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 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).

Matura Maj 2017, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 6. (3 pkt)

Rodzaje wiązań i ich właściwości Stężenia roztworów Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Oblicz

W poniższej tabeli zestawiono wybrane właściwości dwóch substancji oznaczonych numerami I i II:

Właściwość Substancja I Substancja II
masa molowa 42 g ⋅ mol−1 46 g ⋅ mol−1
temperatura topnienia pod ciśnieniem 1013 hPa 610°C – 114°C
temperatura wrzenia pod ciśnieniem 1013 hPa 1360°C 78°C
rozpuszczalność w wodzie w temperaturze 20°C 84 g w 100 g H2O nieograniczona
przewodnictwo elektryczności przez wodny roztwór przewodzi nie przewodzi

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 1997.

6.1. (1 pkt)

Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1. Substancja I jest związkiem jonowym, a substancja II – związkiem kowalencyjnym. P F
2. Substancja I jest – w temperaturze 20°C – lepiej rozpuszczalna w wodzie niż substancja II. P F
3. Obie substancje ulegają dysocjacji jonowej pod wpływem wody. P F

6.2. (2 pkt)

Oblicz stężenie procentowe (w procentach masowych) nasyconego wodnego roztworu substancji I w temperaturze 20°C.

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 13. (1 pkt)

pH Podaj/wymień

W temperaturze T przygotowano wodne roztwory sześciu elektrolitów: NaBr, NH4NO3, HCl, HCOOH, NaClO, NaClO4 o jednakowym stężeniu molowym równym 0,1 mol ⋅ dm−3.

Porównaj pH tych roztworów. Uzupełnij zdania wyrażeniami wybranymi spośród podanych poniżej.

wyższe niż
równe
niższe niż

pH wodnego roztworu NaBr jest pH wodnego roztworu NH4NO3.
pH wodnego roztworu HCl jest pH wodnego roztworu HCOOH.
pH wodnego roztworu NaClO jest pH wodnego roztworu NaClO4.

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 12. (1 pkt)

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

W temperaturze 25°C do zlewki z wodą destylowaną wsypano krystaliczny siarczan(VI) wapnia. Zawartość zlewki dokładnie wymieszano, następnie odstawiono. Stwierdzono, że na dnie zlewki pozostał nierozpuszczony siarczan(VI) wapnia – co przedstawiono na poniższym rysunku.

Wybierz i podkreśl w każdym nawiasie poprawne uzupełnienie poniższych zdań.

Ciekła zawartość zlewki to (woda / roztwór rzeczywisty / koloid). Aby oddzielić ciekłą zawartość zlewki od stałego siarczanu(VI) wapnia, można zastosować dekantację, w której wykorzystuje się różnicę (gęstości / wielkości cząstek) składników układu, lub filtrację – dzięki różnicy (gęstości / wielkości cząstek) składników układu.

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 38. (2 pkt)

Miareczkowanie Aminokwasy Napisz równanie reakcji

Do zakwaszonego roztworu alaniny dodawano kroplami wodny roztwór wodorotlenku sodu i mierzono pH mieszaniny reakcyjnej. Na poniższym wykresie zilustrowano zależność pH mieszaniny od objętości dodanego roztworu wodorotlenku sodu (w jednostkach umownych).

Aminokwasy istnieją głównie w formie jonów. W roztworach o niskim pH cząsteczka aminokwasu jest protonowana. W roztworach o wysokim pH aminokwas traci proton. Istnieje także pH, przy którym aminokwas występuje jako jon obojnaczy.

Na podstawie: J. McMurry, Chemia organiczna, Warszawa 2005.

Podczas opisanego miareczkowania przebiegły reakcje chemiczne zilustrowane schematem:

forma protonowana alaniny
forma alaniny w punkcie A
deprotonowana forma alaniny

Napisz równania reakcji oznaczonych na schemacie numerami 1 i 2. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) form alaniny.

Równanie reakcji 1:

Równanie reakcji 2:

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 36. (3 pkt)

pH Identyfikacja związków organicznych Napisz równanie reakcji Narysuj/zapisz wzór Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

W trzech probówkach (I, II i III) znajdowały się wodne roztwory:

mocznika (CO(NH2)2),
chlorku amonu (NH4Cl)
i acetamidu (CH3CONH2)

W celu ich identyfikacji przeprowadzono dwie serie doświadczeń.
W pierwszej serii doświadczeń do każdej probówki zanurzono żółty uniwersalny papierek wskaźnikowy. Zmianę barwy wskaźnika zaobserwowano tylko w probówce III.
W drugiej serii doświadczeń do probówek I i II dodano wodny roztwór wodorotlenku sodu i ogrzano zawartości obu naczyń. U wylotu obu probówek wyczuwalny był ten sam charakterystyczny zapach. Następnie do probówek I i II dodano wodny roztwór azotanu(V) baru. Pojawienie się białego osadu zaobserwowano tylko w probówce I.

36.1. (0–1)

Podaj nazwy związków, które zidentyfikowano podczas przeprowadzonych doświadczeń.

Probówka I:
Probówka II:
Probówka III:

36.2. (0–1)

Określ odczyn roztworu znajdującego się w probówce III i napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, które potwierdzi wskazany odczyn.

Odczyn roztworu:
Równanie reakcji:

36.3. (0–1)

Napisz wzór substancji, której charakterystyczny zapach był wyczuwalny u wylotu probówek I i II, oraz napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, w wyniku której w probówce I powstał biały osad.

Wzór substancji:
Równanie reakcji:

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) – BrO−3 – 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 14. (1 pkt)

pH Podaj/wymień

W temperaturze T przygotowano wodne roztwory sześciu elektrolitów: NaBr, NH4NO3, HCl, HCOOH, NaClO, NaClO4 o jednakowym stężeniu molowym równym 0,1 mol · dm–3.

Porównaj pH tych roztworów. Uzupełnij zdania wyrażeniami wybranymi spośród podanych poniżej.

wyższe niż
równe
niższe niż

pH wodnego roztworu NaBr jest pH wodnego roztworu NH4NO3.
pH wodnego roztworu HCl jest pH wodnego roztworu HCOOH.
pH wodnego roztworu NaClO jest pH wodnego roztworu NaClO4 .

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 13. (1 pkt)

Dysocjacja Napisz równanie reakcji

Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na schemacie:

Podczas przeprowadzonego doświadczenia zaobserwowano, że zawartość probówki I przybrała zabarwienie malinowe, a zawartość probówki II – czerwone.

Uzupełnij poniższe zapisy, tak aby otrzymać w formie jonowej skróconej równania procesów zachodzących w probówkach I oraz II i decydujących o odczynie wodnych roztworów soli.

Probówka I

+ H2O ⇄ +

Probówka II

+ H2O ⇄ +

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 12. (2 pkt)

Dysocjacja Oblicz

Węglany w roztworach wodnych ulegają hydrolizie anionowej, która polega na dysocjacji zasadowej anionu, zgodnie z równaniem:

CO2−3 + H2O ⇄ HCO−3 + OH−

Drugi etap hydrolizy polegający na reakcji jonu HCO-3 z wodą zachodzi w tak małym stopniu, że nie ma wpływu na pH roztworu.

W temperaturze 25°C wodny roztwór węglanu potasu o stężeniu 0,51 mol ⋅ dm−3 ma pH równe 12,0.

Oblicz stałą dysocjacji zasadowej (stałą równowagi reakcji hydrolizy) anionu węglanowego. Uwzględnij fakt, że w wyrażeniu na stałą dysocjacji zasadowej anionu węglanowego pomija się stężenie wody.

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 11. (1 pkt)

Dysocjacja Podaj/wymień

Węglany w roztworach wodnych ulegają hydrolizie anionowej, która polega na dysocjacji zasadowej anionu, zgodnie z równaniem:

CO2−3 + H2O ⇄ HCO−3 + OH−

Drugi etap hydrolizy polegający na reakcji jonu HCO−3 z wodą zachodzi w tak małym stopniu, że nie ma wpływu na pH roztworu.

Oceń, czy podwyższenie pH roztworu, w którym przebiegła reakcja zilustrowana powyższym równaniem, poskutkuje zmniejszeniem, czy – zwiększeniem stężenia anionów węglanowych CO2−3 .

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 10. (1 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Narysuj/zapisz wzór

Węglany w roztworach wodnych ulegają hydrolizie anionowej, która polega na dysocjacji zasadowej anionu, zgodnie z równaniem:

CO2−3 + H2O ⇄ HCO−3 + OH−

Drugi etap hydrolizy polegający na reakcji jonu HCO-3 z wodą zachodzi w tak małym stopniu, że nie ma wpływu na pH roztworu.

Dla przemiany zilustrowanej powyższym równaniem napisz wzory kwasów i zasad tworzących w tej reakcji sprzężone pary. Uzupełnij poniższą tabelę.

Kwas Zasada
Sprzężona para 1.                                
Sprzężona para 2.

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 4. (1 pkt)

Dysocjacja Podaj/wymień

Zależność między mocą kwasu Brønsteda a mocą zasady sprzężonej z tym kwasem opisuje równanie:

Ka · Kb = Kw

gdzie: Ka – stała dysocjacji kwasu, Kb – stała dysocjacji sprzężonej zasady, a Kw – iloczyn jonowy wody.

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

Dane są kwasy karboksylowe o wzorach:

I CH3COOH
II CH3CH2COOH
III C6H5COOH

Uzupełnij poniższe zdania. Wpisz w wyznaczone miejsca odpowiednie wzory i podkreśl właściwe określenie spośród wymienionych w nawiasie.

Spośród związków oznaczonych numerami I, II i III najmocniejszym kwasem jest . Spośród zasad sprzężonych z kwasami I, II i III najsłabszą zasadą jest . W sprzężonej parze kwas–zasada im słabszy jest kwas, tym (mocniejsza / słabsza) jest sprzężona z nim zasada.

Matura Maj 2018, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 19. (3 pkt)

Stężenia roztworów Rozpuszczalność substancji Podaj/wymień Oblicz

W poniższej tabeli przedstawiono wartości rozpuszczalności trzech związków chemicznych w wodzie w różnych temperaturach.

Rozpuszczalność, g/100 g H2O
0°C 20°C 40°C 60°C 80°C 100°C
Ca(OH)2 0,185 0,165 0,141 0,116 0,094 0,077
KNO3 13,30 31,60 63,90 110,0 169,0 246,0
NaCl 35,70 36,00 36,60 37,30 38,40 39,80

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2013.

W zlewce zmieszano chlorek sodu z wodą w stosunku masowym msoli : mwody = 1 : 5. Otrzymano roztwór o temperaturze 20°C.

19.1. (1 pkt)

Określ, jaki roztwór otrzymano – nasycony czy nienasycony.

19.2. (2 pkt)

Oblicz w procentach masowych stężenie otrzymanego roztworu.

Strony