Do probówki z wodnym roztworem chromianu(VI) potasu dodano bezbarwny wodny roztwór pewnej substancji (reakcja 1). Następnie do otrzymanej mieszaniny dodano bezbarwny wodny roztwór innej substancji (reakcja 2). Przebieg eksperymentu zilustrowano na poniższym schemacie.
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji 2.
Dwie nieoznaczone zlewki, A i B, zawierają próbki wody destylowanej i wody wodociągowej, która jest rozcieńczonym roztworem różnych soli. Aby rozróżnić zawartość zlewek, przeprowadzono eksperyment z użyciem wodnego roztworu azotanu(V) srebra(I) jako odczynnika. Poniższe fotografie przedstawiają zlewki A i B po dodaniu odczynnika.
Rozstrzygnij, która zlewka (A czy B) zawierała wodę wodociągową. Spośród jonów wymienionych poniżej
K+,
Cl−,
Ca2+,
CH3COO−,
Fe3+
wybierz ten, który mógł być obecny w badanej próbce wody wodociągowej pozwalając na jej rozpoznanie i napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej z udziałem tego jonu podczas eksperymentu.
Przeprowadzono doświadczenie, w którym do probówki z wodnym roztworem soli pewnego metalu M (zdjęcie 1.), wprowadzono wodny roztwór wodorotlenku potasu o niewielkim stężeniu (etap I) i stwierdzono, że wytrącony osad nie roztwarza się w nadmiarze odczynnika (zdjęcie 2.). Do otrzymanej mieszaniny wkroplono stężony wodny roztwór amoniaku (etap II). W wyniku reakcji powstały jony o wzorze [M(NH3)4]2+. Wygląd zawartości probówki po zakończeniu doświadczenia przedstawiono na zdjęciu 3.
Spośród soli, których wzory wymieniono poniżej, zaznacz tę, której roztwór mógł znajdować się w probówce na początku doświadczenia.
AgNO3
CrCl3
CuSO4
FeCl3
MnSO4
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zaszła w etapie I opisanego doświadczenia.
Napisz w formie jonowej równanie reakcji, która zaszła w etapie II opisanego doświadczenia.
Kwas winowy jest stałą, krystaliczną substancją, dobrze rozpuszczalną w wodzie.
Wodorowinian potasu KHC4H4O6, zwany kamieniem winnym, jest solą trudno rozpuszczalną
w wodzie. Roztwarza się w wodnym roztworze wodorotlenku potasu.
Napisz w formie jonowej równanie reakcji, która zachodzi podczas roztwarzania
wodorowinianu potasu w wodnym roztworze wodorotlenku potasu. Zastosuj wzory
półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.
Wprowadzenie CO2 do roztworu pozostającego w równowadze z osadem węglanów
powoduje ich przemianę w lepiej rozpuszczalne wodorowęglany.
Stężenie CO2 w roztworze zwiększa się wraz ze wzrostem ciśnienia tego gazu w mieszaninie
gazów (np. w powietrzu) nad roztworem. W tabeli przedstawiono stężenie jonów Ca2+
w roztworze pozostającym w równowadze z osadem węglanu wapnia w zależności od
ciśnienia CO2 w mieszaninie gazów nad roztworem (w temperaturze 𝑇).
ciśnienie CO2, kPa
0,0
0,032
1,0
stężenie jonów Ca2+, mol · dm–3
2,53 ∙ 10–5
8,68 ∙ 10–4
2,73 ∙ 10–3
Na podstawie: A. M. Trzeciak, Wstęp do chemii nieorganicznej środowiska, Wrocław 1995.
Węglan ołowiu(II) jest białym ciałem stałym. Przeprowadzono doświadczenie, w którym do
dwóch probówek dodano niewielką ilość węglanu ołowiu(II) oraz wodę i otrzymano
zawiesinę.
13.1. (0–1)
Przez zawiesinę znajdującą się w pierwszej probówce przepuszczono CO2 i zaobserwowano
zanik osadu.
Napisz w formie jonowej równanie reakcji zachodzącej w tej probówce.
.................................................................................................................................................
13.2. (0–1)
Do drugiej probówki dodano niewielką ilość świeżo przygotowanego
wodnego roztworu KI i nie zaobserwowano żadnych zmian.
Następnie przez zawiesinę znajdującą się w tej probówce przepuszczono
CO2. W probówce powstał osad o żółtej barwie.
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która była przyczyną
obserwowanych zmian.
Kwas winowy jest stałą, krystaliczną substancją, dobrze rozpuszczalną w wodzie.
Wodorowinian potasu KHC4H4O6, zwany kamieniem winnym, jest solą trudno rozpuszczalną
w wodzie. Roztwarza się w wodnym roztworze wodorotlenku potasu.
Napisz w formie jonowej równanie reakcji, która zachodzi podczas roztwarzania
wodorowinianu potasu w wodnym roztworze wodorotlenku potasu. Zastosuj wzory
półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.
Wprowadzenie CO2 do roztworu pozostającego w równowadze z osadem węglanów
powoduje ich przemianę w lepiej rozpuszczalne wodorowęglany.
Stężenie CO2 w roztworze zwiększa się wraz ze wzrostem ciśnienia tego gazu w mieszaninie
gazów (np. w powietrzu) nad roztworem. W tabeli przedstawiono stężenie jonów Ca2+
w roztworze pozostającym w równowadze z osadem węglanu wapnia w zależności od
ciśnienia CO2 w mieszaninie gazów nad roztworem (w temperaturze 𝑇).
ciśnienie CO2, kPa
0,0
0,032
1,0
stężenie jonów Ca2+, mol · dm–3
2,53 ∙ 10–5
8,68 ∙ 10–4
2,73 ∙ 10–3
Na podstawie: A. M. Trzeciak, Wstęp do chemii nieorganicznej środowiska, Wrocław 1995.
Węglan ołowiu(II) jest białym ciałem stałym. Przeprowadzono doświadczenie, w którym do
dwóch probówek dodano niewielką ilość węglanu ołowiu(II) oraz wodę i otrzymano
zawiesinę.
15.1. (0–1)
Przez zawiesinę znajdującą się w pierwszej probówce przepuszczono CO2 i zaobserwowano
zanik osadu.
Napisz w formie jonowej równanie reakcji zachodzącej w tej probówce.
.................................................................................................................................................
15.2. (0–1)
Do drugiej probówki dodano niewielką ilość świeżo przygotowanego
wodnego roztworu KI i nie zaobserwowano żadnych zmian.
Następnie przez zawiesinę znajdującą się w tej probówce przepuszczono
CO2.
Wygląd zawartości probówki po zakończeniu doświadczenia pokazano na
zdjęciu.
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, której rezultat pokazano na
zdjęciu. Wyjaśnij, dlaczego zmiany wyglądu zawartości probówki zaobserwowano
dopiero po przepuszczeniu tlenku węgla(IV) przez zawiesinę PbCO3. W odpowiedzi uwzględnij zmiany stężenia drobin będące konsekwencją wpływu CO2
na proces rozpuszczania węglanu.
W probówkach oznaczonych numerami 1., 2. i 3. umieszczono w przypadkowej kolejności
wodne roztwory trzech soli: NaHCO3, ZnCl2 i CH3COONH4. Zbadano odczyn tych roztworów
za pomocą uniwersalnych papierków wskaźnikowych. Wyniki tego badania przedstawiono
w tabeli.
Numer probówki
Barwa papierka wskaźnikowego
1.
czerwona
2.
żółta
3.
zielona
13.1. (0–1)
Uzupełnij tabelę. Przyporządkuj numery probówek do wzorów badanych soli.
Wzór soli
Numer probówki
NaHCO3
ZnCl2
CH3COONH4
13.2. (0–1)
Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F –
jeśli jest fałszywe.
1.
W roztworze znajdującym się w probówce 1. reakcji z wodą uległy aniony, a w roztworze, który umieszczono w probówce 3., reakcji z wodą uległy kationy.
P
F
2.
W roztworze, który umieszczono w probówce 2., reakcji z wodą uległy zarówno kationy, jak i aniony.
Do zawiesiny zawierającej 0,5 mol wodorotlenku wapnia dodano wodny roztwór zawierający
1 mol chlorku amonu. Zaobserwowano powstanie klarownego roztworu i gazu
o charakterystycznym zapachu.
11.1. (0–1)
Uzupełnij schemat, tak aby przedstawiał w formie jonowej równanie reakcji
zachodzącej podczas roztwarzania wodorotlenku wapnia w wodnym roztworze chlorku
amonu.
Ca(OH)2 + NH+4 →
11.2. (0–1)
Spośród poniżych metod rozdzielania mieszanin wybierz i zaznacz tę, którą można
zastosować do wyodrębnienia z mieszaniny poreakcyjnej związku wapnia.
sączenie
odparowanie
ekstrakcja
11.3. (0–1)
Spośród poniższych związków chemicznych wybierz i zaznacz wszystkie te, których
roztwory dodane do zawiesiny wodorotlenku wapnia spowodują powstanie
klarownych roztworów.
Zbadano odczyn wodnych roztworów trzech soli: NaHCO3, ZnCl2 i CH3COONH4 za pomocą
uniwersalnych papierków wskaźnikowych. Wyniki doświadczenia pokazano na zdjęciu.
9.1. (0–1)
Uzupełnij tabelę. Przyporządkuj numery probówek do wzorów badanych soli.
Wzór soli
Numer probówki
NaHCO3
ZnCl2
CH3COONH4
9.2. (0–1)
Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F –
jeśli jest fałszywe.
1.
W roztworze znajdującym się w probówce 1. reakcji z wodą uległy aniony, a w roztworze, który umieszczono w probówce 3., reakcji z wodą uległy kationy.
P
F
2.
W roztworze, który umieszczono w probówce 2., reakcji z wodą uległy zarówno kationy, jak i aniony.
W celu identyfikacji zawartości dwóch probówek, z których jedna zawierała wodny roztwór
wodorotlenku sodu, a druga – wodny roztwór kwasu siarkowego(VI), przeprowadzono
doświadczenie. Do obu badanych roztworów dodano wodne roztwory soli: manganianu(VII)
potasu i siarczanu(IV) sodu.
Podaj wzór jonów zawierających mangan, które powstają bezpośrednio po dodaniu
roztworów obu soli do probówki z roztworem wodorotlenku sodu.
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.
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.
Tetratlenek triołowiu (minia ołowiowa) to związek o wzorze Pb3O4. W tym związku ołów
występuje na dwóch różnych parzystych stopniach utlenienia. W praktyce laboratoryjnej jest
stosowany często w procesach utleniania i redukcji, np. w reakcji z udziałem jonów
manganu(II) zachodzącej według poniższego schematu:
Mn2+ + Pb3O4 + H3O+ → MnO−4 + Pb2+ + H2O
16.1. (1 pkt)
Napisz stopnie utlenienia ołowiu w Pb3O4 oraz podaj liczbę moli elektronów potrzebnych
do zredukowania jednego mola tego związku do metalicznego ołowiu.
Stopnie utlenienia ołowiu w Pb3O4:
Liczba moli elektronów:
16.2. (2 pkt)
Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem oddawanych lub pobieranych elektronów
(zapis jonowo-elektronowy) równanie procesu redukcji i równanie procesu utleniania
zachodzących podczas reakcji Pb3O4 z udziałem jonów Mn2+.
Równanie procesu redukcji:
Równanie procesu utlenienia:
16.3. (1 pkt)
Opisz zmiany barwy roztworu, w którym przebiegała opisana wyżej reakcja z udziałem
jonów Mn2+.
Wodne roztwory manganianu(VII) potasu nie są zbyt stabilne, ze względu na
reakcję rozkładu tej substancji z wodą, jak na poniższym schemacie:
MnO–4 + H2O → MnO2 (s) + O2 (g) + OH–
Reakcję rozkładu KMnO4 przyspieszają takie czynniki jak światło, podwyższona
temperatura, kwasy, tlenek manganu(IV).
9.1. (0–1)
Przyspieszenie reakcji chemicznej przez jeden z produktów reakcji nazywamy autokatalizą, a
produkt pełniący rolę katalizatora − autokatalizatorem.
Poniżej przedstawiono typowy wykres obrazujący zmianę szybkości reakcji autokatalitycznej
względem czasu reakcji.
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.
Reakcja autokatalityczna zachodzi przy (stałym / zmiennym) stężeniu katalizatora. Szybkość takiej reakcji początkowo wzrasta w miarę jej postępu i związanego z tym (wzrostu / spadku) stężenia produktu, który jest jej katalizatorem. Następnie szybkość autokatalitycznej reakcji maleje z powodu (wzrostu / spadku) stężenia substratów.
9.2. (0–1)
Probówkę zawierającą wodny roztwór KMnO4 umieszczono w łaźni wodnej i ogrzewano
przez pewien czas.
Oceń poniższe fotografie (A−D) i wskaż te, które przedstawiają zawartość probówki z roztworem przed i po ogrzaniu.
Wpisz do tabeli odpowiednie oznaczenia literowe fotografii probówek.
Siarczan(VI) wapnia jest substancją trudno rozpuszczalną w wodzie. Nasycony wodny roztwór
siarczanu(VI) wapnia, nazywany wodą gipsową, stosuje się do przeprowadzania różnych prób
w analizie chemicznej. Wykonano doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na poniższym
rysunku.
Po dodaniu roztworu siarczanu(VI) wapnia w dwóch probówkach zaobserwowano wytrącenie
białego osadu.
Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, Warszawa 2001.
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji, które zaszły po dodaniu wody
gipsowej do probówek I–III, albo zaznacz, że reakcja nie zaszła.
Sól Mohra to zwyczajowa nazwa siarczanu(VI) żelaza(II) i amonu o wzorze (NH4)2Fe(SO4)2. W laboratorium chemicznym ten związek jest często używany jako wygodne i stabilne źródło jonów żelaza(II). Zarówno sama sól Mohra, jak i jej wodne roztwory są odporne na utlenianie na powietrzu.
Przeprowadzono dwuetapowe doświadczenie. W pierwszym etapie do dwóch probówek (A i B) z roztworem soli Mohra dodano wodny roztwór wodorotlenku sodu. Wynik doświadczenia w obu probówkach był identyczny i został przedstawiony na fotografii.
W czasie doświadczenia zaszła reakcja chemiczna opisana równaniem:
Fe2+ + 2OH– → Fe(OH)2
Zaobserwowano również, że zwilżony uniwersalny papierek wskaźnikowy umieszczony u wylotu probówki zabarwił się na niebiesko.
11.1. (0–1)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej po dodaniu wodnego roztworu wodorotlenku sodu, w wyniku której powstała substancja odpowiedzialna za zmianę barwy uniwersalnego papierka wskaźnikowego.
11.2. (0–1)
W drugim etapie doświadczenia do zawartości probówki A otrzymanej w poprzednim etapie dodano wodę utlenioną, czyli roztwór nadtlenku wodoru o stężeniu 3 %. Wynik tej części doświadczenia przedstawiono na fotografii.
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji zachodzącej w probówce A.
11.3. (0–1)
Probówkę B pozostawiono przez dłuższy czas na powietrzu. W probówce zaobserwowano zmiany, które zilustrowano na poniższych fotografiach.
Wyjaśnij przyczyny obserwowanych zmian w probówce B pomimo niedodania do tej probówki żadnego odczynnika.
Poniższy schemat ilustruje przemiany 1.–5., którym ulegają związki chromu(III).
Do probówki z wodnym roztworem siarczanu(VI) chromu(III) dodawano wodny roztwór
wodorotlenku potasu. Opisane doświadczenie zilustrowano na poniższym rysunku.
Na podstawie zaobserwowanych efektów stwierdzono, że reakcja zachodzi w dwóch
etapach:
po dodaniu niewielkiej ilości roztworu wodorotlenku potasu do probówki z roztworem siarczanu(VI) chromu(III) (przemiana 4.)
przy dalszym dodawaniu roztworu wodorotlenku potasu (przemiana 5.).
10.1. (0–1)
Napisz, co zaobserwowano w pierwszym etapie tego doświadczenia
(przemiana 4.). Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która była
przyczyną zaobserwowanej zmiany.
Obserwacja:
Równanie reakcji:
10.2. (0–1)
Napisz, co zaobserwowano w drugim etapie tego doświadczenia (przemiana 5.).
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która była przyczyną
zaobserwowanej zmiany.
