Przeprowadzono doświadczenie, którego celem było otrzymanie roztworu chlorku sodu o stężeniu
molowym 10 razy mniejszym od stężenia roztworu wyjściowego.
W doświadczeniu użyto następujących substancji:
wodę destylowaną
wodny roztwór chlorku sodu o stężeniu 0,5 mol ∙ dm−3
odpowiedni sprzęt laboratoryjny, w tym szklane przyrządy pomiarowe pokazane na poniższych zdjęciach.
Uzupełnij zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.
Odmierzono 2,5 cm3 wodnego roztworu chlorku sodu o stężeniu 0,5 mol · dm−3 przy pomocy (pipety / biurety). Roztwór przeniesiono do (zlewki / kolby miarowej) o pojemności 250 cm3, czyli 250 ml, uzupełniono wodą destylowaną do kreski i zamknięto korkiem. Następnie zawartość wymieszano.
Cel doświadczenia (został / nie został) osiągnięty, ponieważ stężenie roztworu otrzymanego w wyniku rozcieńczenia jest (4 razy / 10 razy / 100 razy) mniejsze od stężenia roztworu wyjściowego.
W 250 g wodnego roztworu NaOH o stężeniu 2,0% rozpuszczono 9,0 g stałej mieszaniny NaOH i KOH, w której stosunek molowy tych wodorotlenków wynosił 𝑛NaOH : 𝑛KOH = 3 ∶ 1.
Oblicz, jaki procent masy otrzymanego roztworu stanowi masa NaOH. Przyjmij, że MNaOH = 40 g ∙ mol–1, MKOH = 56 g ∙ mol–1. Wynik podaj w zaokrągleniu do jednego miejsca po przecinku.
W 250 g wodnego roztworu NaOH o stężeniu 2,0% rozpuszczono 9,0 g stałej mieszaniny NaOH i KOH, w której stosunek molowy tych wodorotlenków wynosił 𝑛NaOH : 𝑛KOH = 3 ∶ 1.
Oblicz, jaki procent masy otrzymanego roztworu stanowi masa NaOH. Przyjmij, że MNaOH = 40 g ∙ mol–1, MKOH = 56 g ∙ mol–1. Wynik podaj w zaokrągleniu do jednego miejsca po przecinku.
W 150 cm3 wodnego roztworu chlorku manganu(II) o stężeniu molowym 𝑐 = 0,678 mol ∙ dm−3
i gęstości 𝑑 = 1,07 g ∙ cm−3 rozpuszczono 6,00 g hydratu tej soli o wzorze MnCl2 ∙ 4H2O.
Na podstawie: Z. Dobkowska, K.M. Pazdro, Szkolny poradnik chemiczny, Warszawa 2020.
Oblicz, jaki procent masy otrzymanego roztworu stanowi masa chlorku manganu(II).
Załóż, że objętość roztworu się nie zmieniła. Przyjmij wartości mas molowych: MMnCl2 = 126 g ∙ mol–1 oraz MMnCl2 ∙ 4H2O = 198 g ∙ mol–1.
Nadtlenek wodoru jest to substancja nietrwała, którą należy przechowywać w zimnym
i ciemnym miejscu, gdyż w innych warunkach ulega powolnemu rozkładowi. Postęp rozkładu
nadtlenku wodoru można badać np. za pomocą techniki miareczkowania.
W termostatowanym naczyniu umieszczono roztwór H2O2 o pewnym stężeniu, który
utrzymywano w temperaturze 40 °C. W równych odstępach czasowych z tego roztworu
pobierano próbki, które schładzano i miareczkowano za pomocą zakwaszonego roztworu
manganianu(VII) potasu o stężeniu 0,0020 mol ∙ dm−3. Podczas miareczkowania zachodziła
reakcja opisana równaniem:
Objętość każdej pobieranej próbki była równa 2,0 cm3. Uzyskane wyniki przedstawiono
w tabeli.
Czas, minuty
0
10
20
30
Objętość KMnO4, cm3
19,1
14,2
9,9
6,2
6.1. (0–2)
Uzupełnij poniższą tabelę, a następnie narysuj wykres przedstawiający zależność
stężenia nadtlenku wodoru od czasu. Wartość stężenia zapisz w zaokrągleniu do
trzeciego miejsca po przecinku.
Czas, minuty
0
10
20
30
Stężenie molowe H2O2, mol ∙ dm−3
0,048
0,036
Obliczenia pomocnicze:
6.2. (0–1)
Uzupełnij zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym
nawiasie.
Szybkość reakcji rozkładu nadtlenku wodoru wraz z upływem czasu (rośnie / maleje /
nie ulega zmianie).
Szybkość reakcji rozkładu nadtlenku wodoru w temperaturze 40 °C jest (większa niż /
mniejsza niż / taka sama jak) w temperaturze 20 °C.
W 150 cm3 wodnego roztworu chlorku manganu(II) o stężeniu molowym 𝑐 = 0,678 mol ∙ dm−3
i gęstości 𝑑 = 1,07 g ∙ cm−3 rozpuszczono 6,00 g hydratu tej soli o wzorze MnCl2 ∙ 4H2O.
Na podstawie: Z. Dobkowska, K.M. Pazdro, Szkolny poradnik chemiczny, Warszawa 2020.
Oblicz, jaki procent masy otrzymanego roztworu stanowi masa chlorku manganu(II).
Załóż, że objętość roztworu się nie zmieniła. Przyjmij wartości mas molowych: MMnCl2 = 126 g ∙ mol–1 oraz MMnCl2 ∙ 4H2O = 198 g ∙ mol–1.
Nadtlenek wodoru jest to substancja nietrwała, którą należy przechowywać w zimnym
i ciemnym miejscu, gdyż w innych warunkach ulega powolnemu rozkładowi. Postęp rozkładu
nadtlenku wodoru można badać np. za pomocą techniki miareczkowania.
W termostatowanym naczyniu umieszczono roztwór H2O2 o pewnym stężeniu, który
utrzymywano w temperaturze 40 °C. W równych odstępach czasowych z tego roztworu
pobierano próbki, które schładzano i miareczkowano za pomocą zakwaszonego roztworu
manganianu(VII) potasu o stężeniu 0,0020 mol ∙ dm−3. Podczas miareczkowania zachodziła
reakcja opisana równaniem:
Objętość każdej pobieranej próbki była równa 2,0 cm3. Uzyskane wyniki przedstawiono
w tabeli.
Czas, minuty
0
10
20
30
Objętość KMnO4, cm3
19,1
14,2
9,9
6,2
6.1. (0–2)
Uzupełnij poniższą tabelę, a następnie narysuj wykres przedstawiający zależność
stężenia nadtlenku wodoru od czasu. Wartość stężenia zapisz w zaokrągleniu do
trzeciego miejsca po przecinku.
Czas, minuty
0
10
20
30
Stężenie molowe H2O2, mol ∙ dm−3
0,048
0,036
Obliczenia pomocnicze:
6.2. (0–1)
Uzupełnij zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym
nawiasie.
Szybkość reakcji rozkładu nadtlenku wodoru wraz z upływem czasu (rośnie / maleje /
nie ulega zmianie).
Szybkość reakcji rozkładu nadtlenku wodoru w temperaturze 40 °C jest (większa niż /
mniejsza niż / taka sama jak) w temperaturze 20 °C.
Zmieszano 500 cm3 wodnego roztworu wodorotlenku sodu o nieznanym stężeniu 𝑐
(roztwór A) i 250 cm3 wodnego roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,10 mol ∙ dm−3
(roztwór B). W temperaturze 25 °C pH otrzymanego roztworu C wynosiło 12,7.
Oblicz stężenie molowe c roztworu A wodorotlenku sodu. Przyjmij, że objętość
powstałego roztworu jest sumą objętości użytych roztworów. Wynik podaj
z odpowiednią jednostką.
Zmieszano 500 cm3 wodnego roztworu wodorotlenku sodu o nieznanym stężeniu 𝑐
(roztwór A) i 250 cm3 wodnego roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,10 mol ∙ dm−3
(roztwór B). W temperaturze 25 °C pH otrzymanego roztworu C wynosiło 12,7.
Oblicz stężenie molowe c roztworu A wodorotlenku sodu. Przyjmij, że objętość
powstałego roztworu jest sumą objętości użytych roztworów. Wynik podaj
z odpowiednią jednostką.
Kolorymetria jest metodą analizy chemicznej stosowaną do oznaczania małych stężeń substancji, których roztwory są barwne, na podstawie porównania intensywności barwy roztworu badanego i roztworu wzorcowego o znanym stężeniu. Intensywność zabarwienia roztworu zależy od absorpcji promieniowania elektromagnetycznego o określonej długości fali z zakresu światła widzialnego. Miarą absorpcji jest wielkość zwana absorbancją – oznaczana literą A. Absorbancja, jaką wykazuje dany roztwór, jest wprost proporcjonalna do stężenia barwnego składnika tego roztworu.
Metodę kolorymetryczną można zastosować do oznaczania miedzi(II) w postaci jonów diakwatetraaminamiedzi(II), ponieważ roztwory, w których te jony występują, są barwne.
Z badanego wodnego roztworu zawierającego jony diakwatetraaminamiedzi(II) pobrano próbki do pomiaru absorbancji (światło o długości fali λ = 600 nm) i uzyskano średni wynik A = 0,36. Następnie sporządzono krzywą wzorcową – wykonano pomiary absorbancji A dla czystej wody i dla dwóch próbek roztworów o znanym stężeniu miedzi(II) w postaci jonów diakwatetraaminamiedzi(II). Za każdym razem warunki pomiaru były takie same jak te, w jakich wykonano pomiary dla roztworu badanego. Otrzymane wyniki zestawiono w tabeli.
cmiedzi(II), mol∙dm–3
0,00
1,50 · 10–3
10,00 · 10–3
𝐴
0,00
0,12
0,80
Na podstawie: W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, Warszawa 2008.
Narysuj wykres krzywej wzorcowej, a następnie odczytaj z niego stężenie miedzi(II) w badanym roztworze.
Stężenie miedzi(II) w badanym roztworze: mol ∙ dm–3.
Wodorotlenek wapnia jest mocną zasadą, która dysocjuje w roztworach wodnych zgodnie z równaniem:
Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH–
Nasycony w temperaturze 25°C wodny roztwór wodorotlenku wapnia ma pH równe 12,6.
Na podstawie: T. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2003.
Oblicz, ile miligramów wodorotlenku wapnia znajduje się w 100 gramach nasyconego w temperaturze 25°C wodnego roztworu tego wodorotlenku. Przyjmij, że w opisanych warunkach gęstość roztworu jest równa 1,00 g∙cm−3 oraz że masa molowa wodorotlenku wapnia jest równa 𝑴 = 74 g∙mol–1. Wynik zaokrąglij do jedności.
Oblicz, ile gramów soli uwodnionej Na2SO4 ∙10H2O należy dodać do 100 g roztworu,
w którym stężenie Na2SO4 wynosi 6,0% masowych, aby – po uzupełnieniu wodą do
300 g – otrzymać roztwór tej soli o stężeniu 10%. W obliczeniach przyjmij, że masy
molowe soli są równe: MNa2SO4 = 142 g ∙ mol–1 oraz MNa2SO4 ∙ 10H2O = 322 g ∙ mol–1.
Jakość gleb zależy m.in. od zawartości tzw. próchnicy, stanowiącej mieszaninę związków
chemicznych pochodzących z rozkładu szczątków organicznych. Sposób określenia
w przybliżeniu zawartości próchnicy w glebie polega na ilościowym utlenieniu związków
organicznych, których głównym składnikiem jest węgiel.
Utlenianie węgla zawartego w związkach organicznych można przeprowadzić za pomocą
dichromianu(VI) potasu, w środowisku kwasu siarkowego(VI) z dodatkiem siarczanu(VI)
rtęci(II) jako katalizatora (reakcja 1.), co w uproszczeniu można zilustrować równaniem:
W tej metodzie stosuje się nadmiar dichromianu(VI), a następnie – w obecności wskaźnika –
utleniacz dodany w nadmiarze poddaje się reakcji z jonami żelaza Fe2+ jako reduktorem
(reakcja 2.).
6Fe2+ + Cr2O2−7 + 14H+ → 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O
Jest to tzw. miareczkowanie reduktometryczne, podczas którego roztwór soli żelaza(II)
o znanym stężeniu znajduje się w biurecie. Ten roztwór dodaje się stopniowo do kolby
z utleniaczem i na końcu dokładnie odczytuje, jaka jego objętość została zużyta w reakcji.
Do przygotowania roztworu soli żelaza(II) najczęściej stosuje się tzw. sól Mohra o wzorze
(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O.
Oblicz masę próbki soli Mohra, którą trzeba odważyć, żeby w kolbie miarowej
o pojemności 100 cm3 przygotować roztwór o stężeniu jonów Fe2+ równym 0,1 mol ∙ dm–3.
Jod bardzo słabo rozpuszcza się w wodzie i jego nasycony roztwór, nazywany wodą jodową,
w temperaturze 25°C ma stężenie ok. 1,3·10‒3 mol·dm‒3. Dużo lepiej jod rozpuszcza się
(roztwarza) w roztworze zawierającym jony jodkowe, gdyż przebiega tam reakcja opisana
równaniem:
I2 + I‒ ⇄ I–3
Stężeniowa stała tej równowagi w temperaturze 25°C jest równa 700.
W niektórych schorzeniach tarczycy stosuje się tzw. płyn Lugola, który można przyrządzić,
jeśli wymiesza się 1 g jodu i 2 g jodku potasu z 97 g wody.
Oblicz masę jodu rozpuszczonego w 100 g nasyconego wodnego roztworu
w temperaturze 25°C. Oblicz, ile razy masa jodu, który rozpuszczono, aby przygotować
100 g płynu Lugola, jest większa niż masa jodu w 100 g wody jodowej. Przyjmij, że
gęstość wody jodowej jest równa 1,0 g·cm–3.
Na wykresie przedstawiono zależność rozpuszczalności w wodzie dwóch soli – K2CrO4
i Pb(NO3)2 – od temperatury.
Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 1997.
Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane na poniższym schemacie.
Następnie zawartość zlewek ogrzano do temperatury t, w której w zlewce II cały azotan(V)
ołowiu(II) uległ rozpuszczeniu, a otrzymany roztwór był nasycony.
Napisz wartość temperatury t, a następnie uzupełnij poniższe zdanie dotyczące
mieszanin otrzymanych w obu zlewkach po ogrzaniu ich zawartości do temperatury t.
Wybierz i podkreśl jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.
t =
Roztwór w zlewce I jest (nienasycony / nasycony), a jego stężenie wyrażone w procentach
masowych jest (mniejsze niż / takie samo jak / większe niż) stężenie roztworu wyrażone
w procentach masowych w zlewce II.
Do 20 cm3 wodnego roztworu HCl o pH = 1,0 dodano 30 cm3 wodnego roztworu NaOH
o stężeniu 0,060 mol∙dm−3. Po zmieszaniu roztworów przebiegła reakcja chemiczna opisana
równaniem:
H3O+ + OH– → 2H2O
Wykonaj odpowiednie obliczenia i napisz, ile razy zmalało stężenie jonów hydroniowych
H3O+ po dodaniu roztworu NaOH. Przyjmij, że objętość powstałego roztworu jest sumą
objętości użytych roztworów.
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.
Oblicz stężenie molowe roztworu kwasu octowego (o stężeniu 10,00% masowych)
znajdującego się w zlewce, jeżeli gęstość tego
roztworu wynosi 1,0121 g · cm–3 oraz stężenie molowe roztworu kwasu octowego
(o stężeniu 6,00% masowych) otrzymanego po rozcieńczeniu, jeżeli jego gęstość wynosi
1,0066 g · cm–3.
Źródło: J. Sawicka i inni, Tablice Chemiczne, Gdańsk 2004, s. 224.
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.
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.
Zapisz odpowiednie obliczenia, które należy wykonać, aby otrzymać roztwór kwasu
octowego o stężeniu 6% masowych z roztworu tego kwasu o stężeniu 10% masowych.
