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 2018, Poziom podstawowy (Formuła 2007)Zadanie 18. (1 pkt)

Stężenia roztworów Podaj/wymień

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.

Skorzystaj z informacji wprowadzającej i uzupełnij poniższe zdania wzorami substancji, tak aby powstały informacje prawdziwe.

  1. W miarę podwyższania temperatury zmniejsza się rozpuszczalność .
  2. Po porównaniu wartości rozpuszczalności dwóch soli można stwierdzić, że w mniejszym stopniu zależy od temperatury rozpuszczalność .
  3. W 150 g wody o temperaturze 40°C można maksymalnie rozpuścić 95,85 g .

Matura Maj 2018, Poziom podstawowy (Formuła 2007)Zadanie 13. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Stężenia roztworów Oblicz

Przeprowadzono doświadczenie zgodnie z poniższym rysunkiem.

Podczas doświadczenia w kolbie przebiegła reakcja chemiczna zilustrowana równaniem

Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

W kolbie umieszczono próbkę magnezu o masie 2,4 grama i stopniowo dodawano kwas solny. Stwierdzono, że magnez przereagował całkowicie po dodaniu 100 cm3 roztworu HCl o stężeniu cm. Przebiegła reakcja opisana powyższym równaniem.

Oblicz stężenie molowe użytego do reakcji kwasu solnego.

Matura Maj 2018, Poziom podstawowy (Formuła 2007)Zadanie 11. (1 pkt)

Roztwory i reakcje w roztworach wodnych - ogólne Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Napisz równanie reakcji

Masa molowa pewnej soli jednego z metali 1. grupy układu okresowego pierwiastków jest równa 150 g ⋅ mol−1. Sporządzono wodny roztwór tej soli i wykonano doświadczenie zgodnie z poniższym schematem

Po zakończeniu reakcji do otrzymanego roztworu dodano kleik skrobiowy i zaobserwowano pojawienie się granatowego zabarwienia.

Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji zachodzącej w roztworze podczas przeprowadzonego doświadczenia.

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 36. (4 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Aminokwasy Napisz równanie reakcji Zaprojektuj doświadczenie Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Zaprojektuj doświadczenie, którego przebieg pozwoli wykazać, że glicyna (kwas aminoetanowy) jest związkiem amfoterycznym.

36.1. (1 pkt)

Z poniżej zaproponowanych odczynników i wskaźników wybierz te, których użycie potwierdzi amfoteryczne właściwości glicyny. Uzupełnij schemat doświadczenia – wpisz nazwy odczynników i wskaźników wybranych z podanej poniżej listy.

  • wodny roztwór chlorku sodu
  • alkoholowy roztwór fenoloftaleiny
  • wodny roztwór wodorowęglanu sodu
  • wodny roztwór wodorotlenku potasu
  • wodny roztwór chlorowodoru
  • wodny roztwór oranżu metylowego

Schemat doświadczenia:

36.2. (1 pkt)

Opisz zmiany potwierdzające amfoteryczne właściwości glicyny. Wypełnij poniższą tabelę.

Barwa zawartości probówki
przed dodaniem roztworu glicyny po dodaniu roztworu glicyny
Probówka I
Probówka II

36.3. (2 pkt)

Stosując wzór jonu obojnaczego glicyny, napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących po wprowadzeniu wodnego roztworu tego aminokwasu do probówek I i II.

Probówka I:

Probówka II:

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 29. (2 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Napisz równanie reakcji

W poniższej tabeli podane są wartości stałej dysocjacji wybranych związków w temperaturze T.

Nazwa związku organicznego Ka
fenol (benzenol) 1,3 ⋅ 10−10
kwas benzoesowy (kwas benzenokarboksylowy) 6,5 ⋅10−5
kwas węglowy 4,5 ⋅ 10−7

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2001
oraz L. Pajdowski, Chemia ogólna, Warszawa 1982.

W dwóch nieoznakowanych probówkach znajdują się oddzielnie wodne roztwory kwasu benzoesowego i fenolu.

29.1. (1 pkt)

Wyjaśnij, dlaczego możliwe jest odróżnienie wodnego roztworu kwasu benzoesowego od wodnego roztworu fenolu przy użyciu stałego Na2CO3.

29.2. (1 pkt)

Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji, która jest podstawą eksperymentu.

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 19. (2 pkt)

Roztwory i reakcje w roztworach wodnych - ogólne Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Zaprojektuj doświadczenie, którego przebieg pozwoli na potwierdzenie, że wodny roztwór siarczanu(IV) sodu wprowadzono do probówki I, a wodny roztwór azotanu(V) sodu – do probówki II.

19.1. (0–1)

Uzupełnij schemat doświadczenia: podkreśl nazwę odczynnika, który – po dodaniu do niego roztworów opisanych związków i wymieszaniu zawartości probówek – umożliwi zaobserwowanie różnic w przebiegu doświadczenia z udziałem siarczanu(IV) sodu i azotanu(V) sodu.

19.2. (0–1)

Opisz zmiany możliwe do zaobserwowania w czasie doświadczenia (lub zaznacz brak zmian), pozwalające na potwierdzenie, że do probówki I wprowadzono roztwór siarczanu(IV) sodu, a do probówki II – roztwór azotanu(V) sodu.

Probówka I:

Probówka II:

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 18. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Stężenia roztworów Oblicz

W jednej z przemysłowych metod otrzymywania kwasu siarkowego(VI) jako substrat pierwszego etapu stosuje się piryt (FeS2) – powszechnie występujący minerał.

FeS2 → SO2 → SO3 → H2SO4

W wyniku opisanego procesu – do którego na pierwszym etapie wykorzystano 100 gramów pirytu niezawierającego zanieczyszczeń – otrzymano wodny roztwór kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 96% masowych. Sumaryczna wydajność procesu była równa 85%.

Oblicz masę wodnego roztworu kwasu siarkowego(VI) uzyskanego w opisanym procesie.

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 15. (1 pkt)

Roztwory i reakcje w roztworach wodnych - ogólne Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Wodorotlenek niklu(II) strąca się jako zielonkawy osad z wodnego roztworu soli niklu(II) pod działaniem wodnego roztworu wodorotlenku sodu. Wodorotlenek niklu(II) nie rozpuszcza się w nadmiarze zasady, ale reaguje z kwasami. Pod wpływem utleniaczy ten wodorotlenek przechodzi w czarnobrunatny wodorotlenek niklu(III).

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

Do probówki zawierającej zielony roztwór chlorku niklu(II) dodano wodny roztwór wodorotlenku sodu, a następnie – bezbarwny wodny roztwór chloranu(I) sodu – zgodnie ze schematem:

Opisz wygląd zawartości probówki na początku doświadczenia oraz po reakcji I i po reakcji II. Uwzględnij rodzaj mieszaniny (roztwór, zawiesina) oraz jej barwę.

Zawartość probówki
przed doświadczeniem
po reakcji I
po reakcji II
                                                                 

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 12. (2 pkt)

Roztwory i reakcje w roztworach wodnych - ogólne Napisz równanie reakcji Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

W trzech nieopisanych probówkach znajdują się wodne roztwory następujących soli: BaCl2, NH4Cl oraz NaCl. W każdej probówce znajduje się roztwór tylko jednej soli.

12.1. (0–1)

Z poniższej listy wybierz dwa odczynniki, których zastosowanie pozwoli jednoznacznie określić zawartość każdej probówki.

NaOH (aq)     NaNO3 (aq)     AgNO3 (aq)     HCl (aq)     Na2SO4 (aq)

Wypełnij poniższą tabelę – wpisz wzory wybranych odczynników oraz opisz zmiany możliwe do zaobserwowania (lub zaznacz brak zmian), zachodzące po dodaniu wybranych odczynników do probówek z wodnymi roztworami soli.

Wzór
odczynnika
Opis zmian
probówka z BaCl2 (aq) probówka z NH4Cl (aq) probówka z NaCl (aq)
1.
2.

12.2. (0–1)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która pozwoliła na jednoznaczne określenie zawartości probówki zawierającej wodny roztwór NH4Cl.

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 10. (2 pkt)

pH Oblicz

Do 10 cm3 kwasu solnego o pH = 1 dodano 20 cm3 wodnego roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,2 mol ⋅ dm−3. Przebiegła wtedy reakcja opisana równaniem

NaOH + HCl → NaCl + H2O

Oblicz pH otrzymanego roztworu. W obliczeniach przyjmij, że objętość powstałego roztworu jest sumą objętości roztworów wyjściowych.

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 9. (3 pkt)

Roztwory i reakcje w roztworach wodnych - ogólne Napisz równanie reakcji Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Produktem spalania sodu w tlenie jest nadtlenek tego metalu o wzorze Na2O2 (reakcja 1.). Do wody z dodatkiem kilku kropli fenoloftaleiny wprowadzono nadtlenek sodu. Przebiegła gwałtowna reakcja, w wyniku której powstał m.in. nadtlenek wodoru, a roztwór zabarwił się na malinowo (reakcja 2.). Następnie do otrzymanej mieszaniny dodano wodny roztwór kwasu siarkowego(VI), czego skutkiem stało się odbarwienie roztworu (reakcja 3.). Otrzymany roztwór ogrzano, co doprowadziło do wydzielenia bezbarwnego i bezwonnego gazu, który podtrzymuje palenie (reakcja 4.).

Napisz w formie cząsteczkowej równania czterech opisanych przemian.

Równanie reakcji 1.:

Równanie reakcji 2.:

Równanie reakcji 3.:

Równanie reakcji 4.:

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

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Dane są wzory sześciu cząsteczek i jonów:

NH3     SO2     HCO3     CO2–3     HSO3     NH+4

Spośród wymienionych powyżej wzorów wybierz i wpisz do tabeli wzory tych drobin, które zgodnie z teorią Brønsteda stanowią sprzężone pary kwas–zasada.

Wzór kwasu Wzór zasady
Sprzężona para I
Sprzężona para II

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 17. (1 pkt)

pH Napisz równanie reakcji

Wartości pH wody oraz wodnych roztworów kwasów i wodorotlenków mogą ulegać znacznym zmianom podczas dodawania do nich mocnych kwasów lub zasad. Istnieją jednak roztwory, których pH zmienia się nieznacznie po dodaniu mocnego kwasu lub zasady na skutek reakcji składników roztworu z jonami wodorowymi lub jonami wodorotlenkowymi. Nazywamy je buforami pH. Buforowe właściwości mają roztwory zawierające sprzężoną parę kwas–zasada Brønsteda w podobnych stężeniach, np.: słaby kwas i jego sól z mocną zasadą, słabą zasadę i jej sól z mocnym kwasem, słaby kwas wieloprotonowy i jego wodorosól lub mieszaninę wodorosoli.

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

Jednym z buforów odpowiedzialnych za utrzymanie równowagi kwasowo-zasadowej krwi jest bufor fosforanowy, który można otrzymać przez rozpuszczenie dwóch wodorosoli kwasu ortofosforowego(V) w wodzie.

Napisz w formie jonowej skróconej dwa równania reakcji ilustrujące działanie opisanego buforu fosforanowego. Przyjmij, że substraty reagują w stosunku molowym 1 : 1.

 + H3O+ ⇄  + 

  + OH ⇄  + 

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 16. (1 pkt)

pH Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Wartości pH wody oraz wodnych roztworów kwasów i wodorotlenków mogą ulegać znacznym zmianom podczas dodawania do nich mocnych kwasów lub zasad. Istnieją jednak roztwory, których pH zmienia się nieznacznie po dodaniu mocnego kwasu lub zasady na skutek reakcji składników roztworu z jonami wodorowymi lub jonami wodorotlenkowymi. Nazywamy je buforami pH. Buforowe właściwości mają roztwory zawierające sprzężoną parę kwas–zasada Brønsteda w podobnych stężeniach, np.: słaby kwas i jego sól z mocną zasadą, słabą zasadę i jej sól z mocnym kwasem, słaby kwas wieloprotonowy i jego wodorosól lub mieszaninę wodorosoli.

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

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

1. W buforze octanowym sprzężoną parę kwas–zasada stanowią obecne w nim cząsteczki kwasu octowego i aniony octanowe. P F
2. Dodanie mocnego kwasu do buforu octanowego tylko nieznacznie wpłynie na zmianę pH tego roztworu, ponieważ jony wodorowe pochodzące od mocnego kwasu zostaną związane w wyniku reakcji opisanej równaniem:
CH3COO + H3O+ ⇄ CH3COOH + H2O
P F
3. Działanie buforu pH polega na tym, że po dodaniu mocnego kwasu zasada Brønsteda reaguje z jonami wodorowymi, a po dodaniu mocnej zasady kwas Brønsteda reaguje z jonami wodorotlenkowymi. P F

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 13. (1 pkt)

Miareczkowanie Narysuj/zapisz wzór

Do wodnego roztworu kwasu etanowego (octowego) o określonej objętości, ale o nieznanym stężeniu, dodawano kroplami wodny roztwór wodorotlenku sodu o znanym stężeniu i za pomocą pehametru mierzono pH mieszaniny reakcyjnej. W ten sposób przeprowadzono tzw. miareczkowanie pehametryczne, które jest jedną z metod analizy ilościowej. W czasie doświadczenia zachodziła reakcja opisana równaniem:

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

Zestaw użyty w tym doświadczeniu przedstawiono na poniższym schemacie, a otrzymane wyniki miareczkowania umieszczono na wykresie.

Po dodaniu takiej objętości roztworu wodorotlenku sodu, w jakiej znajdowała się liczba moli NaOH równa liczbie moli CH3COOH w roztworze wziętym do analizy, w układzie został osiągnięty punkt równoważnikowy. Ustalono, że w opisanym doświadczeniu pH w punkcie równoważnikowym było równe 9.

Podaj wzór jonu, którego stężenie jest największe w roztworze otrzymanym po dodaniu 18 cm3 wodnego roztworu wodorotlenku sodu do analizowanego roztworu kwasu etanowego.

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 12. (1 pkt)

Miareczkowanie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Do wodnego roztworu kwasu etanowego (octowego) o określonej objętości, ale o nieznanym stężeniu, dodawano kroplami wodny roztwór wodorotlenku sodu o znanym stężeniu i za pomocą pehametru mierzono pH mieszaniny reakcyjnej. W ten sposób przeprowadzono tzw. miareczkowanie pehametryczne, które jest jedną z metod analizy ilościowej. W czasie doświadczenia zachodziła reakcja opisana równaniem:

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

Zestaw użyty w tym doświadczeniu przedstawiono na poniższym schemacie, a otrzymane wyniki miareczkowania umieszczono na wykresie.

Po dodaniu takiej objętości roztworu wodorotlenku sodu, w jakiej znajdowała się liczba moli NaOH równa liczbie moli CH3COOH w roztworze wziętym do analizy, w układzie został osiągnięty punkt równoważnikowy. Ustalono, że w opisanym doświadczeniu pH w punkcie równoważnikowym było równe 9.

Uzupełnij poniższe zdanie – wybierz i podkreśl jedno określenie spośród podanych w nawiasie. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do procesu zachodzącego w roztworze.

W opisanym doświadczeniu odczyn roztworu w punkcie równoważnikowym jest (kwasowy / obojętny / zasadowy).

Uzasadnienie:

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 11. (1 pkt)

Miareczkowanie Podaj/wymień

Do wodnego roztworu kwasu etanowego (octowego) o określonej objętości, ale o nieznanym stężeniu, dodawano kroplami wodny roztwór wodorotlenku sodu o znanym stężeniu i za pomocą pehametru mierzono pH mieszaniny reakcyjnej. W ten sposób przeprowadzono tzw. miareczkowanie pehametryczne, które jest jedną z metod analizy ilościowej. W czasie doświadczenia zachodziła reakcja opisana równaniem:

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

Zestaw użyty w tym doświadczeniu przedstawiono na poniższym schemacie, a otrzymane wyniki miareczkowania umieszczono na wykresie.

Po dodaniu takiej objętości roztworu wodorotlenku sodu, w jakiej znajdowała się liczba moli NaOH równa liczbie moli CH3COOH w roztworze wziętym do analizy, w układzie został osiągnięty punkt równoważnikowy. Ustalono, że w opisanym doświadczeniu pH w punkcie równoważnikowym było równe 9.

Podczas miareczkowania kwas–zasada zamiast pehametru można stosować wskaźniki pH. Muszą one być tak dobrane, aby zakres zmiany barwy wskaźnika przypadał w pobliżu punktu równoważnikowego miareczkowania.
Właściwości wybranych wskaźników oznaczonych numerami I, II, III i IV przedstawiono w poniższej tabeli.

Zakres pH zmiany barwy
wskaźnik I 3,2 – 4,4
wskaźnik II 3,0 – 5,0
wskaźnik III 8,2 – 10,0
wskaźnik IV 11,0 – 12,4

Na podstawie: L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna, Warszawa 2006

Spośród wskaźników podanych w tabeli i oznaczonych numerami I, II, III i IV wybierz i podaj numer tego wskaźnika, który powinien zostać użyty podczas opisanego miareczkowania roztworu kwasu etanowego.

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 10. (1 pkt)

pH Podaj/wymień

W temperaturze T przygotowano wodne roztwory pięciu elektrolitów o jednakowym stężeniu molowym równym 0,1 mol ⋅ dm−3 . Poniżej podano wzory tych elektrolitów.

KCl     HCl     NaNO2     NH4Cl     KOH

Uszereguj związki o podanych wzorach zgodnie z rosnącym pH ich wodnych roztworów. Napisz wzory tych związków w odpowiedniej kolejności.

najniższe pH
najwyższe pH

Strony