Chemia - Matura Czerwiec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14.
W trzech ponumerowanych probówkach znajdowały się (w przypadkowej kolejności): kwas solny oraz stężone roztwory kwasów HNO3 i H2SO4. Probówki umieszczono pod wyciągiem i do każdej z nich wrzucono kawałek drutu miedzianego. W probówce 1. zaczął się wydzielać brunatny gaz i roztwór przybrał niebieskozieloną barwę. W pozostałych probówkach nie zaobserwowano objawów reakcji, więc wstawiono je do gorącej łaźni wodnej. Po ogrzaniu zawartość probówki 2. pozostała niezmieniona, a w probówce 3. zaczął się wydzielać bezbarwny gaz i pojawiło się niebieskawe zabarwienie roztworu.
14.1. (0–1)
Przyporządkuj wzory kwasów do probówek – uzupełnij tabelę.
| Probówka 1. | Probówka 2. | Probówka 3. |
|---|---|---|
14.2. (0–2)
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji, które zaszły w probówkach 1. i 3.
Probówka 1.:
Probówka 3.:
14.3. (0–1)
Napisz, jakie właściwości metalicznej miedzi potwierdził przebieg doświadczenia w probówce 2. Odwołaj się do szeregu elektrochemicznego metali.
14.4. (0–1)
Uszereguj według wzrastających właściwości utleniających (w środowisku kwasowym) jony: H+, NO–3, SO2–4. Napisz wzory tych jonów w odpowiedniej kolejności.
Rozwiązanie
14.1. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – poprawne przyporządkowanie wzorów kwasów – uzupełnienie tabeli.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
| Probówka 1. | Probówka 2. | Probówka 3. |
|---|---|---|
| HNO3 | HCl | H2SO4 |
Uwaga: Napisanie nazw kwasów zamiast ich wzorów należy uznać za odpowiedź poprawną.
14.2. (0–2)
Zasady oceniania
2 pkt – poprawne napisanie w formie jonowej skróconej równań obu reakcji.
1 pkt – poprawne napisanie w formie jonowej skróconej równania jednej reakcji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
Probówka 1.:
Cu + 2NO−3 + 4H+ → Cu2+ + 2NO2 + 2H2O
ALBO
Cu + 2NO−3 + 4H3O+ → Cu2+ + 2NO2 + 6H2O
Probówka 3.:
Cu + SO2−4 + 4H+ → Cu2+ + SO2 + 2H2O
ALBO
Cu + SO2−4 + 4H3O+ → Cu2+ + SO2 + 6H2O
ALBO
Cu + H2SO4 + 2H+ → Cu2+ + SO2 + 2H2O
ALBO
Cu + H2SO4 + 2H3O+ → Cu2+ + SO2 + 4H2O
14.3. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – poprawne określenie właściwości miedzi metalicznej – odwołanie się do szeregu
elektrochemicznego metali.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
Miedź nie wypiera wodoru z kwasów.
ALBO Miedź nie redukuje jonów H+.
ALBO Miedź jest metalem (pół)szlachetnym.
ALBO Miedź jest słabszym reduktorem niż wodór.
ALBO W szeregu elektrochemicznym metali miedź znajduje się za wodorem.
ALBO Standardowy potencjał redukcji układu Cu2+/Cu jest wyższy niż układu H+/H2.
14.4. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uszeregowanie jonów według wzrastających właściwości utleniających.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
