Stöchiometrie Mischungskreuz +

vermischte Aufgaben

OHNE TASCHENRECHNER !!!

 

Aufgabe 1. Es soll eine 16%-ige  Lösung Schwefelsäure mit Wasser so gemischt werden, dass sich eine Ziellösung von 6%-ige Säureanteil ergibt.

  1. Wie viel Wasser und wie viel Säure werden benötigt verhältnismäßig?
  2. Wie viel Wasser und wie viel Säure werden benötigt zur Herstellung von der Ziellösung? (Antwort: 10:6 = 5:3;  25L + 15L)

 

Aufgabe 2. Eine Teesorte 1 kostet 2,60 € pro 100 g, eine Teesorte 2 kostet 3,70 € pro 100 g. Berechnen Sie ein Mischungsverhältnis für eine Teemischung vom Preis   3,40 € Euro pro 100 g. Wie viel Tee muss man für jede Sorte nehmen, um 3,30   kg gewünschte Teemischung herzustellen?       (Antwort: 3:8;  0,9kg + 2,4kg)

 

Aufgabe 3. 80 ml 45 %-ige Schwefelsäure sind  durch  Mischen aus 30 %-iger  und 50 %-iger herzustellen. Gesucht: Volumina der 30  %-igen und 50 %-igen Säure.  (Antwort: 5:15 = 1:3;  20mL + 60mL)

 

Aufgabe 4. Leon soll für die zwei wichtigsten Kaffeesorten Arabica und Robusta ein Mischungsverhältnis berechnen, so dass eine gemischte Hausmarke Kaffee zum Preis von 12 € /kg angeboten werden kann. Sorte Arabica kostet im Einkauf 16 €/kg und Sorte Robusta  10 €/kg. Berechnen Sie das Mischungsverhältnis für beide Sorten!  Wie viel nimmt man von jeder Sorte zur Herstellung von     21 kg Mischung? (Antwort: 4:2 = 2:1;  14kg + 7kg) .

 

Aufgabe 5. 100g einer 5 %-igen Kochsalzlösung sind mit Kochsalz auf eine Endkonzentration von 50 % zu bringen. Wie viel g Kochsalz sind hinzuzufügen? (Antwort: 90g).

 

Aufgabe 6. 200 g einer 2%-igen Kochsalzlösung sind mit Kochsalz auf eine Endkonzentration von 10 % zu bringen. Wie viel g Kochsalz sind hinzuzufügen? (Antwort: 20g).

 

Aufgabe 7. 50g einer 2%-igen Kochsalzlösung sind mit Kochsalz auf eine Endkonzentration von 40% zu bringen. Wie viel g Kochsalz sind hinzuzufügen? (Antwort: 30g).

 

Aufgabe 8. Es werden 100g Salpetersäure mit w der Konzentration   c = 10% und 50 g Salpetersäure mit c(HNO3) = 25%    vermischt. Wie groß ist die Masse der Mischung m der Massenanteil der Säure in der Mischung?        (Antwort: 150g; 15%).

 

Aufgabe 9. 651,00 Gramm Quecksilber Oxid (HgO) zersetzt sich zum Metall und Sauerstoff. Wie viel Gramm Hg entsteht dabei? (Mr(O) = 16g/Mol; Mr(Hg) = 201g/Mol). (Antwort: 603g).

 

Aufgabe 10. 60,00 Gramm Kohlenstoff verbrennt zum Kohlendioxid CO2. Wie viel Gramm Kohlendioxid entsteht dabei? Mr(O) = 16g/Mol; Mr(C) = 12g/Mol. (Antwort: 220,00g).

 

Aufgabe 11. Bei der Photosynthese-Reaktion reagieren 6 Moleküle Wasser mit 6 Molekülen Kohlenstoffdioxid (CO2) zu sechs Molekülen Sauerstoff (O2) und einem Molekül Glycose (C6H12O6). Formulieren Sie die Reaktionsgleichung! Wie viel Mol Glycose entstehen aus 120 Mol Kohlendioxid? (Antwort: 10 Mol).

 

Aufgabe 12. Zinkoxid ZnO zersetzt in Elemente. Wie viel Gramm ZnO wurde zersetzt, wenn die Masse von entstandenem dabei Zink 260,00 g betrug? Wie viel Mol molekulares Sauerstoffs entsteht?    Mr(O) = 16g/Mol; Mr(Zn) = 65g/Mol. (Antwort: 220,00 g; 4 Mol).

 

Aufgabe 13. Zuckermolekül hat die Molmasse von 180 g/Mol und verbrennt laut der Reaktionsgleichung:

C6H12O6 + 6O2 => 6CO2 + 6H2O

Molare Masse von Zucker beträgt 180 g/Mol. Bei der Reaktionstemperatur ergibt sich der Wert für das molare Volumen (Volumen eines Mols eines Gases) von 25L/Mol. Wie viel Liter Luft (Sauerstoffanteil von 20%) werden mindestens benötigt zur Verbrennung von 1,8 kg Zucker? (Antwort: 7500 Liter)

 

Aufgabe 14. Bei industriellem Haber-Bosch-Verfahren vom 1921 reagiert ein Stickstoffmolekül mit drei Wasserstoffmolekülen zu zwei Ammoniakmolekülen NH3. Wie viel Mol Wasserstoff werden mindestens benötigt zur vollständigen Umsetzung von 70kg Stickstoff? Mr(N) = 14g/Mol; Mr(H) = 1g/Mol.             (Antwort: 15000 Mol)

 

Aufgabe 15. Die Allgemeine Gasgleichung der idealen Gase besagt, dass das Produkt des Volumen und Druckes eines Gases direkt Proportional zu Stoffmenge und  der absoluten Temperatur ist. Die Konstante R hat dabei einen Wert von 8,314 (wir nehmen an 8).

Dabei ist:“p“ der Druck in Pascal, „V“ ist das Volumen in Kubikmeter  [m3] , „n“ ist die Stoffmenge in Mol, „R“ ist die universelle Gaskonstante, in Joule pro Kelvin mal Mol, „T“ ist die absolute Temperatur in Kelvin [ K ], „m“ ist die Masse des Gases in Kilogramm [ kg ].

Der Begriff der molaren Masse eines Stoffes ist proportional zu seiner Masse in Gramm und umgekehrt proportional zu Stoffmenge.  Berechnen Sie die molare Masse eines Gases (in Gramm pro Mol), wenn bekannt ist, dass 500mL seiner Dämpfe bei absoluter Temperatur von 312,5K und einem Druck von 100 kPa 1,5g wiegt.  (Antwort: 75 g/Mol)

 

Aufgabe 16. Gesetz von Gay-Lussac, sagt aus, dass der Druck idealer Gase bei gleichbleibendem Volumen (isochore Zustandsänderung) und gleichbleibender Stoffmenge direkt proportional zur Temperatur ist. Bei einer Erwärmung des Gases erhöht sich also der Druck und bei einer Abkühlung wird er geringer.

Absolute Temperatur, auch thermodynamische Temperatur, ist eine Temperaturskala, die sich auf den physikalisch begründeten absoluten Nullpunkt bezieht. Man errechnet die absolute Temperatur, indem man zu der Temperatur in Grad Celsius 273 addiert.

Bei 27°C beträgt der Druck eines Gases im Ballon 60 atm. Welchen Druck hat das Gas, wenn die Temperatur bei konstantem Volumen auf 57°C steigt?           (Antwort: 70 amt.)

 

Aufgabe 17. Das Gesetz von Boyle-Mariotte sagt aus, dass der Druck idealer Gase bei gleichbleibender Temperatur (isotherme Zustandsänderung) und gleichbleibender Stoffmenge umgekehrt proportional zum Volumen ist. Erhöht man den Druck auf ein Gaspaket, wird durch den erhöhten Druck das Volumen verkleinert. Verringert man den Druck, so dehnt es sich aus. Dieses Gesetz wurde unabhängig von zwei Physikern entdeckt, dem Iren Robert Boyle (1662) und dem Franzosen Edme Mariotte (1676).

Bei isothermischer Kompression eines Gases mit dem Volumen 10L reduziert sich sein Volumen auf 2L. Der Druck des Gases steigt dabei um 4kPa. Ermitteln Sie den ursprünglichen Druck des Gases. (Antwort: 1kPa)

 

Aufgabe 18. Charles‘sches Gesetz, besagt, dass das Volumen idealer Gase bei gleichbleibendem Druck (isobare Zustandsänderung) und gleichbleibender Stoffmenge direkt proportional zur Temperatur ist. Ein Gas dehnt sich also bei einer Erwärmung aus und zieht sich bei einer Abkühlung zusammen.

Bei 27°C das Volumen eines Gases beträgt 600mL. Welches Volumen nimmt dieses Gas ein bei einer Temperatur von 57°C bei sonst unveränderten Bedingungen? (Antwort: 660mL)

 

Aufgabe 19. Das Gesetz von Avogadro sagt aus, dass gleiche Volumina aller Gase bei gleicher Temperatur und gleichem Druck gleich viele kleinste Teilchen enthalten. Mit anderen Worten, ein Mol eines Gases bei Normalbedingungen nimmt ein Volumen von circa 24 Liter ein.

120 Liter eines Gases wiegt 140 Gramm. Die Molare Masse dieses Gases beträgt:

  1. 28g/mol; 20g/Mol;   C. 20,5g/Mol;  D. 24g/Mol;  E. 260g/Mol

 

Aufgabe 20.  Ein Schwefel-Atom wiegt doppelt so viel wie ein Sauerstoffatom. Schwefelmonoxid (chemische Formel SO) hat eine molare Masse von 48g/Mol. Berechnen Sie daraus die molare Masse von Schwefel. (Antwort: 32g/Mol)

 

Aufgabe 21.  Bei der Herstellung von Roheisen im Hochofen wird Eisen(III)-oxid (Fe203) im Eisenerz von Kohlenstoff zu Eisen reduziert; (Mr(Fe) = 56g/Mol, Mr(O) = 16g/Mol; Mr(Fe203) = 160g/Mol), dabei entsteht auch Kohlenstoffdioxid.

  1. Berechnen Sie die Masse an Eisen(III)-oxid, die notwendig ist, um 5,6 tonen Eisen zu erzeugen
  2. Das verwendete Eisenerz enthält 50 % Eisen(III)- oxid. Berechnen Sie die Masse an Eisenerz, die zur Erzeugung von 5,6t Eisen notwendig ist. (Antwort: Fe203 + 3C =>2Fe + 3CO; A. 8t;  B 16t)

 

Aufgabe 22.  18 g Pentan (C5H12) verbrennen vollständig in einem Automotor zu Kohlenstoffdioxid und Wasser. Mr(C) = 12g/Mol, Mr(O) = 16g/Mol; Mr(H) = 1g/Mol; Mr(C5H12) = 72g/Mol). Bei der Temperatur nimmt ein Mol Gases (molares Volumen) 24 Liter. Berechnen Sie,

  1. wie viel mol Pentan verbrannt wur­den.
  2. Berechnen Sie, wie groß das Volumen an gebildetem CO2 ist (Antwort: C5H12 + 8 O2 => 5CO2 + 6H2O; A. 0,25mol; 30 Lit.)

 

Aufgabe 23. 10 ml Wasserstoff werden in einer Sauerstoff-atmosphäre verbrannt, wobei Wasserdampf entsteht. Berechnen Sie das Volumen an Sauerstoff, das zur vollständigen Verbrennung des Wasserstoffs benötigt wird. Wie viel Luft wird benötigt zur vollständigen Verbrennung, wenn bekannt ist, die Luft enthält 20% Sauerstoff? (Antwort: 5ml; 25ml)

 

Aufgabe 24. Bei der Reaktion von Wasserstoff mit Chlor entsteht Chlorwasserstoff HCl. Mr(Cl) = 35g/Mol, Mr(H) = 1g/Mol. Wie viel Mol Chlor werden zur vollständigen Umsetzung von 20g Wasserstoff benötigt. (Antwort: 10 mol).

 

Aufgabe 25. Schwefel reagiert mit Aluminium unter Erwärmung laut der Reaktion:

3S + 2Al => Al2S3

Mr(S) = 32g/Mol, Mr(Al) = 27g/Mol; Mr(Al2S3) = 150g/Mol.

Wie viel Gramm Aluminiumsulfid kann man maximal aus 9,6g Schwefel bekommen, wenn die Ausbeute der Reaktion bei 80% liegt?   (Antwort: 12g)

 

Aufgabe 26. Kohle verbrennt vollständig zu Kohlendioxid laut der Reaktionsgleichung:               C + O2 => CO2

Mr(C) = 12g/Mol, Mr(O) = 16g/Mol; Mr(CO2) = 44g/Mol. Bei diesen Temperaturen beträgt das molare Volumen der Gasen bei 25L/Mol. Die Luft enthält circa 20% Sauerstoff. Prüfen Sie, ob es 1000 Liter Luft ausreichen, um 120g Kohle zu verbrennen. (Antwort: nein, nur 96g.)

 

Aufgabe 27. Beim vorsichtigen Erhitzen von Ammoniumnitrit NH4NO2 entstehen Stickstoff und Wasser. Wie viel Gramm NH4NO2 müssen zur Gewinnung von 70g N2 zersetzt werden? Mr(N) = 14g/Mol, Mr(H) = 1g/Mol; Mr(O) = 16g/Mol; Mr(NH4NO2) = 64g/Mol.    (Antwort: NH4NO2 => N2 + 2H2O; 160g = 2,5 Mol NH4NO2)

 

Aufgabe 28. Molybdänsulfid-Molekül besteht aus einem Atom Molybdän und zwei Moleküle Schwefel. Die Molare Masse von Molybdänsulfid beträgt 160g/Mol. 40% der Masse im Molekül liegt bei Schwefel. Berechnen Sie daraus die Molare Masse von Molybdän.     (Antwort: 96g/Mol)

 

Aufgabe 29. In einem Fluorwasserstoff-Molekül verhalten sich die Massen von Wasserstoff zu Fluor wie 1:19. Wie viel Prozent Fluor hat ein Molekül Fluorwasserstoff? Wie viel Gramm Wasserstoff liegt in 200g Fluorwasserstoff vor? (Antwort: 95%; 10g)

 

Aufgabe 30. Ein Mol Kohlenstoff (12g) hat 6⋅1023 Moleküle. Berechnen Sie daraus die Masse eines Kohlenstoffatoms in kg. Titan-Moleküle sind viermal schwerer als Kohlenstoff-Atome. Wie gross ist die molare Masse von Titan? (Antwort: 2⋅10-26 kg;  48g/Mol)

Aufgabe 31. Ein Wasserstoffatom hat einen Durchmesser von circa 50,0 pm (1pm = 1 pikometer = 10-9 m). Wenn man die Wasserstoffatome hintereinander reihen würde, könnte man dann eine Linie bis zur Sonne legen. Welche Masse an Wasserstoff ist dafür benötigt?  Der Abstand Erde-Sonne beträgt 150 Millionen km.

A. 1g;   B. 5g;   C. 5mg;   D. 6kg;  E. 5000kg.

 

Aufgabe 32. Die isotonische Kochsalzlösung ist eine zum Blutplasma isoosmotische Lösung aus Kochsalz (Natriumchlorid) in Wasser. Sie enthält 9 g Kochsalz pro Liter (9 g/l) und weist eine Osmolarität von 308 mOsm/l auf. Der menschliche Körper besteht zu 60 % aus Wasser. Angenommen, dieses Wasser hat überall die gleiche isotonische Konzentration. Wie viel Kochsalz gibt es bei einem Mensch mit der Masse von 80kg?   (Antwort: 48L => 432g NaCl)

 

 

Aufgabe 33. Ein Laborant bestellt aus Versehen falsche Lieferung. Anstatt isotonische Kochsalzlösung bekommt er eine Flasche mit 91g einer 5%-igen Kochsalzlösung. Wie viel Gramm Kochsalz muss er dazugeben, um eine isotonische Lösung (9%) zu erhalten?  (Antwort: 4g)

 

Aufgabe 34. Sie sollen 1,5 Liter einer 60 %-igen Salzsäurelösung auf eine 20 %-ige Salzsäurelösung verdünnen. Wie viel 10 %-ige Salzsäure müssen Sie zugeben?

А) 1,5 L.   В)  3 L.  С)  4,5L   D) 6 L.  E)  7,5 L

 

Aufgabe 35. Ein Versuch aus einem Chemie-Lehrbuch ist wie folgt aufgebaut: Als Erstes sollen 200 Milliliter einer 20-prozentigen Salzsäurelösung mit Wasser auf einen vollen Liter aufgefüllt werden. Im Anschluss werden 0,6 Liter einer 80-prozentigen Salzsäurelösung hinzugefügt. Welche Konzentration (Prozentsatz) hat die entstandene Säure?

А) 32.5 %   B) 35.5 %   C)  38,5 %  D)  41,5%  E) 44,5 %

 

Aufgabe 36.  Vermischt wurde 200g einer Kaffeesorte 1 mit dem Preis 10 €/kg mit 300g einer Kaffeesorte 2 mit dem Preis 20    €/kg.

Der Verkaufspreis der Mischungssorte beträgt:

  1. 12 €/kg 14 €/kg   C. 15 €/kg D. 16 €/kg   E. 18 €/kg

 

Aufgabe 37. Wie viel wiegen 0,6⋅1023 Moleküle Kohlenstoff (Mr=12g/mol)?

  1. 12 kg 12g   C. 12⋅10-1 g   D. 12⋅10-1 kg   E. 120 g

 

Aufgabe 38. Aus einer Lösung der Masse 200g, die 25,0%       Salz enthielt, wurde 75   g Wasser verdampft. Berechnen Sie die neue Konzentration der Lösung. (Antwort: 40%)

                                                                                                       

Aufgabe 39. Welche Stoffmenge von Schwefel liegt in 22g Schwefelsulfid (FeS) vor?  Mr(Fe) = 56g/Mol, Mr(S) = 32g/Mol

(Antwort: 0,25 mol)

 

Aufgabe 40. Wie viel Phosphoratome sind in Tetraphosphor P4 der Masse 155g? Mr(P) = 31g/Mol. (Antwort: 3⋅1024 )

Aufgabe 41. Die Formel für Glycose ist C6H12O6 mit dem Massenanteil von Kohlenstoff 40%. Die Formel für Methan ist CH4. Der Massenanteil von Kohlenstoff in Methan liegt bei 75%. Welche maximale Masse an Kohlenstoff kann man theoretisch aus 60g Glycose und 20g Methan gewinnen? (Antwort: 24g + 15g = 39g)

 

Aufgabe 42. Ein Oxid hat die allgemeine Formel XO3, wobei X unbekanntes Element ist. Bestimmen Sie X, wenn bekannt ist, dass der Massenanteil von Sauerstoff im Oxid 60% hat.

Benutzen Sie folgende Tabelle:

Element O P Al S Fe N
Molmasse in g/mol 16 31 27 32 56 14

(Antwort: SO3 )

 

Aufgabe 43. Ein Oxid hat die allgemeine Formel XO3, wobei X unbekanntes Element ist. Bestimmen Sie X, wenn bekannt ist, dass der Massenanteil von Sauerstoff im Oxid 48% hat.

Benutzen Sie folgende Tabelle:

Element O Cr Zn S Ti Mg
Molmasse in g/mol 16 52 64 32 48 24

(Antwort: Cr )

 

Aufgabe 44. Ein Element X der Masse 48g reagiert mit 32g Schwefel vollständig und bildet ein Oxid mit der Formel XS2. Bestimmen Sie X

Benutzen Sie folgende Tabelle:

Element S Cr Zn Mo Ti Fe
Molmasse in g/mol 32 52 64 96 48 56

(Antwort: Mo )

 

Aufgabe 45. Grob kann man annehmen, dass die Luft aus 20% molekularen Sauerstoff O2 (Molmasse 32g/Mol) und 80% molekularen Stickstoff N2 (Molmasse 28 g/Mol) besteht. Die durchschnittliche Mollmasse der Luft ist daher:

A. 29 g/Mol   B. 30 g/Mol   C. 30,5 g/Mol   D. 31 g/Mol   E. 31,5 g/Mol

 

Aufgabe 46. Ein Gasgemisch besteht aus 2,24L Sauerstoff O2 und 3,36L Stickstoff N2. Berechnen Sie die Masse des Gasgemisches. Vm=22,4L/Mol, Mr(O) = 16g/Mol, Mr(N) = 14g/Mol. (Antwort: 7,4g)

 

Aufgabe 47. Ein Gasgemisch besteht aus 1,2L Sauerstoff O2 und 2,4L Schwefeldioxid SO2. Berechnen Sie die Masse des Gasgemisches. Vm=24L/Mol,  Mr(O) = 16g/Mol, Mr(S) = 32g/Mol  (Antwort: 8g )

 

Aufgabe 48. Welches Volumen nimmt ein Gasgemisch ein, bestehend aus 4,8g Schwefelmonoxid SO, 6,4g Schwefeldioxid SO2 und 8g Schwefeltrioxid SO3 bei Normalbedingungen ein? Vm=24L/Mol,  Mr(O) = 16g/Mol, Mr(S) = 32g/Mol  (Antwort: 7,2L )

 

Aufgabe 49. Welche Masse Phosphor muss man mindestens verbrennen, um 7,1g Diphosphorpentaoxid P2O5 zu erhalten?  Mr(O) = 16g/Mol, Mr(P) = 31g/Mol; Mr(P2O5) = 31g/Mol

(Antwort:  4P + 5O2 => 2P2O5    3,1g )

 

Aufgabe 50. Bestimmen Sie das Volumen des entwickelten in der Reaktion   2Al + 6HCl => 2AlCl3 + 3H2 ↑   Wasserstoffes H2, wenn man 10,8g Aluminium im Überschuss der Salzsäure löst.               Mr(Al) = 27g/Mol, Mr(H) = 1g/Mol; Mr(Cl) = 36g/Mol , Vm = 24 L/Mol.

(Antwort: 14,4 L )

 

Aufgabe 51. Leitet man 12 Liter Schwefelwasserstoff-Gas H2S durch überschüssige Lösung von Kupfersulfat CuSO4, so entsteht 36 Gramm Bodenkörper (Niederschlag CuS). Ermitteln Sie daraus die Reaktionsausbeute.

Mr(H) = 1g/Mol, Mr(S) = 32g/Mol; Mr(H2S) = 34g/Mol; Mr(Cu) = 64g/Mol, Mr(CuS) = 96g/Mol;  Vm = 24 L/Mol

(Antwort: H2S + CuSO4 => CuS↓ + H2SO4; soll: 0,5 mol; msoll = 48g CuS; mist = 36g,     η=36/48 = 75%)

 

Aufgabe 52. Zu der Lösung, die 19,5 Natriumsulfid Na2S enthält, gibt man überschüssige Menge einer Silbernitratlösung. Der Niederschlag (Ag2S) wurde abfiltriert, gewaschen und getrocknet. Seine Masse beträgt 31 Gramm. Ermitteln Sie daraus die Reaktionsausbeute.

Mr(Na2S) = 78g/Mol; Mr(Ag2S) = 248g/Mol,

(Antwort: Na2S + 2AgNO3 => Ag2S + 2NaNO3; n=0,25; msoll=62g, mist = 31g; η=31/62 = 50%))

 

Aufgabe 53. Wie viel Moleküle Eisen gibt es in einem Gewicht aus einer Legierung der Masse 10g und einem Eisenanteil von 70%?  Mr(Fe)=56g/Mol;  NA=6⋅1023 (Antwort: 7,5⋅1022 Moleküle)