chemistry page 51 3. ซิลิคอนที่ใชLในชิ้นส4วนของอุปกรณgคอมพิวเตอรg มีขั้นตอนการผลิตเพื่อใหLไดLซิลิคอนบริสุทธิ์ดังสมการ (สมการเคมี ยังไม4ดุล) SiO2 (s) + C (s) ⟶ Si (s) + CO (g) Si (s) + Cl2 (g) ⟶ SiCl4 (l) SiCl4 (l) + H2 (g) ⟶ Si (s) + HCl (g) ถLาตLองการซิลิคอน 100.0 กิโลกรัม จะตLองใชLคารgบอนในการผลิตกี่กิโลกรัม ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4. กระบวนการออสตgวอลตg (Ostwald process) เปOนกระบวนการสังเคราะหgกรดไนทริก มีขั้นตอนดังนี้ ขั้นที่ 1 เผาแกèสแอมโมเนีย (NH3) ที่อุณหภูมิ 800 องศาเซลเซียส เพื่อใหLทำปฏิกิริยากับแกèสออกซิเจน โดยใชLโลหะ แพลทินัมเปOนตัวเร4งปฏิกิริยา เกิดแกèสไนโตรเจนมอนอกไซดg (NO) (สมการเคมียังไม4ดุล) NH3 (g) + O2 (g) &' → NO (g) + H2O (g) ขั้นที่ 2 เมื่ออุณหภูมิในเตาเผาเย็นลงประมาณ 50 องศาเซลเซียส แกèสไนโตรเจนมอนอกไซดgจะทำปฏิกิริยาเคมีกับแกèส ออกซิเจน เกิดเปOนแกèสไนโตรเจนไดออกไซดgดังนี้ (สมการเคมียังไม4ดุล) NO (g) + O2 (g) ⟶ NO2 (g) ขั้นที่ 3 นำแกèสไนโตรเจนไดออกไซดgมาผ4านลงในน้ำ จะไดLผลิตภัณฑgเปOนสารละลายกรดไนทริก (HNO3) และแกèส ไนโตรเจนมอนอกไซดgดังนี้ (สมการเคมียังไม4ดุล) NO2 (g) + H2O (l) ⟶ HNO3 (aq) + NO (g) ถLาตLองการเตรียมสารละลายกรดไนทริกเขLมขLน 15.0 โมลต4อลิตร ปริมาตร 10.0 ลิตร จะตLองใชLแกèสแอมโมเนีย กี่กิโลกรัม ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
chemistry page 52 สารกำหนดปริมาณ การทดลองในหLองปฏิบัติการเคมี ปฏิกิริยาเคมีในชีวิตประจำวันหรือในอุตสาหกรรม การผลิตสารเคมีชนิดต4างๆ โดยทั่วไปจะมีปริมาณสารตั้งตLนบางชนิดมากกว4าอัตราส4วนที่ทำปฏิกิริยาพอดีกันตามสมการเคมี สารตั้งตLนที่ทำปฏิกิริยาหมด ก4อนสารอื่นจะเปOนสารที่กำหนดปริมาณผลิตภัณฑgที่เกิดขึ้น เรียกว4า สารกำหนดปริมาณ (limiting reagent หรือ limiting reactant) ส4วนสารตั้งตLนที่มีปริมาณมากเกินพอจะทำปฏิกิริยาไม4หมดและเหลืออยู4ในปฏิกิริยา ตัวอยEางเชEน จากปฏิกิริยา 2Mg (s) + O2 (g) → 2MgO (s) ถLาโลหะแมกนีเซียมจำนวน 6.000 โมล ทำปฏิกิริยากับแกèสออกซิเจน จำนวน 2.500 โมล Ans : สารกำหนดปริมาณคือ ออกซิเจน โมลของแมกนีเซียมเหลือ 1.000 โมล แมกนีเซียมออกไซดgเกิดขึ้น 210.5 กรัม
chemistry page 53 แบบฝ^กหัดชุดที่ 16 1. แคลเซียมคารgบอเนตทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริก ดังนี้ (สมการเคมียังไม4ดุล) CaCO3 (s) + HCl (aq) ⟶ CaCl2 (aq) + H2O (l) + CO2 (g) เมื่อใชLแคลเซียมคารgบอเนต 50.0 กรัม ทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริก 0.500 โมล จะเกิดแกèสคารgบอนไดออกไซดg กี่ลิตรที่ STP ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. จากปฏิกิริยาเคมี 2H2S (g) + SO2 (g) ⟶ 3S (s) + 2H2O (l) ถLาผสมแกèสไฮโดรเจนซัลไฟดgและแกèสซัลเฟอรgไดออกไซดgอย4างละ 5.00 กรัม เมื่อปฏิกิริยาเคมีเกิดอย4างสมบูรณgจะเหลือ สารใด และเหลืออยู4กี่กรัม ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. ถLานำแกèสไฮโดรเจน 30.0 ลิตร มาทำปฏิกิริยากับแกèสไนโตรเจน 20.0 ลิตร จะเกิดแกèสแอมโมเนียมากที่สุดกี่โมลที่ STP ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4. ผสมสารละลายกรดเกลือเขLมขLน 1.50 โมลต4อลิตร ปริมาตร 25.0 มิลลิลิตร กับสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซดgเขLมขLน 0.800 โมลต4อลิตร ปริมาตร 40.0 มิลลิลิตร ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเขียนแสดงไดLดังนี้ HCl (aq) + NaOH (aq) ⟶ NaCl (aq) + H2O (l) จงตอบคำถามต4อไปนี้ 4.1 สารใดเปOนสารกำหนดปริมาณ คำตอบ............................................................................................................... 4.2 เมื่อปฏิกิริยาสิ้นสุดจะไดLสารละลายโซเดียมคลอไรดgกี่โมลต4อลิตร คำตอบ............................................................................................................... 4.3 เมื่อทดสอบสารละลายหลังสิ้นสุดปฏิกิริยากับกระดาษลิตมัสสีแดงและสีน้ำเงิน มีการเปลี่ยนแปลงหรือไม4อย4างไร คำตอบ...............................................................................................................
chemistry page 54 ผลได?ร?อยละ ในทางปฏิบัติปริมาณของผลิตภัณฑgที่เกิดจริงมีค4าเท4ากับผลที่คำนวณไดLตามทฤษฏีหรือไม4ก็ไดL โดยปริมาณของผลิตภัณฑgที่คำนวณไดLจากสารกำหนดปริมาณตามสมการเคมี เรียกว4า ผลไดLตามทฤษฏี (theoretical yield) แต4ในทางปฏิบัติปริมาณของผลิตภัณฑgที่เกิดจริง เรียกว4า ผลไดLจริง (actual yield) ส4วนใหญ4มีค4านLอยกว4าผลไดLตามทฤษฏี ซึ่ง อาจเกิดจากหลายปtจจัย เช4น ปฏิกิริยาเคมีเกิดไม4สมบูรณg ประสิทธิภาพของการทำปฏิกิริยาอาจวัดไดLจากการเปรียบเทียบผลไดLจริงกับผลไดLตามทฤษฏีเปOนรLอยละ ซึ่งเรียกว4า ผลไดLรLอยละ (percent yield , % yield) ตัวอยEางเชEน จากปฏิกิริยา C6H6 (l) + HNO3 (aq) → C6H5NO2 (l) + H2O (l) ถLานำเบนซีนจำนวน 15.6 กรัม มาทำปฏิกิริยากับกรดไนทริกจำนวนมากเกินพอ พบว4าเกิดไนโตรเบนซีน 18.0 กรัม ผลไดLรLอย ละมีค4าเท4าใด Ans : 73.2
chemistry page 55 แบบฝ^กหัดชุดที่ 17 1. แกèสแอมโมเนียทำปฏิกิริยาเคมีกับแกèสไฮโดรเจนคลอไรดg ไดLแอมโมเนียมคลอไรดg ซึ่งเปOนของแข็งสีขาว ถLาใชLแอมโมเนีย 0.200 กรัม จงคำนวณ 1.1 มวลของแอมโมเนียมคลอไรดgที่เกิดขึ้น ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 1.2 ผลไดLรLอยละของปฏิกิริยาเคมี ถLามีแอมโมเนียมคลอไรดgเกิดขึ้น 0.20 กรัม ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. ไนโตรเบนซีน (C6H5NO2) เปOนสารที่ใชLมากในอุตสาหกรรมการทำสี เตรียมไดLจากปฏิกิริยาเคมีระหว4างเบนซีน (C6H6) กับ กรดไนทริก (HNO3) ดังสมการเคมีต4อไปนี้ C6H6 (l) + HNO3 (aq) ⟶ C6H5NO2 (l) + H2O (l) ถLาใชLเบนซีน 20.30 กรัม ทำปฏิกิริยาเคมีกับกรดไททริกมากเกินพอ จะเกิดไนโตรเบนซีนกี่กรัม และถLาไดLไนโตรเบนซีน เพียง 28.7 กรัม ผลผลิตที่ไดLคิดเปOนรLอยละเท4าใด ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. น้ำมันระกำ (methyl salicylate) เตรียมไดLจากปฏิกิริยาต4อไปนี้ C7H6O3 (s) + CH4O (l) ⟶ C8H8O3 (l) + H2O (l) กรดซาลิซิลิก เมทานอล น้ำมันระกำ จากผลการทดลองว4าเมื่อใชLกรดซาลิซิลิก 15.0 กรัม ทำปฏิกิริยาเคมีกับเมทานอล 11.20 กรัม จะไดLน้ำมันระกำ 12.4 กรัม จงหาผลไดLรLอยละจากการทดลองนี้ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
chemistry page 56 แบบฝ^กหัดรวมเรื่องปริมาณสัมพันธc 1. จงดุลสมการเคมีต4อไปนี้ 1.1 PCl3 + H2O (l) ⟶ H3PO3 (aq) + HCl (aq) 1.2 FeS (s) + HCl (aq) ⟶ FeCl2 (aq) + H2S(g) 1.3 CH3OH (l) + O2 (g) ⟶ CO2 (g) + H2O (g) 1.4 Al (s) + O2 (g) ⟶ Al2O3 (s) 1.5 KNO3 (s) ⟶ KNO2 (s) + O2 (g) 1.6 AlCl3 (aq) + NaOH (aq) ⟶ Al(OH)3 (aq) + NaCl (aq) 1.7 Na3PO4 (aq) + CaCl2 (aq) ⟶ NaCl (aq) + Ca3(PO4)2 (s) 1.8 Fe (s) + H2O (g) ⟶ H2 (g) + Fe2O4 (s) 1.9 Cu(NO3)2 (aq) + NH3 (aq) + H2O (l) ⟶ Cu(OH)2 (s) + NH4NO3 (aq) 1.10 NaCl (s) + SO2 (g) + H2O (g) + O2 (g) ⟶ Na2SO4 (s) + HCl (g) 2. เขียนสมการเคมี พรLอมทั้งดุลสมการของปฏิกิริยาเคมีจากขLอความต4อไปนี้ 2.1 เมื่อเติมเกร็ดโซเดียมไฮดรอกไซดgลงในสารละลายกรดซัลฟïวริก จะไดLสารละลายโซเดียมซัลเฟตและน้ำ คำตอบ........................................................................................................................................ 2.2 เมื่อใส4แผ4นสังกะสีลงในสารละลายคอปเปอรg(II)ซัลเฟต พบว4ามีผงทองแดงเกาะที่แผ4นสังกะสี และมีซิงคgซัลเฟตซึ่ง ละลายน้ำเกิดขึ้น คำตอบ........................................................................................................................................ 2.3 เมื่อแยกน้ำดLวยกระแสไฟฟ´าโดยใชLสารละลายกรดซัลฟïวริกเปOนตัวเร4งปฏิกิริยา จะไดLแกèสไฮโดรเจนและแกèส ออกซิเจน คำตอบ........................................................................................................................................ 2.4 เมื่อนำแกèสอีทีน (C2H4) มาทำปฏิกิริยาเคมีกับแกèสไฮโดรเจน โดยมีนิกเกิลเปOนตัวเร4งปฏิกิริยา จะไดLแกèสอีเทน (C2H6) เปOนผลิตภัณฑg คำตอบ........................................................................................................................................ 2.5 เมื่อผ4านแกèสคารgบอนไดออกไซดgลงในสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซดg พบว4าสารละลายขุ4น เนื่องจากมีตะกอนของ แคลเซียมคารgบอเนตและน้ำเกิดขึ้น คำตอบ........................................................................................................................................ 3. จากสมการเคมีต4อไปนี้ A + B ⟶ C เมื่อทำการทดลองโดยนำ A ทำปฏิกิริยากับสาร B ผลดังตารางต4อไปนี้ ครั้งที่ มวลของสาร A (g) มวลของสาร B (g) มวลของสาร C (g) 1 2 10 4 2 4 8 8 3 6 6 12 4 8 4 8 5 10 2 4 ถLาใชLสาร A จำนวน 15 กรัม ทำปฏิกิริยากับสาร B จำนวน 20 กรัม จะเกิดสาร C กี่กรัม คำตอบ........................................................................................................................................
chemistry page 57 4. จากปฏิกิริยาต4อไปนี้ 4FeS2 (s) + 11O2 (g) ) ⟶ 2Fe2O3 (s) + 8SO2 (g) จะตLองใชLแกèสออกซิเจนกี่ลิตร ที่ STP จึงจะทำปฏิกิริยาพอดีกับไอรgออน(IV)ซัลไฟดg 0.500 กิโลกรัม และจะเกิดไอรgออน (IV) ออกไซดgกี่กิโลกรัม ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5. คำนวณปริมาตรของสารละลายกรดซัลฟïวริก (H2SO4) เขLมขLน 0.50 โมลต4อลิตรที่ตLองใชLในการทำปฏิกิริยาพอดีกับ โซเดียมคารgบอเนต 4.235 กรัม ไดLผลิตภัณฑgเปOนสารละลายโซเดียมซัลเฟต น้ำ และแกèสคารgบอนไดออกไซดg ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 6. แกèสแอมโมเนียทำปฏิกิริยาเคมีกับแกèสออกซิเจนไดLไอน้ำและแกèสไนโตรเจนมอนอกไซดg ในอัตราส4วน 4:5:6:4 โดย ปริมาตร ถLาใชLแกèสแอมโมเนีย 500 ลิตร ทำปฏิกิริยาพอดีกับแกèสออกซิเจนที่อุณหภูมิและความดันคงที่ จะเกิดไอน้ำ กี่ลิตร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 7. เมื่อนำแกèสชนิดหนึ่งซึ่งเปOนออกไซดgของไนโตรเจนปริมาตร 100 มิลลิลิตร ไปทำใหLสลายตัวจนหมด จะไดLแกèสไนโตรเจน 100 มิลลิลิตร และแกèสออกซิเจน 50 มิลลิลิตร โดยวัดที่ STP จงหาสูตรโมเลกุลของออกไซดgนี้ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
chemistry page 58 8. เขียนและดุลสมการเคมีที่อยู4ในช4องว4าง 8.1 ปฏิกิริยา (1) H2 (g) + IBr (g) ⟶ HI (g) + HBr (g) ปฏิกิริยา (2) ............................................................................................................... ปฏิกิริยารวม H2 (g) + 2IBr (g) ⟶ 2HBr (g) + I2 (g) 8.2 ปฏิกิริยา (3) ............................................................................................................... ปฏิกิริยา (4) SO2 (g) + Cl2 (g) ⟶ SO2Cl2 (g) ปฏิกิริยารวม 2H2S (g) + 3O2 (g) + 2Cl2 (g) ⟶ 2SO2Cl2 (g) + 2H2O (g) 8.3 ปฏิกิริยา (5) ............................................................................................................... ปฏิกิริยา (6) C2H2 (g) + H2O (g) ⟶ CH3CHO (g) ปฏิกิริยารวม 2CH4 (g) + H2O (g) ⟶ CH3CHO (g) + 3H2 (g) 8.4 ปฏิกิริยา (7) C (s) + 2H2 (g) ⟶ CH4 (g) ปฏิกิริยา (8) ............................................................................................................... ปฏิกิริยารวม C (s) + NH3 (g) ⟶ HCN (g) + H2 (g) 8.5 ปฏิกิริยา (9) 2NO (g) ⟶ N2O2 (g) ปฏิกิริยา (10) N2O2 (g) + H2 (g) ⟶ N2O (g) + H2O (g) ปฏิกิริยา (11) ............................................................................................................... ปฏิกิริยารวม 2NO (g) + 2H2 (g) ⟶ N2 (g) + 2H2O (g) 9. ในการเผาไหมLถ4านหินจะมีแกèสซัลเฟอรgไดออกไซดgเกิดขึ้น ซึ่งสามารถกำจัดไดLโดยทำใหLแกèสซัลเฟอรgไดออกไซดgกลายเปOน สารละลายกรดซัลฟïวริก ถLามีสารละลายกรดซัลฟïวริกเกิดขึ้น 100 ตัน จะมีแกèสซัลเฟอรgไดออกไซดgเกิดขึ้นจากการ เผาไหมLเปOนปริมาตรเท4าใดที่ STP ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเขียนสมการไดLดังนี้ 2SO2 (g) + O2 (g) ⟶ 2SO3 (g) SO3 (g) + H2O (l) ⟶ H2SO4 (aq) ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
chemistry page 59 10. ฟรีออน-12 (CCl2F2) เคยเปOนสารที่ใชLทำความเย็นในตูLเย็น เตรียมไดLจากปฏิกิริยาเคมีต4อไปนี้ 3CCl4 (l) + 2SbF3 (l) ⟶ 3CCl2F2 (l) + 2SbCl2 (s) + Cl2 (g) ถLาในปฏิกิริยาเคมีใชLคารgบอนเตตระคลอไรดg 150.0 กรัม กับแอนติโมนีไตรฟลูออไรดg 100.0 กรัม 10.1สารใดเหลือ และเหลือกี่กรัม ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 10.2ฟรีออน-12 ที่เกิดขึ้นมีมวลกี่กรัม ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 11. จากปฏิกิริยาเคมี PCl3 (g) + Cl2 (g) ⟶ PCl5 (g) เมื่อใชLฟอสฟอรัสไตรคลอไรดg 57.0 กรัม ทำปฏิกิริยากับแกèสคลอรีนที่มากเกินพอ พบว4ามีผลไดLรLอยละของฟอสฟอรัส เพนตะคลอไรดgเท4ากับ 84.0 ฟอสฟอรัสเพนตะคลอไรดgที่เกิดขึ้นมีมวลกี่กรัม ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 12. ปฏิกิริยาการสังเคราะหgเมทิลเบนโซเอต เปOนดังสมการเคมีต4อไปนี้ C7H6O2 (aq) + CH4O (aq) (!)*" !⎯⎯⎯# C8H8O2 (s) + H2O (l) กรดเบนโซอิก เมทานอล เมทิลเบนโซเอต เมื่อผสมสารละลายกรดเบนโซอิกเขLมขLน 1.0 โมลต4อลิตร ปริมาตร 250 มิลลิลิตร กับเมทานอลเขLมขLนรLอยละ 95 โดยปริมาตร (ความหนาแน4น 0.79 กรัมต4อมิลลิลิตร) ปริมาตร 50 มิลลิลิตร และเติมสารละลายกรดซัลฟïวริกเขLมขLนเปOน ตัวเร4งปฏิกิริยา ปริมาตร 10 มิลลิลิตร 12.1สารใดคือสารกำหนดปริมาณ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 12.2เมทิลเบนโซเอตที่สังเคราะหgไดLตามทฤษฏีมีมวลกี่กรัม ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 12.3ถLาสังเคราะหgเมทิลเบนโซเอตไดL 28.9 กรัม ผลไดLรLอยละของปฏิกิริยานี้มีค4าเท4าใด ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
chemistry page 60 13. การเตรียมสารสLม (KAl(SO4)2.12H2O) จากกระป®องอะลูมิเนียมมีขั้นตอนดังนี้ ขั้นที่ 1 ตLมโลหะอะลูมิเนียมกับสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซดg ซึ่งเกิดปฏิกิริยาเคมีดังนี้ 2Al (s) + 2KOH (aq) + 6H2O (l) ⟶ 2KAl(OH)4 (aq) + 3H2 (g) ขั้นที่ 2 เมื่อเติมสารละลายกรดซัลฟïวริกลงไปในสารละลายที่ไดLจากขั้นที่ 1 จะมีอะลูมิเนียมไฮดรอกไซดgซึ่งเปOนตะกอน สีขาวเกิดขึ้นดังนี้ 2KAl(OH)4 (aq) + H2SO4 (aq) ⟶ 2Al(OH)3 (s) + K2SO4 (aq) + 2H2O (l) ขั้นที่ 3 เมื่อนำตะกอนจากขLอ 2 มาตLมกับสารละลายกรดซัลฟïวริกจะเกิดปฏิกิริยาเคมีไดLสารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟต ดังนี้ 2Al(OH)3 (s) + 3H2SO4 (aq) ⟶ Al2(SO4)3 (aq) + 6H2O (l) ขั้นที่ 4 เมื่อปล4อยใหLสารละลายที่เตรียมไวLใหLเย็น อะลูมิเนียมซัลเฟตจะรวมตัวกับโพแทสเซียมที่เปOนผลิตภัณฑgในขั้นที่ 2 เกิดเปOนผลึกของสารสLม ดังนี้ Al2(SO4)3 (aq) + K2SO4 (aq) + 12H2O (l) ⟶ 2KAl(SO4)2.12H2O (s) จงตอบคำถามต4อไปนี้ 13.1ถLาตLองการเตรียมสารสLม 1.00 กิโลกรัม จะตLองใชLกระป®องอะลูมิเนียมอย4างนLอยกี่กรัม เมื่อกำหนดใหLกระป®อง อะลูมิเนียมมีโลหะอะลูมิเนียมรLอยละ 98.0 โดยมวล ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 13.2ถLาใชLกระป®องอะลูมิเนียม 1.00 กิโลกรัม จะเกิดสารสLมกี่กรัม และถLามีสารสLมเกิดขึ้น 13.8 กิโลกรัม ปฏิกิริยานี้มี ผลไดLรLอยละเท4าใด ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 13.3ถLาใชLกระป®องอะลูมิเนียม 200 กรัม ตLองใชLสารละลายกรดซัลฟïวริกเขLมขLน 10.0 โมลต4อลิตรปริมาตรกี่ลิตร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
chemistry page 61 14. นำแผ4นโลหะทองแดง 2.51 กรัม หย4อนลงในสารละลายกรดซัลฟïวริกเขLมขLน 1.50 โมลต4อลิตร ปริมาตร 50.0 มิลลิลิตร เกิดปฏิกิรยาเคมีดังสมการ Cu (s) + 2H2SO4 (aq) ⟶ CuSO4 (aq) + SO2 (g) + 2H2O (l) เมื่อปฏิกิริยาสิ้นสุดและกำจัดแกèสซัลเฟอรgไดออกไซดgออกแลLว พบว4าสารละลายที่ไดLทำปฏิกิริยาพอดีกับสารละลาย โซเดียมไฮดรอกไซดgเขLมขLน 0.3 โมลต4อลิตร ปริมาตร 18.0 มิลลิลิตร ดังสมการเมี H2SO4 (aq) + 2NaOH (aq) ⟶ Na2SO4 (aq) + 2H2O (l) จงคำนวณรLอยละของทองแดงในแผ4นโลหะทองแดงที่นำมาทดลอง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 15. เมื่อนำสารประกอบโบรไมดgของโลหะ A ที่มีสูตร ABr4 3.060 กรัม ทำปฏิกิริยากับสารละลายซิลเวอรgไนเทรต ที่มากเกินพอ ไดLสารประกอบซิลเวอรgโบรไมดgซึ่งเปOนของแข็ง 5.000 กรัม และสารละลาย A(NO3)4 จงคำนวณมวลอะตอมของโลหะ A ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 16. สารประกอบคลอไรดgของโลหะ M (MCln) ทำปฏิกิริยากับสารละลายกรดซัลฟïวริกดังสมการเคมี 2MCln (s) + nH2SO4 (aq) ⟶ M2(SO4)n (aq) + 2nHCl (g) ถLาใชLสารประกอบคลอไรดgของโลหะ M มวล 3.48 กรัม ทำปฏิกิริยากับสารละลายกรดซัลฟïวริกมากเกินพอ จะไดLแกèส ไฮโดรเจนคลอไรดgมวล 2.95 กรัม เมื่อกำหนดใหL M คือโลหะที่มีมวลอะตอมเท4ากับ 30.4 จงคำนวณค4า n ในสมการเคมี ของปฏิกิริยานี้ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
chemistry page 62 ข?อสอบปริมาณสารสัมพันธcA-level 1. น้ำสLมสายชูชนิดหนึ่งมีกรด CH3COOH รLอยละ 8.0 โดยมวล และมีความหนาแน4น 1.13 g/cm3ถLานำน้ำสLมสายชูชนิดนี้ 100 cm3 มาเติมลงไป 400 cm3 จะไดLสารละลายกรด CH3COOH เขLมขLนกี่โมลต4อลูกบาศกgเดซิเมตร 1. 0.24 2. 0.30 3. 0.38 4. 0.84 5. 1.80 2. พิจารณาขLอมูลจากตาราง สารละลาย ตัวถูกทำละลาย ตัวทำละลาย ความเข?มข?น (m) P ยูเรีย (CH4N2O) น้ำ 2 Q กลูโคส (C6H12O6) น้ำ 1 R น้ำตาลทราย (C12H22O11) น้ำ 1 X แนฟทาลีน (C10H18) เบนซิน 2 กำหนด Kb ของน้ำ = 0.51 °C/m Kf ของน้ำ = 1.86 °C/m Kb ของเบนซีน = 2.53 °C/m Kf ของเบนซีน = 4.90 °C/m จุดเดือดของเบนซีน = 80.10 °C จุดเยือกแข็งของเบนซีน = 5.50 °C การเปรียบเทียบสมบัติของสารละลายขLอใดถูกตLอง 1. จุดเยือกแข็ง P > Q = B > X 2. จุดเดือด X > P > R 3. จุดเดือด P > Q > X จุดเยือกแข็ง P > X > R 4. จุดเยือกแข็ง Q > P จุดเดือด P > X 5. ความเขLมขLนรLอยละโดยมวล R > X > P > Q 6. เอโซเบนซีน (C12H10N2) เตรียมไดLจากปฏิกิริยาต4อไปนี้ 2 C6H5NO2 + 4 C6H14O4 → C12H10N2 + 4 C6H12O4 + 4 H2O ถLานำไนโตรเบนซีน (C6H5NO2) 123.0 g มาทำปฏิกิริยากับไตรเอทิลีนไกลคอล (C6H14O4) 325.0 g พบว4าเกิดเอโซเบนซีน 55.0 g ปฏิกิริยานี้มีสารใดเหลือ เหลือกี่กรัมและมีผลไดLรLอยละเท4าใด สารที่เหลือ ปริมาณสารที่เหลือ (g) ผลได?ร?อยละ 1. ไนโตรเบนซีน 10.25 15.1 2. ไนโตรเบนซีน 10.25 30.2 3. ไตรเอทิลีนไกลคอล 12.50 45.8 4. ไตรเอทิลีนไกลคอล 25.00 60.4 5. ไตรเอทิลีนไกลคอล 25.00 91.0
chemistry page 63 7. พิจารณาแกèสต4อไปนี้ ก. ออกซิเจนจำนวน 6.02 x 1022 โมเลกุล ง. คลอรีนมวล 106.5 กรัม ข. คารgบอนไดออกไซดgมวล 22.0 กรัม จ. นีออนจำนวน 7.02 x 1023 อะตอม ค. ฮีเลียม 1.0 โมล แกèสมีปริมาตรมากที่สุดที่ STP และถLาใหLแกèสทั้งหมดในขLอ 1 และ 4 ทำปฏิกิริยากันจะไดL Cl2O หนักกี่กรัม แกdสที่มีปริมาณมากที่สุด (dm3 ) น้ำหนัก Cl2O (g) 1. ข 8.7 2. จ 8.7 3. ค 17.4 4. ง 17.4 5. ก 34.8 8. นำแกèส N2 28.0 g มาทำปฏิกิริยา กับแกèส H2 4.0 g พบว4าเกิดแกèส NH3 ที่มีผลไดL รLอยละ 50 คิดเปOนแกèส NH3 เกิดขึ้นจริงกี่กรัม และมีสารใดเหลืออยู4เปOนปริมารกี่กรัม NH3 เกิดขึ้นจริง (g) สารที่เหลือ / ปริมาณ (g) 1. 5.7 N2 9.3 2. 11.4 N2 9.3 3. 17.0 H2 2.0 4. 22.7 N2 9.3 5. 45.4 H2 2.0
chemistry page 64 9. การเตรียมสารละลายกลูโคส (C6H12O6) ที่มีความเขLมขLนแน4นอนตามที่กำหนดขLอใดถูกตLอง (ความหนาแน4นของน้ำ 1.0 g/cm3 ) 1. ความเขLมขLน 0.10 mol/kg 2. ความเขLมขLน 0.20 mol/dm3 3. ความเขLมขLน 500 ppm 4. ความเขLมขLน 1.00 mol/dm3 5. เศษส4วนโมลของกลูโคสเท4ากับ 0.05
chemistry page 65 6. ปฏิกิริยา CS2 (l) + O2 (g) → CO2 (g) + SO2 (g) (สมการยังไม4ดุล) ถLาตLองการเตรียมแกèส SO2 ปริมาตร 4 dm3 จะตLองใชLแกèส O2 กี่ลูกบาศกgเดซิเมตร ทำปฏิกิริยากับ CS2 มากเกินพอ (ปริมาตรของแกèสทุกชนิดวัดที่ STP) และถLาการทดลองนี้ทำที่อุณหภูมิ 54.6 °C ความดัน 2 atm แกèส O2 ที่ใชLจะมีปริมาตรกี่ลูกบาศกg ปริมาตร O2 ที่ใช? (dm3 ) ที่ STP ที่ 54.6 °C , 2 atm 1. 2.7 1.62 2. 4.0 2.40 3. 5.4 3.24 4. 6 3.60 5. 12.0 7.20 8. แกèสหุงตLมถังหนึ่งประกอบดLวยโพรเพน (C3H8) และบิวเทน (C4H10) ซึ่งมีเศษส4วนโมลของโพรเพน เท4ากับ 0.6 และมวลรวม แกèสเท4ากับ 49.6 kg เมื่อเผาไหมLแกèสหุงตLมในถังนี้อย4างสมบูรณg จะไดLแกèสคารgบอนไดออกไซดgกี่กิโลกรัม 1. 110.0 2. 149.6 3. 154.0 4. 158.4 5. 308.0 9. ในการเตรียมสารละลายมาตรฐาน K2Cr2O7 เขLมขLน 1.00 x 10–5 mol/dm3 ทำไดLดดยชั่ง K2Cr2O7 บริสุทธิ์ X g ละลายดLวย น้ำกลั่นและปรับปริมาตรเปOน 100 cm3 จากนั้นปïเปตตgสารละลายที่เตรียมไดL 1.00 cm3 ใส4ลงในขวดวัดปริมาตรขนาด 500 cm3 เติมน้ำกลั่นจนถึงขีดวัดริมาตร แลLวเขย4าผสมใหLเขLากัน X มีค4าเท4าใด 1. 0.147 2. 0.294 3. 0.588 4. 1.470 5. 2.940 10. นำสารประกอบ X มา 0.0320 mol ละลายในตัวทำลาย A ปริมาตร 20 cm3 ไดLสารละลายที่มีจุดเยือกแข็ง –10.00 °C และเมื่อสารประกอบ Y มา 2.85 g ละลายในตัวทำละลาย A ปริมาตร 20 cm3 ไดLสารละลายที่มีจุดเยือกแข็ง –2.0 °C ถLาสาร X และ Y เปOนสารประกอบที่ไม4ระเหยและไม4แตกตัว ในตัวทำละลาย A และ A เปOนของเหลวที่มีจุดเยือกแข็ง 6.0 °C มีความหนาแน4น 0.800 g/cm3 ขLอใดเปOนมวลโมเลกุลของสาร Y 1. 111 2. 114 3. 142.5 4. 178 5. 223 11. แมกนีเซียมไนไตรดg (Mg3N2) 4.0 g ทำปฏิกิริยากับน้ำ 2.7 g ไดLแมกนีเซียมออกไซดg 3.6 g และแอมโมเนีย ปฏิกิริยานี้ มีผลไดLรLอยละเท4าใด 1. 54 2. 60 3. 75 4. 83 5. 90 12. แกèสผสมซึ่งประกอบดLวย XY2 และ X2Y4 ที่มีปริมาตรรวม 500 cm3 ที่ STP เมื่อนำไปใหLความรLอนสูงพบว4า X2Y4 สลายตัว ใหL XY2 ดังสมการ X2Y4 → XY2 (g) (สมการยังไม4สมดุล) หลังจากการสลายตัว พบว4า แกèสทั้งหมดที่ไดLมีปริมาตร 800 cm3 ที่ STP ขLอใดเปOนรLอยละโดยปริมาตรของ XY2 ในแกèสผสม 1. 15.4 2. 25.0 3. 33.3 4. 40.0 5. 53.3
chemistry page 66 13. ไอโซเพนทิลแอซีเตต ( C7H14O2 ) เปOนสารที่พบในกลLวย และใชLดึงดูดผึ้งจำนวนมากใหLเขLามารวมกลุ4มกัน ในที่จำกัด ถLาฟารgมผึ้งแห4งหนึ่งใชLสารนี้ครั้งละ 0.26 mg รวม 5 ครั้งจะคิดเปOนจำนวนโมเลกุลของ ไอโซเพนทิลแอซีเตต ไดLเท4าใด 1. 2.41 x 1017 2. 1.20 x 1018 3. 6.02 x 1018 4. 7.83 x 1020 5. 6.02 x 1021 14. กำหนดสมบัติของตัวทำละลาย ดังนี้ ตัวทำละลาย จุดเดือด (o C) Kb ( o C/m) เอทานอล (C2H5OH) 78.5 1.22 น้ำ (H2O) 100.00 0.51 ถLาละลายสาร 100 g ในตัวทำละลาย 1 kg สารละลายในขLอใดมีจุดเดือดสูงที่สุด ตัวเลือก สาร 100 กรัม ตัวทำละลาย 1 kg 1 ยูเรีย (CH4N2O) น้ำ 2 กลูโคส (C6H12O6) น้ำ 3 ซูโครส (C12H22O11) น้ำ 4 เบนซิน (C14H10O2) เอทานอล 5 กรดเบนโซอิก (C7H6O2) เอทานอล 15. แอมโมเนียมคลอไรดg (NH4Cl) ในธรรมชาติพบมากตามปล4องภูเขาไฟ เมื่อนำดินตัวอย4างจากบริเวณภูเขาไฟ มาละลายในน้ำ จนไดLสารละลายปริมาตร 4 dm3 พบว4าสารละลายนี้มี NH4Cl เขLมขLน 5.0x10-4 M ความเขLมขLนของ NH4Cl ในสารละลาย ดังกล4าวในหน4วย ppm เปOนเท4าใด ( กำหนดใหLความหนาแน4นของน้ำ = 1 g/cm3 ) 1. 0.027 2. 0.107 3. 0.50 4. 26.75 5. 107 16. ในการผลิตเมทานอลทำไดLโดยใชLปฏิกิริยาการรวมตัวระหว4างแกèสคารgบอนมอนอกไซดgกับแกèสไฮโดรเจนที่อุณหภูมิสูง ถLาเริ่มตLนดLวย CO 56 กรัม และ H2 8.6 กรัม เมื่อปฏิกิริยาเกิดสมบูรณgและสิ้นสุดลงจะมีสารทั้งหมดในภาชนะกี่โมล 1. 0.3 2. 2.3 3. 4.3 4. 6.6 5. 8.3 17. การกำจัดแกèสซัลเฟอรgไดออกไซดg (SO2) จากการเผาไหมLถ4านหินทำไดLโดยการฉีดพ4นผงหินปูน (CaCO3) และแกèสออกซิเจนเขLาไปในเตาเผาถ4านหินซึ่งมีอุณหภูมิสูง แกèสซัลเฟอรgไดออกไซดgจะเกิดปฏิกิริยาดังสมการ SO2(g) + CaCO3 (s) + O2 (g) → CaSO4 (s) + CO2 (g) สมการยังไม4ดุล ถLาใชLหินปูน 250 กรัม และแกèสออกซิเจน 22.4 ลิตรที่ STP จะกำจัดแกèสซัลเฟอรgไดออกไซดgไดLกี่กรัม 1. 32 2. 64 3. 80 4. 128 5. 160 18. ถLาเผาโซเดียมไฮโดรเจนคารgบอเนต จะเกิดปฏิกิริยาดังนี้ NaHCO3 (s) → Na2CO3 (s) + CO2 (g) + H2O (g) สมการยังไม4ดุล ถLากระบวนการนี้ใหLผลไดLรLอยละ 80 เมื่อเริ่มดLวยโซเดียมไฮโดรเจนคารgบอเนต 420 kg จะไดLโซเดียมคารgบอเนต กี่กิโลกรัม 1. 168 2. 212 3. 265 4. 424 5. 530