Zadania maturalne z chemii

Znalezionych zadań - 62

Strony

51

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 39. (1 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Żelazo tworzy jony proste Fe2+ i Fe3+. Jony te ulegają w roztworach wodnych hydratacji, przyłączając 4 lub 6 cząsteczek wody. Najbardziej pospolitymi kompleksami kationowymi żelaza są heksaakwakompleksy występujące między innymi w roztworach soli żelaza(II) i żelaza(III). Jony te wykazują słabe właściwości kwasowe:

I
II
[Fe(H2O)6]2+ + H2O ⇄ [Fe(H2O)5(OH)]+ + H3O+
[Fe(H2O)6]3+ + H2O ⇄ [Fe(H2O)5(OH)]2+ + H3O+
Ka = 10−9,5
Ka = 10−3,05

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 934.

Określ, które jony – żelaza(II) czy żelaza(III) – wykazują słabsze właściwości kwasowe i uzasadnij swoją odpowiedź.

52

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 40. (1 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Narysuj/zapisz wzór

Żelazo tworzy jony proste Fe2+ i Fe3+. Jony te ulegają w roztworach wodnych hydratacji, przyłączając 4 lub 6 cząsteczek wody. Najbardziej pospolitymi kompleksami kationowymi żelaza są heksaakwakompleksy występujące między innymi w roztworach soli żelaza(II) i żelaza(III). Jony te wykazują słabe właściwości kwasowe:

I
II
[Fe(H2O)6]2+ + H2O ⇄ [Fe(H2O)5(OH)]+ + H3O+
[Fe(H2O)6]3+ + H2O ⇄ [Fe(H2O)5(OH)]2+ + H3O+
Ka = 10−9,5
Ka = 10−3,05

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 934.

Dla przemiany oznaczonej numerem II napisz wzory kwasów i zasad, które zgodnie z teorią Brønsteda tworzą sprzężone pary.

53

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 54. (1 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Dysocjacja kwasu ortoarsenowego(V) w roztworach wodnych przebiega trójstopniowo.

Etap Równanie reakcji Stała dysocjacji
I H3AsO4 + H2O ⇄ H2AsO4 + H3O+ Ka1 = 5,6 · 10–3
II H2AsO4 + H2O ⇄ HAsO2–4 + H3O+ Ka2 = 1,7 · 10–7
III HAsO2–4 + H2O ⇄ AsO3–4 + H3O+ Ka3 = 3,0 · 10–12

Podane wartości stałych dysocjacji odnoszą się do temperatury 25°C.

Na podstawie: F. Cotton, G. Wilkinson, P. Gaus, Chemia nieorganiczna, Warszawa 2002.

Wpisz do tabeli literę P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, lub literę F – jeżeli jest fałszywe.

Zadanie P/F
1. W etapie II anion diwodoroortoarsenianowy(V) pełni rolę zasady Brønsteda, ponieważ przyłącza proton pochodzący z cząsteczki wody.
2. W etapie III kation hydroniowy pełni rolę zasady Brønsteda, ponieważ przyłącza proton pochodzący z anionu monowodoroortoarsenianowego(V).
3. W etapie III anion monowodoroortoarsenianowy(V) pełni rolę kwasu Brønsteda, ponieważ jest donorem protonu dla cząsteczki wody.
54

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 60. (2 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Napisz równanie reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Przygotowano roztwory wodne o stężeniu molowym równym 0,1 mol · dm−3 następujących substancji: NaOH, HCl, Ba(OH)2, H2SO4, a następnie przeprowadzono 2 reakcje zobojętniania zgodnie z równaniami:

I  NaOH + HCl → NaCl + H2O
II Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4 + 2H2O

Podczas dodawania porcjami kwasu solnego do roztworu wodorotlenku sodu (reakcja I) i roztworu kwasu siarkowego(VI) do roztworu wodorotlenku baru (reakcja II) mierzono przewodnictwo elektryczne roztworu. Moment, w którym przewodnictwo elektryczne roztworu jest najmniejsze, to punkt zobojętnienia.

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2008, s. 178.

a)Napisz w formie jonowej równania przeprowadzonych reakcji.
b)Dokończ zdanie, zaznaczając wniosek A lub B i jego uzasadnienie 1. lub 2.

Porównując stężenia molowe jonów w momencie zobojętnienia obu reakcji, można stwierdzić, że w roztworze otrzymanym w reakcji I łączna liczba moli wszystkich obecnych w roztworze jonów jest

A. większa niż w roztworze otrzymanym w reakcji II, ponieważ powstająca sól jest 1. rozpuszczalna w wodzie.
B. mniejsza niż w roztworze otrzymanym w reakcji II, 2. nierozpuszczalna w wodzie.
55

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 91. (2 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Stechiometryczny stosunek reagentów Napisz równanie reakcji Podaj/wymień

Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane schematem:

a)Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zaszła podczas doświadczenia.
b)Podaj, jakie jest stężenie molowe jonów H+ i jonów OH po zakończeniu doświadczenia, jeżeli w reakcji wzięły udział stechiometryczne ilości reagentów.
56

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 93. (1 pkt)

Sole Reakcje i właściwości kwasów i zasad Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/zinterpretuj przebieg 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 HCrO4, 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.

X Z
A Cr2(SO4)3 Cr(OH)3
B Cr2(SO4)3 K2CrO4
C K2Cr2O7 K2CrO4
D K2Cr2O7 Cr(OH)3
57

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 117. (2 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

Dany jest ciąg przemian chemicznych:

Fe3O4H2O, T = 470 K  Fe HCl(aq) FeCl2 (aq) KOH (aq) X H2O2 Y T Z

117.1 (0-1)

Określ charakter chemiczny związku Z.

117.2 (0-1)

Spośród poniższego zestawu odczynników wybierz dwa, które pozwolą jednoznacznie potwierdzić w sposób eksperymentalny przewidywany charakter chemiczny związku Z.

Zestaw odczynników: kwas solny o stężeniu 36,5% masowych, woda destylowana, alkoholowy roztwór fenoloftaleiny, wodny roztwór oranżu metylowego, wodny roztwór siarczanu(IV) sodu, stężony gorący wodny roztwór wodorotlenku potasu.

58

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 120. (3 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Napisz równanie reakcji Narysuj/zapisz wzór

Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane schematem:

Napisz, co zaobserwowano podczas przebiegu tego doświadczenia.

120.1 (0-1)

Napisz, co zaobserwowano podczas przebiegu tego doświadczenia.

120.2 (0-1)

Napisz w formie cząsteczkowej i w odpowiedniej kolejności dwa równania reakcji, które zachodzą podczas tego doświadczenia.

120.3 (0-1)

Napisz wzory wszystkich jonów, które mogą być obecne w roztworze po zakończeniu doświadczenia.

59

Matura Maj 2014, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 11. (1 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Kwas ortoborowy H3BO3 jest bardzo słabym jednoprotonowym kwasem, który w roztworach wodnych działa nie jako donor protonów, lecz jako akceptor jonów wodorotlenkowych, reagując z wodą zgodnie z równaniem:

H3BO3 + 2H2O ⇄ H3O+ + [B(OH)4]

Stała równowagi tej reakcji jest równa 5,8 · 10–10.
W obecności środków odciągających wodę, np. stężonego H2SO4, kwas ortoborowy tworzy z alkoholami estry.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

Według teorii Arrheniusa kwasy to związki dysocjujące w roztworze wodnym na kationy wodoru i aniony reszty kwasowej. Brønsted zdefiniował kwasy jako donory protonów. Oznacza to, że kwasy to cząsteczki i jony oddające proton. Zgodnie z teorią Lewisa kwasem nazywamy atom, cząsteczkę lub jon będący akceptorem jednej lub kilku par elektronów.

Wybierz teorię kwasów i zasad, zgodnie z którą H3BO3 – na podstawie reakcji z wodą opisanej powyżej – jest kwasem. Uzupełnij poniższe zdanie, podkreślając nazwisko autora tej teorii.

Na podstawie opisanej reakcji z wodą można stwierdzić, że H3BO3 jest kwasem według teorii kwasów i zasad (Arrheniusa / Brønsteda / Lewisa).

60

Matura Maj 2014, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 17. (2 pkt)

Energetyka reakcji Reakcje i właściwości kwasów i zasad Napisz równanie reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Do wodnego roztworu kwasu cytrynowego dodano nadmiar wodnego roztworu wodorowęglanu sodu NaHCO3. Stwierdzono, że temperatura mieszaniny poreakcyjnej jest znacznie niższa niż temperatura roztworów przed ich zmieszaniem. Zaobserwowano także wydzielanie bezbarwnego gazu.

a)Spośród podanych zależności wybierz i podkreśl tę, która jest prawdziwa dla entalpii procesu dokonującego się w opisanym doświadczeniu.

ΔH < 0     ΔH = 0     ΔH > 0

b)Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji, która zaszła w czasie doświadczenia. Przyjmij, że kwas cytrynowy przereagował z wodorowęglanem sodu w stosunku molowym 1 : 3. Zastosuj następujący wzór kwasu cytrynowego: C3H4(OH)(COOH)3.

Strony