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

 

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 23. (4 pkt)

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

Manganian(VII) potasu reaguje z kwasem szczawiowym (kwasem etanodiowym HOOC–COOH) w środowisku kwasowym według następującego schematu:

MnO4 + (COOH)2 + H+ → Mn2+ + CO2 + H2O

23.1. (0–2)

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

Równanie procesu redukcji:

Równanie procesu utleniania:

23.2. (0–1)

Dobierz i uzupełnij współczynniki stechiometryczne w poniższym schemacie.

...... MnO4 + ...... (COOH)2 + ...... H+ → ...... Mn2+ + ...... CO2 + ...... H2O

23.3. (0–1)

Napisz wzory drobin (cząsteczek lub jonów), które w opisanej przemianie pełnią funkcję utleniacza i reduktora.

Utleniacz:
Reduktor:

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

Elektrony w atomach, orbitale Stopnie utlenienia Podaj/wymień

Brom występuje w przyrodzie w postaci mieszaniny dwóch izotopów o masach atomowych równych 78,92 u i 80,92 u. Średnia masa atomowa bromu jest równa 79,90 u. Pierwiastek ten w reakcjach utleniania i redukcji może pełnić funkcję zarówno utleniacza, jak i reduktora. Tworzy związki chemiczne, w których występują różne rodzaje wiązań.

Uzupełnij poniższy tekst, wpisując w odpowiednie miejsca informacje dotyczące struktury elektronowej atomu bromu i jego stopni utlenienia.

  1. Atom bromu w stanie podstawowym ma konfigurację elektronową , a w powłoce walencyjnej tego atomu znajduje się elektronów. Brom należy do bloku konfiguracyjnego układu okresowego.
  2. Minimalny stopień utlenienia, jaki przyjmuje brom w związkach chemicznych, jest równy , a maksymalny wynosi .

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 18. (4 pkt)

Bilans elektronowy Napisz równanie reakcji

Do wykrywania tlenku siarki(IV) w powietrzu w warunkach laboratoryjnych jako odczynnik można zastosować chloran(V) potasu. W płuczce z roztworem odczynnika pochłonięty z powietrza tlenek siarki(IV) ulega reakcji opisanej poniższym schematem.

SO2 + ClO3 + H2O → SO2−4 + Cl + H+

Powstające jony SO2−4 wykrywa się za pomocą roztworu chlorku baru.

18.1. (0-2)

Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równanie reakcji utleniania i równanie reakcji redukcji zachodzących podczas tego procesu. Uwzględnij, że w reakcji bierze udział woda.

Równanie reakcji utleniania:

Równanie reakcji redukcji:

18.2. (0-1)

Uzupełnij współczynniki stechiometryczne w poniższym schemacie.

.......... SO2 + .......... ClO3 + .......... H2O → .......... SO2−4 + .......... Cl + .......... H+

18.3. (0-1)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji wykrywania jonów SO2−4 za pomocą roztworu chlorku baru.

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 2. (1 pkt)

Stopnie utlenienia Podaj/wymień

Poniżej przedstawiono konfigurację elektronową atomów w stanie podstawowym czterech pierwiastków (I–IV).

I
II
III
IV
1s22s22p63s23p64s23d104p3
1s22s22p63s23p64s13d5
1s22s22p63s23p64s1
1s22s22p63s23p64s23d10

Podaj maksymalny stopień utlenienia, jaki może przyjmować pierwiastek II w związkach chemicznych, oraz określ charakter chemiczny tlenku, w którym pierwiastek II występuje na najwyższym stopniu utlenienia.

Maksymalny stopień utlenienia:

Charakter chemiczny tlenku:

Matura Maj 2016, Poziom podstawowy (Formuła 2007)Zadanie 21. (4 pkt)

Stopnie utlenienia Bilans elektronowy Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Po wprowadzeniu rtęci do stężonego gorącego roztworu kwasu siarkowego(VI) zachodzi reakcja opisana poniższym schematem:

Hg + H2SO4 (stężony) ogrzewanie HgSO4 + SO2↑ + H2O

21.1. (0-1)

Uzupełnij schemat – wpisz stopnie utlenienia rtęci i siarki.

21.2. (0-1)

W puste pola wpisz liczbę elektronów pobranych (poprzedzoną znakiem „+”) oraz liczbę elektronów oddanych (poprzedzoną znakiem „−”).

21.3. (0-1)

Uzupełnij współczynniki stechiometryczne w podanym schemacie reakcji.

Hg + H2SO4 (stężony) ogrzewanie HgSO4 + SO2↑ + H2O

21.4. (0-1)

Uzupełnij poniższe zdanie – podkreśl właściwe określenie w każdym nawiasie.

W opisanej reakcji rtęć jest (reduktorem / utleniaczem), ulega więc (redukcji / utlenieniu).

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 19. (2 pkt)

Bilans elektronowy Napisz równanie reakcji

Do zakwaszonego wodnego roztworu manganianu(VII) potasu dodano wodny roztwór nadtlenku wodoru. Zaobserwowano, że początkowo fioletowy roztwór uległ odbarwieniu, a zawartość probówki zaczęła się pienić.

Napisz w formie jonowej skróconej z uwzględnieniem pobranych lub oddanych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równania procesów redukcji i utleniania, zachodzących w czasie opisanej reakcji. Uwzględnij, że reakcja przebiega w środowisku kwasowym.

Równanie procesu redukcji:

Równanie procesu utleniania:

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 37. (1 pkt)

Bilans elektronowy Napisz równanie reakcji

Kwas askorbinowy ulega przemianie w kwas dehydroaskorbinowy zgodnie z poniższym schematem. Odszczepienie jednego protonu od cząsteczki witaminy C prowadzi do powstania anionu askorbinianowego (reakcja 1.). W wyniku oddania przez anion askorbinianowy elektronu i drugiego protonu powstaje rodnik askorbylowy (reakcja 2.). Wskutek utraty elektronu przez rodnik askorbylowy tworzy się kwas dehydroaskorbinowy (reakcja 3.).

Na podstawie: J. Szymańska-Pasternak, A. Janicka, J. Bober, Witamina C jako oręż w walce z rakiem, „Onkologia w praktyce klinicznej”, 2011/1.

Poniżej przedstawiono schemat reakcji utleniania witaminy C tlenem z powietrza. Reakcja ta jest katalizowana przez enzym o nazwie oksydaza askorbinianowa.

Napisz równanie procesu utleniania (uzupełnij schemat) i równanie procesu redukcji zachodzących podczas opisanej przemiany. Oba równania przedstaw w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo- -elektronowy).

Równanie procesu utleniania:

Równanie procesu redukcji:

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 36. (1 pkt)

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

Kwas askorbinowy ulega przemianie w kwas dehydroaskorbinowy zgodnie z poniższym schematem. Odszczepienie jednego protonu od cząsteczki witaminy C prowadzi do powstania anionu askorbinianowego (reakcja 1.). W wyniku oddania przez anion askorbinianowy elektronu i drugiego protonu powstaje rodnik askorbylowy (reakcja 2.). Wskutek utraty elektronu przez rodnik askorbylowy tworzy się kwas dehydroaskorbinowy (reakcja 3.).

Na podstawie: J. Szymańska-Pasternak, A. Janicka, J. Bober, Witamina C jako oręż w walce z rakiem, „Onkologia w praktyce klinicznej”, 2011/1.

Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

1. Anion askorbinianowy – w zależności od warunków reakcji – może przyłączać albo oddawać proton. P F
2. Rodnik askorbylowy jest reaktywny chemicznie, ponieważ występuje w nim jeden niesparowany elektron. P F
3. Kwas dehydroaskorbinowy jest produktem redukcji rodnika askorbylowego. P F

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 34. (1 pkt)

Stopnie utlenienia Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

W cząsteczce kwasu askorbinowego (witaminy C) występują dwa enolowe atomy węgla, czyli atomy węgla o hybrydyzacji sp2 z przyłączonymi grupami hydroksylowymi. Cząsteczka tego związku zawiera ponadto dwa asymetryczne atomy węgla – o hybrydyzacji sp3 z przyłączonymi czterema różnymi podstawnikami. Poniżej przedstawiono wzór witaminy C, w którym małymi literami oznaczono poszczególne atomy węgla.

Określ formalne stopnie utlenienia atomów węgla oznaczonych w podanym wzorze kwasu askorbinowego literami a, b i f. Uzupełnij poniższą tabelę.

atom węgla a b f
stopień utlenienia węgla                     

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 10. (2 pkt)

Bilans elektronowy Napisz równanie reakcji

Jednym z tlenowych kwasów siarki jest kwas trioksotiosiarkowy (nazwa zwyczajowa: kwas tiosiarkowy) o wzorze H2S2O3. Anion S2O2−3 (tiosiarczanowy) ma strukturę analogiczną do struktury jonu siarczanowego(VI), z tą różnicą, że zamiast jednego atomu tlenu zawiera atom siarki. Centralnemu atomowi siarki w jonie S2O2−3 odpowiada stopień utlenienia (VI), a skrajnemu – stopień utlenienia (–II). Kwas tiosiarkowy jest substancją nietrwałą, trwałe są natomiast sole tego kwasu – tiosiarczany. Spośród tych soli największe znaczenie ma tiosiarczan sodu – zwykle występujący jako pentahydrat o wzorze Na2S2O3 · 5H2O. Znajduje on zastosowanie w przemyśle włókienniczym jako substancja służąca do usuwania resztek chloru używanego do bielenia tkanin. Podczas zachodzącej reakcji chlor utlenia jony S2O2−3 do jonów siarczanowych(VI). W przemianie tej udział bierze również woda.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.

10.1. (0–1)

Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równanie reakcji redukcji i równanie reakcji utleniania zachodzących podczas procesu usuwania resztek chloru użytego do bielenia tkanin za pomocą jonów tiosiarczanowych. Uwzględnij, że w przemianie bierze udział woda.

Równanie reakcji redukcji:

Równanie reakcji utleniania:

10.2. (0–1)

Napisz w formie jonowej skróconej sumaryczne równanie opisanej reakcji usuwania chloru.

Matura Maj 2017, Poziom podstawowy (Formuła 2007)Zadanie 16. (4 pkt)

Stopnie utlenienia Bilans elektronowy Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Siarczek baru można otrzymać przez ogrzewanie siarczanu(VI) baru z węglem w podwyższonej temperaturze. Ta reakcja zachodzi zgodnie ze schematem:

BaSO4 + C
ogrzewanie
BaS + CO

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

16.1. (1 pkt)

Uzupełnij schemat – wpisz stopnie utlenienia siarki i węgla.

16.2. (1 pkt)

W odpowiednie pola wpisz liczbę elektronów pobranych (poprzedzoną znakiem „+”) oraz liczbę elektronów oddanych (poprzedzoną znakiem „−”).

16.3. (1 pkt)

Uzupełnij współczynniki stechiometryczne w schemacie reakcji.

BaSO4 + C
ogrzewanie
BaS + CO

16.4. (1 pkt)

Wybierz i podkreśl w każdym nawiasie poprawne uzupełnienie poniższych zdań.

W opisanej reakcji węgiel jest (reduktorem / utleniaczem), gdyż ulega (redukcji / utlenieniu). Stopień utlenienia tlenu (się zmniejsza / się zwiększa / nie ulega zmianie).

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 14. (3 pkt)

Bilans elektronowy Polisacharydy Napisz równanie reakcji Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Reakcja jonów jodkowych z jonami azotanowymi(III) w środowisku kwasowym przebiega według schematu:

NO2 + I + H+ → I2 + NO + H2O

14.1. (1 pkt)

Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równanie procesu redukcji i równanie procesu utleniania zachodzących podczas tej przemiany. Uwzględnij fakt, że ta reakcja zachodzi w środowisku kwasowym.

Równanie procesu redukcji:

Równanie procesu utleniania:

14.2. (1 pkt)

Uzupełnij schemat reakcji jonów jodkowych z jonami azotanowymi(III) w środowisku kwasowym – wpisz współczynniki stechiometryczne.

NO2 + I + H+ I2 + NO + H2O

14.3. (1 pkt)

Do probówki wprowadzono bezbarwny klarowny roztwór azotanu(III) sodu, który zakwaszono rozcieńczonym roztworem kwasu siarkowego(VI), a następnie dodano do niego kroplami bezbarwny roztwór jodku potasu o stężeniu 2% masowych oraz roztwór skrobi o stężeniu 1% masowych.

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

Uzupełnij tabelę – wpisz barwy zawartości probówki przed reakcją i po reakcji, jakie można było zaobserwować w czasie opisanego doświadczenia.

Barwa zawartości probówki
przed reakcją po reakcji
                                                                 

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 1. (3 pkt)

Elektrony w atomach, orbitale Układ okresowy pierwiastków Stopnie utlenienia Narysuj/zapisz wzór Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Dwa pierwiastki oznaczone literami X i Z leżą w czwartym okresie układu okresowego pierwiastków. Ponadto wiadomo, że w stanie podstawowym:

  • atom pierwiastka X ma na ostatniej powłoce sześć elektronów;
  • atom pierwiastka Z ma łącznie na ostatniej powłoce i na podpowłoce 3d sześć elektronów.

1.1. (0–1)

Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz symbole pierwiastków X i Z, dane dotyczące ich położenia w układzie okresowym oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należy każdy z pierwiastków.

Symbol pierwiastka Numer grupy Symbol bloku
pierwiastek X
pierwiastek Z

1.2. (0–1)

Wybierz pierwiastek (X albo Z), którego atomy w stanie podstawowym mają większą liczbę elektronów niesparowanych. Uzupełnij poniższy zapis, tak aby przedstawiał on konfigurację elektronową atomu w stanie podstawowym wybranego pierwiastka. Zastosuj schematy klatkowe, podaj numery powłok i symbole podpowłok.

1.3. (0–1)

Napisz wzór sumaryczny wodorku pierwiastka X oraz wzór sumaryczny tlenku pierwiastka Z, w którym ten pierwiastek przyjmuje maksymalny stopień utlenienia.

Wzór sumaryczny wodorku pierwiastka X:

Wzór sumaryczny tlenku pierwiastka Z:

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 31. (1 pkt)

Bilans elektronowy Podaj/wymień

Kwas adypinowy jest ważnym surowcem w produkcji tworzyw sztucznych. Na skalę techniczną otrzymuje się go przez utlenianie mieszaniny cykloheksanonu oraz cykloheksanolu. Poniżej przedstawiono równania tych przemian.

Przemiana I

Przemiana II

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

Podaj liczbę moli elektronów oddawanych przez 1 mol cykloheksanonu i 1 mol cykloheksanolu podczas opisanych przemian.

Przemiana I:
Przemiana II:

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 30. (2 pkt)

Hybrydyzacja orbitali i kształt cząsteczek Stopnie utlenienia Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Poniżej przedstawiono wzory: cykloheksanonu, cykloheksanolu i kwasu adypinowego. Literami a, b i c oznaczono wybrane atomy węgla.

Określ formalne stopnie utlenienia oraz typ hybrydyzacji (sp, sp2, sp3) atomów węgla oznaczonych w podanych wzorach literami a, b i c. Uzupełnij tabelę.

Atom węgla w cykloheksanonie w cykloheksanolu w kwasie adypinowym
a b c
Stopień utlenienia
Typ hybrydyzacji

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 27. (3 pkt)

Miareczkowanie Bilans elektronowy Napisz równanie reakcji Oblicz

Oznaczanie zawartości fenolu w ściekach przemysłowych możne przebiegać w kilku etapach opisanych poniżej.
Etap I: Otrzymywanie bromu.
Etap II: Bromowanie fenolu.
Etap III: Wydzielanie jodu.
Etap IV: Miareczkowanie jodu.

27.1. (0–1)

Podczas etapu I (oznaczania zawartości fenolu) zachodzi reakcja jonów bromkowych z jonami bromianowymi(V) – BrO3 – w roztworze o odczynie kwasowym. Produktami tej przemiany są brom i woda.

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

Równanie reakcji redukcji:

Równanie reakcji utleniania:

27.2. (0–2)

Gdy do zakwaszonego roztworu fenolu zawierającego nadmiar jonów bromkowych wprowadzi się bromian(V) potasu w nadmiarze w stosunku do fenolu, to wytworzony brom (w ilości równoważnej do bromianu(V) potasu) reaguje z fenolem zgodnie z równaniem (etap II):

+ 3Br2
+ 3H+ + 3Br

Następnie do powstałej mieszaniny dodaje się jodek potasu. Brom, który nie został zużyty w reakcji bromowania, powoduje wydzielenie równoważnej ilości jodu (etap III):

2I + Br2 → 2Br + I2

Podczas kolejnego etapu (etapu IV) jod miareczkuje się wodnym roztworem tiosiarczanu sodu (Na2S2O3), co można zilustrować równaniem:

2S2O2−3 + I2 → S4O2−6 + 2I

Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna – Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, Warszawa 2012.

Oblicz stężenie molowe fenolu w próbce ścieków o objętości 100,0 cm3, jeżeli wiadomo, że w etapie I oznaczania zawartości fenolu powstało 0,256 grama bromu oraz że podczas etapu IV oznaczania tego związku na zmiareczkowanie jodu zużyto 14,00 cm3 roztworu tiosiarczanu sodu o stężeniu 0,100 mol · dm–3.

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 1. (3 pkt)

Elektrony w atomach, orbitale Układ okresowy pierwiastków Stopnie utlenienia Narysuj/zapisz wzór Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Dwa pierwiastki oznaczone literami X i Z leżą w czwartym okresie układu okresowego pierwiastków. Ponadto wiadomo, że w stanie podstawowym:

  • atom pierwiastka X ma na ostatniej powłoce sześć elektronów;
  • atom pierwiastka Z ma łącznie na ostatniej powłoce i na podpowłoce 3d sześć elektronów.

1.1. (0–1)

Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz symbole pierwiastków X i Z, dane dotyczące ich położenia w układzie okresowym oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należy każdy z pierwiastków.

Symbol pierwiastka Numer grupy Symbol bloku
pierwiastek X
pierwiastek Z

1.2. (0–1)

Wybierz pierwiastek (X albo Z), którego atomy w stanie podstawowym mają większą liczbę elektronów niesparowanych. Uzupełnij poniższy zapis, tak aby przedstawiał on konfigurację elektronową atomu w stanie podstawowym wybranego pierwiastka. Zastosuj schematy klatkowe, podaj numery powłok i symbole podpowłok.

1.3. (0–1)

Napisz wzór sumaryczny wodorku pierwiastka X oraz wzór sumaryczny tlenku pierwiastka Z, w którym ten pierwiastek przyjmuje maksymalny stopień utlenienia.

Wzór sumaryczny wodorku pierwiastka X:

Wzór sumaryczny tlenku pierwiastka Z:

Matura Maj 2018, Poziom podstawowy (Formuła 2007)Zadanie 20. (4 pkt)

Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Stopnie utlenienia Bilans elektronowy Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Gorący, stężony kwas siarkowy(VI) reaguje z niektórymi niemetalami. Jego reakcja z węglem przebiega zgodnie z poniższym schematem

20.1. (1 pkt)

Uzupełnij schemat – wpisz stopnie utlenienia węgla i siarki.

20.2. (1 pkt)

W puste pola wpisz liczbę elektronów pobranych (poprzedzoną znakiem „+”) oraz liczbę elektronów oddanych (poprzedzoną znakiem „−”).

20.3. (1 pkt)

Uzupełnij współczynniki stechiometryczne w podanym schemacie reakcji.

20.4. (1 pkt)

Uzupełnij poniższe zdanie – podkreśl właściwe określenie w każdym nawiasie.

W opisanej reakcji kwas siarkowy(VI) ulega (redukcji / utlenianiu) do tlenku siarki(IV), przez co powoduje (redukcję / utlenianie) węgla do tlenku węgla(IV).

Matura Maj 2018, Poziom podstawowy (Formuła 2007)Zadanie 5. (1 pkt)

Stopnie utlenienia Podaj/wymień

Sód to aktywny metal, który w związkach chemicznych przyjmuje stopień utlenienia I. Spalany w powietrzu tworzy nadtlenek o wzorze Na2O2 (reakcja 1.). W reakcji nadtlenku sodu z tlenkiem węgla(IV) powstają węglan sodu oraz bezbarwny i bezwonny gaz podtrzymujący palenie (reakcja 2.).

Napisz, jakie stopnie utlenienia przyjmują sód i tlen w nadtlenku sodu (Na2O2).

Stopień utlenienia sodu:
Stopień utlenienia tlenu:

Strony