Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na rysunku.
Po wprowadzeniu substancji do probówek i dokładnym wymieszaniu ich zawartości
stwierdzono, że w probówkach znajdowały się klarowne roztwory.
6.1. (1 pkt)
Podaj numery wszystkich probówek, w których po wprowadzeniu substancji do wody
z dodatkiem fenoloftaleiny nie nastąpiła zmiana barwy ich zawartości.
6.2. (1 pkt)
Uzupełnij tabelę. Podaj numery wszystkich probówek, w których po wprowadzeniu
substancji do wody z dodatkiem fenoloftaleiny nastąpiła zmiana pH (pH wzrosło lub się
obniżyło).
Do dwóch zlewek zawierających po 100 cm3 wody destylowanej o temperaturze 25°C
wprowadzono po 5 g chlorku srebra. Po pewnym czasie w zlewkach powstały nasycone
roztwory chlorku srebra i ustalił się stan równowagi między osadem a roztworem. Następnie
do pierwszej zlewki dodano 1 g stałego chlorku potasu, a do drugiej dolano 20 cm3 wody
o temperaturze 25°C.
Opisany eksperyment przedstawiono na poniższym rysunku:
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedno określenie spośród podanych
w każdym nawiasie.
Po dodaniu chlorku potasu i po ponownym ustaleniu się stanu równowagi masa osadu
w zlewce I była (większa niż / taka sama jak / mniejsza niż) przed dodaniem soli.
Po dodaniu wody do zlewki II i po ponownym ustaleniu się stanu równowagi stężenie jonów
srebra było (większe niż / takie samo jak / mniejsze niż) przed dodaniem wody.
W temperaturze 25°C iloczyn rozpuszczalności chlorku srebra w wodzie jest równy 1,8·10−10.
Na podstawie: J. Sawicka, A. Janich-Kilian, W. Cejner-Mania, G. Urbańczyk, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002.
Do wodnego roztworu azotanu(V) srebra dodano wodny roztwór chlorku potasu i otrzymano
mieszaninę o objętości 1 dm3 i o temperaturze 25°C. W tej mieszaninie stężenie azotanu(V)
srebra wynosiło 1,0·10−4 mol·dm−3, a stężenie chlorku potasu było równe 1,0·10−6 mol·dm−3.
Czy po zmieszaniu roztworów wytrącił się osad chlorku srebra? Odpowiedź uzasadnij.
Przygotowano wodne roztwory o stężeniu 0,1 mol·dm−3 substancji o wzorach:
C6H5OH HCl CH3NH2 CH3CH2OH
i za pomocą pehametru zmierzono pH wszystkich roztworów.
Uszereguj związki o podanych wzorach zgodnie z rosnącym pH ich wodnych roztworów
– zapisz wzory tych związków w odpowiedniej kolejności. Napisz w formie jonowej
równanie reakcji, która uzasadnia odczyn roztworu o najwyższym pH.
Kolejność związków zgodnie z rosnącym pH roztworów:
Równanie reakcji, która uzasadnia odczyn roztworu o najwyższym pH:
Spośród podanych drobin wybierz wszystkie, które według teorii Brønsteda–Lowry’ego
mogą w roztworze wodnym pełnić funkcję zasady. Napisz odpowiednie wzory. Dla
jednej z wybranych drobin napisz równanie reakcji z wodą, w której to reakcji wybrana
drobina pełni funkcję zasady.
Przeprowadzono doświadczenie, w którym badano działanie pewnego odczynnika na dwa
wodne roztwory soli. W probówce I znajdował się roztwór siarczanu(IV) sodu,
a w probówce II – roztwór krzemianu(IV) sodu. Po dodaniu odczynnika zaobserwowano, że:
w każdej probówce zaszła reakcja chemiczna;
przebieg doświadczenia był różny dla obu probówek;
tylko w jednej z probówek wytrącił się osad.
19.1. (0–1)
Uzupełnij schemat doświadczenia. Wybierz i zaznacz w podanym zestawie wzór jednego
odczynnika, którego zastosowanie spowodowało efekty opisane w informacji.
19.2. (0–1)
Napisz, co zaobserwowano w probówce, w której nie wytrącił się osad podczas opisanego
doświadczenia.
19.3. (0–2)
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji, które przebiegły w probówkach
I i II i były przyczyną obserwowanych zmian.
Przeprowadzono doświadczenie, w którym do probówki I wlano kwas solny
o pH = 2, a do probówki II – wodny roztwór kwasu octowego (etanowego) o pH = 2. Roztwory
miały temperaturę 298 K. Następnie do obu probówek dodano po 1 gramie pyłu cynkowego.
Opisane doświadczenie zilustrowano poniższym schematem.
Oceń, czy podane poniżej informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest
prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
W warunkach doświadczenia stężenie molowe kwasu solnego jest większe niż stężenie molowe wodnego roztworu kwasu octowego.
P
F
2.
Użycie w doświadczeniu wodnych roztworów o pH = 3 skutkowałoby wzrostem szybkości reakcji wyłącznie w probówce II, ponieważ kwas uczestniczący w tej przemianie jest kwasem słabym.
P
F
3.
Ochłodzenie obu użytych w doświadczeniu wodnych roztworów skutkowałoby zmniejszeniem szybkości wydzielania gazu w przemianach zachodzących w probówkach I i II.
Anion tlenkowy O2– jest zasadą Brønsteda mocniejszą niż jon wodorotlenkowy OH–. Jon
tlenkowy nie występuje w wodnych roztworach, ponieważ jako bardzo mocna zasada reaguje
z cząsteczką wody.
Napisz równanie reakcji anionu tlenkowego z cząsteczką wody.
Wykonano doświadczenie, w którym do probówki I wprowadzono wodny roztwór mocznika
CO(NH2)2, a do probówki II – wodny roztwór węglanu amonu (NH4)2CO3. Następnie do obu
probówek dodano ten sam odczynnik, który umożliwił potwierdzenie zawartości obu
probówek.
37.1. (0–1)
Uzupełnij schemat doświadczenia. Podkreśl nazwę odczynnika, który – po dodaniu do
probówek z roztworami opisanych związków i wymieszaniu ich zawartości – umożliwi
zaobserwowanie różnic w przebiegu doświadczenia z udziałem mocznika i węglanu
amonu.
37.2. (0–1)
Napisz, jakie obserwacje potwierdzą, że w probówce I znajduje się wodny roztwór
mocznika, a w probówce II – wodny roztwór węglanu amonu.
Zawartość kwasu askorbinowego w próbce wyznacza się na podstawie stechiometrii jego
reakcji z jodem. Do roztworu zawierającego nieznaną ilość kwasu askorbinowego i niewielką
ilość skrobi dodaje się kroplami roztwór jodu w roztworze jodku potasu. Stężenie roztworu
jodu musi być dokładnie znane, a jego objętość – mierzona. Mówimy, że roztwór kwasu
askorbinowego miareczkuje się roztworem jodu. Dopóki kwas askorbinowy jest obecny
w roztworze, zachodzi reakcja, którą można w uproszczeniu opisać równaniem:
Gdy cały kwas askorbinowy przereaguje, jod dostarczony w nadmiarowej kropli poskutkuje
zabarwieniem skrobi. W tym momencie kończy się miareczkowanie, co oznacza, że osiągnięto
punkt końcowy i należy odczytać objętość zużytego roztworu jodu. Gdy zna się jego stężenie,
można obliczyć, ile kwasu askorbinowego zawierała próbka.
Próbkę X pewnego preparatu, którego głównym składnikiem jest witamina C, rozpuszczono
w wodzie, w wyniku czego otrzymano 100,0 cm3 roztworu. Następnie pobrano 10,0 cm3 tego
roztworu, przeniesiono do kolby i miareczkowano roztworem jodu o stężeniu 0,052 mol ⋅ dm−3.
Stwierdzono, że punkt końcowy miareczkowania został osiągnięty po dodaniu 10,8 cm3
roztworu jodu.
Oblicz w miligramach zawartość witaminy C w próbce X, jeśli wiadomo, że pozostałe
składniki preparatu nie reagują z jodem. Przyjmij, że masa molowa witaminy C jest
równa M = 176 g·mol–1.
Zawartość kwasu askorbinowego w próbce wyznacza się na podstawie stechiometrii jego
reakcji z jodem. Do roztworu zawierającego nieznaną ilość kwasu askorbinowego i niewielką
ilość skrobi dodaje się kroplami roztwór jodu w roztworze jodku potasu. Stężenie roztworu
jodu musi być dokładnie znane, a jego objętość – mierzona. Mówimy, że roztwór kwasu
askorbinowego miareczkuje się roztworem jodu. Dopóki kwas askorbinowy jest obecny
w roztworze, zachodzi reakcja, którą można w uproszczeniu opisać równaniem:
Gdy cały kwas askorbinowy przereaguje, jod dostarczony w nadmiarowej kropli poskutkuje
zabarwieniem skrobi. W tym momencie kończy się miareczkowanie, co oznacza, że osiągnięto
punkt końcowy i należy odczytać objętość zużytego roztworu jodu. Gdy zna się jego stężenie,
można obliczyć, ile kwasu askorbinowego zawierała próbka.
Podaj, jaką funkcję (utleniacza czy reduktora) pełni jod w reakcji z kwasem
askorbinowym. Napisz, na jaki kolor zabarwi się mieszanina reakcyjna w punkcie
końcowym miareczkowania.
Zdolność elektrolitu do dysocjacji zależy od właściwości tego elektrolitu oraz od właściwości
użytego rozpuszczalnika. Im silniejszą zasadą Brønsteda jest rozpuszczalnik, tym w większym
stopniu dysocjuje w nim elektrolit będący kwasem Brønsteda.
Zbadano dysocjację jednoprotonowego kwasu HA w różnych rozpuszczalnikach. W wodzie
HA jest słabym kwasem.
Uzupełnij poniższe zdanie. Wybierz i zaznacz nazwę rozpuszczalnika.
W danej temperaturze wartość stałej dysocjacji kwasu HA jest największa w roztworze,
w którym rozpuszczalnikiem jest (ciekły amoniak / kwas mrówkowy / metanol / woda).
Reakcja kwasu solnego z wodorotlenkiem potasu przebiega zgodnie z równaniem
HCl + KOH → KCl + H2O
Oblicz objętość kwasu solnego o stężeniu 0,1 mol·dm−3, jaką należy dodać do 300 cm3
wodnego roztworu wodorotlenku potasu o stężeniu 0,2 mol·dm−3, aby otrzymany roztwór
miał pH = 13. W obliczeniach przyjmij, że objętość powstałego roztworu jest sumą
objętości użytych roztworów.
W temperaturze T rozpuszczono w wodzie kwas HX. Równowagę w otrzymanym roztworze
ilustruje równanie
HX + H2O ⇄ H3O+ + X−
Poniższy wykres przedstawia procentowy udział drobin znajdujących się w wodnym roztworze
kwasu HX o temperaturze T (na wykresie nie uwzględniono wody oraz jonów pochodzących
z autodysocjacji wody).
Do wodnego roztworu kwasu HX dodano niewielką ilość wodnego roztworu mocnego kwasu.
Temperatura roztworu nie uległa zmianie.
12.1. (0–1)
Oceń, czy zmieni się (wzrośnie, zmaleje) czy nie ulegnie zmianie wartość stopnia
dysocjacji kwasu HX, jeśli do jego wodnego roztworu doda się niewielką ilość mocnego
kwasu. Odpowiedź uzasadnij.
Ocena:
Uzasadnienie:
12.2. (0–1)
Oceń, czy zmieni się (wzrośnie, zmaleje) czy nie ulegnie zmianie wartość stałej dysocjacji
kwasu HX, jeśli do jego wodnego roztworu doda się niewielką ilość mocnego kwasu.
Odpowiedź uzasadnij.
W temperaturze T rozpuszczono w wodzie kwas HX. Równowagę w otrzymanym roztworze
ilustruje równanie
HX + H2O ⇄ H3O+ + X−
Poniższy wykres przedstawia procentowy udział drobin znajdujących się w wodnym roztworze
kwasu HX o temperaturze T (na wykresie nie uwzględniono wody oraz jonów pochodzących
z autodysocjacji wody).
Oblicz stopień dysocjacji kwasu HX w tym roztworze.
Anion tlenkowy O2– jest zasadą Brønsteda mocniejszą niż jon wodorotlenkowy OH–. Jon
tlenkowy nie występuje w wodnych roztworach, ponieważ jako bardzo mocna zasada reaguje
z cząsteczką wody.
Napisz równanie reakcji anionu tlenkowego z cząsteczką wody.
Nadtlenek wodoru H2O2 jest gęstą, syropowatą cieczą, która miesza się z wodą w każdym
stosunku. W roztworach wodnych ulega w niewielkim stopniu dysocjacji według równania:
H2O2 + H2O ⇄ HO−2 + H3O+
Przestrzenne rozmieszczenie atomów w cząsteczce nadtlenku wodoru ilustruje poniższy
rysunek.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.
Korzystając z informacji na temat dysocjacji nadtlenku wodoru w wodzie, wypełnij
tabelę, wpisując literę P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, lub literę F, jeżeli jest fałszywe.
Lp.
Zdanie
P/F
1.
Nadtlenek wodoru jest kwasem Brønsteda, a sprzężoną z nim zasadą jest jon OH–.
2.
Woda jest akceptorem protonów pochodzących od sprzężonego z nią kwasu Brønsteda, którym jest nadtlenek wodoru.
3.
Cząsteczka H2O2 i jon HO−2 stanowią sprzężoną parę kwas – zasada w ujęciu teorii Brønsteda.
Siarczki są solami słabego kwasu siarkowodorowego, dlatego możliwość ich wytrącenia
zależy nie tylko od iloczynu rozpuszczalności, lecz także od pH roztworu. W roztworach
o niskim pH stężenie jonów siarczkowych jest bardzo małe, więc stężenie jonów metalu musi
być odpowiednio duże, aby został przekroczony iloczyn rozpuszczalności. Dla roztworu
o znanym pH można obliczyć najmniejsze stężenie molowe kationów danego metalu c, jakie
musi istnieć w roztworze o tym pH, aby zaczął się wytrącać osad siarczku tego metalu.
Na poniższym wykresie przedstawiono zależność logarytmu z najmniejszego stężenia c
kationów Cu2+ i Zn2+ (log c), przy którym następuje strącanie siarczków miedzi(II) i cynku,
od pH roztworu.
Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa,
Warszawa 2001.
Przygotowano dwa roztwory wodne, których pH było równe 1. Roztwór I zawierał jony Zn2+
o stężeniu c równym 10–5 mol · dm–3, a roztwór II zawierał jony Cu2+ o stężeniu c równym
10–5 mol · dm–3.
Czy w roztworze I wytrąci się osad ZnS, a w roztworze II osad CuS? Wpisz TAK albo
NIE w odpowiednie rubryki tabeli.
