. Die Löslichkeit L beträgt 1*10-4 g/l, das
Molargewicht ist gegeben mit M = 100 g/mol. Berechnen Sie das Löslichkeitsprodukt KL!
3.
Thiosulfat zerfällt vollständig in saurer Lösung zu elementaren Schwefel und Schwefeldioxid.
Es entsteht 2,5 mol Schwefeldioxidgas. Außerdem bleiben 96,3 g elementarer Schwefel
zurück. Wieviel g Natriumthiosulfat hat die Probe enthalten ? Mit welcher Masse Schwefel ist
das Natriumthiosulfat verunreinigt ? Bitte stellen sie auch die Redoxreaktion auf !
[M(Na2S2O3) = 158,1 g/mol; M(S) = 32,1 g/mol]
Lösungen:
1. 9 Kanister
2. KL = 1,08*10-28 (mol/L)5
3. m(Na2S2O3) = 395,25 g; m(S) = 16,05 g

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