Zadania maturalne z chemii

1361

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 ⇄ H₂AsO^–₄ + H₃O⁺	K_a1 = 5,6 · 10^–3
II	H₂AsO^–₄ + H₂O ⇄ HAsO^2–₄ + H₃O⁺	K_a2 = 1,7 · 10^–7
III	HAsO^2–₄ + H₂O ⇄ AsO^3–₄ + H₃O⁺	K_a3 = 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.

1362

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 55. (1 pkt)

Sole Napisz równanie reakcji

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↓

Napisz w formie cząsteczkowej równania reakcji zachodzących w probówkach I i II.

1363

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 56. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

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.

b)	Oblicz masę osadu AgCl wydzielonego w probówce I.

1364

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 57. (1 pkt)

Rozpuszczalność substancji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Iloczyn rozpuszczalności K_SO trudno rozpuszczalnej soli to iloczyn stężeń (podniesionych do odpowiednich potęg) jonów tworzących tę sól w stanie równowagi w nasyconym roztworze tej soli. Dla soli typu AB, której dysocjacja przebiega zgodnie z równaniem:

AB ⇄ A²⁺ + B²⁻

iloczyn rozpuszczalności KSO = [A²⁺] · [B²⁻]. Jeżeli w roztworze będą obecne jony A²⁺ oraz B²⁻ i wartość iloczynu ich stężeń będzie mniejsza od wartości iloczynu rozpuszczalności soli AB, to osad tej soli nie wytrąci się. Strącenie osadu nastąpi wtedy, gdy zostanie przekroczona wartość iloczynu rozpuszczalności.

Iloczyn rozpuszczalności KSO siarczanu(VI) baru w temperaturze T wynosi:

KSO = [Ba²⁺]·[SO²⁻₄] = 1,08 · 10⁻¹⁰

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2004, s. 221.

Uzupełnij poniższe zdanie. Wybierz i podkreśl jedno określenie spośród podanych w każdym nawiasie tak, aby zdanie było prawdziwe.

W temperaturze T (może/nie może) istnieć roztwór, w którym iloczyn stężeń kationów baru i anionów siarczanowych(VI) jest równy 1,08 · 10^–7, ponieważ wartość ta jest (mniejsza/ większa) od wartości iloczynu rozpuszczalności siarczanu(VI) baru w temperaturze T.

1365

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 58. (1 pkt)

Identyfikacja związków nieorganicznych Zaprojektuj doświadczenie

W trzech nieoznakowanych zlewkach umieszczono osobno jednakowe objętości wody, kwasu solnego oraz wodnego roztworu wodorotlenku sodu. Wiadomo ponadto, że stężenia użytego kwasu oraz wodnego roztworu wodorotlenku były jednakowe i równe 0,01 mol · dm^–3.

Oceń, czy za pomocą fenoloftaleiny (zakres pH zmiany barwy: 8,2–10) jako wskaźnika pH oraz możliwości mieszania ze sobą zawartości poszczególnych naczyń, możliwe jest jednoznaczne ustalenie zawartości zlewek. Jeśli uznasz, że jest to możliwe, opisz sposób wykonania takiego doświadczenia oraz podaj obserwacje, które pozwolą na identyfikację zawartości naczyń. Jeśli natomiast uznasz, że takiej możliwości nie ma, przytocz odpowiednie argumenty.

1366

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 59. (2 pkt)

pH Oblicz

Po zmieszaniu 200 cm³ kwasu solnego o pH = 1 i 100 cm³ zasady sodowej o stężeniu molowym równym 0,1 mol · dm^–3 przebiegła reakcja opisana równaniem:

HCl + NaOH → NaCl + H₂O

Objętość powstałego roztworu była sumą objętości roztworów wyjściowych.

Oblicz wartość pH otrzymanego roztworu. Nie zaokrąglaj obliczonych wyników pośrednich. Wynik końcowy podaj z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku.

1367

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,	ponieważ powstająca sól jest	2.	nierozpuszczalna w wodzie.

1368

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 61. (2 pkt)

Stężenia roztworów Rozpuszczalność substancji Oblicz

W czterech zlewkach przygotowano w temperaturze 293 K po 100 g roztworów czterech soli o stężeniu 10% masowych. Następnie do każdej zlewki dosypano po 10 g tych samych soli, utrzymując temperaturę 293 K – zgodnie z poniższym rysunkiem.

Rozpuszczalność tych soli w wodzie w temperaturze 293 K podano w poniższej tabeli.


Substancja	BaCl₂	KCl	Na₂SO₄	NaNO₃
Rozpuszczalność, g w 100 g wody	35,74	34,03	19,23	87,27

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2008, s. 222.

a)	Dla zlewek I, II i III wykonaj obliczenia i podaj numery tych zlewek, w których otrzymano roztwory nienasycone.

b)	Oblicz stężenie (wyrażone w procentach masowych) roztworu, który otrzymano w zlewce oznaczonej numerem IV.

1369

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 62. (1 pkt)

Stężenia roztworów Oblicz

Do 100 cm³ wodnego roztworu CaCl₂ o stężeniu 0,1 mol · dm⁻³ dodano 100 cm³ wodnego roztworu NaCl o stężeniu 0,1 mol · dm⁻³, a następnie 100 cm³ wodnego roztworu AgNO₃ o stężeniu 0,1 mol · dm⁻³.

Podaj wzory jonów, które pozostaną w końcowym roztworze i oblicz ich stężenie molowe. Przyjmij, że objętość roztworu końcowego jest sumą objętości roztworów zmieszanych.

1370

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 63. (2 pkt)

Identyfikacja związków - ogólne pH Napisz równanie reakcji Podaj/wymień

Do probówek z wodą wprowadzono sześć różnych substancji zgodnie z poniższym rysunkiem:

Następnie zawartość każdej probówki energicznie wymieszano i zanurzono w niej uniwersalny papierek wskaźnikowy.

a)	Dokończ poniższe zdania, wpisując numery odpowiednich probówek.

Uniwersalny papierek wskaźnikowy zabarwił się na niebiesko po zanurzeniu w roztworach znajdujących się w probówkach .
Uniwersalny papierek wskaźnikowy nie zmienił zabarwienia po zanurzeniu w roztworach znajdujących się w probówkach: .
Reakcja hydrolizy zaszła w roztworach znajdujących się w probówkach: .

Papierek uniwersalny zanurzony w roztworze znajdującym się w probówce III zabarwił się na różowo.

b)	Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, której efektem była zmiana zabarwienia papierka uniwersalnego po zanurzeniu w roztworze znajdującym się w probówce III.