Poniżej przedstawiono wzory dwóch kwasów dikarboksylowych występujących
w przyrodzie.
Przygotowano wodne roztwory soli sodowych kwasów: winowego i bursztynowego.
Uzupełnij schemat doświadczenia, które umożliwi rozróżnienie tych roztworów. Napisz
nazwę odczynnika. Opisz obserwacje, które umożliwią identyfikację zawartości każdej
probówki.
Poniżej przedstawiono wzory dwóch kwasów dikarboksylowych występujących
w przyrodzie.
Przygotowano wodne roztwory soli sodowych kwasów: winowego i bursztynowego.
Uzupełnij schemat doświadczenia, które umożliwi rozróżnienie tych roztworów. Napisz
nazwę odczynnika. Opisz obserwacje, które umożliwią identyfikację zawartości każdej
probówki.
Przeprowadzono dwuetapowe doświadczenie, którego przebieg umożliwił odróżnienie trzech
bezbarwnych wodnych roztworów azotanów(V): ołowiu(II), baru i magnezu.
W doświadczeniu użyto dwóch odczynników wybranych spośród poniższych:
wodny roztwór azotanu(V) srebra
wodny roztwór siarczanu(VI) sodu
wodny roztwór siarczku sodu
wodny roztwór ortofosforanu(V) potasu
17.1. (0–1)
W pierwszym etapie doświadczenia po dodaniu odczynnika 1. zaobserwowano, że w dwóch
probówkach wytrąciły się osady, a zawartość jednej probówki pozostała klarowna.
Uzupełnij schemat doświadczenia (wpisz nazwę lub wzór wybranego odczynnika 1.)
i podaj nazwę lub wzór soli, którą zidentyfikowano w tym etapie doświadczenia.
Zidentyfikowana sól:
17.2. (0–1)
W etapie drugim wybrano odczynnik 2., który należy dodać do dwóch probówek
zawierających wodne roztwory soli niezidentyfikowanych w etapie pierwszym.
Uzupełnij tabelę. Wpisz nazwę lub wzór wybranego odczynnika 2., podaj nazwy lub
wzory soli, które identyfikowano w tym etapie doświadczenia, oraz opisz zmiany
zachodzące w probówkach pod wpływem wybranego odczynnika (lub podaj informację,
że reakcja nie zachodzi).
Przeprowadzono doświadczenie, podczas którego do probówek I i II z wodnymi roztworami
pewnych substancji dodano jeden, taki sam odczynnik. W obu probówkach zaszły reakcje
utleniania i redukcji. Po zakończeniu doświadczenia w obu probówkach widoczny był
brunatny osad.
Uzupełnij schemat przeprowadzonego doświadczenia. Zaznacz wzory
substancji, których wodne roztwory znajdowały się w probówkach I i II,
oraz wzór odczynnika dodanego do obu probówek.
Uzupełnij schemat doświadczenia (s. 9), w którym można otrzymać:
w kolbie rozpuszczalną w wodzie sól metodą 1.
w probówce nierozpuszczalną sól metodą 2.
Wzory użytych odczynników wybierz spośród następujących:
KOH (aq)
HCl (aq)
C6H5OH
Ba(OH)2 (aq)
Na2CO3 (aq)
(NH4)3PO4 (aq)
Następnie napisz w formie jonowej równania reakcji, które zaszły w kolbie oraz
w probówce podczas tego doświadczenia.
Równanie reakcji zachodzącej w kolbie:
Równanie reakcji zachodzącej w probówce:
10.2. (0–1)
Podczas opisanego doświadczenia dodano z wkraplacza do kolby stechiometryczną ilość
reagenta.
Spośród czynności, których nazwy podano poniżej, wybierz tę, którą należy wykonać
w celu wyodrębnienia jonowego produktu reakcji z mieszaniny poreakcyjnej,
powstałej w kolbie. Zaznacz jej nazwę.
Przeprowadzono doświadczenie, podczas którego do probówek I i II
z wodnymi roztworami pewnych substancji dodano jeden, ten sam odczynnik.
W obu probówkach zaszły reakcje utleniania i redukcji. Po zakończeniu
doświadczenia wygląd zawartości obu probówek był taki sam, co pokazano na
zdjęciu.
Uzupełnij schemat przeprowadzonego doświadczenia. Zaznacz wzory
substancji, których wodne roztwory znajdowały się w probówkach I i II,
oraz wzór odczynnika dodanego do obu probówek.
Chlorek ołowiu(II) i jodek ołowiu(II) są solami trudno rozpuszczalnymi w wodzie, ale wartości
ich iloczynu rozpuszczalności znacznie się różnią. Na zdjęciach przedstawiono świeżo
wytrącone osady: chlorku ołowiu(II) w probówce 1. i jodku ołowiu(II) w probówce 2.
Aby doświadczalnie potwierdzić, że obie sole są trudno rozpuszczalne w wodzie oraz że
rozpuszczalność jodku ołowiu(II) jest znacznie mniejsza niż rozpuszczalność chlorku
ołowiu(II), przygotowano zestaw laboratoryjny składający się:
z probówki, w której umieszczono 2 cm3 wodnego roztworu azotanu(V) ołowiu(II) o stężeniu 0,1 mol ∙ dm−3
ze zlewki z wodnym roztworem chlorku potasu o stężeniu 0,1 mol ∙ dm−3
ze zlewki z wodnym roztworem jodku potasu o stężeniu 0,1 mol ∙ dm−3
z wielomiarowych pipet.
11.1. (0–1)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji strącania chlorku ołowiu(II).
11.2. (0–2)
Wybierz i zaznacz na poniższym schemacie doświadczenia roztwór, który należy
dodać do wodnego roztworu azotanu(V) ołowiu(II):
jako pierwszy – w I etapie doświadczenia
jako drugi – w II etapie doświadczenia,
aby w obu etapach nastąpiły wyraźne zmiany wyglądu zawartości probówki.
Opisz zmiany, jakie można zaobserwować podczas I etapu doświadczenia,
a następnie – podczas II etapu doświadczenia.
do probówki z wodnym roztworem manganianu(VII) potasu znajdującym się w probówce I dodano wodny roztwór jednej substancji z zestawu: NaOH, K2SO3, NaCl
do probówki z wodnym roztworem manganianu(VII) potasu znajdującym się w probówce II dodano wodny roztwór jednej substancji z zestawu: MnSO4, K2SO4, HCl.
Mimo że dodane substancje były różne, w obu probówkach zaobserwowano identyczne objawy zachodzących reakcji chemicznych.
15.1. (0–2)
Wybierz i zaznacz w podanych zestawach po jednym wzorze wybranych odczynników, których zastosowanie spowodowało identyczne objawy reakcji w probówkach I i II. Opisz zmiany świadczące o zajściu reakcji w probówkach I i II.
15.2. (0–1)
Napisz w formie jonowej skróconej, z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równania procesów utleniania i redukcji zachodzących podczas opisanego doświadczenia w probówce I.
Równanie procesu utleniania:
Równanie procesu redukcji:
15.3. (0–1)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej podczas doświadczenia w probówce II. Uwzględnij fakt, że woda jest jednym z substratów zachodzącej reakcji.
W celu porównania mocy kwasu siarkowego(VI), fenolu, kwasu etanowego i kwasu
węglowego przeprowadzono doświadczenie zilustrowane poniższym schematem. Wszystkie
użyte roztwory zostały świeżo przygotowane.
W probówkach I i III zaobserwowano wydzielanie się pęcherzyków gazu, a w probówce II – po
zmieszaniu wodnych roztworów użytych do doświadczenia – nie przebiegła reakcja
wodorowęglanu sodu z fenolem.
16.1. (0–1)
Sformułowane obserwacje i wnioski nie pozwalają na jednoznaczne określenie mocy badanych
kwasów.
Jaką reakcję chemiczną należy dodatkowo przeprowadzić, aby możliwe było
uszeregowanie wszystkich badanych kwasów od najsłabszego do najmocniejszego?
Uzupełnij schemat – wybierz i podkreśl wzór jednego odczynnika z zestawu I oraz wzór
jednego odczynnika z zestawu II.
16.2. (0–1)
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji zachodzącej podczas dodatkowego
doświadczenia.
Glutation to tripeptyd występujący w komórkach organizmów roślinnych i zwierzęcych. Poniżej
przedstawiono jego wzór półstrukturalny (grupowy).
Wykonano doświadczenie, w którym do dwóch probówek z tym samym odczynnikiem
wprowadzono wodne roztwory:
do probówki I – wodny roztwór glutationu
do probówki II – wodny roztwór powstały po całkowitej hydrolizie glutationu.
W jednej z probówek zaobserwowano powstanie różowofioletowego roztworu.
Uzupełnij schemat doświadczenia. Podkreśl nazwę odczynnika, który – po dodaniu do
niego roztworów glutationu oraz produktów jego hydrolizy i wymieszaniu zawartości
każdej probówki – pozwoli na uzyskanie opisanego wyniku doświadczenia. Napisz
numer probówki, w której zaobserwowano opisaną zmianę.
Przeprowadzono doświadczenie, w którym na podstawie zachodzącej reakcji chemicznej
można stwierdzić, że wolny chlor jest silniejszym utleniaczem niż wolny brom.
15.1. (0–1)
Uzupełnij schemat przeprowadzonego doświadczenia – zaznacz po jednym wzorze
odczynnika w zestawach I i II.
15.2. (0–1)
Do probówki zawierającej kilka cm3 bezbarwnego rozpuszczalnika CHCl3 wlano podobną
objętość odczynnika, który został wybrany z zestawu I, a następnie zawartość probówki
energicznie wstrząsano. Zaobserwowano rozdzielenie się cieczy na dwie warstwy (etap 1.).
Następnie do probówki dodano odczynnik wybrany z zestawu II, ponownie wstrząsano
zawartość probówki i zaobserwowano rozdzielenie się cieczy na dwie warstwy (etap 2.).
Zaznacz numer zdjęcia, na którym zilustrowany jest wynik po etapie 1., oraz numer
zdjęcia przedstawiającego wynik po etapie 2. doświadczenia.
Po etapie 1.:
zdjęcie 1.
zdjęcie 2.
zdjęcie 3.
Po etapie 2.:
zdjęcie 4.
zdjęcie 5.
zdjęcie 6.
15.3. (0–1)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej podczas przeprowadzonego doświadczenia.
W pracowni chemicznej znajduje się roztwór kwasu octowego o stężeniu 10% masowych.
Zaprojektuj sposób postępowania, który pozwoli z tego roztworu otrzymać roztwór kwasu
octowego o stężeniu 6% masowych. Dysponujesz: zlewką, w której znajduje się 200 g
roztworu kwasu octowego o stężeniu 10% masowych, zlewką, w której znajduje się 500 g
wody destylowanej, pustą zlewką o pojemności 0,5 dm3, szklaną bagietką oraz wagą
laboratoryjną.
Podaj (w odpowiedniej kolejności) opis wszystkich czynności wykonanych podczas
doświadczenia, którego celem było otrzymanie roztworu kwasu octowego o stężeniu 6%
masowych.
Żelazo jest pierwiastkiem chemicznym, którego atomy występują w przyrodzie w postaci
4 trwałych odmian izotopowych. Najbardziej rozpowszechnioną odmianę stanowią nuklidy
o liczbie masowej 56.
Silnie rozdrobnione żelazo zapala się samorzutnie w powietrzu. Produktem utleniania żelaza
w wysokich temperaturach jest magnetyt, Fe3O4. Powstaje on także w czasie spalania żelaza
w czystym tlenie (reakcja 1.). Oprócz tlenku Fe3O4 żelazo tworzy jeszcze 2 inne tlenki: FeO
i Fe2O3. W podwyższonych temperaturach żelazo reaguje również z parą wodną według
równania:
3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2
Roztwarzając czyste żelazo w kwasie solnym, uzyskuje się wodny roztwór chlorku żelaza(II)
(reakcja 2.), natomiast działając gazowym chlorem na żelazo w podwyższonej temperaturze,
uzyskuje się chlorek żelaza(III) (reakcja 3.). Pary chlorku żelaza(III) kondensują, tworząc
ciemnobrunatne kryształy dobrze rozpuszczalne w wodzie.
Żelazo ma zdolność zastępowania mniej aktywnych metali w ich roztworach. Przebiega
wtedy reakcja opisana schematem:
MeI + Me2+II → Me2+I + MeII
Powyższa przemiana zachodzi także podczas doświadczenia zilustrowanego rysunkiem:
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 917–934;
M. Sienko, R. Plane, Chemia, podstawy i zastosowania, Warszawa 1996, s. 542–550;
J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002, s. 202.
Substancję, którą otrzymano w reakcji 3.,
rozpuszczono w wodzie i otrzymany roztwór wykorzystano jako odczynnik wyjściowy
do przeprowadzenia doświadczenia, w którego wyniku otrzyma się najpierw wodorotlenek,
a następnie odpowiedni tlenek żelaza.
Zaprojektuj doświadczenie, w którego wyniku otrzymasz najpierw wodorotlenek,
a następnie odpowiedni tlenek żelaza.
a)
Opisz sposób wykonania poszczególnych etapów doświadczenia. Uwzględnij w nim wzory lub nazwy użytych odczynników.
b)
Napisz w formie cząsteczkowej równania reakcji, które przebiegną podczas wykonywanego doświadczenia. Zaznacz warunki prowadzenia procesu, jeśli dana przemiana tego wymaga.
W tabeli zestawiono właściwości fizyczne borowców.
Nazwa pierwiastka
Ogólna konfiguracja elektronów walencyjnych w stanie podstawowym
Rozpowszechnienie w skorupie ziemskiej, %
Gęstość, g · cm–3
Temperatura topnienia, K
bor
ns2np1
1,0 ⋅ 10−4
2,34
2570,00
glin
8,23
2,70
933,47
gal
1,9 ⋅ 10−4
5,91
302,91
ind
4,5 ⋅ 10−5
7,31
429,75
tal
8,5 ⋅ 10−5
11,85
577,00
Większość pierwiastków 13. grupy układu okresowego stanowi mieszaninę 2 trwałych
izotopów, np. tal występuje w przyrodzie w postaci 2 izotopów o masach równych 202,97 u
i 204,97 u. Bor jest pierwiastkiem niemetalicznym, podczas gdy pozostałe pierwiastki tej
grupy są metalami. Glin i tal mają typowe sieci metaliczne o najgęstszym ułożeniu atomów,
gal i ind tworzą sieci rzadko spotykane u metali. Te różnice w strukturze powodują różnice
w twardości i temperaturach topnienia. Glin jest kowalny i ciągliwy; gal jest twardy i kruchy,
natomiast ind należy do najbardziej miękkich pierwiastków – daje się kroić nożem, podobnie
jak tal. Elementarny bor wykazuje bardzo wysoką temperaturę topnienia, co jest
spowodowane występowaniem w jego sieci przestrzennej silnych wiązań kowalencyjnych.
Bor można otrzymać w reakcji redukcji tlenku boru metalicznym magnezem użytym
w nadmiarze. Otrzymany tą metodą preparat zawiera 98% boru, natomiast 2% stanowią
zanieczyszczenia takie, jak tlenek magnezu i nadmiar użytego do reakcji magnezu. Czysty
krystaliczny bor można otrzymać między innymi przez rozkład termiczny jodku boru.
Krystaliczny bor ma barwę czarnoszarą, wykazuje dużą twardość i jest złym przewodnikiem
elektryczności; charakteryzuje się małą aktywnością chemiczną – nie działa na niego wrzący
kwas solny ani kwas fluorowodorowy.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 760–793;
J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002, s. 202.
Otrzymana w reakcji tlenku boru z magnezem mieszanina zawiera bor wraz
z zanieczyszczeniami.
Zaprojektuj doświadczenie, którego przebieg pozwoli na usunięcie zanieczyszczeń
z otrzymanej mieszaniny. W tym celu:
a)
podkreśl nazwę odczynnika, który dodany do rozdrobnionej mieszaniny przereaguje z zanieczyszczeniami, umożliwiając ich usunięcie. Odczynnik wybierz spośród podanych poniżej.
Oczyszczoną blaszkę wykonaną z pewnego metalu zważono, a następnie zanurzono
w wodnym roztworze Cu(NO3)2. Zauważono, że powierzchnia blaszki znajdująca się
w roztworze pokryła się różowym nalotem o metalicznym połysku. Po pewnym czasie
blaszkę wyjęto z roztworu, osuszono i zważono. Stwierdzono, że masa blaszki po wyjęciu
z roztworu była mniejsza od jej masy początkowej. Roztwór w zlewce pozostał klarowny i nie
zaobserwowano w nim żadnego osadu.
Uzupełnij schemat wykonania doświadczenia,
wpisując nazwę lub symbol metalu, z którego była wykonana blaszka. Metal wybierz
spośród podanych poniżej.
W trzech nieoznakowanych zlewkach umieszczono osobno jednakowe objętości wody, kwasu
solnego oraz wodnego roztworu wodorotlenku sodu. Wiadomo ponadto, że stężenia użytego
kwasu oraz wodnego roztworu wodorotlenku były jednakowe i równe 0,01 mol · dm–3.
Oceń, czy za pomocą fenoloftaleiny (zakres pH zmiany barwy: 8,2–10) jako wskaźnika pH
oraz możliwości mieszania ze sobą zawartości poszczególnych naczyń, możliwe jest
jednoznaczne ustalenie zawartości zlewek. Jeśli uznasz, że jest to możliwe, opisz sposób
wykonania takiego doświadczenia oraz podaj obserwacje, które pozwolą
na identyfikację zawartości naczyń. Jeśli natomiast uznasz, że takiej możliwości nie ma,
przytocz odpowiednie argumenty.
Masz do dyspozycji: srebrzystoszarą płytkę ze srebra i czerwonoróżową płytkę miedzianą oraz
wodne roztwory azotanu(V) srebra(I) i azotanu(V) miedzi(II).
16.1. (0–2)
Zaprojektuj doświadczenie, podczas którego można zaobserwować zmiany świadczące
o przebiegu reakcji chemicznej. Uzupełnij schemat doświadczenia – wybierz i podkreśl
po jednym odczynniku w zestawach I i II oraz opisz zmiany zaobserwowane podczas
przeprowadzonego doświadczenia.
Zmiana wyglądu płytki
Zmiana wyglądu roztworu
16.2. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl jedną odpowiedź spośród podanych
w każdym nawiasie.
Przebieg doświadczenia potwierdził, że miedź jest (silniejszym / słabszym) reduktorem niż
srebro oraz że silniejsze właściwości utleniające mają kationy (Cu2+ / Ag+). Potencjał E°
półogniwa Cu|Cu2+ jest (niższy / wyższy) od potencjału półogniwa Ag|Ag+.
16.3. (0–2)
Rozstrzygnij, czy podczas przeprowadzonego doświadczenia sumaryczne stężenie
molowe kationów oraz sumaryczne stężenie molowe anionów się zmieniły (wzrosły albo
zmalały), czy też nie uległy zmianie. Uzupełnij poniższe zdania i uzasadnij odpowiedź.
Stężenie molowe kationów w roztworze (wzrosło / zmalało / nie uległo zmianie).
Uzasadnienie:
Stężenie molowe anionów w roztworze (wzrosło / zmalało / nie uległo zmianie).
W probówce I umieszczono kilka kryształków fenolu C6H5OH i dolano wody destylowanej.
Następnie zawartość probówki ogrzano aż do powstania klarownego roztworu. Otrzymany
roztwór ochłodzono do temperatury pokojowej i zaobserwowano, że zawartość probówki
zmętniała. Do probówki II wprowadzono kilka kropli bezbarwnego alkoholu benzylowego
C6H5CH2OH i dolano wody destylowanej. Zawartość probówki energicznie wymieszano
i otrzymano mętną emulsję. Doświadczenie przeprowadzono pod wyciągiem.
27.1. (0–1)
Do przygotowanych w sposób opisany powyżej zawartości probówki I i zawartości probówki
II dodano pewien odczynnik. Zaobserwowano, że w probówce I powstał klarowny roztwór,
a w probówce II nie stwierdzono zmiany wyglądu znajdującej się w niej emulsji.
Uzupełnij schemat doświadczenia – podkreśl wzór odczynnika, który dodano do
mieszaniny fenolu z wodą i do mieszaniny alkoholu benzylowego z wodą.
27.2. (0–1)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, której przebieg był przyczyną
obserwowanych zmian po dodaniu wybranego odczynnika. Zastosuj wzory
półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone reagentów organicznych.
