4.4.3.1 Übungen zu 4.4.2 und 4.4.3

 

Übungen

Bei folgenden Übungen sind, falls nicht anders angegeben, die reagierenden Stoffe als reine Stoffe und der Ablauf der Reaktion als quantitativ (100%ige Ausbeute) aufzufassen.

Bei allen Übungen ist zunächst die Reaktionsgleichung aufzustellen!

Alle Prozentangaben: Massenanteil w

4-43.

Wieviel Gramm Wasser entstehen beim Verbrennen von 10,0 g Wasserstoff?

 

4-44.

7,5 g Magnesium werden zu Magnesiumoxid MgO (3,5 kg Natrium werden zu Natriumperoxid Na2O2) verbrannt. Welche Masse an Sauerstoff wird benötigt?

 

4-45.

Beim vorsichtigen Erhitzen von Ammoniumnitrit NH4NO2 entstehen Stickstoff und Wasser. Wieviel Gramm NH4NO2 müssen zur Gewinnung von 35 g N2 thermisch zersetzt werden?

 

4-46.

Aus Quecksilber(II)-chlorid HgCl2 ("Sublimat") und Kaliumiodid KI soll das in Wasser schwerlösliche Quecksilber(II)-iodid HgI2 hergestellt werden. Wieviel Gramm der beiden Ausgangsstoffe müssen eingewogen und in Wasser gegeben werden, damit 15,0 g HgI2 entstehen?

 

4-47.

Eisen(III)-oxid Fe2O3 geht bei Temperaturen über 1200 °C in Eisen (II, III)-oxid Fe3O4 über. Berechne den dabei auftretenden prozentualen Massenverlust.

 

4-48.

Wieviel Gramm Natrium (Kalium) wurden im Laborversuch durch Schmelzflußelektrolyse von 30,0 g Natriumchlorid NaCl (25,0 g Kaliumchlorid KCl) gewonnen, wenn ein Verlust von 16% auftrat?

 

4-49.

Eine Einwaage von 638 mg (2,1 g) Bariumchlorid-2-hydrat BaCl2*2H2O wurde in Wasser gelöst. Welche Masse an schwerlöslichem Bariumsulfat BaSO4 entsteht stöchiometrisch bei Zusatz von verdünnter Schwefelsäure?

 

4-50.

Aus Calciumcarbid CaC2 und Wasser entsteht Ethin, C2H2. Wieviel Gramm Wasser werden zum Zersetzen von 0,5 kg 81%igem (340 g 83,5%igem) CaC2 benötigt?

 

4-51.

Ein technisches Ammoniumsulfat (NH4)2SO4 ergab bei der Analyse einen Anteil von 25,45% (25,29%) Ammoniak NH3. Berechne den Reinheitsgrad, den Massenanteil an (NH4)2SO4, der Substanz.

 

4-52.

Wieviel Gramm Kohlenstoff(IV)-oxid und wieviel Gramm Wasser entstehen beim vollständigen Verbrennen von 10,00 g Propan C3H8 (12,0 g Benzol C6H6)?

 

4-53.

Wieviel Moleküle Kristallwasser verliert Kupfersulfat-5-hydrat CuSO4*5H2O beim Erhitzen auf 120 °C? Einwaage: 9,447 g, Auswaage nach dem Erhitzen: 6,721 g Salz.

 

4-54.

Phosphorpentoxid P2O5 wird als Trockenmittel verwendet. Wieviel Gramm Wasser binden

a) 20,0 g P2O5 bei der Umsetzung zu Methaphosphorsäure HPO3

b) 33,5 g P2O5 bei der Umsetzung zu Orthophosphorsäure H3PO4?

 

4-55.

Beim Kochen einer wäßrigen Lösung von Natriumsulfit, Natriumsulfat(IV), Na2SO3 mit elementaren Schwefel entsteht Natriumthiosulfat Na2S2O3. Wieviel Gramm Na2S2O3*5H2O entstehen theoretisch aus 13,0 g (0,70 kg) Na2SO3*7H2O?

 

4-56.

In einer Soda-Fabrik (Solvay-Verfahren) wurden zur Gewinnung von 1 t Soda Na2CO3 mit einem Reinheitsgrad von 99,3% als Ausgangsstoffe 1530 kg 98%iges Steinsalz (Natriumchlorid NaCl) und 1296 kg 93%iger Kalkstein (Calciumcarbonat CaCO3) verarbeitet. Berechne die Ausbeute an Na2CO3 (r.S.) bezogen auf

 

a) NaCl (r.S.)

b) CaCO3 (r.S.)

 

4-57.

Bei der Soda-Gewinnung nach Solvay wird schwerlösliches Natriumhydrogencarbonat NaHCO3 aus wäßriger Lösung abfiltriert und dann erhitzt ("calciniert"). 1 t des Filterkuchens enthält noch 27 kg Feuchtigkeit. Wieviel Tonnen Soda Na2CO3 erhält man aus 1 t feuchtem NaHCO3 beim Calcinieren?

 

4-58.

Über 35,0 g weißen Phosphor wurde bei Schmelztemperatur (44°C) trocknes Chlor geleitet. Durch die entstehende Reaktionswärme destillierte Phosphor(III)-chlorid PCl3 mit 5% Phosphor(V)-chlorid PCl5 als Nebenprodukt ab. Wieviel Gramm Chlor wurden gebunden?

 

4-59.

Zur Darstellung von Kaliumaluminiumsulfat-12-hydrat KAl(SO4)2*12H2O ("Kaliumalaun") als Laborpräparat soll nach Arbeitsvorschrift in die Lösung von 15,0 g Aluminiumsulfat-18-hydrat Al2(SO4)3*18H2O eine heiß gesättigte Lösung der berechneten Menge Kaliumsulfat K2SO4  gegeben werden.

 

a) Wieviel Gramm K2SO4 sind einzuwägen?

b) Welche Ausbeute wurde erzielt, wenn 14,7 g (10,3 g) Alaun isoliert wurden?

 

4-60.

In eine angesäuerte wäßrige Lösung von 0,65 g (22,5 g) Bismut(III)-oxidnitrat, Bismutylnitrat, BiONO3 wird Wasserstoffsulfid H2S eingeleitet. Wieviel Gramm schwerlösliches Bismut(III)-sulfid Bi2S3 fallen theoretisch aus?

 

4-61.

Wieviel Gramm Kohlenstoff(II)-oxid und wieviel Gramm Kohlenstoff(IV)-oxid entstehen bei Zersetzung von 34,0 g kristallisierter Ethandisäure, Oxalsäure, (COOH)2*2H2O?

 

4-62.

Silberlote sind hochschmelzende Speziallegierungen zum Löten; sie enthalten Kupfer, Zink und Silber. 937 mg eines Silberlotes wurden in Salpetersäure gelöst. Beim Versetzen der Lösung mit verdünnter Salzsäure fielen 112 mg (311 mg) schwerlösliches Silberchlorid AgCl aus. Welchen Massenanteil an Silber hat die Legierung?

 

4-63.

Als Laborpräperat wurde Essigsäureanhydrid, Ethansäureanhydrid, (CH3CO)2O aus wasserfreiem Natriumacetat, Natriumethanat, CH3COONa und Acetylchlorid, Ethansäurechlorid, CH3COCl hergestellt: CH3COONa + CH3COCl → (CH3CO)2O + NaCl. Nach Arbeitsvorschrift sollen 20 g CH3COONa mit 12 ml CH3COCl umgesetzt werden. Dichte (CH3COCl) = 1,104 g/ml.

 

a) Berechne, ob für einen der beiden Ausgangsstoffe ein Überschuß vorgeschrieben ist.

b) Begründe an Hand des Rechenergebnisses, auf welchen Ausgangsstoff die Ausbeuteberechnung zu beziehen ist.

 

4-64.

Ein Gemisch aus Aluminiumgrieß und gepulvertem Eisen(II,III)-oxid Fe3O4 im äquivalenten Verhältnis dient als "Thermit" zum Schweißen. Nachdem Zünden des Gemisches entstehen flüssiges Eisen und Aluminiumoxid Al2O3. Welche Masse an Eisen liefert 1 kg Thermit?

 

4-65.

Chlorid - Ionen Cl- in konzentrierter Salzsäure werden durch Mangen(IV)-oxid MnO2 zu elementarem Chlor oxidiert; dabei geht MnO2 in Mangan(II)-chlorid MnCl2 über. Wieviel Gramm "Braunstein" mit 81% (89%) MnO2 werden stöchiometrisch zur Darstellung von 30,0 g (17,4 g) Chlor benötigt?

 

4-66.

Zur technischen Gewinnung von Anilin, Phenylamin, C6H5NH2 wird zunächst Benzol C6H6 mit einer Ausbeute von 82% zu Nitrobenzol C6H5NO2 umgesetzt, dieses dann mit einer Ausbeute von 86% zu Anilin reduziert. Wieviel Tonnen Benzol werden zur Gewinnung von 1,0 t Anilin gebraucht?

 

4-67.

Beim Erhitzen von Calciumacetat, Calciumethanat (CH3COO)2Ca destilliert Aceton, Propanon, CH3-CO-CH3 ab; zurück bleibt Calciumcarbonat CaCO3. Welche Ausbeute wurde bei einem Laborversuch erzielt, wenn aus 100 g (CH3COO)2Ca 26 ml Aceton erhalten wurden? Dichte (Aceton) = 0,795 g/ml.

 

4-68.

In welchem Massenverhältnis ist ein mineralischer Bleiglanz mit 81% (74%) Blei(II)-sulfid PbS mit einer 96%igen Bleiglätte, Blei(II)-oxid PbO, zur "Röstreaktionsarbeit" zu mischen? Die beiden Stoffe setzen sich in der Wärme unter Luftabschluß zu elementarem Blei und Schwefeldioxid SO2 um.

 

4-69.

Harnstoff CO(NH2)2 wird technisch aus Kohlenstoff(IV)-oxid CO2 und Ammoniak NH3 gewonnen. Für 1,000 t Harnstoff werden 1,686 t Synthesegas gebraucht. Mit welcher Ausbeute arbeitet die Anlage?

 

 

Lösungen