Chemia - Matura Maj 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 9.

Kategoria: Metale Typ: Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Litowce są metalami miękkimi, a berylowce są od nich nieco twardsze. Ich twardość maleje w grupie wraz ze wzrostem liczby atomowej pierwiastka. Gęstość litu, sodu i potasu jest mniejsza od gęstości wody, a gęstość rubidu i cezu oraz wszystkich berylowców – większa. Lit spala się w tlenie do tlenku. Z azotem w temperaturze pokojowej łączy się powoli, a produktem tej reakcji jest azotek litu Li₃N. Z kolei sód spala się w tlenie do nadtlenku sodu, związku o wzorze Na₂O₂, w którym tlen występuje na –I stopniu utlenienia.
Magnez, spalany w powietrzu, reaguje nie tylko z tlenem, lecz także z azotem i tlenkiem węgla(IV).

Na podstawie: K. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007
oraz L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna, Warszawa 2006

9.1. (0–1)

W celu otrzymania tlenku magnezu przeprowadzono dwa doświadczenia: I i II. W doświadczeniu I tlenek magnezu otrzymano przez całkowity rozkład MgCO₃. W doświadczeniu II tlenek magnezu otrzymano przez spalenie magnezu w powietrzu.

Rozstrzygnij, czy w obu doświadczeniach otrzymano czysty tlenek magnezu. Uzasadnij odpowiedź.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

9.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego palącego się magnezu, czyli tzw. pożarów magnezowych, nie wolno gasić wodą.

Rozwiązanie

9.1. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie zawierające stwierdzenie, że podczas spalania magnezu w powietrzu powstają także inne (stałe) substancje.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Rozstrzygnięcie: Nie
Uzasadnienie: Podczas spalania magnezu w powietrzu otrzymuje się mieszaninę, ponieważ obok tlenku magnezu (MgO) powstają także inne substancje, np. azotek magnezu (Mg₃N₂), węgiel.
ALBO
Czysty tlenek magnezu otrzymano tylko w doświadczeniu I, ponieważ w doświadczeniu II obok tlenku magnezu powstają także inne substancje (stałe).

9.2. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne wyjaśnienie uwzględniające konsekwencje reakcji magnezu z wodą.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Ponieważ podczas reakcji magnezu z wodą (parą wodną) (w wysokiej temperaturze) tworzy się wodór, który jest gazem palnym.

Uwaga: Odpowiedź musi zawierać informację, że powstająca substancja (gaz) jest palna albo tworzy mieszaninę wybuchową z powietrzem.