F.4 化學問題 (反應質量)(2)

1. 計算含有 5 g 的鈣的硫酸鈣的質量。

答：硫酸鈣的質量 = 5x40.1 / (40.1+32.1+16x3) = 1.67g

2. 以下方程式代表鉛的一種氧化物與氫的反應 :
Pb3O4 (s) + 4H2 (g) → 3Pb (s) + 4H2O (l)
若在上述反應中耗用了 68.5 g 的該種氧化物，所得鉛的質量是多少?
(相對原子質量 : O = 16 , Pb = 207)

答：Pb3O4的摩爾數 = 68.5 / (207x3 + 16x4) = 0.1mol
根據方程式得知，Pb3O4與Pb的犘爾數比例為1:3，因此Pb的犘爾數
為 = 0.1x3 = 0.3mol
鉛的質量 = 0.3x207 = 62.1g

3. 重鉻酸銨 ( (NH4)2Cr2O7 ) 受熱時，分解為
氧化鉻(III)、水和氮。126 g 重鉻酸銨完全分解後，所生成水的質量是多少?
(相對原子質量 : H = 1 , N = 14 , O = 16 , Cr = 52)

答：( (NH4)2Cr2O7 ) → Cr2O3 + 4H2O + N2
重鉻酸銨的犘爾數 = 126 / ( (14+1x4)(2) + 52x2 + 16x7) = 0.5mol
根據方程式得知，( (NH4)2Cr2O7 )與水的犘爾數比例為1:4，因此水的犘爾數
= 0.5x4 = 2mol
水的質量 = 2x(1x2 + 16) = 36g

4. 5.8 g 的乾燥氣態化合物 X (只由碳和氫組成) 在過量的乾燥氧中完全燃燒。把生成物通入一盛有無水氯化鈣的適當乾燥儀器中，可得知反應中生成 9 g 水。
(a) 計算 9 g 水中氫的質量。
(b) 計算 5.8 g 的 X 中碳的質量。
(c) 找出 X 的實驗式。

答：
(a) 9 g水中氫的質量 = 9x(1x2) / (1x2 + 16) = 1g
(b) 5.8 g的X中碳的質量 = 5.8 - 1 = 4.8g
(c) 碳的犘爾數 = 4.8 / 12 = 0.4mol
氫的犘爾數 = 1 / 1 = 1mol
碳和氫的犘爾數比例 = 0.4:1 ---> 2:5
所以X的實驗式為 = X2H5

5. 3 g 氧化銅(II)和 3 g 碳粉共熱可提取銅，同時會放出一無色氣體，該氣體可使石灰水變得乳濁。
(a) 寫出氧化銅(II)與碳粉反應的化學方程式。
(b) 推斷哪一反應物是極限反應物。
(c) 計算銅的質量。

答：
(a) 2CuO(s) + C(s) --> CO2(g) + 2Cu(s)
(b) 3 g氧化銅(II)的犘爾數 = 3 / (63.5 + 16) = 0.0377mol
從方程式得知，3 g氧化銅(II)與碳粉的犘爾數比例為2:1，因此碳的犘爾數為
= 0.0377/2 = 0.0187mol
3 g碳粉的犘爾數 = 3 / 12 = 0.25mol > 0.0187mol
因此3 g氧化銅(II)為極限反應物。
(c) 從方程式得知，氧化銅(II)與銅的犘爾數比例為1:1，所以銅的犘爾數
= 0.0377mol
因此銅的質量 = 0.0377x63.5 = 2.39g

2013-09-07 13:45:24 補充：
更正第4題：
答：
(a) 9 g水中氫的質量 = 9x(1x2) / (1x2 + 16) = 1g
(b) 5.8 g的X中碳的質量 = 5.8 - 1 = 4.8g
(c) 碳的犘爾數 = 4.8 / 12 = 0.4mol
氫的犘爾數 = 1 / 1 = 1mol
碳和氫的犘爾數比例 = 0.4:1 ---> 2:5
所以X的實驗式為 = C2H5

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