1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z chemii

Reakcje utleniania i redukcji

Oto lista zadań maturalnych z danego działu chemii. Aby skorzystać z dodatkowych opcji lub wybrać zadania z pozostałych działów kliknij poniżej.

Przejdź do wyszukiwarki zadań

 

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 77. (2 pkt)

Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Oblicz

Poniżej podano schematy dwóch reakcji utleniania i redukcji.

I   MnO−4 + S2− + H+ → Mn2+ S + H2O

II   I− + SO2−4 + H+ → I2 + H2S + H2O

a)Uzupełnij tabelę, wpisując wzory jonów pełniących funkcję utleniacza i wzory jonów pełniących funkcję reduktora w reakcjach zilustrowanych podanymi schematami.
Reakcja I Reakcja II
utleniacz reduktor utleniacz reduktor
 
b)Oblicz stosunek molowy reduktora do utleniacza w reakcji II.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 76. (2 pkt)

Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Stopnie utlenienia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Poniżej przedstawiono równania czterech reakcji utleniania i redukcji.
I   CaH2 + 2H2O → Ca(OH)2 + 2H2
II   2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
III   3H2 + N2 → 2NH3
IV   Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2012, s. 552–553.
a)Spośród reakcji zilustrowanych powyższymi równaniami wybierz te, w których wyniku formalny stopień utlenienia wodoru zwiększa się. Napisz numery, którymi oznaczono równania tych reakcji.
b)Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl jedno określenie spośród podanych w każdym nawiasie tak, aby zdania były prawdziwe.
  1. Substancją pełniącą funkcję reduktora w reakcji I jest (CaH2 / H2O), a substancją pełniącą funkcję utleniacza w reakcji II jest (Na / H2O).
  2. Jeden mol azotu N2 w reakcji III (pobiera/oddaje) liczbę moli elektronów równą (trzy/sześć).
  3. W reakcji IV jeden mol cynku oddaje (1 mol / 2 mole / 4 mole) elektronów, ulega więc procesowi (redukcji/utlenienia).
  4. W reakcji IV atom cynku oddaje elektrony walencyjne należące do podpowłoki (4s / 3d).

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 75. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Oblicz

Do probówki z wodnym roztworem dichromianu(VI) potasu dodano wodny roztwór kwasu siarkowego(VI) i wodny roztwór siarczanu(IV) potasu. Doświadczenie zilustrowano rysunkiem:

Reakcja przebiegła zgodnie ze schematem:

Cr2O2−7 + SO2−3 + H+ → Cr3+ + SO2−4 + H2O

Oblicz, ile centymetrów sześciennych roztworu dichromianu(VI) potasu o stężeniu 0,5 mol · dm–3 znajdowało się w probówce, jeżeli zawarty w nim dichromian(VI) potasu utlenił siarczan(IV) potasu obecny w 4 cm3 dodanego roztworu o stężeniu 0,4 mol · dm–3. Stosunek molowy reduktora do utleniacza w opisanej reakcji wynosi 3 : 1.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 74. (2 pkt)

Bilans elektronowy Napisz równanie reakcji

Do probówki z wodnym roztworem dichromianu(VI) potasu dodano wodny roztwór kwasu siarkowego(VI) i wodny roztwór siarczanu(IV) potasu. Doświadczenie zilustrowano rysunkiem:

Reakcja przebiegła zgodnie ze schematem:

Cr2O2−7 + SO2−3 + H+ → Cr3+ + SO2−4 + H2O

a)Napisz w formie jonowej, z uwzględnieniem oddanych lub pobranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równania procesów utleniania i redukcji oraz uzupełnij współczynniki stechiometryczne w schemacie równania reakcji w formie jonowej.
b)Napisz równanie opisanej reakcji w formie cząsteczkowej.

Matura Marzec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 19. (3 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Oblicz

Zawartość jonów dichromianowych(VI) w wodnym roztworze można określić dzięki zastosowaniu metody pośredniej. W pierwszym etapie dodaje się roztwór jodku potasu i kwas siarkowy(VI). Zachodzi wtedy reakcja opisana równaniem:

Cr2O2–7 + 6I− +14H+ → 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O

W drugim etapie do otrzymanej mieszaniny dodaje się roztwór tiosiarczanu sodu i wtedy jony S2O2−3 reagują z jodem:

I2 + 2S2O2−3 → 2 I− + S4O2–6

Na podstawie: D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, Podstawy chemii analitycznej, Warszawa 2007.

19.1. (0–1)

Rozstrzygnij, czy jony dichromianowe(VI) w etapie pierwszym oraz jod w etapie drugim pełnią taką samą funkcję (utleniacza albo reduktora). Odpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

19.2. (0–2)

Aby określić zawartość jonów dichromianowych(VI) w próbce, przeprowadzono opisane reakcje. W reakcji z jodem wzięło udział 20,4 cm3 wodnego roztworu tiosiarczanu sodu o stężeniu 0,10 mol∙dm3 .

Oblicz, ile gramów dichromianu(VI) potasu zawierała badana próbka. Przyjmij, że opisane przemiany przebiegły z wydajnością równą 100% oraz że masa molowa dichromianu(VI) potasu MK2Cr2O7 = 294 g⋅ mol−1.

Matura Marzec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 18. (2 pkt)

Tlenki Bilans elektronowy Napisz równanie reakcji

Tlenek manganu(IV) w reakcjach utleniania-redukcji może pełnić funkcję reduktora lub utleniacza.

Tlenek manganu(IV) reaguje z tlenem w środowisku zasadowym. W reakcji powstają sole manganu(VI).

Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równania procesów redukcji i utleniania zachodzących podczas reakcji tlenku manganu(IV) z tlenem w środowisku zasadowym (NaOH). Napisz w formie cząsteczkowej sumaryczne równanie zachodzącej reakcji.

Równanie procesu redukcji:

Równanie procesu utlenienia:

Sumaryczne równanie reakcji:

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 31. (2 pkt)

Bilans elektronowy Aldehydy Napisz równanie reakcji

Reakcja utleniania propanalu odczynnikiem Tollensa przebiega zgodnie ze schematem:

CH3CH2CHO + Ag(NH3)+2 + OH− → CH3CH2COO− + Ag + NH3 + H2O

Na podstawie: J.T. Morrison, R.N. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 2008.

Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równania procesów redukcji i utleniania zachodzących podczas opisanej reakcji. Uwzględnij fakt, że reakcja zachodzi w środowisku zasadowym. Następnie uzupełnij schemat, tak aby otrzymać sumaryczne równanie w formie jonowej skróconej opisanej reakcji utleniania propanalu.

Równanie procesu redukcji:

Równanie procesu utleniania:

CH3CH2CHO + Ag(NH3)+2 + OH− → CH3CH2COO− + Ag + NH3 + H2O

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14. (3 pkt)

pH Bilans elektronowy Napisz równanie reakcji Podaj/wymień

Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na schemacie.

W obu probówkach wytrącił się brunatny osad.

14.1. (0–1)

Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równania procesu redukcji i procesu utleniania zachodzących w probówce I podczas opisanego doświadczenia. Uwzględnij fakt, że jednym z substratów obu procesów jest woda.

Równanie procesu redukcji:

Równanie procesu utleniania:

14.2. (0–2)

Oceń, jaki jest odczyn roztworu po zakończeniu reakcji w probówce I, oraz podaj nazwę anionu zawierającego siarkę, który powstał w wyniku reakcji chemicznej przebiegającej w probówce II.

Odczyn roztworu po reakcji w probówce I:
Nazwa anionu zawierającego siarkę:

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 33. (2 pkt)

Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Węglowodory - ogólne Napisz równanie reakcji Narysuj/zapisz wzór

Ubichinon Q10 (koenzym Q10) jest niezbędnym elementem łańcucha oddechowego. Zapobiega produkcji rodników, oksydacyjnym modyfikacjom białek, lipidów oraz DNA i pełni wiele innych funkcji w organizmie. Poniżej przedstawiono wzór opisujący strukturę cząsteczki ubichinonu Q10.

Utlenianie i redukcja zachodzą w organizmie w ciągłym cyklu. Cząsteczka ubichinonu przyjmuje dwa elektrony i redukuje się do ubichinolu – związku aromatycznego, który jest pochodną fenolu. Ten proces jest odwracalny, gdyż ubichinol łatwo ulega ponownemu utlenieniu do ubichinonu. Utlenianie ubichinolu zachodzi w środowisku o odczynie obojętnym.

33.1. (0–1)

Uzupełnij schemat procesu utleniania ubichinolu do ubichinonu w środowisku obojętnym – wpisz w wykropkowane miejsca wybrane wzory i symbole.

H3O+     H2O     OH−     e−

ubichinol + 2 → ubichinon + 2 + 2

33.2. (0–1)

Uzupełnij poniższy rysunek, tak aby przedstawiał wzór cząsteczki ubichinolu.

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 26. (2 pkt)

Bilans elektronowy Napisz równanie reakcji

Cykloheksanol reaguje z manganianem(VII) potasu w środowisku kwasowym zgodnie z poniższym schematem.

Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równania reakcji redukcji i utleniania zachodzących w czasie opisanej przemiany. Uwzględnij, że reakcja przebiega w środowisku kwasowym. Dobierz współczynniki stechiometryczne w poniższym schemacie.

Równanie reakcji redukcji:

Równanie reakcji utleniania:

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 30. (1 pkt)

Stopnie utlenienia Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Serotonina, nazywana hormonem szczęścia, powstaje z aminokwasu białkowego – tryptofanu. W pierwszym etapie przedstawionego poniżej ciągu przemian tryptofan ulega reakcji substytucji, w wyniku czego powstaje hydroksylowa pochodna, która następnie przekształca się w serotoninę. W kolejnych przemianach z serotoniny powstaje melatonina.

ciąg przemian tryptofanu

Uzupełnij tabelę. Wpisz formalny stopień utlenienia atomu węgla oznaczonego literą a we wzorze cząsteczki tryptofanu oraz atomu węgla oznaczonego literą b we wzorze jego hydroksylowej pochodnej. Napisz, jaką funkcję (utleniacza albo reduktora) pełni tryptofan w pierwszym etapie przedstawionego ciągu przemian.

Stopień utlenienia atomu węgla a w tryptofanie Stopień utlenienia atomu węgla b w 5-hydroksytryptofanie Funkcja tryptofanu
     

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 28. (1 pkt)

Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Napisz równanie reakcji

Benzen łatwo ulega reakcji nitrowania, której produkt może być substratem dalszych przemian. Przykładowo: w środowisku kwasowym nitrobenzen reaguje z chlorkiem tytanu(III) zgodnie z poniższym schematem:

reakcja nitrobenzenu z chlorkiem tytanu(III)

Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, Warszawa 1998.

Napisz w formie jonowej, z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równania reakcji redukcji i utleniania zachodzących podczas opisanego procesu.

Równanie reakcji redukcji:

 

Równanie reakcji utleniania:

 

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 11. (1 pkt)

Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Narysuj/zapisz wzór Napisz równanie reakcji

Przemysłowa produkcja kwasu azotowego(V) jest procesem kilkuetapowym. Pierwszym etapem jest katalityczne utlenienie amoniaku tlenem z powietrza do tlenku azotu(II). W drugim etapie otrzymany tlenek azotu(II) utlenia się do tlenku azotu(IV). Ta reakcja przebiega zgodnie z poniższym równaniem:

2NO (g) + O2 (g) 2NO2 (g)

Powstały tlenek azotu(IV) jest następnie wprowadzany do wody, w wyniku czego powstaje roztwór kwasu azotowego(V) o stężeniu w zakresie 50%–60% (w procentach masowych).

Na podstawie: K. Schmidt-Szałowski, M. Szafran, E. Bobryk, J. Sentek, Technologia chemiczna. Przemysł nieorganiczny, Warszawa 2013.

Napisz równanie opisanej reakcji tlenku azotu(IV) z wodą, której produktami są kwas azotowy(V) i tlenek azotu(II). Napisz wzór reduktora i wzór utleniacza.

Równanie reakcji:

Wzór reduktora:
Wzór utleniacza:

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 1. (4 pkt)

Elektrony w atomach, orbitale Układ okresowy pierwiastków Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Narysuj/zapisz wzór Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

O dwóch pierwiastkach umownie oznaczonych literami X i Z wiadomo, że:

  • oba przyjmują w związkach chemicznych taki sam maksymalny stopień utlenienia
  • konfiguracja elektronowa atomu pierwiastka X w stanie wzbudzonym, który powstał w wyniku przeniesienia jednego z elektronów sparowanych na podpowłokę wyższą energetycznie i nieobsadzoną, może zostać przedstawiona w postaci zapisu:
konfiguracja elektronowa atomu pierwiastka X
  • w stanie podstawowym atom pierwiastka Z ma łącznie na ostatniej powłoce i na podpowłoce 3d pięć elektronów.

1.1. (0–2)

Wpisz do tabeli symbol pierwiastka X i symbol pierwiastka Z, numer grupy oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do których należy każdy z pierwiastków.

Symbol pierwiastka Numer grupy Symbol bloku konfiguracyjnego
pierwiastek X
pierwiastek Z

1.2. (0–1)

Napisz wzór sumaryczny wodorku pierwiastka X oraz maksymalny stopień utlenienia, jaki przyjmują pierwiastki X i Z w związkach chemicznych.

Wzór sumaryczny wodorku pierwiastka X:

Maksymalny stopień utlenienia, jaki przyjmują pierwiastki X i Z w związkach chemicznych:

1.3. (0–1)

Przedstaw pełną konfigurację elektronową jonu Z2+ w stanie podstawowym. Zastosuj zapis z uwzględnieniem podpowłok.

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 29. (1 pkt)

Stopnie utlenienia Aldehydy Narysuj/zapisz wzór Podaj/wymień

Aldehydy, w których cząsteczkach nie ma atomów wodoru w położeniu α (atomy wodoru przy atomie węgla związanym z grupą aldehydową), reagują z mocnymi zasadami zgodnie ze schematem:

2RCHO + NaOH → RCOONa + RCH2OH

Podczas tego procesu, zwanego reakcją Cannizzaro, następuje jednoczesne przejście aldehydu w produkty o niższym oraz o wyższym stopniu utlenienia węgla (dysproporcjonowanie lub dysmutacja).

Na podstawie: K.-H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007.

Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) lub uproszczony aldehydu, z którego w wyniku reakcji Cannizzaro otrzymano benzenokarboksylan sodu (benzoesan sodu) i fenylometanol (alkohol benzylowy), oraz podaj formalne stopnie utlenienia atomów węgla, które uczestniczą w procesie utleniania i redukcji (przed reakcją i po reakcji).
Wzór aldehydu
                                 
 
 
Stopień utlenienia atomu węgla
w aldehydzie w benzoesanie sodu w alkoholu benzylowym
     

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 27. (2 pkt)

Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Węglowodory - ogólne Napisz równanie reakcji Narysuj/zapisz wzór

Ubichinon Q10 (koenzym Q10) jest niezbędnym elementem łańcucha oddechowego. Zapobiega produkcji rodników, oksydacyjnym modyfikacjom białek, lipidów oraz DNA i pełni wiele innych funkcji w organizmie. Poniżej przedstawiono wzór opisujący strukturę cząsteczki ubichinonu Q10.

Utlenianie i redukcja zachodzą w organizmie w ciągłym cyklu. Cząsteczka ubichinonu przyjmuje dwa elektrony i redukuje się do ubichinolu – związku aromatycznego, który jest pochodną fenolu. Ten proces jest odwracalny, gdyż ubichinol łatwo ulega ponownemu utlenieniu do ubichinonu. Utlenianie ubichinolu zachodzi w środowisku o odczynie obojętnym.

27.1. (0–1)

Uzupełnij schemat procesu utleniania ubichinolu do ubichinonu w środowisku obojętnym – wpisz w wykropkowane miejsca wybrane wzory i symbole.

H3O+     H2O     OH−     e−

ubichinol + 2 → ubichinon + 2 + 2

27.2. (0–1)

Uzupełnij poniższy rysunek, tak aby przedstawiał wzór cząsteczki ubichinolu.

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 24. (2 pkt)

Bilans elektronowy Napisz równanie reakcji

Cykloheksanol reaguje z manganianem(VII) potasu w środowisku kwasowym zgodnie z poniższym schematem.

Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równania reakcji redukcji i utleniania zachodzących w czasie opisanej przemiany. Uwzględnij, że reakcja przebiega w środowisku kwasowym. Dobierz współczynniki stechiometryczne w poniższym schemacie.

Równanie reakcji redukcji:

Równanie reakcji utleniania:

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 15. (3 pkt)

Metale Bilans elektronowy Napisz równanie reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Ołów praktycznie nie roztwarza się w rozcieńczonym kwasie jodowodorowym ani w rozcieńczonym kwasie bromowodorowym. Metal ten roztwarza się natomiast całkowicie w rozcieńczonym kwasie azotowym(V), a także w kwasie octowym. W reakcji ołowiu z rozcieńczonym kwasem azotowym(V) powstają azotan(V) ołowiu(II), tlenek azotu(II) oraz woda. W reakcji tego metalu z kwasem octowym wydziela się wodór i powstaje kompleks ołowiu(II) o wzorze [Pb(CH3COO)4]2− .

Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, Warszawa 2001.

15.1. (0–1)

Na podstawie informacji wprowadzającej, szeregu elektrochemicznego metali oraz tabeli rozpuszczalności soli i wodorotlenków wybierz poprawne wyjaśnienie zachowania ołowiu wobec rozcieńczonego kwasu jodowodorowego i kwasu bromowodorowego. Zaznacz P przy poprawnym wyjaśnieniu.
1. Ołów praktycznie nie roztwarza się w rozcieńczonym kwasie jodowodorowym ani w rozcieńczonym kwasie bromowodorowym, ponieważ nie wypiera on wodoru z kwasów. P
2. Ołów praktycznie nie roztwarza się w rozcieńczonym kwasie jodowodorowym ani w rozcieńczonym kwasie bromowodorowym, ponieważ w tych roztworach powierzchnia ołowiu pokrywa się pasywną warstwą trudno rozpuszczalnej soli. P
3. Ołów praktycznie nie roztwarza się w rozcieńczonym kwasie jodowodorowym ani w rozcieńczonym kwasie bromowodorowym, ponieważ te kwasy są słabe i beztlenowe. P

15.2. (0–2)

Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy):

  • równanie procesu redukcji zachodzącego podczas reakcji ołowiu z rozcieńczonym kwasem azotowym(V).
  • równanie procesu utleniania w reakcji ołowiu z kwasem octowym. Uwzględnij powstawanie jonu kompleksowego tego metalu.

Matura Maj 2014, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 8. (2 pkt)

Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Napisz równanie reakcji Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Cyna nie ulega działaniu słabych kwasów i zasad, dzięki czemu jest stosowana do pokrywania blachy stalowej w celu jej ochrony przed korozją. Z blachy tej wykonuje się puszki na konserwy. Aby odzyskać cynę z odpadów, działa się na nią chlorem i przekształca w chlorek cyny(IV). Mocne kwasy i zasady atakują cynę energicznie. W reakcji ze stężonym kwasem solnym cyna tworzy chlorek cyny(II), który jest solą dobrze rozpuszczalną w wodzie.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

Szereg aktywności metali tworzą metale i wodór ułożone według ich podatności na utlenianie, czyli według zdolności tworzenia jonów naładowanych dodatnio. Kaidy pierwiastek jest reduktorem kationów wszystkich pierwiastków położonych po jego prawej stronie w tym szeregu. Poniżej przedstawiono fragment szeregu aktywności metali.

Zn/Zn2+     Sn/Sn2+     H2/H+     Cu/Cu2+

Na podstawie: K.-H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007.

a)Wskaż metal (cynk Zn albo miedź Cu), z którego wykonaną blaszkę należy zanurzyć w wodnym roztworze chlorku cyny(II), aby wydzieliła się cyna metaliczna. Uzupełnij schemat doświadczenia, wpisując symbol wybranego metalu.
b)Napisz w formie jonowej równanie reakcji chemicznej, która zachodzi w czasie doświadczenia.

Strony