Uczniowie wykonali dwuetapowe doświadczenie, którego celem było otrzymanie czystego
tlenku miedzi(II). W pierwszym etapie strącili wodorotlenek miedzi(II), a w drugim etapie
przeprowadzili jego rozkład termiczny w łaźni wodnej. Następnie uzyskaną mieszaninę
przesączyli, żeby wyodrębnić stały produkt.
Na poniższym schemacie przedstawiono pierwszy etap doświadczenia.
Rozstrzygnij, w której probówce (I czy II) otrzymano osad tylko tlenku metalu.
Odpowiedź uzasadnij.
Jod tworzy wiele połączeń z tlenem np. tlenek jodu(V), który jest białym ciałem stałym.
W reakcji tego związku z wodą powstaje jednoprotonowy kwas. Opisany tlenek jest
stosowany do wykrywania i oznaczania zawartości tlenku węgla(II) w powietrzu.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2018.
4.1. (0–1)
Napisz w formie cząsteczkowej równanie opisanej reakcji tlenku jodu(V) z wodą.
4.2. (0–1)
Przeprowadzono doświadczenie. W kolbie ustawionej pod wyciągiem umieszczono tlenek
jodu(V), a następnie wprowadzono do niej tlenek węgla(II) i szczelnie ją zamknięto. Zaszła reakcja utleniania-redukcji. W jej wyniku w kolbie zaobserwowano wydzielanie się oparów barwy fioletoworóżowej.
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji tlenku jodu(V) z tlenkiem węgla(II).
Uczniowie wykonali dwuetapowe doświadczenie, którego celem było otrzymanie czystego
tlenku miedzi(II). W pierwszym etapie strącili wodorotlenek miedzi(II), a w drugim etapie
przeprowadzili jego rozkład termiczny w łaźni wodnej. Następnie uzyskaną mieszaninę
przesączyli, żeby wyodrębnić stały produkt.
Na poniższym schemacie przedstawiono pierwszy etap doświadczenia.
Rozstrzygnij, w której probówce (I czy II) otrzymano osad tylko tlenku metalu.
Odpowiedź uzasadnij.
Jod tworzy wiele połączeń z tlenem np. tlenek jodu(V), który jest białym ciałem stałym.
W reakcji tego związku z wodą powstaje jednoprotonowy kwas. Opisany tlenek jest
stosowany do wykrywania i oznaczania zawartości tlenku węgla(II) w powietrzu.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2018.
3.1. (0–1)
Napisz w formie cząsteczkowej równanie opisanej reakcji tlenku jodu(V) z wodą.
3.2. (0–1)
Przeprowadzono doświadczenie. W kolbie ustawionej pod wyciągiem umieszczono tlenek
jodu(V), a następnie wprowadzono do niej tlenek węgla(II) i szczelnie ją zamknięto. Wygląd
zawartości kolby, w której zachodzi reakcja utleniania-redukcji, przedstawiono na zdjęciu.
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji tlenku jodu(V) z tlenkiem węgla(II).
Azotowodór HN3 jest silnie toksyczną bezbarwną cieczą o słabych właściwościach
kwasowych. Stała dysocjacji tego kwasu jest równa 2,5 ∙ 10−5, a jego sole są nazywane
azydkami. Poniżej przedstawiono jedną ze struktur elektronowych azotowodoru.
Azotowodór powstaje w wyniku reakcji niektórych kwasów z azydkami, np. z azydkiem sodu
NaN3. Jest również produktem reakcji kwasu azotowego(III) z hydrazyną H2N–NH2.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2018.
8.1. (0–1)
Azotowodór powstaje w reakcji azydku sodu z kwasem solnym, natomiast taka reakcja nie
zachodzi z udziałem kwasu octowego (etanowego).
Wyjaśnij, dlaczego azotowodór powstaje w reakcji z kwasem solnym, a nie powstaje
w reakcji z kwasem octowym. Odwołaj się do konsekwencji różnicy w mocy obu
kwasów.
Wyjaśnienie:
8.2. (0–1)
Po wprowadzeniu hydrazyny do wodnego roztworu kwasu azotowego(III) zachodzi reakcja,
w której jako jedyne produkty powstają azotowodór i woda.
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji otrzymywania azotowodoru opisaną
metodą.
8.3. (0–1)
Rozstrzygnij, czy pomiędzy cząsteczkami azotowodoru (HN3) mogą tworzyć się wiązania wodorowe. Uzasadnij swoją odpowiedź. W uzasadnieniu odwołaj się do przedstawionej struktury elektronowej azotowodoru.
Przeprowadzono doświadczenie, w którym na
stały tlenek manganu(IV) podziałano gorącym
kwasem solnym. Wydzielający się chlor
wprowadzono do probówki, w której znajdował się
wodny roztwór pewnej soli. Przebieg
doświadczenia zilustrowano na schemacie.
Do tak powstałego roztworu po ściance probówki wprowadzono chloroform. To spowodowało
utworzenie dwóch warstw: górnej – o zabarwieniu brunatnym – i dolnej, bezbarwnej.
Następnie zawartość probówki dokładnie wymieszano i pozostawiono do powtórnego
rozdzielenia warstw. Po rozwarstwieniu cieczy warstwa górna była żółtopomarańczowa,
a dolna zabarwiła się na fioletoworóżowo.
7.1. (0–2)
Opisane doświadczenie przeprowadzono z udziałem pewnej soli, której wzoru nie podano na schemacie.
Spośród wymienionych poniżej soli wybierz wzór tej, której wodny roztwór został użyty w tym doświadczeniu. Napisz jej nazwę systematyczną i uzupełnij zdanie. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.
NaF
NaBr
NaI
Nazwa systematyczna soli:
Przebieg doświadczenia wskazuje, że wolny chlor jest (silniejszym / słabszym) utleniaczem niż wolny (fluor / brom / jod).
7.2. (0–2)
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących podczas przebiegu doświadczenia:
Badano reakcje pewnej próbki metalicznego chromu z kwasem solnym w różnych warunkach. Przebieg doświadczenia zilustrowano na schemacie:
W probówce 1. użyto odtlenionego kwasu solnego, czyli takiego, w którym praktycznie nie ma rozpuszczonego tlenu. Dodatkowo na powierzchni roztworu umieszczono warstwę oleju. W takich warunkach chrom reaguje zgodnie z równaniem:
Cr + 2H+→ Cr2++ H2
Na zdjęciach pokazano roztwory otrzymane w probówkach 1. i 2.
Do probówki zawierającej wodny roztwór chlorku chromu(III) dodano w nadmiarze wodny roztwór wodorotlenku sodu i otrzymano klarowny roztwór. Następnie do tego roztworu wprowadzono wodny roztwór nadtlenku wodoru.
Na którym zdjęciu przedstawiono wygląd zawartości probówki po zakończeniu opisanego doświadczenia? Zaznacz literę A, B, C albo D.
Przeprowadzono doświadczenie, w którym na
stały tlenek manganu(IV) podziałano gorącym
kwasem solnym. Wydzielający się chlor
wprowadzono do probówki, w której znajdował się
wodny roztwór pewnej soli. Przebieg
doświadczenia zilustrowano na schemacie.
Do tak powstałego roztworu po ściance probówki wprowadzono chloroform – wygląd
zawartości probówki przedstawiono na zdjęciu 1. Następnie dokładnie wymieszano jej
zawartość i pozostawiono do rozdzielenia warstw (zdjęcie 2.).
10.1. (0–2)
Opisane doświadczenie przeprowadzono z udziałem pewnej soli, której wzoru nie podano na schemacie.
Spośród wymienionych poniżej soli wybierz wzór tej, której wodny roztwór został użyty w tym doświadczeniu. Napisz jej nazwę systematyczną i uzupełnij zdanie. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.
NaF
NaBr
NaI
Nazwa systematyczna soli:
Przebieg doświadczenia wskazuje, że wolny chlor jest (silniejszym / słabszym) utleniaczem niż wolny (fluor / brom / jod).
10.2. (0–2)
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących podczas przebiegu doświadczenia:
Do probówki z wodnym roztworem chromianu(VI) potasu dodano bezbarwny wodny roztwór pewnej substancji (reakcja 1). Następnie do otrzymanej mieszaniny dodano bezbarwny wodny roztwór innej substancji (reakcja 2). Przebieg eksperymentu zilustrowano na poniższym schemacie.
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji 2.
Dwie nieoznaczone zlewki, A i B, zawierają próbki wody destylowanej i wody wodociągowej, która jest rozcieńczonym roztworem różnych soli. Aby rozróżnić zawartość zlewek, przeprowadzono eksperyment z użyciem wodnego roztworu azotanu(V) srebra(I) jako odczynnika. Poniższe fotografie przedstawiają zlewki A i B po dodaniu odczynnika.
Rozstrzygnij, która zlewka (A czy B) zawierała wodę wodociągową. Spośród jonów wymienionych poniżej
K+,
Cl−,
Ca2+,
CH3COO−,
Fe3+
wybierz ten, który mógł być obecny w badanej próbce wody wodociągowej pozwalając na jej rozpoznanie i napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej z udziałem tego jonu podczas eksperymentu.
Wodorki to związki chemiczne wodoru z innymi pierwiastkami chemicznymi. Wodorki można podzielić między innymi na wodorki metali i niemetali, a także na wodorki zasadowe, kwasowe i obojętne, zgodnie z ich charakterem chemicznym.
3.1. (0–1)
Uporządkuj następujące wodorki
LiH,
HBr,
NH3,
H2S
zgodnie ze wzrostem ich charakteru zasadowego.
3.2. (0–1)
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji wodorku litu z wodą.
Wodorotlenki metali ciężkich są nietrwałe i łatwo ulegają rozkładowi. W celu zbadania jednej z takich reakcji przeprowadzono następujące doświadczenie: w warunkach beztlenowych z roztworu FeCl2 wytrącono wodorotlenek żelaza(II). Po pewnym czasie stwierdzono, że z mieszaniny poreakcyjnej wydziela się bezbarwny gaz, który zapala się wybuchowo. Po ustaniu objawów reakcji jej stały produkt odsączono i całkowicie usunięto z niego wodę. Badanie składu tego związku wykazało, że jest to tlenek, zawierający 72,36% masowych żelaza.
Na podstawie: M. Ma, Y. Zhang, Z. Gou i N. Gu, Nanoscale Research Letters, 8 (2013) 16.
10.1. (0–2)
Na podstawie obliczeń ustal wzór otrzymanego tlenku żelaza.
10.2. (0–1)
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji rozkładu wodorotlenku żelaza(II), której produktem jest opisany tlenek.
Przeprowadzono doświadczenie, w którym do probówki z wodnym roztworem soli pewnego metalu M (zdjęcie 1.), wprowadzono wodny roztwór wodorotlenku potasu o niewielkim stężeniu (etap I) i stwierdzono, że wytrącony osad nie roztwarza się w nadmiarze odczynnika (zdjęcie 2.). Do otrzymanej mieszaniny wkroplono stężony wodny roztwór amoniaku (etap II). W wyniku reakcji powstały jony o wzorze [M(NH3)4]2+. Wygląd zawartości probówki po zakończeniu doświadczenia przedstawiono na zdjęciu 3.
Spośród soli, których wzory wymieniono poniżej, zaznacz tę, której roztwór mógł znajdować się w probówce na początku doświadczenia.
AgNO3
CrCl3
CuSO4
FeCl3
MnSO4
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zaszła w etapie I opisanego doświadczenia.
Napisz w formie jonowej równanie reakcji, która zaszła w etapie II opisanego doświadczenia.
Kwas winowy jest stałą, krystaliczną substancją, dobrze rozpuszczalną w wodzie.
Wodorowinian potasu KHC4H4O6, zwany kamieniem winnym, jest solą trudno rozpuszczalną
w wodzie. Roztwarza się w wodnym roztworze wodorotlenku potasu.
Napisz w formie jonowej równanie reakcji, która zachodzi podczas roztwarzania
wodorowinianu potasu w wodnym roztworze wodorotlenku potasu. Zastosuj wzory
półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.
Wprowadzenie CO2 do roztworu pozostającego w równowadze z osadem węglanów
powoduje ich przemianę w lepiej rozpuszczalne wodorowęglany.
Stężenie CO2 w roztworze zwiększa się wraz ze wzrostem ciśnienia tego gazu w mieszaninie
gazów (np. w powietrzu) nad roztworem. W tabeli przedstawiono stężenie jonów Ca2+
w roztworze pozostającym w równowadze z osadem węglanu wapnia w zależności od
ciśnienia CO2 w mieszaninie gazów nad roztworem (w temperaturze 𝑇).
ciśnienie CO2, kPa
0,0
0,032
1,0
stężenie jonów Ca2+, mol · dm–3
2,53 ∙ 10–5
8,68 ∙ 10–4
2,73 ∙ 10–3
Na podstawie: A. M. Trzeciak, Wstęp do chemii nieorganicznej środowiska, Wrocław 1995.
Węglan ołowiu(II) jest białym ciałem stałym. Przeprowadzono doświadczenie, w którym do
dwóch probówek dodano niewielką ilość węglanu ołowiu(II) oraz wodę i otrzymano
zawiesinę.
13.1. (0–1)
Przez zawiesinę znajdującą się w pierwszej probówce przepuszczono CO2 i zaobserwowano
zanik osadu.
Napisz w formie jonowej równanie reakcji zachodzącej w tej probówce.
.................................................................................................................................................
13.2. (0–1)
Do drugiej probówki dodano niewielką ilość świeżo przygotowanego
wodnego roztworu KI i nie zaobserwowano żadnych zmian.
Następnie przez zawiesinę znajdującą się w tej probówce przepuszczono
CO2. W probówce powstał osad o żółtej barwie.
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która była przyczyną
obserwowanych zmian.
Zbadano właściwości dwóch wodorotlenków (I i II) wybranych spośród wymienionych
poniżej.
Zn(OH)2
Mn(OH)2
Cu(OH)2
Cr(OH)3
W doświadczeniu użyto wodnego roztworu kwasu siarkowego(VI) oraz wodnego roztworu
wodorotlenku sodu. Stwierdzono, że:
wodorotlenek I roztworzył się zarówno w roztworze kwasu siarkowego(VI), jak i w roztworze wodorotlenku sodu. Powstały bezbarwne, klarowne roztwory
wodorotlenek II roztworzył się zarówno w roztworze kwasu siarkowego(VI), jak i w roztworze wodorotlenku sodu. Powstały klarowne roztwory o barwie zielonej.
W reakcjach, w których powstają hydroksokompleksy, atom centralny w jonie kompleksowym
ma liczbę koordynacyjną równą 4.
Wybierz i napisz wzór wodorotlenku I oraz napisz w formie jonowej równanie reakcji
wodorotlenku II z wodorotlenkiem sodu.
Wzór wodorotlenku I:
Równanie reakcji wodorotlenku II z wodorotlenkiem sodu:
Dwa pierwiastki E i X tworzą jony E+ i X– o takiej samej konfiguracji elektronowej
1s22s22p63s23p6 (stan podstawowy). W atomie jednego z trwałych izotopów pierwiastka E
liczba nukleonów jest o 20 większa od liczby protonów.
1.1. (0–1)
Uzupełnij poniższy schemat. Wpisz w odpowiednie pola symbol pierwiastka E, jego
liczbę atomową oraz liczbę masową opisanego izotopu.
1.2. (0–1)
Napisz fragment konfiguracji elektronowej atomu X w stanie podstawowym
opisujący rozmieszczenie elektronów walencyjnych na orbitalach. Zastosuj graficzny
(klatkowy) zapis konfiguracji elektronowej. W zapisie uwzględnij numer powłoki
i symbole podpowłok.
1.3. (0–1)
Pierwiastek E przyjmuje w związkach chemicznych jeden stopień utlenienia, a pierwiastek X
tworzy związki, w których występuje na różnych stopniach utlenienia.
Określ charakter chemiczny (kwasowy, zasadowy, amfoteryczny, obojętny) tlenku
pierwiastka E. Napisz wzór sumaryczny tlenku pierwiastka X, w którym ten pierwiastek
przyjmuje najwyższy stopień utlenienia.
Charakter chemiczny tlenku pierwiastka E:
Wzór sumaryczny tlenku pierwiastka X na najwyższym stopniu utlenienia:
