W dwóch probówkach oznaczonych numerami I i II umieszczono jednakową ilość wiórków
magnezowych o tym samym stopniu rozdrobnienia. Następnie do probówek wprowadzono
jednakowe objętości roztworów o tej samej temperaturze:
do probówki I – kwas solny o pH = 1
do probówki II – wodny roztwór kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 0,1 mol ∙ dm–3.
Podczas opisanego doświadczenia w każdej probówce wiórki magnezowe uległy
całkowitemu roztworzeniu i powstały klarowne, bezbarwne roztwory, ale w jednej z probówek
reakcja przebiegła szybciej.
Którą czynność należy wykonać w celu wyodrębnienia z mieszaniny poreakcyjnej
jonowego produktu otrzymanego w probówce I? Zaznacz właściwą odpowiedź
spośród podanych.
Poniższy schemat ilustruje przemiany 1.–5., którym ulegają związki chromu(III).
Do probówki z wodnym roztworem siarczanu(VI) chromu(III) dodawano wodny roztwór
wodorotlenku potasu. Opisane doświadczenie zilustrowano na poniższym rysunku.
Na podstawie zaobserwowanych efektów stwierdzono, że reakcja zachodzi w dwóch
etapach:
po dodaniu niewielkiej ilości roztworu wodorotlenku potasu do probówki z roztworem siarczanu(VI) chromu(III) (przemiana 4.)
przy dalszym dodawaniu roztworu wodorotlenku potasu (przemiana 5.).
10.1. (0–1)
Napisz, co zaobserwowano w pierwszym etapie tego doświadczenia
(przemiana 4.). Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która była
przyczyną zaobserwowanej zmiany.
Obserwacja:
Równanie reakcji:
10.2. (0–1)
Napisz, co zaobserwowano w drugim etapie tego doświadczenia (przemiana 5.).
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która była przyczyną
zaobserwowanej zmiany.
Sól Mohra to zwyczajowa nazwa siarczanu(VI) żelaza(II) i amonu o wzorze (NH4)2Fe(SO4)2. W laboratorium chemicznym ten związek jest często używany jako wygodne i stabilne źródło jonów żelaza(II). Zarówno sama sól Mohra, jak i jej wodne roztwory są odporne na utlenianie na powietrzu.
Obecność jonów amonowych w roztworze soli Mohra powoduje, że odczyn tego roztworu nie jest obojętny.
Napisz równanie reakcji odpowiadającej za odczyn wodnego roztworu soli Mohra na podstawie definicji kwasów i zasad Brønsteda. Wzory odpowiednich drobin wpisz w poniższą tabelę.
Chlorek, bromek i jodek ołowiu(II) są solami trudno rozpuszczalnymi
w wodzie. Chlorek i bromek mają barwę białą, a jodek jest żółty.
Do 5,0 cm3 nasyconego roztworu chlorku ołowiu(II) dodano 2,5 cm3
roztworu pewnej soli i zaobserwowano efekt pokazany na zdjęciu.
Spośród poniższych soli wybierz tę, której roztwór mógł być użyty
w tym doświadczeniu, i zaznacz jej wzór. Oblicz, jakie powinno być
minimalne stężenie molowe użytego roztworu tej soli, żeby wystąpił
zaobserwowany efekt.
Na wykresie przedstawiono wartości temperatur wrzenia (pod ciśnieniem 1013 hPa) siedmiu
nierozgałęzionych alkanów.
Źródło: CRC Handbook of Chemistry and Physics 97th Edition, CRC Press 2017.
10.1. (0–1)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
W temperaturze 25°C i ciśnieniu 1013 hPa, butan jest gazem.
P
F
2.
Na podstawie analizy wykresu można stwierdzić, że temperatura wrzenia pentanu pod ciśnieniem 1013 hPa wynosi około 25°C
P
F
10.2. (0–2)
Poniżej podano wzory półstrukturalne i temperatury wrzenia trzech izomerów heksanu.
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie. Podaj nazwę systematyczną najbardziej lotnego izomeru heksanu.
Izomery heksanu o rozgałęzionym łańcuchu mają (niższą / wyższą) temperaturę wrzenia niż węglowodór o łańcuchu prostym. Im większa jest liczba rozgałęzień tym temperatura wrzenia związku jest (niższa / wyższa).
W celu ustalenia składu stałej mieszaniny wodorowęglanu sodu i węglanu sodu jej próbkę
rozpuszczono w wodzie i przeprowadzono dwuetapową analizę otrzymanego roztworu.
Etap I: Do badanego roztworu dodano kilka kropli alkoholowego roztworu fenoloftaleiny
i dodawano z biurety kwas solny, do momentu zaniku barwy wskaźnika. Jon węglanowy jest
mocniejszą zasadą niż jon wodorowęglanowy, więc w roztworze zachodziła reakcja opisana
równaniem:
CO2–3 + H3O+→ HCO–3 + H2O
Odbarwienie fenoloftaleiny świadczyło o całkowitej przemianie jonów CO2–3 w jony HCO–3.
Etap II: Do otrzymanej mieszaniny dodano kilka kropli wodnego roztworu oranżu metylowego
i dalej dodawano z biurety kwas solny do chwili, gdy nastąpiła zmiana barwy wskaźnika. Ta
zmiana oznaczała, że cały wodorowęglan sodu przereagował zgodnie z równaniem:
HCO–3 + H3O+ → CO2 + 2H2O
Kwas solny użyty w obu etapach doświadczenia miał stężenie 0,2 mol · dm−3, a jego
objętość niezbędna do odbarwienia fenoloftaleiny w etapie I była równa 24,6 cm3. Natomiast
łącznie w obu etapach zużyto 59,8 cm3 kwasu solnego (objętość odczytana z biurety
w etapie II).
Oblicz w procentach masowych zawartość węglanu sodu w analizowanej mieszaninie.
Przyjmij, że masy molowe węglanu sodu i wodorowęglanu sodu są równe:
MNa2CO3 = 106 g ∙ mol–1 oraz MNaHCO3 = 84 g ∙ mol–1.
Sól Mohra to zwyczajowa nazwa siarczanu(VI) żelaza(II) i amonu o wzorze (NH4)2Fe(SO4)2. W laboratorium chemicznym ten związek jest często używany jako wygodne i stabilne źródło jonów żelaza(II). Zarówno sama sól Mohra, jak i jej wodne roztwory są odporne na utlenianie na powietrzu.
Przeprowadzono dwuetapowe doświadczenie. W pierwszym etapie do dwóch probówek (A i B) z roztworem soli Mohra dodano wodny roztwór wodorotlenku sodu. Wynik doświadczenia w obu probówkach był identyczny i został przedstawiony na fotografii.
W czasie doświadczenia zaszła reakcja chemiczna opisana równaniem:
Fe2+ + 2OH– → Fe(OH)2
Zaobserwowano również, że zwilżony uniwersalny papierek wskaźnikowy umieszczony u wylotu probówki zabarwił się na niebiesko.
11.1. (0–1)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej po dodaniu wodnego roztworu wodorotlenku sodu, w wyniku której powstała substancja odpowiedzialna za zmianę barwy uniwersalnego papierka wskaźnikowego.
11.2. (0–1)
W drugim etapie doświadczenia do zawartości probówki A otrzymanej w poprzednim etapie dodano wodę utlenioną, czyli roztwór nadtlenku wodoru o stężeniu 3 %. Wynik tej części doświadczenia przedstawiono na fotografii.
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji zachodzącej w probówce A.
11.3. (0–1)
Probówkę B pozostawiono przez dłuższy czas na powietrzu. W probówce zaobserwowano zmiany, które zilustrowano na poniższych fotografiach.
Wyjaśnij przyczyny obserwowanych zmian w probówce B pomimo niedodania do tej probówki żadnego odczynnika.
W poniższej tabeli zamieszczono dane dotyczące rozpuszczalności substancji X w wodzie,
a na wykresie przedstawiono krzywą zależności rozpuszczalności substancji Y w wodzie.
Temperatura, °C
Rozpuszczalność substancji X, g na 100 g wody
0
89
20
53
40
33
60
23
80
16
11.1. (0–2)
Narysuj na wykresie krzywą rozpuszczalności substancji X i wyznacz wartość
temperatury, w której substancje X i Y mają taką samą rozpuszczalność. Oblicz
stężenie procentowe nasyconego roztworu substancji X lub Y w tej temperaturze.
Substancje X i Y mają taką samą rozpuszczalność w temperaturze ℃.
Stężenie % nasyconego roztworu:
11.2. (0–2)
Spośród wymienionych niżej substancji wybierz tę, która była oznaczona symbolem X,
oraz tę, która była oznaczona symbolem Y. Napisz ich wzory i uzasadnij swój wybór.
