حل اسئلة اتقان المسائل

57. يمثل كل صندوق في الشكل 11-5 محتويات دورق، يحتوي أحدهما على كبريتيد الهيدروجين، ويحتوي الآخر على الأوكسجين، وعند مزجهما يحدث تفاعل وينتج بخار ماء وكبريت، تمثل الدوائر الحمراء في الشكل الأوكسجين، في حين تمثل الدوائر الصفراء الكبريت، أما الدوائر الزرقاء فتمثل الهيدروجين.

a. اكتب المعادلة الكيميائية الموزونة لهذا التفاعل.

2H₂S_(g) + O_2(g) → 2H₂O_(g) + 2S_(s).

58. الإيثانول. يمكن تحضير الإيثانول C₂H₅OH، (ويعرف بكحول الحبوب) من تخمر السكر والمعادلة الكيميائية غير الموزونة للتفاعل هي: ___ C₆H₁₂O₆ → ___ C₂H₅OH + ___ CO₂ زن المعادلة الكيميائية، وحدد كتلة C₂H₅OH التي تتكون من تخمر 750g من C₆H₁₂O₆

الحل:

1C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂

_{الخطوة 1: احسب عدد مولات} C₆H₁₂O₆

$750{\mathrm{gC}}_6{\mathrm{H}}_{12}{\mathrm{O}}_6\times \frac{1{\mathrm{molC}}_6{\mathrm{H}}_{12}{\mathrm{O}}_6}{180.16{\mathrm{gC}}_6{\mathrm{H}}_{12}{\mathrm{O}}_6}=4.2{\mathrm{molC}}_6{\mathrm{H}}_{12}{\mathrm{O}}_6$

الخطوة 2: احسب عدد مولات C₂H₅OH

$4.2{\mathrm{molC}}_6{\mathrm{H}}_{12}{\mathrm{O}}_6\times \frac{2{\mathrm{molC}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}}{1{\mathrm{molC}}_6{\mathrm{H}}_{12}{\mathrm{O}}_6}=8.4{\mathrm{molC}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}$

الخطوة 3: احسب كتلةC₂H₅OH بالجرامات.

$8.4{\mathrm{molC}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}\times \frac{46.07{\mathrm{gC}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}}{1{\mathrm{molC}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}}=390{\mathrm{gC}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}$

59. اللحام. إذا تفاعلت 5.50mol من كربيد الكالسيوم مع كمية فائضة من الماء، فما عدد مولات غاز الأسيتيلين (غاز يستخدم في اللحام) الناتج؟
CaC_2(s) + 2H₂O_(l) → Ca(OH)_2(aq) + C₂H_2(g)

الحل:

النسبة المولية لِ CaC₂ :C₂H₂ هي 1: 1. ولهذا، فإن $\mathrm{mol}$ 5.50 من C₂H₂ سوف تَنتُج $\mathrm{mol}$ 5.50 من CaC₂.

60. مضاد الحموضة. عندما يذوب قرص مضاد الحموضة في الماء يصدر أزيزاً بسبب التفاعل بين كربونات الصوديوم
الهيدروجينية NaHCO₃ وحمض الستريك H₃C₆H₅O₇ حسب المعادلات الآتية: 3NaHCO_3(aq) + H₃C₆H₅O_7(aq) → 3CO_2(g) + 3H₂O_(l) + Na₃C₆H₅O_7(aq)
ما عدد مولات Na₃C₆H₅O₇ الناتجة عند إذابة قرص واحد يحتوي على 0.0119mol من NaHCO₃؟

الحل:

$\begin{array}{rl}& 0.0119{\text{molNaHCO}}_3\times \frac{1\mathrm{mol} {\mathrm{Na}}_3{\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_5{\mathrm{O}}_7}{3\mathrm{mol} {\mathrm{NaHCO}}_3}\\ & =0.00397 \mathrm{mol} {\mathrm{Na}}_3{\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_5{\mathrm{O}}_7\end{array}$

61. غاز الدفيئة. يرتبط غاز ثاني أكسيد الكربون مع ارتفاع درجات حرارة الغلاف الجوي للأرض، وهو ينطلق إلى الهواء عند احتراق الأوكتان في الجازولين، اكتب المعادلة الموزونة لعملية احتراق الأوكتان، ثم احسب كتلة الأوكتان المطلوبة لإطلاق 5.00mol من ثاني أكسيد الكربون CO₂.

الحل:

2C₈H_18(L) + 25O_2(g) → 16CO_2(g) + 18H2O_(L)

_{الخطوة 1: احسب عدد مولات} C₈H₁₈.

$5.00 {\mathrm{mol} \mathrm{CO}}_2\times \frac{2 \mathrm{mol} {\mathrm{C}}_8{\mathrm{H}}_{18}}{16 \mathrm{mol} {\mathrm{CO}}_2}=0.625 \mathrm{mol} {\mathrm{C}}_8{\mathrm{H}}_{18}$

الخطوة 2: احسب كتلة C₈H₁₈ بالجرامات.

$0.625 \mathrm{mol} {\mathrm{C}}_8{\mathrm{H}}_{18}\times \frac{114.28 \mathrm{g} {\mathrm{C}}_8{\mathrm{H}}_{18}}{1 \mathrm{mol} \mathrm{C}8{\mathrm{H}}_{18}}=71.4 \mathrm{g} {\mathrm{C}}_8{\mathrm{H}}_{18}$

62. يتفاعل محلول كرومات البوتاسيوم مع محلول نترات الرصاص (II) لإنتاج راسب أصفر من كرومات الرصاص (II) ومحلول نترات البوتاسيوم.

a. اكتب معادلة كيميائية موزونة لهذا التفاعل.

K₂CrO_4(aq) + Pb(NO₃)_2(aq) → PbCrO_4(s) + 2KNO_3(aq)

b. حدد كتلة كرومات الرصاص (II) الناتجة عن تفاعل 0.250mol من كرومات البوتاسيوم.

الخطوة 1: احسب عدد مولات PbCrO₄

$\begin{array}{r}0.250 {\mathrm{mol} \mathrm{H}}_2{\mathrm{CrO}}_4\times \frac{1\mathrm{mol} {\mathrm{PbCrO}}_4}{1 \mathrm{mol} {\mathrm{K}}_2{\mathrm{CrO}}_4}\\ =0.250 \mathrm{mol} {\mathrm{PbCrO}}_4\end{array}$

الخطوة 2: احسب كتلة PbCrO₄ بالجرامات.

$0.250 {\mathrm{mol} \mathrm{PbCrO}}_4\times \frac{323.2 \mathrm{g} {\mathrm{PbCrO}}_4}{1\mathrm{mol} {\mathrm{PbCr}}_4}=80.8 \mathrm{g} {\mathrm{PbCrO}}_4$

63. وقود الصاروخ. يستخدم التفاعل المولد للطاقة الحرارية بين سائل الهيدرازين N₂H₄ وسائل فوق أكسيد الهيدروجين H₂O₂ وقوداً للصواريخ، والمواد الناتجة عن هذا التفاعل هي غاز النيتروجين والماء.

a. اكتب معادلة كيميائية موزونة لهذا التفاعل.

N₂H_2(l) + H₂O_2(L) → N_2(g) + 2H₂O_(g)

b. ما مقدار الهيدرازين، بالجرام، اللازم لإنتاج 10.0mol من غاز النيتروجين؟

الخطوة 1: احسب عدد مولات N₂H₂

$10.0\mathrm{mol} {\mathrm{N}}_2\times \frac{1 \mathrm{mol} {\mathrm{N}}_2{\mathrm{H}}_2}{1 \mathrm{mol} {\mathrm{N}}_2}=10.0 \mathrm{mol} {\mathrm{N}}_2{\mathrm{H}}_2$

الخطوة 2: احسب كتلة N₂H₂ بالجرامات

$10.0 {\mathrm{mol} \mathrm{N}}_2{\mathrm{H}}_2\times \frac{30.03 {\mathrm{g} \mathrm{N}}_2{\mathrm{H}}_2}{1 {\mathrm{mo} \mathrm{H}}_2{\mathrm{H}}_2}=3.00\times {10}^2\left(300\right){ \mathrm{g} \mathrm{N}}_2{\mathrm{H}}_2$

64. الكلوروفورم CHCl₃ مذيب مهم ينتج عن تفاعل الميثان والكلور. CH_4(g) +3Cl_2(g) → CHCl_3(g) + 3HCl_(g) ما مقدار CH₄ بالجرامات اللازم لإنتاج 50.0g من CHCl₃؟

الحل:

الخطوة 1: احسب عدد مولات CHCl₃

$50.0\mathrm{g} {\mathrm{CHCl}}_3\times \frac{1\mathrm{mol} {\mathrm{CHCl}}_3}{119.37 {\mathrm{g} \mathrm{CHCl}}_3}=0.419 \mathrm{mol} {\mathrm{CHCl}}_3$

الخطوة 2: احسب عدد مولات CH₄

$0.419\mathrm{mol}{\mathrm{CHCl}}_3\times \frac{1\mathrm{mol}{\mathrm{CH}}_4}{1\mathrm{molCHCl}}=0.419\mathrm{mol}{\mathrm{CH}}_4$

الخطوة 3: احسب كتلة CH₄ بالجرامات

$0.419{\mathrm{moleH}}_4\times \frac{16.04\mathrm{g}{\mathrm{CH}}_4}{1\mathrm{mol}{\mathrm{CH}}_4}=6.72\mathrm{g}{\mathrm{CH}}_4$

65. إنتاج الأوكسجين. تستخدم وكالة الفضاء الروسية فوق أكسيد البوتاسيوم KO₂ لإنتاج الأوكسجين في البدلات الفضائية. 4KO₂ + 2H₂O + 4CO₂ → 4KHCO₃ + 3O₂
أكمل الجدول 3-5.

الحل:

KO2

الخطوة 1: احسب عدد مولات O_2.

$380 \mathrm{g} o_2\times \frac{1 \mathrm{mol} {\mathrm{O}}_2}{32.00 \mathrm{g} O_2}=11.875 \mathrm{mol} {\mathrm{O}}_2$

الخطوة 2: احسب عدد مولات KO_2.

$11.875\mathrm{mol} o_2\times \frac{4 \mathrm{mol} {\mathrm{KO}}_2}{3 \mathrm{mol} {\mathrm{O}}_2}=15.833 \mathrm{mol} {\mathrm{KO}}_2$

الخطوة 3: احسب كتلة KO₂ بالجرامات.

$15.833 {\mathrm{mol} \mathrm{KO}}_2\times \frac{71.1 \mathrm{g} {\mathrm{KO}}_2}{1 {\mathrm{mol} \mathrm{KO}}_2}=1125.75 \mathrm{g} {\mathrm{KO}}_2$

H₂O

الخطوة 1: احسب عدد مولات O_2.

$380 \mathrm{g} o_2\times \frac{1 \mathrm{mol} {\mathrm{O}}_2}{32.00 \mathrm{g} O_2}=11.875 \mathrm{mol} {\mathrm{O}}_2$

الخطوة 2: احسب عدد مولات H₂O.

$11.875 {\mathrm{moL} \mathrm{O}}_2\times \frac{2 \mathrm{mol} {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}{3 \mathrm{moL} {\mathrm{O}}_2}=7.917 \mathrm{mol} {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

الخطوة 3: احسب كتلة H₂O بالجرامات.

$7.917 {\mathrm{mol} \mathrm{H}}_2\mathrm{O}\times \frac{18.02 \mathrm{g} {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}{1 {\mathrm{mol} \mathrm{H}}_2\mathrm{O}}=142.658 \mathrm{g} {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

CO₂

الخطوة 1: احسب عدد مولات O_2.

$380 \mathrm{g} o_2\times \frac{1 \mathrm{mol} {\mathrm{O}}_2}{32.00 \mathrm{g} O_2}=11.875 \mathrm{mol} {\mathrm{O}}_2$

الخطوة 2: احسب عدد مولاتCO_2.

$11.875 {\mathrm{mol} \mathrm{O}}_2\times \frac{4 \mathrm{mol} {\mathrm{CO}}_2}{3 {\mathrm{mol} \mathrm{O}}_2}=15.833 \mathrm{mol} {\mathrm{CO}}_2$

الخطوة 3: احسب كتلة CO₂ بالجرامات.

$15.833 \mathrm{mol} \mathrm{CO}2\times \frac{44.01 \mathrm{g} {\mathrm{CO}}_2}{1 \mathrm{mol} {\mathrm{CO}}_2}=696.825 \mathrm{g} {\mathrm{CO}}_2$

KHCO3

الخطوة 1: احسب عدد مولات O₂.

$380 \mathrm{g} o_2\times \frac{1 \mathrm{mol} {\mathrm{O}}_2}{32.00 \mathrm{g} O_2}=11.875 \mathrm{mol} {\mathrm{O}}_2$

الخطوة 2: احسب عدد مولات KHCO_3.

$11.875 \mathrm{mol} {\mathrm{O}}_2\times \frac{4 \mathrm{mol} {\mathrm{KHCO}}_3}{3 \mathrm{mol} {\mathrm{O}}_2}=15.833 \mathrm{mol} {\mathrm{KHCO}}_3$

الخطوة 3: احسب كتلة KHCO₃ بالجرامات.

$\begin{array}{rl}& 15.833 \mathrm{mol} {\mathrm{KHCO}}_3\times \frac{100.12 \mathrm{g} {\mathrm{KHCO}}_3}{1 {\mathrm{mol} \mathrm{KHCO}}_3}\\ & =1585.233 \mathrm{g} {\mathrm{KHCO}}_3\end{array}$

66. وقود gasohol. عبارة عن مزيج من الجازولني والإيثانول، زن المعادلة الآتية وحدد كتلة CO₂ الناتجة عن احتراق 100.0g من الإيثانول. C₂H₅OH_(l) + O_2(g) → CO_2(g) + H₂O_(g)

الحل:

زن المعادلة الكيميائية:

C₂H₅OH_(l) + 3O_2(g) → 2CO_2(g) + 3H₂O_(l)

الخطوة 1: احسب عدد مولات C₂H₅OH

$\begin{array}{rl}& 100.0{\mathrm{gC}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}\times \frac{1{\mathrm{molC}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}}{46.08{\mathrm{gC}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}}\\ & =2.170{\mathrm{molC}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}\end{array}$

الخطوة 2: احسب عدد مولات CO_2.

$2.170 \mathrm{mol} {\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}\times \frac{2 \mathrm{mol} {\mathrm{CO}}_2}{1 \mathrm{mol} {\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}}=4.340 \mathrm{mol} {\mathrm{CO}}_2$

الخطوة 3: احسب كتلة CO₂ بالجرامات.

$4.340 \mathrm{mol} {\mathrm{CO}}_2\times \frac{44.01 \mathrm{g} {\mathrm{CO}}_2}{1 \mathrm{mol} {\mathrm{CO}}_2}=191.0 \mathrm{g} {\mathrm{CO}}_2$

67. بطارية السيارة. يُستخدم من بطارية السيارة الرصاص وأكسيد الرصاص IV ومحلول حمض الكبريتيك لإنتاج التيار الكهربائي. والمواد الناتجة عن هذا التفاعل هي محلول كبريتات الرصاص II والماء.

a. اكتب معادلة موزونة لهذا التفاعل.

Pb_(s) + PbO_2(s) + 2H₂SO_4(aq) → 2PbSO_4(aq) + 2H₂O_(l)

b. حدد كتلة كبريتات الرصاص II الناتجة عن تفاعل 25.0 g رصاص مع كمية فائضة من أكسيد الرصاص IV وحمض الكبريتيك.

الخطوة 1: احسب عدد مولات Pb.

$25.0 \mathrm{g} \mathrm{Pb}\times \frac{1 \mathrm{mol} \mathrm{Pb}}{207.2 \mathrm{g} \mathrm{Pb}}=0.121 \mathrm{mol} \mathrm{Pb}$

الخطوة 2: احسب عدد مولات PbSO_4(aq).

$0.121\mathrm{mol} \mathrm{Pb}\times \frac{2 \mathrm{mol} {\mathrm{PbSO}}_4}{1\mathrm{mol} \mathrm{Pb}}=0.242 \mathrm{mol} {\mathrm{PbSO}}_4$

الخطوة 3: احسب كتلة PbSO_4(aq) بالجرامات.

$0.242 {\mathrm{mol} \mathrm{PbSO}}_4\times \frac{303.23 \mathrm{g} {\mathrm{PbSO}}_4}{1 {\mathrm{mol} \mathrm{PbSO}}_4}=73.2 \mathrm{g} {\mathrm{PbSO}}_4$

68. يستخلص الذهب من الخام بمعالجته بمحلول سيانيد الصوديوم في وجود الأوكسجين والماء، 4Au_(s) + 8NaCN_(aq) +O_2(g) + 2H₂O_(l) → 4NaAu(CN)_2(aq) + 4NaOH_(aq)

a. حدد كتلة الذهب المستخلص إذا استخدم 25.0 g من سيانيد الصوديوم.

الخطوة 1: احسب عدد مولات NaCN.

$25.0 \mathrm{g} \mathrm{NaC}N\times \frac{1 \mathrm{mol} \mathrm{NaCN}}{49.01 \mathrm{g} \mathrm{NaCN}}=0.510\mathrm{mol} \mathrm{NaCN}$

الخطوة 2: احسب عدد مولات Au.

$0.510 \mathrm{mol} \mathrm{NaCN}\times \frac{4\mathrm{mol} \mathrm{Au}}{8 \mathrm{mol} \mathrm{NaCN}}=0.255 \mathrm{mol} \mathrm{Au}$

الخطوة 3: احسب كتلة Au بالجرامات.

$0.255 \mathrm{mol} \mathrm{Au}\times \frac{196.97 \mathrm{g} \mathrm{Au}}{1 \mathrm{mol} \mathrm{Au}}=50.2 \mathrm{g} \mathrm{Au}$

b. إذا كانت كتلة خام الذهب 150.0g، فما النسبة المئوية للذهب في الخام؟

$\mathrm{\%}\mathrm{Au}=\frac{50.02\mathrm{gAu}}{150.0\mathrm{g}\text{ore}}\times 100\mathrm{\%}=33.5\mathrm{\%}\mathrm{Au}$

69. الأفلام. تحتوي أفلام التصوير على بروميد الفضة مذاباً في الجلاتين، وعند تعرّض هذه الأفلام للضوء يتحلل بعض بروميد الفضة منتجاً حبيبات صغيرة من الفضة، ويتم إزالة بروميد الفضة من الجزء الذي لم يتعرض للضوء بمعالجة الفيلم في ثيوكبريتات الصوديوم.
AgBr_(s) + 2Na₂S₂O_3(aq) → Na₃Ag(S₂O₃)_2(aq) + NaBr_(aq) حدد كتلة ₂(Na₃Ag(S₂O₃ الناتجة عن إزالة 572.0g من بروميد الفضة AgBr.

الحل:

الخطوة 1: احسب عدد مولات AgBr.

$572 \mathrm{g} \mathrm{AgBr}\times \frac{1 \mathrm{mol} \mathrm{AgBr}}{187.77 \mathrm{g} \mathrm{AgBr}}=1.46\times {10}^{-3} \mathrm{mol} \mathrm{Ag} \mathrm{Br}$

الخطوة 2: احسب عدد مولات ₂(Na₃Ag(S₂O_3.

$\begin{array}{rl}& 1.46\times {10}^{-3}\mathrm{mol} \mathrm{AgBr}\times \frac{1 \mathrm{mol} {\mathrm{Na}}_3\mathrm{Ag}{\left({\mathrm{S}}_2{\mathrm{O}}_3\right)}_2}{1 \mathrm{mol} \mathrm{AgBr}}\\ & =1.46\times {10}^{-3}\mathrm{mol} {\mathrm{Na}}_3\mathrm{Ag}{\left({\mathrm{S}}_2{\mathrm{O}}_3\right)}_2\end{array}$

الخطوة 3: احسب كتلة ₂(Na₃Ag(S₂O₃ بالجرامات.

$\begin{array}{rl}& 1.46\times {10}^{-3}\mathrm{mol} {\mathrm{Na}}_3\mathrm{Ag}{\left({\mathrm{S}}_2{\mathrm{O}}_3\right)}_2\times \frac{401.12 \mathrm{g} {\mathrm{Na}}_3\mathrm{Ag}{\left({\mathrm{S}}_2{\mathrm{O}}_3\right)}_2}{1.\mathrm{mol} {\mathrm{Na}}_3\mathrm{Ag}{\left({\mathrm{S}}_2{\mathrm{O}}_3\right)}_2}\\ & =1221 \mathrm{g} {\mathrm{Na}}_3\mathrm{Ag}{\left({\mathrm{S}}_2{\mathrm{O}}_3\right)}_2\end{array}$