W dwóch probówkach znajdowały się wodne roztwory soli X i Z, otrzymane przez
rozpuszczenie stałych soli, z których jedną był siarczek potasu, a drugą – bromek potasu.
Przeprowadzono doświadczenie zgodnie z poniższym schematem. W doświadczeniu użyto
świeżo otrzymanej wody chlorowej.
Po dodaniu wody chlorowej do probówek zauważono, że w probówce I roztwór zmienił barwę,
ale pozostał klarowny, natomiast w probówce II pojawiło się zmętnienie.
17.1. (0–1)
Zidentyfikuj sole X i Z i wpisz ich wzory do tabeli.
Wzór soli X
Wzór soli Z
17.2. (0–1)
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji pomiędzy chlorem a bromkiem
potasu oraz pomiędzy chlorem a siarczkiem potasu.
Sporządzono wodne roztwory siarczanu(IV) potasu i siarczanu(VI) potasu o takim samym
stężeniu molowym. Jeden z tych roztworów przelano do trzech probówek oznaczonych
numerem I, a drugi – do trzech probówek oznaczonych numerem II. Zadaniem uczniów było
zidentyfikowanie przygotowanych roztworów. Trzech uczniów poprawnie zaprojektowało
i wykonało doświadczenie, którego opis i wyniki przedstawiono w tabeli.
Opis doświadczenia
Obserwacje
uczeń 1.
Do probówki I i II dodałem kwas solny.
W probówce I nie zaobserwowałem zmian. W probówce II wydzielał się gaz o ostrym zapachu.
uczeń 2.
Do probówki I i II dodałem kilka kropli wodnego roztworu manganianu(VII) potasu.
W probówce I roztwór przyjął fioletowe zabarwienie. W probówce II powstał brunatny osad.
uczeń 3.
Do probówki I i II dodałem alkoholowy roztwór fenoloftaleiny.
W probówce I nie zaobserwowałem zmian. W probówce II roztwór zabarwił się na malinowo.
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji (z udziałem jonów SO2−3), które były
podstawą identyfikacji siarczanu(IV) potasu przez uczniów 1. i 3.
W trzech probówkach I–III znajdują się rozmieszczone w przypadkowej kolejności wodne
roztwory trzech soli: azotanu(V) glinu, azotanu(V) potasu i azotanu(V) magnezu. Te roztwory
mają taką samą objętość V = 5 cm3 i jednakowe stężenie molowe cm = 0,2 mol · dm−3 . W celu
zidentyfikowania zawartości probówek przeprowadzono dwuetapowe doświadczenie.
W etapie pierwszym do probówek dodano wodny roztwór wodorotlenku potasu.
Po dodaniu niewielkiej ilości roztworu wodorotlenku potasu powstały w probówkach I i II białe
osady, a w probówce III nie zaobserwowano objawów reakcji.
W etapie drugim doświadczenia do probówek z wytrąconymi osadami dodano kolejne porcje
roztworu wodorotlenku potasu. Objawy reakcji zaobserwowano tylko w probówce II.
Zidentyfikuj kationy obecne w roztworach 1., 2. i 3. Wpisz ich wzory lub nazwy do tabeli.
W trzech probówkach I–III znajdują się rozmieszczone w przypadkowej kolejności wodne
roztwory trzech soli: azotanu(V) glinu, azotanu(V) potasu i azotanu(V) magnezu. Te roztwory
mają taką samą objętość V = 5 cm3 i jednakowe stężenie molowe cm = 0,2 mol · dm−3 . W celu
zidentyfikowania zawartości probówek przeprowadzono dwuetapowe doświadczenie.
W etapie pierwszym do probówek dodano wodny roztwór wodorotlenku potasu.
Po dodaniu niewielkiej ilości roztworu wodorotlenku potasu powstały w probówkach I i II białe
osady, a w probówce III nie zaobserwowano objawów reakcji.
W etapie drugim doświadczenia do probówek z wytrąconymi osadami dodano kolejne porcje
roztworu wodorotlenku potasu. Objawy reakcji zaobserwowano tylko w probówce II.
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej podczas pierwszego
etapu doświadczenia w probówce I.
Cynk, magnez i glin w opisanych poniżej doświadczeniach ulegają przemianom zilustrowanym
następującymi schematami:
W kolbach oznaczonych numerami I, II i III umieszczono w przypadkowej kolejności próbki
cynku, magnezu i glinu. W każdej kolbie była próbka innego metalu. Na te metale podziałano
kwasem solnym. Opisane doświadczenie zilustrowano poniższym schematem.
Podczas opisanego doświadczenia w każdej kolbie metal uległ całkowitemu roztworzeniu
i powstały klarowne, bezbarwne roztwory chlorków badanych metali. Przebiegowi wszystkich
reakcji towarzyszyło wydzielanie się bezbarwnego gazu.
W celu identyfikacji roztworów chlorków otrzymanych w kolbach I, II i III przeprowadzono
dwa doświadczenia. W pierwszym z nich jako odczynnika użyto wodnego roztworu
wodorotlenku sodu, a w drugim – wodnego roztworu amoniaku.
10.1. (0–1)
Podczas pierwszego doświadczenia próbki roztworów z kolb I, II i III umieszczono
w probówkach oznaczonych tymi samymi numerami i do każdej z nich dodawano kroplami
roztwór wodorotlenku sodu. We wszystkich probówkach zaobserwowano wytrącenie się
białego osadu. Podczas dodawania kolejnych porcji odczynnika zaobserwowano roztworzenie
się osadów w probówkach I i III, natomiast osad w probówce II pozostał niezmieniony.
Podkreśl symbol metalu, którego jony zidentyfikowano podczas opisanego (pierwszego)
doświadczenia. Uzasadnij swój wybór.
Metal, którego jony zidentyfikowano podczas opisanego doświadczenia, to (Al / Mg / Zn).
Uzasadnienie wyboru:
10.2. (0–2)
Podczas drugiego doświadczenia próbki roztworów z kolb I i III umieszczono
w probówkach oznaczonych tymi samymi numerami i do każdej z nich dodawano kroplami
roztwór amoniaku. Najpierw w obu probówkach wytrącił się biały osad, ale przy dodawaniu
kolejnych porcji odczynnika zaobserwowano roztworzenie się osadu w probówce I.
Napisz:
w formie jonowej skróconej równanie reakcji, w wyniku której w probówce III wytrącił się biały osad;
w formie jonowej skróconej równanie reakcji, w wyniku której nastąpiło roztworzenie białego osadu w probówce I.
W pięciu probówkach – oznaczonych literami od A do E – znajdują się roztwory następujących
substancji: wodorotlenku sodu, siarczanu(VI) magnezu, azotanu(V) ołowiu(II), azotanu(V)
amonu oraz jodku potasu. Probówki są ułożone w przypadkowej kolejności.
W celu identyfikacji ich zawartości przeprowadzono doświadczenie polegające na zmieszaniu
parami niewielkich ilości roztworów z probówek od A do E. Wyniki doświadczenia
przedstawiono w tabeli:
10.1. (1 pkt)
Podaj wzory substancji znajdujących się w probówkach od A do E.
10.2. (1 pkt)
Zapisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zachodzi po zmieszaniu
roztworów siarczanu(VI) magnezu i wodorotlenku sodu.
W probówkach 1–3 znajdują się (w nieznanej kolejności) bezbarwne wodne roztwory
następujących substancji: chlorku sodu, siarczanu(VI) magnezu i węglanu sodu. Ponieważ
probówki z roztworami nie były opisane, aby zidentyfikować ich zawartość, wybrano dwa
odczynniki: wodny roztwór HCl i wodny roztwór BaCl2. Roztwór z każdej probówki
podzielono na dwie części i do każdej części dodano inny odczynnik. Wyniki eksperymentu
zestawiono w tabeli:
Numer probówki
Odczynnik
HCl (aq)
BaCl2 (aq)
1
brak objawów reakcji
brak objawów reakcji
2
zaobserwowano objawy reakcji
zaobserwowano objawy reakcji
3
brak objawów reakcji
zaobserwowano objawy reakcji
17.1. (1 pkt)
Napisz wzory lub nazwy substancji znajdujących się w probówkach 1–3.
Probówki:
1:
2:
3:
17.2. (2 pkt)
Napisz w formie jonowej skróconej równania obu reakcji, które umożliwiły identyfikację substancji znajdującej się w probówce 2.
W celu identyfikacji zawartości dwóch probówek, z których jedna zawierała wodny roztwór
wodorotlenku sodu, a druga – wodny roztwór kwasu siarkowego(VI), przeprowadzono
doświadczenie. Do obu badanych roztworów dodano wodne roztwory soli: manganianu(VII)
potasu i siarczanu(IV) sodu.
Napisz, jakich objawów reakcji powinno się oczekiwać bezpośrednio po dodaniu
roztworów obu soli do probówki z roztworem wodorotlenku sodu, a jakich – po dodaniu
roztworów obu soli do probówki z roztworem kwasu siarkowego(VI). W opisie
uwzględnij barwę zawartości probówek po reakcji.
Wskaźniki kwasowo-zasadowe to związki chemiczne, które przyjmują różne zabarwienia
w roztworach o różnych odczynach. Barwa roztworu zależy od formy, w jakiej wskaźnik
występuje w roztworze. Dla każdego wskaźnika można określić charakterystyczny zakres pH,
w którym następuje zmiana zabarwienia wskaźnika. Poniżej scharakteryzowano trzy
wskaźniki kwasowo-zasadowe.
Wskaźnik
Zabarwienie wskaźnika w roztworze o pH
Zakres pH zmiany barwy
oranż metylowy
poniżej 3,1 czerwone
powyżej 4,4 żółte
3,1 – 4,4
czerwień bromofenolowa
poniżej 5,2 żółte
powyżej 6,8 czerwone
5,2 – 6,8
fenoloftaleina
poniżej 8,3 brak zabarwienia
powyżej 10,0 malinowe
8,3 – 10,0
Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko: Chemia analityczna. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa,
Warszawa 2001.
W trzech nieoznakowanych probówkach umieszczono następujące roztwory:
kwas solny o pH = 1
wodny roztwór KCl o pH = 7
wodny roztwór KOH o pH = 13
W celu identyfikacji roztworów wykonano doświadczenie. W etapie I obserwowano
zabarwienie czerwieni bromofenolowej w każdym z nich.
15.1. (0-1)
Określ zabarwienie czerwieni bromofenolowej w każdym z badanych roztworów.
kwas solny
wodny roztwór KCl
wodny roztwór KOH
Zabarwienie czerwieni bromofenolowej
15.2. (0-1)
Spośród scharakteryzowanych wskaźników wybierz ten, którego należy użyć
w II etapie doświadczenia, aby (uwzględniając wynik I etapu) zidentyfikować każdy
badany roztwór.
W dwóch probówkach znajdował się rozcieńczony wodny roztwór kwasu siarkowego(VI),
a w dwóch innych probówkach – stężony roztwór kwasu azotowego(V). Przeprowadzono
doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na poniższym schemacie.
Objawy reakcji zaobserwowano w probówkach I, II i IV.
17.1. (0-1)
Napisz wzór lub nazwę kwasu, którego roztwór znajdował się w probówkach I i II
(kwas A), i wzór lub nazwę kwasu, którego roztwór znajdował się w probówkach
III i IV (kwas B).
Kwas A
Kwas B
17.2. (0-1)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej w probówce IV.
