Chemia - Matura Czerwiec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 15.

Kategoria: Roztwory i reakcje w roztworach wodnych - ogólne Bilans elektronowy Typ: Zaprojektuj doświadczenie Napisz równanie reakcji

Przeprowadzono doświadczenie, podczas którego:

  • 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.

Rozwiązanie

15.1. (0–2)

Zasady oceniania
2 pkt – uzupełnienie schematu doświadczenia – poprawny wybór i zaznaczenie wzorów odczynników i poprawny opis obserwacji dla obu probówek.
1 pkt – uzupełnienie schematu doświadczenia – poprawny wybór i zaznaczenie wzorów odczynników i błędny opis obserwacji dla obu probówek.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.

Poprawna odpowiedź

(W obu probówkach fioletowy roztwór odbarwia się i) wydziela się brunatny osad.

15.2. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie w formie jonowo-elektronowej równania procesu utlenienia i równania procesu redukcji w probówce I.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Poprawna odpowiedź
Równanie procesu utleniania:
SO2−3 + H2O → SO2−4 + 2H++ 2e  ALBO  SO2−3 + 2OH → SO2−4 + H2O + 2e

Równanie procesu redukcji:
MnO4 + 2H2O + 3e → MnO2 + 4OH  ALBO  MnO4 + 4H+ + 3e → MnO2 + 2H2O

15.3. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie w formie jonowej skróconej sumarycznego równania reakcji w probówce II.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Poprawna odpowiedź
3Mn2+ + 2MnO4 + 2H2O → 5MnO2 + 4H+