Zadania maturalne z chemii

Tlenek azotu(IV) NO₂ można zredukować katalitycznie za pomocą amoniaku. Przebieg tej reakcji opisano równaniem:

W 5,0 m³ powietrza znajdowało się 18 g tlenku azotu(IV) NO₂. Do tego powietrza wprowadzono 8,0 g amoniaku i przeprowadzono katalityczną redukcję zgodnie z powyższym równaniem. Ta reakcja zaszła z wydajnością równą 80%. Tlenek azotu(IV) był jedynym składnikiem powietrza reagującym z amoniakiem.

Oblicz, ile dm³ azotu w przeliczeniu na warunki normalne powstało w wyniku opisanej redukcji NO₂. Następnie uzupełnij zdanie – napisz nazwę lub wzór substancji, której w opisanym procesie użyto w nadmiarze.

W opisanym procesie w nadmiarze użyto .

Do reaktora o pojemności 1,0 dm³ wprowadzono pewną liczbę moli substancji A oraz pewną liczbę moli substancji B. Reaktor zamknięto i zainicjowano reakcję chemiczną, która przebiegała w stałej temperaturze T zgodnie z równaniem:

Do momentu ustalenia stanu równowagi przereagowało 20 % substancji A. W tych warunkach stężeniowa stała równowagi opisanej reakcji jest równa 2,0.

Oblicz, jaki procent liczby moli wyjściowej mieszaniny stanowiła substancja A.

Przeprowadzono prażenie kredy pastewnej (skała pochodzenia osadowego). Kreda pastewna stosowana jest do produkcji pasz dla zwierząt. Zawiera ona 10% domieszek (węglan magnezu, minerały ilaste, tlenek glinu, tlenki żelaza i tlenek krzemu(IV)). W wyniku reakcji otrzymano 36 g tlenku wapnia. Dodatkowo wiadomo, że reakcję przerwano w momencie, gdy otrzymano 86% produktu możliwego do otrzymania.

6.1. (0-1)

Oblicz, ile gramów kredy pastewnej poddano prażeniu.

6.2. (0-2)

Oblicz, ile cząsteczek gazu mogłoby się jeszcze wydzielić, gdyby kontynuowano prażenie.

Do 200 g 15% roztworu azotanu(V) cynku dodawano powoli 500 cm³ roztworu wodorotlenku potasu.

Oblicz minimalne stężenie wodorotlenku potasu potrzebne, aby uzyskać w wyniku zachodzących reakcji klarowny roztwór. Wynik podaj z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku.

Siarczan(VI) sodu tworzy hydraty o różnym składzie. Próbkę jednego z hydratów tej soli, o masie 8,050 g, rozpuszczono w wodzie i otrzymano 100,0 cm³ roztworu, po czym dodano do niego 50,0 cm³ roztworu azotanu(V) baru o stężeniu 0,600 mol·dm^–3. Wytrącony osad siarczanu(VI) baru po odsączeniu i wysuszeniu miał masę 5,825 g.

Ustal wzór hydratu siarczanu(VI) sodu użytego w opisanym doświadczeniu. Przyjmij, że opisane przemiany przebiegły z wydajnością równą 100%, a masy molowe są równe:

M_Na2SO4 =142 g ⋅ mol⁻¹ , M_BaSO4 = 233 g ⋅ mol⁻¹.

Wzór hydratu:

Odważkę czystego węglanu magnezu o masie 8,4 g ogrzewano w piecu nagrzanym do temperatury T, w której ta sól ulega rozkładowi termicznemu – zgodnie z równaniem:

10.1. (0–2)

W czasie ogrzewania węglanu magnezu mierzono w dziesięciominutowych odstępach sumaryczną ilość powstałego gazowego produktu termicznego rozkładu tej soli. Następnie obliczono masę nierozłożonego węglanu magnezu w każdym momencie pomiaru.

Oblicz i wpisz do tabeli brakujące wartości masy (w gramach) nierozłożonego węglanu magnezu zaokrąglone do pierwszego miejsca po przecinku. Następnie narysuj wykres przedstawiający zależność masy węglanu magnezu od czasu prowadzenia jego termicznego rozkładu.

10.2. (0–1)

Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, albo F − jeśli jest fałszywe.

Do trzech probówek wprowadzono takie same objętości wodnego roztworu wodorotlenku sodu (V_z) o trzech różnych stężeniach molowych (𝑐₁, 𝑐₂, 𝑐₃) i dodano do nich po 2 krople roztworu oranżu metylowego. Do probówek dodano następnie, mieszając, takie same objętości kwasu solnego (V_k) o znanym stężeniu molowym (𝑐_k). Przebieg doświadczenia zilustrowano na poniższym schemacie.

Po zakończeniu doświadczenia okazało się, że zmiana barwy roztworu nastąpiła tylko w probówce II.

17.1. (0–1)

Uzupełnij poniższą tabelę. Napisz, jaką barwę miał roztwór w probówce II przed reakcją i po zakończeniu reakcji.

17.2. (0–2)

Rozstrzygnij, czy na podstawie przeprowadzonego doświadczenia można jednoznacznie wskazać, w której probówce znajdował się:

• roztwór NaOH o najwyższym stężeniu. Odpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

• roztwór NaOH o najniższym stężeniu. Odpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

Roztwór wodny chloru to tzw. woda chlorowa Cl2 (aq). W tym roztworze ustala się równowaga opisana równaniem:

Powstający oksokwas pod wpływem światła ulega częściowemu rozkładowi z wydzieleniem tlenu:

10,65 g chloru rozpuszczono w 1800 cm³ wody, a otrzymaną wodę chlorową pozostawiono na pewien czas w otwartym naczyniu na świetle.

Oblicz stężenie molowe kwasu solnego w roztworze w momencie, w którym 1,0% chloru obecnego w roztworze uległ reakcji chemicznej z wodą, a oksokwas powstający w roztworze uległ w 50% reakcji rozkładu. W obliczeniach przyjmij, że sumaryczna objętość roztworu się nie zmieniła i wynosiła 1800 cm³.

Zawartość jonów dichromianowych(VI) w wodnym roztworze można określić dzięki zastosowaniu metody pośredniej. W pierwszym etapie dodaje się roztwór jodku potasu i kwas siarkowy(VI). Zachodzi wtedy reakcja opisana równaniem:

W drugim etapie do otrzymanej mieszaniny dodaje się roztwór tiosiarczanu sodu i wtedy jony S₂O²⁻₃ reagują z jodem:

19.1. (0–1)

Rozstrzygnij, czy jony dichromianowe(VI) w etapie pierwszym oraz jod w etapie drugim pełnią taką samą funkcję (utleniacza albo reduktora). Odpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

19.2. (0–2)

Aby określić zawartość jonów dichromianowych(VI) w próbce, przeprowadzono opisane reakcje. W reakcji z jodem wzięło udział 20,4 cm³ wodnego roztworu tiosiarczanu sodu o stężeniu 0,10 mol∙dm³ .

Oblicz, ile gramów dichromianu(VI) potasu zawierała badana próbka. Przyjmij, że opisane przemiany przebiegły z wydajnością równą 100% oraz że masa molowa dichromianu(VI) potasu M_K2Cr2O7 = 294 g⋅ mol⁻¹.

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.

Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.