1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z chemii

Roztwory i reakcje w roztworach wodnych

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 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 14. (1 pkt)

pH Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Wskaźniki kwasowo-zasadowe to związki chemiczne, które przyjmują różne zabarwienia w roztworach o różnych odczynach. Barwa roztworu zależy od formy, w jakiej wskaźnik występuje w roztworze. Dla każdego wskaźnika można określić charakterystyczny zakres pH, w którym następuje zmiana zabarwienia wskaźnika. Poniżej scharakteryzowano trzy wskaźniki kwasowo-zasadowe.

Wskaźnik Zabarwienie wskaźnika w roztworze o pH Zakres pH zmiany barwy
oranż metylowy poniżej 3,1 czerwone powyżej 4,4 żółte 3,1 – 4,4
czerwień bromofenolowa poniżej 5,2 żółte powyżej 6,8 czerwone 5,2 – 6,8
fenoloftaleina poniżej 8,3 brak zabarwienia powyżej 10,0 malinowe 8,3 – 10,0
Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko: Chemia analityczna. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, Warszawa 2001.

Oceń, czy poniższe zdanie jest prawdziwe. Odpowiedź uzasadnij.

Oranż metylowy w roztworach o odczynie kwasowym barwi się na czerwono, w roztworach o odczynie obojętnym barwi się na pomarańczowo, a w roztworach o odczynie zasadowym – na żółto.

Zdanie jest .

Uzasadnienie:

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 12. (3 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Napisz równanie reakcji Zaprojektuj doświadczenie Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Zaprojektuj doświadczenie, które pozwoli na odróżnienie rozcieńczonych wodnych roztworów: roztworu KOH znajdującego się w probówce I od roztworu H2SO4 obecnego w probówce II.

12.1. (0-1)

Uzupełnij schemat doświadczenia – wpisz wzór odczynnika wybranego spośród następujących:

  • K2CrO4 (aq)
  • KNO3 (aq)
  • KMnO4 (aq)

12.2. (0-1)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zaszła podczas przeprowadzonego eksperymentu.

12.3. (0-1)

Napisz, jakie obserwacje potwierdzą, że w probówce I znajdował się wodny roztwór wodorotlenku potasu, a w probówce II – wodny roztwór kwasu siarkowego(VI). Wypełnij poniższą tabelę.

Barwa wodnego roztworu
wybranego odczynnika		 Barwa zawartości probówki po zmieszaniu roztworów
probówka I probówka II
     

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 11. (2 pkt)

Kinetyka i statyka chemiczna - ogólne Roztwory i reakcje w roztworach wodnych - ogólne Napisz równanie reakcji Podaj/wymień

W celu zbadania efektu cieplnego reakcji chemicznych przeprowadzono cztery doświadczenia oznaczone numerami I–IV. Mieszano po 100 cm3 wodnych roztworów substancji, wymienionych w odpowiednich wierszach tabeli, o stężeniu molowym 0,2 mol ⋅ dm−3 i o początkowej temperaturze równej 25°C. Następnie zmierzono temperaturę każdej z otrzymanych mieszanin.

Numer doświadczenia Substancja rozpuszczona w 1. roztworze Substancja rozpuszczona w 2. roztworze
I chlorek baru siarczan(VI) sodu
II kwas solny wodorotlenek potasu
III wodorotlenek baru kwas siarkowy(VI)
IV kwas azotowy(V) wodorotlenek sodu

Zaobserwowano, że w każdym doświadczeniu temperatura uzyskanych mieszanin była wyższa niż temperatura użytych roztworów i że przyrost temperatury ΔT w niektórych doświadczeniach był taki sam.

11.1. (0–1)

Napisz w formie jonowej równanie reakcji ilustrujące przemiany, które dokonały się podczas doświadczenia oznaczonego numerem III.

11.2. (0–1)

Napisz numery wszystkich doświadczeń, w których zaobserwowany wzrost temperatury ΔT był jednakowy.

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 9. (1 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Napisz równanie reakcji

Wodny roztwór chlorku amonu można otrzymać dwiema metodami (I i II) podanymi poniżej. W obu metodach substancjami wyjściowymi są: gazowy HCl, gazowy NH3 oraz woda.

Metoda I Metoda II
NH3 (g)
NH3 (aq)
HCl (g)
HCl (aq)
 NH3 (g) + HCl (g) → NH4Cl (s)
NH3 (aq) + HCl (aq) → NH4Cl (aq)
NH4Cl (s)
NH4Cl (aq)

Stosując definicje kwasu i zasady Brønsteda, napisz równanie reakcji, która potwierdza kwasowy odczyn wodnego roztworu chlorku amonu.

Substraty
kwas 1 + zasada 2
   
⇄
Produkty
zasada 1 + kwas 2
   

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 31. (2 pkt)

pH Oblicz

Przygotowano dwa wodne roztwory kwasu metanowego (mrówkowego) o temperaturze t = 20°C: roztwór pierwszy o pH = 1,9 i roztwór drugi o nieznanym pH. Stopień dysocjacji kwasu w roztworze pierwszym jest równy 1,33%, a w roztworze drugim wynosi 4,15%.

Na podstawie: Z. Dobkowska, K. Pazdro, Szkolny poradnik chemiczny, Warszawa 1990.

Oblicz pH roztworu, w którym stopień dysocjacji kwasu metanowego jest równy 4,15%. Wynik końcowy zaokrąglij do pierwszego miejsca po przecinku. Oceń, czy wyższa wartość stopnia dysocjacji kwasu w roztworze oznacza, że roztwór ten ma bardziej kwasowy odczyn.

Ocena:

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 21. (2 pkt)

Energetyka reakcji Roztwory i reakcje w roztworach wodnych - ogólne Napisz równanie reakcji Podaj/wymień

W celu zbadania efektu cieplnego reakcji chemicznych przeprowadzono cztery doświadczenia oznaczone numerami I–IV. Mieszano po 100 cm3 wodnych roztworów substancji, wymienionych w odpowiednich wierszach tabeli, o stężeniu molowym 0,2 mol ⋅ dm−3 i o początkowej temperaturze równej 25°C. Następnie zmierzono temperaturę każdej z otrzymanych mieszanin.

Numer doświadczenia Substancja rozpuszczona w 1. roztworze Substancja rozpuszczona w 2. roztworze
I chlorek baru siarczan(VI) sodu
II kwas solny wodorotlenek potasu
III wodorotlenek baru kwas siarkowy(VI)
IV kwas azotowy(V) wodorotlenek sodu

Zaobserwowano, że w każdym doświadczeniu temperatura uzyskanych mieszanin była wyższa niż temperatura użytych roztworów i że przyrost temperatury ΔT w niektórych doświadczeniach był taki sam.

21.1. (0–1)

Napisz w formie jonowej równanie reakcji ilustrujące przemiany, które dokonały się podczas doświadczenia oznaczonego numerem III.

21.2. (0–1)

Napisz numery wszystkich doświadczeń, w których zaobserwowany wzrost temperatury ΔT był jednakowy.

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 19. (1 pkt)

Rozpuszczalność substancji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Iloczyn rozpuszczalności Ks soli i wodorotlenków jest stałą równowagi dynamicznej, jaka ustala się między nasyconym roztworem substancji a jej osadem. W poniższej tabeli zestawiono wartości iloczynu rozpuszczalności trzech trudno rozpuszczalnych w wodzie soli srebra w temperaturze 298 K.

Wzór soli Wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności Wartość iloczynu rozpuszczalności
AgCl Ks(AgCl) = [Ag+] ⋅ [Cl−] 1,6 ⋅ 10−10
AgBr Ks(AgBr) = [Ag+] ⋅ [Br−] 7,7 ⋅ 10−13
AgI Ks(AgI) = [Ag+] ⋅ [ I−] 1,5 ⋅ 10−16

W probówce umieszczono 3 cm3 wodnego roztworu azotanu(V) srebra o stężeniu 0,1 mol ⋅ dm −3 . Następnie przygotowano trzy odczynniki:

  • wodny roztwór chlorku potasu o stężeniu 0,1 mol ⋅ dm−3
  • wodny roztwór bromku potasu o stężeniu 0,1 mol ⋅ dm−3
  • wodny roztwór jodku potasu o stężeniu 0,1 mol ⋅ dm−3 .

Wybierz odczynnik, którego dodanie do roztworu azotanu(V) srebra w ilości stechiometrycznej spowoduje, że stężenie jonów Ag+ w roztworze po reakcji będzie najmniejsze. Uzupełnij schemat doświadczenia – wpisz nazwę wybranego odczynnika. Uzasadnij swój wybór.

Uzasadnienie:

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 18. (1 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Napisz równanie reakcji

Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane poniższym schematem.

Powstanie malinowego zabarwienia roztworu zaobserwowano tylko w jednej probówce, a pH wodnego roztworu w probówce, w której nie uzyskano malinowego roztworu, było mniejsze od 7.

Z dwóch jonów: PO3−4 i H2PO−4, tylko jeden może pełnić zarówno funkcję zasady Brønsteda, jak i funkcję kwasu Brønsteda.

Wybierz ten jon. Uzupełnij podane poniżej zapisy, tak aby otrzymać dwa równania reakcji (w środowisku kwasowym i zasadowym) z udziałem wybranego jonu.

+ H3O+ → +

+ OH− → +

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 17. (1 pkt)

pH Napisz równanie reakcji

Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane poniższym schematem.

Powstanie malinowego zabarwienia roztworu zaobserwowano tylko w jednej probówce, a pH wodnego roztworu w probówce, w której nie uzyskano malinowego roztworu, było mniejsze od 7.

Napisz w formie jonowej równanie procesu decydującego o odczynie wodnego roztworu tej soli, po której wprowadzeniu do probówki z wodą i fenoloftaleiną nie uzyskano malinowego roztworu.

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 16. (4 pkt)

Roztwory i reakcje w roztworach wodnych - ogólne Właściwości roztworów i mieszanin Napisz równanie reakcji Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Podaj/wymień

W wyniku niektórych reakcji chemicznych powstają mieszaniny niejednorodne.

Zaprojektuj doświadczenie prowadzące do powstania niejednorodnej mieszaniny, w której skład wchodzi wodny roztwór kwasu siarkowego(VI).

16.1. (0–1)

Uzupełnij schemat doświadczenia. Wybierz i zaznacz po jednym wzorze odczynnika w zestawach I i II.

16.2. (0–1)

Opisz obserwowane zmiany zawartości probówki podczas przeprowadzonego doświadczenia przy założeniu, że reagentów użyto w ilościach stechiometrycznych (należy opisać wygląd zawartości probówki przed dodaniem odczynnika z zestawu I oraz po zajściu reakcji chemicznej).

Przed dodaniem odczynnika:
Po zajściu reakcji:

16.3. (0–1)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej podczas przeprowadzonego doświadczenia przy założeniu, że reagentów użyto w ilościach stechiometrycznych.

16.4. (0–1)

Podaj nazwę metody, którą należy zastosować w celu wyodrębnienia wodnego roztworu kwasu siarkowego(VI) z mieszaniny poreakcyjnej.

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 15. (1 pkt)

Miareczkowanie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Przeprowadzono doświadczenie, podczas którego do 10 cm3 wodnego roztworu wodorotlenku sodu dodawano kroplami wodny roztwór pewnego elektrolitu o stężeniu cm = 0,1 mol · dm–3, mierząc pH mieszaniny reakcyjnej. Przebieg doświadczenia zilustrowano schematem.

Opisane doświadczenie jest przykładem miareczkowania alkacymetrycznego (kwasowo-zasadowego), które polega na dodawaniu z biurety roztworu, nazywanego titrantem, do kolby z próbką, nazywaną analitem. W miareczkowaniu wykorzystuje się stechiometryczną zależność między substancjami obecnymi w analicie i titrancie.
Odczytana z wykresu wartość pH roztworu otrzymanego po zmieszaniu roztworów zawierających stechiometryczne ilości reagentów jest równa 7.

Aby roztwór przewodził prąd elektryczny, muszą być w tym roztworze obecne jony. Im większa jest ich ruchliwość, tym przewodnictwo jest większe. Dwa najbardziej ruchliwe jony to kationy wodorowe (H+) i aniony wodorotlenkowe (OH−). Ruchliwość innych jonów jest znacznie mniejsza.

Na podstawie: M. Sienko, R. Plane, Chemia, Warszawa 1996
oraz L. Pajdowski, Chemia ogólna, Warszawa 1982.

Gdy analizuje się ruchliwość jonów obecnych w roztworze w danym momencie opisanego miareczkowania, można przewidzieć, jak zmienia się jego przewodnictwo (inne czynniki można tu pominąć).

Zaznacz poprawne dokończenie zdania.

W miarę dodawania titranta do wodnego roztworu wodorotlenku sodu

  1. zarówno pH, jak i przewodnictwo roztworu rosną.
  2. pH roztworu rośnie, a przewodnictwo roztworu maleje.
  3. pH roztworu maleje, a przewodnictwo najpierw maleje, a potem rośnie.
  4. pH roztworu maleje, a przewodnictwo najpierw rośnie, a potem maleje.

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14. (1 pkt)

Miareczkowanie Podaj/wymień

Przeprowadzono doświadczenie, podczas którego do 10 cm3 wodnego roztworu wodorotlenku sodu dodawano kroplami wodny roztwór pewnego elektrolitu o stężeniu cm = 0,1 mol · dm–3, mierząc pH mieszaniny reakcyjnej. Przebieg doświadczenia zilustrowano schematem.

Opisane doświadczenie jest przykładem miareczkowania alkacymetrycznego (kwasowo-zasadowego), które polega na dodawaniu z biurety roztworu, nazywanego titrantem, do kolby z próbką, nazywaną analitem. W miareczkowaniu wykorzystuje się stechiometryczną zależność między substancjami obecnymi w analicie i titrancie.
Odczytana z wykresu wartość pH roztworu otrzymanego po zmieszaniu roztworów zawierających stechiometryczne ilości reagentów jest równa 7.

Na podstawie analizy wykresu określ, jaką barwę przyjąłby żółty uniwersalny papierek wskaźnikowy, gdyby podczas przeprowadzanego doświadczenia został on zanurzony w roztworze, do którego dodano: 5 cm3, 10 cm3 oraz 15 cm3 titranta.

Barwa wskaźnika po dodaniu 5 cm3 titranta:
Barwa wskaźnika po dodaniu 10 cm3 titranta:
Barwa wskaźnika po dodaniu 15 cm3 titranta:

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 13. (1 pkt)

Miareczkowanie Podaj/wymień

Przeprowadzono doświadczenie, podczas którego do 10 cm3 wodnego roztworu wodorotlenku sodu dodawano kroplami wodny roztwór pewnego elektrolitu o stężeniu cm = 0,1 mol · dm–3, mierząc pH mieszaniny reakcyjnej. Przebieg doświadczenia zilustrowano schematem.

Opisane doświadczenie jest przykładem miareczkowania alkacymetrycznego (kwasowo-zasadowego), które polega na dodawaniu z biurety roztworu, nazywanego titrantem, do kolby z próbką, nazywaną analitem. W miareczkowaniu wykorzystuje się stechiometryczną zależność między substancjami obecnymi w analicie i titrancie.
Odczytana z wykresu wartość pH roztworu otrzymanego po zmieszaniu roztworów zawierających stechiometryczne ilości reagentów jest równa 7.

Uzupełnij poniższe zdania. Podkreśl właściwy odczyn roztworu, a w miejsca kropek wpisz odpowiednie wzory związków.

Można stwierdzić, że otrzymany roztwór, który powstał po zmieszaniu roztworów zawierających stechiometryczne ilości reagentów, miał odczyn (kwasowy / obojętny / zasadowy) oraz że analitem był wodny roztwór . Informacje te pozwalają na jednoznaczny wybór spośród wodnych roztworów elektrolitów:

HCOOH (aq)
CH3COOH (aq)
HCl (aq)
NH3 (aq)
NaOH (aq)

związku, którego wodny roztwór pełnił podczas opisanego doświadczenia funkcję titranta. Związek ten ma wzór .

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 12. (1 pkt)

pH Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Zmiana barwy wskaźników pH następuje stopniowo, w pewnym zakresie pH. W tabeli podano zakres pH, w którym następuje zmiana barwy wybranych wskaźników kwasowo-zasadowych.

Wskaźnik Zakres pH zmiany barwy
oranż metylowy 3,1–4,4
czerwień bromofenolowa 5,2–6,8
fenoloftaleina 8,3–10,0
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.

Spośród wymienionych wskaźników: oranż metylowy, czerwień bromofenolowa i fenoloftaleina, wybierz i zaznacz nazwy wszystkich tych, które mogą być użyte w celu odróżnienia:

1. dwóch wodnych roztworów, z których jeden ma pH = 5, a drugi ma pH = 7

oranż metylowy
czerwień bromofenolowa
fenoloftaleina

2. kwasu solnego o stężeniu 0,01 mol⋅ dm−3 od wodnego roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,01 mol ⋅ dm−3.

oranż metylowy
czerwień bromofenolowa
fenoloftaleina

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 11. (2 pkt)

Stężenia roztworów Oblicz

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.

W temperaturze 20°C rozpuszczalność pentahydratu tiosiarczanu sodu wynosi 176 gramów w 100 gramach wody.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2003.

Oblicz, ile gramów wody należy dodać do 100 gramów nasyconego w temperaturze 20°C wodnego roztworu tiosiarczanu sodu, aby uzyskać roztwór o stężeniu 25% masowych. W obliczeniach zastosuj wartości masy molowej reagentów zaokrąglone do jedności. Wynik końcowy zaokrąglij do jedności.

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 9. (2 pkt)

Tlenki pH Zaprojektuj doświadczenie Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Aby potwierdzić zasadowy charakter tlenku baru, przeprowadzano reakcję tego tlenku z pewnym odczynnikiem w obecności wskaźnika pH, którym była czerwień bromofenolowa. Wskaźnik ten w roztworach o pH < 5,2 ma barwę żółtą, a w roztworach o pH > 6,8 przyjmuje barwę czerwoną. W roztworach o 5,2 < pH < 6,8 barwi się na kolor pośredni między żółtym a czerwonym (różne odcienie barwy pomarańczowej).
Do probówki wprowadzono wybrany odczynnik z dodatkiem czerwieni bromofenolowej, a następnie dodano nadmiar stałego tlenku baru, dokładnie mieszając jej zawartość. Zaobserwowano, że dodany tlenek baru roztworzył się całkowicie, a powstały w probówce klarowny roztwór zmienił zabarwienie.

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

9.1. (0–1)

Uzupełnij poniższy schemat wykonania doświadczenia. Wpisz wzór odczynnika wybranego spośród następujących:

HCl (aq)
H2SO4 (aq)
H3PO4 (aq)
NaOH (aq)

9.2. (0–1)

Napisz, jakie było zabarwienie zawartości probówki przed wprowadzeniem tlenku baru i po jego wprowadzeniu do roztworu znajdującego się w probówce.

Barwa zawartości probówki
przed wprowadzeniem BaO po wprowadzeniu BaO
   

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 8. (2 pkt)

Roztwory i reakcje w roztworach wodnych - ogólne Oblicz

Amoniak bardzo dobrze rozpuszcza się wodzie, a w powstałym roztworze zachodzi reakcja opisana równaniem:

NH3 + H2O ⇄ NH+4 + OH−

Oblicz, jaki procent wszystkich wprowadzonych do wody cząsteczek amoniaku ulega tej reakcji w wodnym roztworze amoniaku o stężeniu 0,1 mol · dm–3 w temperaturze 298 K. Przyjmij, że (w opisanych warunkach) reakcji ulega mniej niż 5% wprowadzonych do wody cząsteczek amoniaku.

Matura Maj 2017, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 25. (1 pkt)

Właściwości roztworów i mieszanin Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Stearyna jest zwyczajową nazwą tristearynianu gliceryny. W temperaturze 25°C stearyna jest nierozpuszczalnym w wodzie ciałem stałym.
Zmieszano 10 g rozdrobnionej stearyny z 250 cm3 zimnej wody.

Wybierz i podkreśl w każdym nawiasie poprawne uzupełnienie poniższych zdań.

  1. Mieszanina rozdrobnionej stearyny i zimnej wody jest (roztworem właściwym / zawiesiną).
  2. Składniki opisanej mieszaniny można rozdzielić metodą (krystalizacji / sączenia).
  3. Zestaw laboratoryjny, który należy zastosować w tej metodzie, powinien zawierać (lejek z sączkiem / palnik / chłodnicę).

Strony