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).
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:
Dwa pierwiastki oznaczone literami X i E należą do tego samego okresu. Wiadomo, że
w stanie podstawowym:
atom pierwiastka X ma w zewnętrznej powłoce cztery elektrony sparowane i dwa niesparowane
stan energetyczny niesparowanych elektronów atomu pierwiastka X opisują główna liczba kwantowa 𝑛 = 4 i poboczna liczba kwantowa 𝑙 = 1
w atomie pierwiastka E liczba elektronów, które mogą brać udział w tworzeniu wiązań, jest taka sama jak w atomie pierwiastka X, jednak są one rozmieszczone na powłokach opisanych różnymi wartościami głównej liczby kwantowej 𝑛.
Pierwiastki X i E mogą przyjmować w związkach chemicznych różne stopnie utlenienia.
2.1. (0–1)
Napisz najwyższy i najniższy stopień utlenienia, jaki może przyjmować pierwiastek X
w związkach chemicznych.
Najwyższy stopień utlenienia:
Najniższy stopień utlenienia:
2.2. (0–1)
Przeprowadzono doświadczenie, którego wynik przedstawiono w tabeli. Znakiem +
oznaczono te układy, w których zaobserwowano objawy reakcji.
NaOH (aq)
HCl (aq)
H2O
Tlenek I
+
+
Tlenek II
+
+
Tlenek III
+
Napisz wzory trzech różnych tlenków pierwiastka E, spełniających podane warunki.
Stapianie tlenku krzemu(IV) z wodorotlenkiem sodu pozwala otrzymać różne krzemiany,
w zależności od stosunku molowego substratów tej reakcji. Wskutek hydrolizy wodnego
roztworu tetraoksokrzemianu(IV) sodu, czyli Na4SiO4, tworzy się roztwór silnie alkaliczny.
Taki roztwór obok cząsteczek kwasu tetraoksokrzemowego(IV) zawiera wszystkie rodzaje
wodoroanionów tego kwasu.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji otrzymywania tetraoksokrzemianu(IV)
sodu opisaną metodą. Oblicz stosunek masowy substratów.
Przeprowadzono doświadczenie, w którym do trzech probówek – I, II i III – zawierających
jednakowe objętości kwasu solnego o takim samym stężeniu molowym wprowadzono
granulki trzech różnych metali, zgodnie z poniższym schematem.
Przebieg reakcji zaobserwowano tylko w jednej probówce.
13.1. (0–1)
Rozstrzygnij, którą probówkę: I, II czy III, przedstawiono na zdjęciu.
Uzasadnij wybór. W uzasadnieniu porównaj wartości standardowego
potencjału półogniwa wodorowego i półogniw metalicznych dla
badanych metali.
Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:
13.2. (0–1)
Jeden z dwóch metali, które nie reagowały z kwasem solnym,
przeprowadzono w tlenek o wzorze ogólnym MeO (gdzie Me oznacza
metal), który następnie poddano reakcji z kwasem siarkowym(VI). Wynik
opisanych przemian przedstawiono na zdjęciu.
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji tlenku metalu
z kwasem siarkowym(VI). Użyj symbolu chemicznego tego metalu.
13.3. (0–1)
Drugi z dwóch metali, które nie reagowały z kwasem solnym, dodano do
probówki zawierającej stężony kwas azotowy(V). Efekt doświadczenia
przedstawiono na zdjęciu.
Napisz wzór sumaryczny barwnego, gazowego produktu reakcji.
Produktem spalania metalicznego sodu w tlenie jest nadtlenek sodu o wzorze Na2O2.
W wyniku reakcji tego związku z sodem w podwyższonej temperaturze można otrzymać
tlenek sodu Na2O. Każdy z opisanych związków sodu z tlenem ma budowę jonową i tworzy
sieć krystaliczną zbudowaną z kationów i anionów.
Nadtlenek sodu reaguje gwałtownie z wodą. Jednym z produktów tej reakcji, zachodzącej
bez zmiany stopni utlenienia, jest nadtlenek wodoru H2O2.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2006.
6.1. (0–1)
Napisz wzór anionu występującego w nadtlenku sodu oraz wzór anionu
występującego w tlenku sodu.
Wzór anionu w nadtlenku sodu:
Wzór anionu w tlenku sodu:
6.2. (0–1)
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji nadtlenku sodu z wodą.
W trzech probówkach oznaczonych numerami 1, 2, 3,
znajdowała się woda z dodatkiem oranżu metylowego.
Do każdej z tych probówek wprowadzono małą porcję
jednego z tlenków wybranych z poniższego zbioru:
Na2O
SiO2
P4O10
CuO
Zawartość każdej z probówek wymieszano
i pozostawiono na pewien czas.
14.1. (0–1)
Uzupełnij tabelę. Wpisz wzory tlenków wprowadzonych do probówek 1 i 2.
Nr probówki
Wzór tlenku
1
2
14.2. (0–1)
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji, której produkt spowodował zmianę
barwy oranżu metylowego w probówce 3.
