Przygotowano wodne roztwory trzech różnych soli – CH3COONa, NaNO2, NaF – o takim
samym stężeniu molowym. Odczyn wszystkich przygotowanych roztworów był zasadowy,
ale pH każdego roztworu było inne.
17.1. (0–1)
Wpisz do poniższego schematu wzory odpowiednich drobin, tak aby powstało równanie
potwierdzające zasadowy odczyn roztworu azotanu(III) sodu – zastosuj definicję kwasu
i zasady Brønsteda.
17.2. (0–1)
Napisz wzór lub nazwę tej soli, której wodny roztwór miał najwyższe pH.
W trzech probówkach (I–III) umieszczono wodne roztwory soli potasu zawierających chrom
na VI stopniu utlenienia. Zawartość probówki III zakwaszono. Następnie do każdej probówki
dodano jeden odczynnik wybrany z poniższej listy:
wodny roztwór wodorotlenku potasu
wodny roztwór azotanu(V) sodu
wodny roztwór azotanu(V) srebra(I)
wodny roztwór siarczanu(IV) potasu.
Schemat doświadczenia i opis wyglądu zawartości probówek I–III przed reakcją i po jej
zakończeniu przedstawiono w poniższej tabeli.
12.1. (0–1)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej w probówce I
po dodaniu wybranego odczynnika do roztworu soli chromu(VI) oraz napisz nazwę lub
wzór odczynnika, który dodano do probówki II w opisanym doświadczeniu.
Równanie reakcji zachodzącej w probówce I:
Nazwa lub wzór odczynnika dodanego do probówki II:
12.2. (0–1)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej w probówce III
po dodaniu wybranego odczynnika do roztworu soli chromu(VI) z dodatkiem H2SO4.
12.3. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania – wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych
w każdym nawiasie.
Reakcja redoks przebiegła w probówce (I / II / III). Sól chromu(VI) pełni w tej przemianie
funkcję (reduktora / utleniacza).
Bor tworzy z chlorem związek o wzorze BCl3, występujący w postaci płaskich trójkątnych
cząsteczek. Te cząsteczki mogą łączyć się z innymi drobinami zawierającymi wolne pary
elektronowe. Chlorek boru reaguje z wodą i podczas tej reakcji tworzą się H3BO3 (kwas
ortoborowy) oraz HCl.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.
3.1. (0–1)
Narysuj wzór elektronowy chlorku boru. Uwzględnij wolne pary elektronowe.
3.2. (0–1)
Spośród wymienionych drobin:
Cl–
NH+4
CH4
NH3
wybierz te, które mogą łączyć się z chlorkiem boru, i napisz ich wzory. Wyjaśnij,
dlaczego cząsteczki chlorku boru mają zdolność do tworzenia wiązań z tymi
drobinami. Odwołaj się do struktury elektronowej cząsteczek chlorku boru.
Z chlorkiem boru mogą łączyć się:
Cząsteczki chlorku boru mają zdolność do tworzenia wiązań z wybranymi drobinami,
ponieważ
3.3. (0–1)
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji chlorku boru z wodą.
Węglan sodu występuje w postaci soli bezwodnej oraz w postaci hydratu zawierającego 63%
masowych wody. Obie formy rozpuszczają się w wodzie. Uwodniony węglan sodu tworzy
bezbarwne kryształy, które podczas ogrzewania uwalniają wodę krystalizacyjną i rozpuszczają
się w niej.
Rozpuszczalność węglanu sodu (w przeliczeniu na sól bezwodną) w temperaturze 40 °C jest
równa 48,8 g na 100 g wody.
Na podstawie: J. Sawicka, A. Janich-Kilian, W. Cejner-Mania, G. Urbańczyk, Tablice chemiczne, Gdańsk 2015.
Oceń, czy podane poniżej informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest
prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
W wodnym roztworze węglanu sodu znajdują się aniony, które mogą pełnić funkcję wyłącznie zasady Brønsteda.
P
F
2.
W wodnym roztworze węglanu sodu nie ma anionów, które mogą pełnić funkcję zarówno kwasu, jak i zasady Brønsteda.
P
F
3.
Hydrat węglanu sodu rozpuszcza się w wodzie, w wyniku czego tworzy roztwór o odczynie zasadowym.
Przeprowadzono doświadczenie 1. zgodnie z poniższym schematem.
Następnie wykonano doświadczenie 2., do którego użyto roztworów tych samych kwasów –
o takiej samej objętości i stężeniu jak roztwory użyte w doświadczeniu 1. W doświadczeniu 2.
do roztworów dodano jednak inną sól – Na2CO3 – o masie 0,53 g.
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej w doświadczeniu 1.
podczas dodawania węglanu magnezu do zlewek.
Dwa tlenki metali, oznaczone umownie wzorami A2O i XO3, reagują ze sobą w stosunku
molowym 1:1. Produktem reakcji jest jonowy związek Z, w którym masowa zawartość
procentowa pierwiastka A wynosi 40,2%, natomiast dla pierwiastka X ta wielkość jest równa
26,8%.
21.1. (0–2)
Na podstawie obliczeń ustal symbole pierwiastków A i X.
Symbol pierwiastka A:
Symbol pierwiastka X:
21.2. (0–1)
Zaznacz numer zdjęcia, na którym przedstawiono związek Z.
W kolbach oznaczonych numerami I i II znajdowały się dwa różne klarowne roztwory o żółtej barwie. Każdy z roztworów otrzymano przez rozpuszczenie w wodzie jednej substancji
wybranej spośród:
FeCl3
K2CrO4
KMnO4
MnSO4
(NH4)2CrO4
(NH4)2Cr2O7
Do roztworu w kolbie I dodano wodny roztwór wodorotlenku sodu i zaobserwowano
wydzielanie się bezbarwnego gazu o charakterystycznym zapachu. Stwierdzono także, że w mieszaninie nie wytrącił się żaden osad i że roztwór pozostał żółty.
Do roztworu w kolbie II dodano wodny roztwór kwasu siarkowego(VI) i stwierdzono, że roztwór
pozostał klarowny, ale zmienił barwę z żółtej na pomarańczową. Kiedy do uzyskanej
mieszaniny dodano nadmiar wodnego roztworu wodorotlenku sodu, roztwór z powrotem stał się żółty i nie zaobserwowano wydzielania gazu.
18.1. (0–1)
Spośród wymienionych powyżej związków chemicznych wybierz i napisz wzór związku,
którego roztwór znajdował się w kolbie I na początku doświadczenia.
18.2. (0–2)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zaszła w kolbie II:
po dodaniu wodnego roztworu H2SO4 do zawartości kolby
W dwóch probówkach znajdowały się wodne roztwory soli X i Z, otrzymane przez
rozpuszczenie stałych soli, z których jedną był siarczek potasu, a drugą – bromek potasu.
Przeprowadzono doświadczenie zgodnie z poniższym schematem. W doświadczeniu użyto
świeżo otrzymanej wody chlorowej.
Po dodaniu wody chlorowej do probówek zauważono, że w probówce I roztwór zmienił barwę,
ale pozostał klarowny, natomiast w probówce II pojawiło się zmętnienie.
17.1. (0–1)
Zidentyfikuj sole X i Z i wpisz ich wzory do tabeli.
Wzór soli X
Wzór soli Z
17.2. (0–1)
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji pomiędzy chlorem a bromkiem
potasu oraz pomiędzy chlorem a siarczkiem potasu.
Żelazo jest pierwiastkiem chemicznym, którego atomy występują w przyrodzie w postaci
4 trwałych odmian izotopowych. Najbardziej rozpowszechnioną odmianę stanowią nuklidy
o liczbie masowej 56.
Silnie rozdrobnione żelazo zapala się samorzutnie w powietrzu. Produktem utleniania żelaza
w wysokich temperaturach jest magnetyt, Fe3O4. Powstaje on także w czasie spalania żelaza
w czystym tlenie (reakcja 1.). Oprócz tlenku Fe3O4 żelazo tworzy jeszcze 2 inne tlenki: FeO
i Fe2O3. W podwyższonych temperaturach żelazo reaguje również z parą wodną według
równania:
3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2
Roztwarzając czyste żelazo w kwasie solnym, uzyskuje się wodny roztwór chlorku żelaza(II)
(reakcja 2.), natomiast działając gazowym chlorem na żelazo w podwyższonej temperaturze,
uzyskuje się chlorek żelaza(III) (reakcja 3.). Pary chlorku żelaza(III) kondensują, tworząc
ciemnobrunatne kryształy dobrze rozpuszczalne w wodzie.
Żelazo ma zdolność zastępowania mniej aktywnych metali w ich roztworach. Przebiega
wtedy reakcja opisana schematem:
MeI + Me2+II → Me2+I + MeII
Powyższa przemiana zachodzi także podczas doświadczenia zilustrowanego rysunkiem:
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 917–934;
M. Sienko, R. Plane, Chemia, podstawy i zastosowania, Warszawa 1996, s. 542–550;
J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002, s. 202.
Substancję, którą otrzymano w wyniku reakcji 3.,
rozpuszczono w wodzie i zbadano odczyn wodnego roztworu tej substancji.
a)
Określ odczyn wodnego roztworu opisanej substancji i potwierdź go odpowiednim równaniem reakcji zapisanym w formie jonowej skróconej.
b)
Napisz wzory związków chemicznych i jonów obecnych w wodnym roztworze tej substancji.
Żółty roztwór chromianu(VI) potasu po zakwaszeniu zmienia barwę na pomarańczową
wskutek tworzenia się jonów dichromianowych(VI) Cr2O2−7. Po wprowadzeniu jonów H3O+
powstają w pierwszej chwili jony HCrO−4, ulegające następnie kondensacji z utworzeniem
jonów dichromianowych(VI).
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 893.
Przeprowadzono dwa doświadczenia.
Doświadczenie 1.
Do probówki z wodnym roztworem chromianu(VI) potasu dodawano wodny roztwór kwasu
siarkowego(VI) aż do zmiany zabarwienia roztworu na pomarańczową (etap I, w wyniku
którego otrzymano substancję X). Następnie do tej samej probówki dodawano wodny roztwór
wodorotlenku potasu, aż do uzyskania pierwotnej barwy roztworu (etap II).
Doświadczenie 2.
Do probówki z wodnym roztworem dichromianu(VI) potasu dodawano wodny roztwór
wodorotlenku potasu aż do zmiany zabarwienia roztworu na żółtą (etap I, w wyniku którego
otrzymano substancję Z). Następnie do tej samej probówki dodawano wodny roztwór kwasu
siarkowego(VI), aż do uzyskania pierwotnej barwy roztworu (etap II).
Doświadczenia zilustrowano schematami.
a)
Napisz, w odpowiedniej kolejności, w formie jonowej skróconej równania dwóch reakcji zachodzących podczas I etapu doświadczenia 1., w których wyniku powstał roztwór substancji X.
b)
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących podczas I i II etapu doświadczenia 2.
c)
Sformułuj wniosek dotyczący trwałości chromianów(VI) i dichromianów(VI) w zależności od środowiska reakcji.
Żółty roztwór chromianu(VI) potasu po zakwaszeniu zmienia barwę na pomarańczową
wskutek tworzenia się jonów dichromianowych(VI) Cr2O2−7. Po wprowadzeniu jonów H3O+
powstają w pierwszej chwili jony HCrO−4, ulegające następnie kondensacji z utworzeniem
jonów dichromianowych(VI).
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 893.
Przeprowadzono dwa doświadczenia.
Doświadczenie 1.
Do probówki z wodnym roztworem chromianu(VI) potasu dodawano wodny roztwór kwasu
siarkowego(VI) aż do zmiany zabarwienia roztworu na pomarańczową (etap I, w wyniku
którego otrzymano substancję X). Następnie do tej samej probówki dodawano wodny roztwór
wodorotlenku potasu, aż do uzyskania pierwotnej barwy roztworu (etap II).
Doświadczenie 2.
Do probówki z wodnym roztworem dichromianu(VI) potasu dodawano wodny roztwór
wodorotlenku potasu aż do zmiany zabarwienia roztworu na żółtą (etap I, w wyniku którego
otrzymano substancję Z). Następnie do tej samej probówki dodawano wodny roztwór kwasu
siarkowego(VI), aż do uzyskania pierwotnej barwy roztworu (etap II).
Doświadczenia zilustrowano schematami.
Zaznacz odpowiedź, w której podano poprawne wzory substancji X i Z.
Glin tworzy związki nazywane ałunami glinowymi. Są to podwójne siarczany dwóch metali,
spośród których jeden występuje w ałunie na I stopniu utlenienia, a drugi na III stopniu
utlenienia. Ogólny wzór ałunu jest następujący:
IM2SO4 · IIIM2(SO4)3 · 24H2O.
Skład ałunu
można również przedstawić w postaci wzoru uproszczonego:
IMIIIM(SO4)2 · 12H2O.
Metalami
przyjmującymi w ałunach stopień utlenienia równy I mogą być np. potas lub sód, a metalami
przyjmującymi stopień utlenienia równy III – glin, żelazo lub chrom.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2012, s. 818.
Najbardziej znanym przedstawicielem ałunów jest ałun glinowo-potasowy.
a)
Przedstaw wzór ałunu glinowo-potasowego w postaci wzoru ogólnego i w postaci wzoru uproszczonego.
Sole podwójne istnieją tylko w stanie stałym. Podczas rozpuszczania w wodzie ulegają
dysocjacji jonowej.
b)
Napisz wzory jonów powstałych w procesie dysocjacji ałunu glinowo-potasowego.
W dwóch probówkach znajdowało się po 8 cm3 wodnego azotanu(V) srebra o stężeniu
0,1 mol · dm−3. Do probówki I dodano taką objętość wodnego roztworu chlorku sodu, która
zawierała 29,25 mg NaCl, a do probówki II dodano 3 cm3 wodnego roztworu chlorku glinu
o stężeniu 0,2 mol · dm−3. Przebieg doświadczenia zilustrowano poniższym schematem.
W obu probówkach zaszła reakcja chemiczna, którą można przedstawić za pomocą równania:
Ag+ + Cl− → AgCl↓
Napisz w formie cząsteczkowej równania reakcji zachodzących w probówkach I i II.
Węglan sodu to jeden z najważniejszych produktów nieorganicznego przemysłu chemicznego.
Jest otrzymywany metodą amoniakalną, w której surowcami są amoniak, chlorek sodu oraz
węglan wapnia. Proces składa się z wielu etapów. Jednym z produktów ubocznych okazuje
się chlorek amonu, z którego, w wyniku działania wodorotlenkiem wapnia, odzyskiwany jest
amoniak. Ostateczny produkt (węglan sodu) powstaje w wyniku ogrzewania wodorowęglanu
sodu w procesie zwanym kalcynacją.
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji odzyskiwania amoniaku z chlorku
amonu (równanie 1.) oraz równanie reakcji kalcynacji wodorowęglanu sodu
(równanie 2.).
W trzech ponumerowanych probówkach znajdowały się bezbarwne wodne roztwory:
azotanu(V) srebra(I), chlorku glinu i wodorotlenku potasu. Roztwory mieszano ze sobą,
a obserwacje z przeprowadzonych doświadczeń przedstawiono w poniższej tabeli.
Numer probówki
1
2
3
Numer probówki
1
─
biały galaretowaty osad
biały ciemniejący osad
2
biały galaretowaty osad
─
brunatny osad
3
biały ciemniejący osad
brunatny osad
─
Wpisz do tabeli wzory substancji, których roztwory znajdowały się w probówkach 1–3.
Przygotowano wodne roztwory czterech soli: azotanu(V) sodu, fluorku sodu, chlorku amonu
i azotanu(III) amonu, o takim samym stężeniu molowym równym 0,1 mol∙dm–3.
11.1. (0–1)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej w roztworze chlorku
amonu.
11.2. (0–1)
Określ, jaką funkcję (kwasu czy zasady Brønsteda) pełni woda w reakcji zachodzącej
w roztworze fluorku sodu.
Przygotowano wodne roztwory czterech soli: azotanu(V) sodu, fluorku sodu, chlorku amonu
i azotanu(III) amonu, o takim samym stężeniu molowym równym 0,1 mol∙dm–3.
Napisz wzory sumaryczne tych soli w kolejności wzrastającego pH ich wodnych
roztworów.
Wzory soli można w sposób uproszczony przedstawić w postaci tlenkowej, na przykład wzór
CaCO3 można przedstawić jako CaO · CO2.
Superfosfat podwójny jest nawozem, którego głównym składnikiem jest diwodorofosforan(V)
wapnia o wzorze Ca(H2PO4)2, stosowanym do wzbogacania gleby w fosfor.
Na podstawie: K.H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii,
Warszawa 2007, s. 460.
a)
Zapisz wzór diwodorofosforanu wapnia w postaci wzoru tlenkowego.
b)
Oblicz w procentach masowych zawartość P2O5 w tym związku chemicznym.
c)
Dokończ zdanie, zaznaczając wniosek A lub B i jego uzasadnienie 1. lub 2.
Jako nawozu fosforowego używa się diwodorofosforanu(V) wapnia, a nie fosforanu(V)
wapnia, ponieważ diwodorofosforan(V) wapnia
Do probówki ze stałym etanianem (octanem) sodu dodano kwas siarkowy(VI)
i zawartość naczynia ogrzano. U wylotu próbówki wyczuwalny był charakterystyczny ostry
zapach.
W dwóch nieopisanych probówkach znajdują się wodne roztwory dwóch soli (każdy roztwór
w innej probówce). Wiadomo, że jednym roztworem jest wodny roztwór etanianu (octanu)
magnezu, a drugim – wodny roztwór etanianu (octanu) sodu.
Oceń, czy po dodaniu wodnego roztworu kwasu ortofosforowego(V) do obu probówek
i ogrzaniu ich zawartości możliwe będzie wskazanie, w której probówce znajdował się
wodny roztwór etanianu magnezu, a w której – wodny roztwór etanianu sodu. Odpowiedź
uzasadnij.
W zlewce umieszczono świeżo przygotowany roztwór wodny trzech soli sodu: chromianu(VI),
ortofosforanu(V) i siarczanu(VI).
Zaplanuj doświadczenie, które w następujących po sobie etapach I–III umożliwi
wydzielenie z opisanego roztworu – przez wytrącenie osadów soli – kolejno wszystkich
anionów kwasów tlenowych. Napisz w odpowiedniej kolejności wzory odczynników oraz
wzory wytrąconych soli.
