Zadania maturalne z chemii

1441

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.

1442

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.

1443

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.

1444

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.

1445

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.

1446

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.

1447

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.

1448

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 64. (2 pkt)

Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Stężenia roztworów Oblicz

Zmieszano 200,00 cm³ technicznego kwasu solnego o stężeniu 30,00% (wyrażonym w procentach masowych) i 200,00 cm³ wody destylowanej.
Na wykresie przedstawiono zależność gęstości kwasu solnego od jego stężenia procentowego.

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2001, s. 225.

a)	Oblicz stężenie procentowe (w procentach masowych) otrzymanego kwasu solnego. Przyjmij, że gęstość wody wynosi 1,00 g · cm^–3.

b)	Oblicz stężenie molowe otrzymanego kwasu solnego. Przyjmij, że objętość tego roztworu jest sumą objętości kwasu solnego technicznego i wody.

1449

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 65. (1 pkt)

Związki kompleksowe Napisz równanie reakcji

Kolorymetria jest metodą stosowaną w analizie chemicznej. Dzięki niej można określić stężenie barwnego roztworu badanej substancji. Metoda ta wykorzystuje zjawisko pochłaniania przez barwny roztwór promieniowania elektromagnetycznego o określonej długości fali z zakresu światła widzialnego. Im większe jest stężenie badanej substancji w roztworze, w tym większym stopniu roztwór ten pochłania promieniowanie, a więc osłabia natężenie promieniowania przepuszczanego przez roztwór. Osłabienie to można zmierzyć, a jego miarą jest wielkość zwana absorbancją. Jeżeli serię pomiarów absorbancji roztworów badanej substancji w danym rozpuszczalniku przeprowadza się w tych samych warunkach, umieszczając próbki roztworów w identycznych naczynkach, wartości absorbancji zależą tylko od stężenia tych roztworów.

Jednym z zastosowań metody kolorymetrycznej jest oznaczanie stężenia jonów żelaza(III), które z jonami tiocyjanianowymi SCN^– tworzą jony kompleksowe [Fe(SCN)]²⁺. Jony te obecne w roztworze wodnym nadają mu intensywne krwistoczerwone zabarwienie, umożliwiające wykrycie nawet śladowych ilości żelaza.

W celu wyznaczenia zawartości żelaza w postaci jonów żelaza(III) w badanym roztworze przeprowadzono opisane poniżej doświadczenie.

Wykonano pomiar absorbancji A trzech wodnych roztworów o znanym stężeniu jonów [Fe(SCN)]²⁺, umieszczając je w identycznych naczynkach. Wyniki pomiarów zestawiono w tabeli.


Stężenie jonów [Fe(SCN)]²⁺, mol · dm^–3	Absorbancja A
0,25·10^–4	0,24
0,65·10^–4	0,62
1,05·10^–4	1,01

Próbkę 10,00 cm³ badanego roztworu umieszczono w kolbie miarowej o pojemności 50,00 cm³ i do kolby dodano w nadmiarze bezbarwny wodny roztwór tiocyjanianu potasu KSCN tak, aby powstał kompleks [Fe(SCN)]²⁺. Zawartość kolby dopełniono do kreski wodą destylowaną i dokładnie wymieszano. Następnie pobrano z niej próbkę i zmierzono jej absorbancję w takich samych warunkach, w jakich wykonano wcześniejszy pomiar absorbancji roztworów o znanym stężeniu. Zmierzona absorbancja A próbki badanego roztworu wyniosła 0,44.

Na podstawie: D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, Podstawy chemii analitycznej, t. 2, Warszawa 2007, s. 301–302;
A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010, s. 963.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji powstawania jonów [Fe(SCN)]²⁺ w wyniku dodania roztworu tiocyjanianu potasu do roztworu badanego.

1450

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 66. (3 pkt)

Roztwory i reakcje w roztworach wodnych - ogólne Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Oblicz