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↓
a)
Wykonaj odpowiednie obliczenia i oceń, czy w obu probówkach nastąpiło całkowite strącenie jonów Ag+ w postaci osadu.
Do probówki z wodnym roztworem dichromianu(VI) potasu dodano wodny roztwór kwasu
siarkowego(VI) i wodny roztwór siarczanu(IV) potasu. Doświadczenie zilustrowano rysunkiem:
Reakcja przebiegła zgodnie ze schematem:
Cr2O2−7 + SO2−3 + H+ → Cr3+ + SO2−4 + H2O
Oblicz, ile centymetrów sześciennych roztworu dichromianu(VI) potasu o stężeniu
0,5 mol · dm–3 znajdowało się w probówce, jeżeli zawarty w nim dichromian(VI) potasu
utlenił siarczan(IV) potasu obecny w 4 cm3 dodanego roztworu o stężeniu 0,4 mol · dm–3. Stosunek molowy reduktora do utleniacza
w opisanej reakcji wynosi 3 : 1.
Na 10 g stopu Monela zawierającego 67% niklu, 32% miedzi i 1% manganu (w procentach
masowych) podziałano kwasem solnym o stężeniu 0,5 mol · dm−3.
Podczas tego procesu przebiegały reakcje opisane równaniami:
Ni + 2HCl → NiCl2 + H2
Mn + 2HCl → MnCl2 + H2
Na podstawie: K.H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii,
Warszawa 2007, s. 570.
a)
Oblicz objętość kwasu solnego potrzebną do całkowitego roztworzenia niklu i manganu w 10 g stopu Monela, jeżeli reakcja przebiega z wydajnością równą 100%.
b)
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl właściwe określenie w każdym nawiasie tak, aby zdania były prawdziwe.
Miedź w szeregu elektrochemicznym metali znajduje się (przed/za) wodorem i (wypiera wodór/nie wypiera wodoru) z rozcieńczonego kwas siarkowego(VI).
Miedź nie reaguje z kwasem solnym, ponieważ kwas ten (należy/nie należy) do kwasów utleniających.
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.
Na 4,2 g żelaza podziałano nadmiarem pary wodnej i zainicjowano reakcję, która przebiegła z wydajnością równą 85%.
Oblicz, jaką objętość w warunkach normalnych zajmie wodór, który wydzielił się
podczas opisanej przemiany.
Do probówek, w których znajdują się próbki metali o tej samej masie, dodano jednakowe
objętości wodnego roztworu kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 0,5 mol · dm–3. Doświadczenie
prowadzono do całkowitego roztworzenia metali. Przebieg doświadczenia ilustruje rysunek.
Wybierz i podaj numer probówki, w której
objętość wodoru wydzielonego po całkowitym roztworzeniu metalu była największa.
Uzasadnij swój wybór.
Chrom jest pierwiastkiem zajmującym pod względem rozpowszechnienia w skorupie
ziemskiej 20. miejsce pomiędzy wszystkimi pierwiastkami. Najważniejszymi minerałami
i znanymi rudami chromu są chromit FeCr2O4 oraz krokoit PbCrO4. W sieci krystalograficznej
chromitu wyodrębniono jony Fe2+ i Cr2O2–4. Chrom otrzymuje się na skalę przemysłową,
poddając redukcji rudę chromitową. Reakcja ta zachodzi zgodnie z równaniem:
FeCr2O4 + 4C → 2Cr + Fe + 4CO
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2002, s. 882–883.
Huta otrzymała transport 280 t rudy chromitowej,
której 20% masy stanowiły zanieczyszczenia. W procesie technologicznym otrzymywania
chromu jako reduktor zastosowano czysty koks, zużywając 48 t tego surowca.
Oblicz masę chromu, który otrzymano w opisanym procesie technologicznym
przy wydajności równej 75%. Wynik podaj w tonach w zaokrągleniu do jedności.
Azydek sodu NaN3 jest solą kwasu azotowodorowego HN3. Azydek ten otrzymuje się
w reakcji amidku sodu NaNH2, który również jest solą, z tlenkiem azotu(I) w środowisku
bezwodnym. Azydek sodu rozkłada się z wydzieleniem azotu zgodnie z równaniem:
2NaN3 → 2Na + 3N2
na skutek intensywnego ogrzewania lub gwałtownego uderzenia, dzięki czemu jest on
źródłem azotu w poduszkach powietrznych stosowanych w samochodach. Metaliczny sód,
który powstaje w tej reakcji, jest neutralizowany w trakcie procesów współbieżnych
do krzemianu sodu. Azot jest jedynym gazowym produktem przemian zachodzących
w poduszce powietrznej. Równaniem łączącym ciśnienie gazu p, jego objętość V, liczbę moli
gazu n i temperaturę T jest równanie Clapeyrona:
pV = nRT
w którym R jest stałą gazową o wartości 83,1 hPa ⋅ dm3mol ⋅ K
Na podstawie: L. Pajdowski, Chemia ogólna, Warszawa 1999, s. 386.
Na skutek kolizji bocznej pojazdu został uruchomiony mechanizm bocznej poduszki
powietrznej ukrytej w zagłówku siedzenia kierowcy. Znajdujący się w poduszce azydek sodu o masie 13,00 g rozłożył się całkowicie. Objętość
poduszki była równa 12,00 dm3. Temperatura panująca w pojeździe wynosiła 22,00°C.
Oblicz ciśnienie panujące w poduszce powietrznej po całkowitym rozkładzie azydku
sodu. Wynik wyraź w hektopaskalach w zaokrągleniu do jedności.
Siarkowodór otrzymywany jest w laboratorium w reakcji kwasu solnego z siarczkiem
żelaza(II). Reakcja ta przebiega zgodnie z równaniem:
FeS(s) + 2HCl(aq) → FeCl2 (aq) + H2S(g)
Tak otrzymany gazowy siarkowodór wykorzystuje się w analizie chemicznej do wytrącania
osadów trudno rozpuszczalnych siarczków, np. siarczku cynku. Gdy wodny roztwór, w którym
znajdują się jony cynku, nasyca się siarkowodorem, zachodzi reakcja opisana równaniem:
Zn2+ + H2S → ZnS ↓ + 2H+
Po zakończeniu reakcji biały osad siarczku cynku odsącza się na sączku z bibuły, przemywa
i umieszcza wraz z sączkiem w uprzednio zważonym porcelanowym tyglu. Następnie spala
się sączek i praży osad w temperaturze 900°C aż do uzyskania stałej masy. Podczas prażenia
osad siarczku cynku przechodzi w tlenek cynku zgodnie z równaniem:
2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2 ↑
Znając masę otrzymanego tlenku cynku, można obliczyć masę cynku, który znajdował się
w badanym roztworze.
Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna. Chemiczne metody analizy ilościowej, t. 2,
Warszawa 1998, s. 174–175
Oblicz, ile centymetrów sześciennych siarkowodoru powstanie w warunkach
normalnych w reakcji 10 cm3 kwasu solnego o stężeniu 5 mol · dm–3 z nadmiarem
siarczku żelaza(II).
