pH
Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 16. (1 pkt)
Przygotowano wodne roztwory następujących substancji:
- kwasu azotowego(V) o stężeniu 0,5 mol ∙ dm−3
- kwasu octowego (etanowego) o stężeniu 0,5 mol ∙ dm−3
- wodorotlenku baru o pH = 11
- wodorotlenku potasu o pH = 11.
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.
Wartość pH roztworu kwasu azotowego(V) jest (większa niż / mniejsza niż / taka sama jak)
wartość pH roztworu kwasu octowego.
Spośród roztworów o odczynie zasadowym mniejsze stężenie molowe ma roztwór numer
(3 / 4).
Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 15. (1 pkt)
Wymieszano po dwa wodne roztwory różnych soli o stężeniu ok. 0,5 mol ∙ dm−3. W ten sposób otrzymano roztwory A i B, których skład podany jest w poniższej tabeli.
Roztwór A | Roztwór B |
---|---|
NH+4, Ca2+, Cl–, NO–3 | Na+, K+, SO2–3, Br– |
Określ odczyn roztworów A i B.
Odczyn roztworu A:
Odczyn roztworu B:
Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14. (2 pkt)
W temperaturze 25 °C rozpuszczalność amoniaku w wodzie jest równa 46 g w 100 g wody.
Oblicz pH wodnego roztworu amoniaku nasyconego w tej temperaturze, jeżeli jego gęstość jest równa 0,91 g ∙ cm–3. Wynik końcowy zaokrąglij do pierwszego miejsca po przecinku.
Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 12. (1 pkt)
Do probówek oznaczonych numerami 1.–4. wprowadzono wodne roztwory czterech substancji chemicznych: wodorotlenku baru, manganianu(VII) potasu, fenolanu sodu i chlorku żelaza(III). Stężenie molowe każdego roztworu wynosiło 0,10 mol ∙ dm–3.
Uporządkuj roztwory znajdujące się w probówkach według wzrastającego pH. Uzupełnij poniższy schemat. Wpisz w wolne pola wzory substancji znajdujących się w roztworach.
Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 8. (1 pkt)
Do probówek oznaczonych numerami 1.–4. wprowadzono wodne roztwory czterech substancji chemicznych: wodorotlenku baru, manganianu(VII) potasu, fenolanu sodu i chlorku żelaza(III). Stężenie molowe każdego roztworu wynosiło 0,10 mol ∙ dm–3.
Uporządkuj wymienione roztwory według wzrastającego pH. Uzupełnij poniższy schemat. Wpisz w wolne pola wzory substancji znajdujących się w roztworach.
Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 8. (4 pkt)
W wodnych roztworach słabych kwasów jednoprotonowych zachodzi dysocjacja. Dla danej wartości stężenia molowego roztworu i w danej temperaturze ustala się stan równowagi między cząsteczkami i jonami obecnymi w roztworze.
Na poniższym wykresie przedstawiono zależność stopnia dysocjacji (α) dwóch kwasów jednoprotonowych HX i HQ od stężenia molowego roztworu w temperaturze 20 °C.
Wartości stopnia dysocjacji kwasu HX dla wybranych stężeń molowych (𝑐0) zebrano w tabeli (𝑡 = 20 °C).
𝑐0, mol ∙ dm−3 | 0,002 | 0,008 | 0,018 | 0,028 | 0,042 | 0,100 |
α, % | 43,6 | 25,2 | 17,6 | 14,4 | 11,9 | 7,9 |
W tabeli poniżej umieszczono wartości pH czterech roztworów kwasu HX o wybranych stężeniach molowych, a na wykresie przedstawiono logarytmiczną zależność pH roztworu tego kwasu od jego stężenia molowego w zakresie stężeń od 0,002 mol ∙ dm−3 do 0,028 mol ∙ dm−3 (𝑡 = 20 °C).
Uzupełnij tabelę brakującymi wartościami pH (z dokładnością do jednego miejsca po przecinku) oraz dokończ wykres zależności pH roztworu kwasu HX od jego stężenia molowego. Następnie oblicz stężenie molowe jonów X− i stężenie molowe niezdysocjowanych cząsteczek HX w roztworze o pH = 2,2. Odczyt z wykresu wykonaj z dokładnością do 0,002 mol · dm−3, a wartości stężenia molowego jonów X− i cząsteczek HX podaj z dokładnością do 0,001 mol · dm−3.
𝑐0, mol ∙ dm−3 | 0,002 | 0,008 | 0,018 | 0,028 | 0,042 | 0,100 |
pH | 3,1 | 2,7 | 2,5 | 2,4 |
W roztworze o pH = 2,2 stężenie molowe jonów X– jest równe , a stężenie molowe niezdysocjowanych cząsteczek kwasu HX jest równe .
Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 8. (2 pkt)
Przeprowadzono doświadczenie, w którym do czterech ponumerowanych zlewek I–IV zawierających po 100 cm3 wodnego roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,1mol⋅dm−3 dodano wodne roztwory różnych substancji i wodę destylowaną zgodnie z poniższym rysunkiem.
Uzupełnij poniższą tabelę – podaj wartość pH wodnego roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,1 mol · dm–3 oraz wpisz numery zlewek, w których pH otrzymanego roztworu było niższe albo było wyższe od pH roztworu wyjściowego, albo nie uległo zmianie w czasie doświadczenia.
pH NaOH (aq), c = 0,1 mol · dm–3 |
Numery zlewek, w których w czasie doświadczenia pH roztworu | ||
---|---|---|---|
obniżyło się | wzrosło | nie uległo zmianie | |
Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 7. (2 pkt)
W celu przeprowadzenia doświadczenia przygotowano wodne roztwory substancji o wzorach: HCI, H2SO4 i NaOH. Stężenia molowe roztworów były jednakowe: 0,1 mol∙dm–3. W doświadczeniu użyto 10 cm3 roztworów NaOH i HCI oraz pewnej objętości x roztworu H2SO4, jak pokazano na poniższym schemacie:
7.1. (0–1)
Po wymieszaniu odczynników do probówki I dodano kilka kropel roztworu czerwieni Kongo.
Podaj barwę zawartości probówki I po dodaniu roztworu wskaźnika.
7.2. (0–1)
Po wymieszaniu odczynników do probówki II dodano kilka kropel alkoholowego roztworu fenoloftaleiny. Fotografia przedstawia wygląd zawartości tej probówki po dodaniu wskaźnika.
![](https://biologhelp.pl/sites/default/files/styles/large/public/maturalne/chemia-informator-2023-dwujezyczna-7-2.jpg?itok=15nN7npw)
Rozstrzygnij, czy roztwór kwasu siarkowego(VI) dodany do probówki II może mieć objętość 10 cm3. Odpowiedź uzasadnij.
Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:
Arkusz pokazowy CKE Marzec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 13. (2 pkt)
Do zlewki wprowadzono 80 cm3 roztworu mocnego (całkowicie zdysocjowanego), jednoprotonowego kwasu HA o stężeniu 0,10 mol · dm–3. Następnie do zlewki wprowadzono 45 cm3 roztworu wodorotlenku potasu o stężeniu 0,15 mol · dm–3. Do takiej mieszaniny dodawano kroplami roztwór wodorotlenku sodu o stężeniu 0,2 mol · dm–3 do momentu uzyskania roztworu o pH równym 2,1.
Oblicz objętość dodanego roztworu wodorotlenku sodu. Przyjmij, że objętość mieszaniny była sumą objętości zmieszanych roztworów.
Matura Czerwiec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 13. (2 pkt)
Jon CH3COO– jest – zgodnie z teorią Brønsteda – zasadą, więc w roztworze wodnym ulega dysocjacji zasadowej zgodnie z równaniem:
CH3COO– + H2O ⇄ CH3COOH + OH–
Równowagę tej reakcji opisuje stała dysocjacji zasadowej Kb wyrażona następującym równaniem:
Kb = [CH3COOH] ⋅ [OH−][CH3COO−]
Iloczyn stałej dysocjacji kwasowej Ka kwasu CH3COOH i stałej dysocjacji zasadowej 𝐾b sprzężonej z nim zasady CH3COO– jest równy iloczynowi jonowemu wody: 𝐾a∙𝐾b = 𝐾w. W temperaturze 25ºC iloczyn jonowy wody jest równy 𝐾w=1,0 ⋅ 10−14.
Zmieszano wodne roztwory KOH i CH3COOH o jednakowych stężeniach równych 0,10 mol · dm–3 w stosunku objętościowym 1 : 1.
Oblicz wartość pH otrzymanego roztworu. Sprawdź, czy możesz zastosować uproszczony wzór wiążący stałą dysocjacji ze stężeniem jonów OH–.
Matura Czerwiec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 12. (1 pkt)
Wodny roztwór kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 0,01 mol ∙ dm–3 zmieszano z wodnym roztworem wodorotlenku potasu o takim samym stężeniu. Stosunek objętościowy roztworu kwasu i roztworu wodorotlenku 𝑉H2SO4(aq) : 𝑉KOH (aq) = 2 : 1.
Zaznacz właściwą, jedną wartość pH otrzymanego roztworu spośród podanych w nawiasie. Przyjmij, że w roztworze o stężeniu poniżej 0,01 mol ∙ dm–3 kwas siarkowy(VI) jest całkowicie zdysocjowany.
pH roztworu: (1,3 / 2,0 / 2,7)
Matura Maj 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 15. (2 pkt)
Do 1,00 dm3 wody destylowanej wprowadzono 90,0 cm3 wodnego roztworu kwasu azotowego(V) o stężeniu 5,00% masowych i gęstości równej 1,03 g ∙ cm–3.
Oblicz pH otrzymanego roztworu kwasu azotowego(V). W obliczeniach przyjmij, że objętość powstałego roztworu jest sumą objętości użytych roztworu i wody. Wynik zaokrąglij do drugiego miejsca po przecinku.
Matura Lipiec 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 19. (1 pkt)
Iloczyn jonowy wody w temperaturze 25ºC ma wartość Kw = 1,0 ∙ 10−14.
W temperaturze 25 ºC przygotowano roztwór, w którym stężenie jonów oksoniowych (H3O+) jest sto razy mniejsze od stężenia jonów wodorotlenkowych (OH−).
Wpisz w tabeli wartość pH oraz wartości stężeń jonów oksoniowych i jonów wodorotlenkowych.
pH | [H3O+], mol∙dm−3 | [OH−], mol∙dm−3 |
---|---|---|
Matura Lipiec 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 17. (2 pkt)
Rozpuszczalnikami amfiprotycznymi nazywa się rozpuszczalniki, których cząsteczki mogą zarówno odszczepiać, jak i przyłączać proton. Do rozpuszczalników amfiprotycznych należą m.in. woda, ciekłe alkohole oraz kwasy karboksylowe, ciekły amoniak i aminy. W rozpuszczalnikach amfiprotycznych ustala się stan równowagi reakcji autoprotolizy, która dla wody zachodzi zgodnie z równaniem:
2H2O ⇄ H3O+ + OH−
Reakcję autoprotolizy rozpuszczalnika opisuje stała równowagi nazywana iloczynem jonowym rozpuszczalnika, np. iloczyn jonowy wody wyraża się równaniem:
Kw = [H3O+] ∙ [OH−]
Iloczyn jonowy wody w temperaturze 80ºC ma wartość Kw = 25 ∙ 10−14.
Oblicz pH wody w temperaturze 80ºC. Wynik podaj z dokładnością do jednego miejsca po przecinku.
Matura Czerwiec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 17. (3 pkt)
Do trzech probówek wprowadzono takie same objętości wodnego roztworu wodorotlenku sodu (Vz) o trzech różnych stężeniach molowych (𝑐1, 𝑐2, 𝑐3) i dodano do nich po 2 krople roztworu oranżu metylowego. Do probówek dodano następnie, mieszając, takie same objętości kwasu solnego (Vk) o znanym stężeniu molowym (𝑐k). Przebieg doświadczenia zilustrowano na poniższym schemacie.
Po zakończeniu doświadczenia okazało się, że zmiana barwy roztworu nastąpiła tylko w probówce II.
17.1. (0–1)
Uzupełnij poniższą tabelę. Napisz, jaką barwę miał roztwór w probówce II przed reakcją i po zakończeniu reakcji.
Barwa roztworu w probówce II | |
---|---|
przed reakcją | po reakcji |
17.2. (0–2)
Rozstrzygnij, czy na podstawie przeprowadzonego doświadczenia można jednoznacznie wskazać, w której probówce znajdował się:
- roztwór NaOH o najwyższym stężeniu. Odpowiedź uzasadnij.
Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:
- roztwór NaOH o najniższym stężeniu. Odpowiedź uzasadnij.
Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:
Biomedica 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 11. (2 pkt)
Przeprowadzono reakcję pewnego aktywnego chemicznie metalu z wodą. Metal ten reaguje gwałtownie z wodą (szybko się porusza po powierzchni wody). W reakcji tej wydzieliło się 0,112 dm3 wodoru (warunki normalne). Otrzymany roztwór o objętości 150 cm3 zmieszano z 1500 cm3 HCl o stężeniu 0,01 moldm3.
Oblicz pH otrzymanego roztworu.
![Biomedica](https://biologhelp.pl/sites/default/files/logo-biomedica-small.png)
Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 28. (3 pkt)
Roztwory zawierające porównywalne liczby drobin kwasu Brønsteda i sprzężonej z nim zasady nazywane są roztworami buforowymi. Przykładem buforu może być mieszanina roztworu octanu sodu i roztworu kwasu octowego. W takim roztworze ustala się równowaga chemiczna:
HA + H2O ⇄ H3O+ + A–
opisywana przez stałą dysocjacji kwasu HA.
Ponieważ
Ka = [CH3COO–][H3O+][CH3COOH],
to pH buforu octanowego można z pewnym przybliżeniem obliczyć ze wzoru:
pH = –logKa + log[CH3COO–][CH3COOH]
Wartość pH buforu prawie nie zależy od jego stężenia i nieznacznie się zmienia podczas dodawania niewielkich ilości mocnych kwasów lub mocnych zasad.
28.1. (0–1)
Zaznacz wzory dwóch związków chemicznych, których roztwory po zmieszaniu w odpowiednim stosunku pozwolą uzyskać roztwór buforowy.
28.2. (0–2)
Zmieszano 100 cm3 roztworu octanu sodu o stężeniu 0,875 mol∙dm−3 i 400 cm3 roztworu kwasu octowego o stężeniu 0,125 mol∙dm−3. Uzyskano 500 cm3 roztworu w temperaturze 298 K.
Oblicz pH uzyskanego roztworu buforowego.
Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 27. (2 pkt)
W praktyce analitycznej stosuje się roztwory zawierające mieszaninę dwóch kwasów lub zasad. Jeżeli roztwór zawiera mieszaninę dwóch słabych kwasów jednoprotonowych, można przyjąć z pewnym przybliżeniem, że stężenie jonów hydroniowych w tym roztworze jest równe:
[H3O+] = KaI ⋅ cI + KaII ⋅ cII
gdzie:
KaI i KaII – stałe dysocjacji kwasów
cI i cII – stężenia kwasów w otrzymanej mieszaninie.
W temperaturze T zmieszano 50,0 cm3 wodnego roztworu kwasu metanowego (mrówkowego) o stężeniu 0,10 mol · dm–3 z 50,0 cm3 wodnego roztworu kwasu etanowego (octowego) o stężeniu 0,10 mol · dm–3. W temperaturze T stała dysocjacji kwasu metanowego jest równa 1,77 · 10–4, a stała dysocjacji kwasu etanowego wynosi 1,75 · 10–5.
Oblicz pH otrzymanego roztworu. W obliczeniach przyjmij, że objętość powstałego roztworu jest sumą objętości roztworów wyjściowych. Wynik końcowy zaokrąglij do pierwszego miejsca po przecinku.
Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 26. (2 pkt)
Przygotowano wodne roztwory pięciu substancji chemicznych o podanych niżej wzorach. Wszystkie roztwory miały takie samo stężenie molowe 0,1 mol·dm–3.
26.1. (0–1)
Uszereguj związki o podanych wzorach zgodnie ze wzrastającym stężeniem jonów OH− ich wodnych roztworów. Napisz wzory tych związków w odpowiedniej kolejności.
26.2. (0–1)
Napisz wzory tych związków, których wodne roztwory po dodaniu do nich wodnego roztworu oranżu metylowego zabarwią się na czerwono.