Q 1 :    

A sample of CaCO3 and MgCO3 weighed 2.21 g is ignited to constant weight of 1.152 g. The composition of mixture is 

(Given molar mass in g mol-1 CaCO3:100,MgCO3:84)                        [2024]

  • 1.023g CaCO3+1.023g MgCO3

     

  • 1.187g CaCO3+1.187g MgCO3

     

  • 1.023g CaCO3+1.187g MgCO3

     

  • 1.187g CaCO3+1.023g MgCO3

     

(4)         

              Let mass of CaCO3 in the mixture is x g, so mass of MgCO3 in the mixture is (2.21-x)g.

               Moles of CaCO3(nCaCO3)=given massmolar mass=x100mol

               Moles of MgCO3(nMgCO3)=given massmolar mass=2.21-x84mol

               When the mixture is heated carbon dioxide escapes out leaving solid mass containing CaO and MgO.

               CaCO3(s)ΔCaO(s)+CO2(g)

               MgCO3(s)ΔMgO(s)+CO2(g)

               By stoichiometry:

                Moles of CaO(nCaO)=nCaCO3=x100mol

                Moles of MgO(nMgO)=nMgCO3=2.21-x84mol

                 Mass of CaO(WCaO)=nCaO×molar mass=x100×56g

                 Mass of MgO(WMgO)=nMgO×molar mass=2.21-x84×40g

                  Mass of residue=WCaO+WMgO

                                                 =x100×56+2.21-x84×40= 1.152

                 56x100+(88.4-40x)84=1.152

                  56×84x+(88.4-40x)1008400=1.152

                  704x+8840= 9676.8

                   704x=836.8

                   x=1.187

                Thus mass of CaCO3 in the mixture is 1.187g and mass of MgCO3 in the mixture is (2.21-1.187)g=1.023g.

 



Q 2 :    

The number of moles of methane required to produce 11g CO2(g) after complete combustion is:

[Given molar mass of methane in g mol-1 : 16]                   [2024]

  • 0.75

     

  • 0.5

     

  • 0.35

     

  • 0.25

     

(4)           

                  CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)

                   Moles of CO2(nCO2)=Given massMolar mass=11g44g mol-1=0.25mol

                   By stoichiometry of reaction,

                   Moles of CH4(nCH4)=Moles of CO2(nCO2)=0.25mol.

 



Q 3 :    

Combustion of glucose (C6H12O6) produces CO2 and water. The amount of oxygen (in g) required for the complete combustion of 900g of glucose is: [Molar mass of glucose in g mol-1= 180]                          [2024]

  • 480

     

  • 32

     

  • 800

     

  • 960

     

(4)         

                Moles of glucose (nC6H12O6)=Given massMolar mass

                  =900g180g mol-1=5mol

                  C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)

                   By stoichiometry:

                   nO26=nC6H12O61

                    nO26=51

                     nO2=30mol

                     WO2=nO2×MO2=30mol×32g mol-1=960g

 



Q 4 :    

Mass of methane required to produce 22 g of CO2 after complete combustion is __________ g.

(Given Molar mass in g mol-1,C = 12.0, H = 1.0, O = 16.0)          [2024]



(8)                Number of moles of carbon dioxide

                                 (nCO2)=Given massMolar mass=22g44gmol-1=0.5mol

                    Combustion reaction of methane is represented as:

                                               CH4+2O2CO2+2H2O

                     By stoichiometry: nCH41=nCO21,nCH4=0.5mol

                     Mass of methane = nCH4×MCH4=0.5mol×16 gmol-1=8g

 



Q 5 :    

If 50 mL of 0.5 M oxalic acid is required to neutralize 25 mL of NaOH solution, the amount of NaOH in 50 mL of given NaOH solution is _________ g.      [2024]



(4)             H2C2O4+2NaOHNa2C2O4+2H2O

                  By stoichiometry:

                  nNaOH2=nH2C2O41

                  MNaOH×VNaOH2=MH2C2O4×VH2C2O41

                  MNaOH×25mL2=0.5M×50mL1

                  MNaOH=2M

                  For 50 mL, 2M NaOH solution:

                  nNaOH=molarity(M)×volume(V)

                              =2M×50mL=100mmol=0.1mol

                  Mass of NaOH=moles of NaOH×molar mass of NaOH

                                              =0.1mol×40g mol-1=4g

 



Q 6 :    

Number of moles of methane required to produce 22g CO2(g) after combustion is x×10-2 moles. The value of x is _________ .             [2024]



(50)             Number of moles of carbon dioxide(nCO2) 

                              =Given massMolar mass=22g44gmol-1=0.5mol

                    Combustion reaction of methane is represented as:

                    CH4+2O2CO2+2H2O

                    By stoichiometry:

                     nCH41=nCO21,nCH4=0.5mol=50×10-2mol

 



Q 7 :    

Consider the following reaction:

3PbCl2+2(NH4)3PO4Pb3(PO4)2+6NH4Cl

If 72 mmol of PbCl2 is mixed with 50 mmol of (NH4)3PO4, then the amount of Pb3(PO4)2 formed is _______ mmol (nearest integer).          [2024]



(24)            3PbCl2+2(NH4)3PO4Pb3(PO4)2+6NH4Cl

                  Finding limiting reagent:

                  nPbCl2Stoichiometric coefficient of PbCl2=723=24

                 n(NH4)3PO4Stoichiometric coefficient of (NH4)3PO4=502=25

                  As 24 < 25, PbCl2 is limiting reagent. Amount of product i.e. Pb3(PO4)2 formed depends upon amount of limiting reagent i.e. PbCl2:

                 By stoichiometry:

                 nPb3(PO4)21=nPbCl23

                  nPb3(PO4)21=72 mmol3

                  nPb3(PO4)2=24 mmol

 



Q 8 :    

10 mL of gaseous hydrocarbon on combustion gives 40 mL of CO2(g) and 50 mL of water vapour. Total number of carbon and hydrogen atoms in the hydrocarbon is ________ [2024]



(14)              CxHy+(x+y4)O2xCO2+(y2)H2O 

                     By stoichiometry: 

                     VCxHy1=VCO2x=VH2O(y2)

                      101=40x=50(y2)

                        x=4,y=10

                       The hydrocarbon is C4H10. Total number of carbon and hydrogen atoms in it is 14.

 



Q 9 :    

9.3 g of aniline is subjected to reaction with excess of acetic anhydride to prepare acetanilide. The mass of acetanilide produced if the reaction is 100% completed is ______ ×10-1 g.

(Given molar mass in g mol-1 N : 14, O : 16
                                                                      C : 12, H : 1)                 [2024]



(135)

Moles of aniline (nC6H5NH2)=Mass of anilineMC6H5NH2=9.3 g93 g mol-1=0.1 mol

As aniline is the limiting reagent, moles of acetanilide produced depend upon moles of aniline.

By stoichiometry:

moles of acetanilide = moles of aniline

moles of acetanilide (nC6H5NHCOCH3)=0.1 mol

Mass of acetanilide=nC6H5NHCOCH3×MC6H5NHCOCH3

                                     =0.1 mol×135 g mol-1

                                     =13.5 g=135×10-1 g



Q 10 :    

CaCO3(s)+2HCl(aq)  CaCl2(aq)+CO2(g)+H2O(l)

Consider the above reaction, what mass of CaCl2 will be formed if 250 mL of 0.76 M HCl reacts with 1000 g of CaCO3 ?

(Given: Molar mass of Ca, C, O, H and Cl are 40, 12, 16, 1 and 35.5 g mol-1, respectively)            [2025]

  • 3.908 g

     

  • 2.636 g

     

  • 10.545 g

     

  • 5.272 g

     

(3)

Moles of CaCO3=Mass of CaCO3Molar mass of CaCO3=1000100mol=10mol

Moles of HCl=Molarity×Volume in L=0.76 M×0.25 L=0.19mol

CaCO3+2HCl  CaCl2+CO2+H2O

As per reaction stoichiometry, 20 mol of HCl are needed to react with 10 mol CaCO3, but only 0.19 mol of HCl is available. Thus, HCl is the limiting reagent. Moles of CaCl2 formed depends upon moles of limiting reagent i.e. HCl.

As per reaction stoichiometry, Moles of CaCl2(nCaCl2) =nHCl2 =0.192mol

Mass of CaCl2=Moles of CaCl2×Molar mass of CaCl2=0.192×111g =10.545g