Mieszaninę gazów składającą się z tlenku węgla(IV), amoniaku i metanu o objętości
9,78 dm3 przepuszczono w temperaturze 25°C i pod ciśnieniem 1013 hPa przez płuczki,
których zawartość przedstawia poniższy rysunek. Stosunek molowy amoniaku do metanu
w wyjściowej mieszaninie był równy 3 : 1. Po przepuszczeniu mieszaniny gazów przez płuczki
okazało się, że tylko jeden gaz nie został pochłonięty i opuścił zestaw płuczek.
Podczas przepuszczenia gazów przez płuczki, w płuczce z wodnym roztworem wodorotlenku
sodu zachodziła reakcja:
CO2 + 2OH– → CO2−3 + H2O
Masa tej płuczki wzrosła o 5,28 g.
Oblicz, jaką objętość zająłby w warunkach normalnych amoniak, który był składnikiem
mieszaniny. Uniwersalna stała gazowa R = 83,1 dm3·hPa·mol–1·K–1.
Próbkę stałego chlorku sodu o masie 7,5 g poddano działaniu stężonego kwasu siarkowego(VI).
Zaszła wówczas reakcja opisana równaniem:
I NaCl + H2SO4 → HCl + NaHSO4
Tę reakcję prowadzono aż do całkowitego zużycia chlorku sodu. Otrzymany w tej reakcji
chlorowodór zebrano, rozpuszczono w wodzie i poddano działaniu tlenku manganu(IV),
w wyniku czego zaszła reakcja zgodnie z równaniem:
II 4HCl + MnO2 → MnCl2 + Cl2 + 2H2O
Powstały w tej przemianie chlor wprowadzono do wodnego roztworu jodku potasu i otrzymano
6,35 grama jodu zgodnie z równaniem:
III 2KI + Cl2 → 2KCl + I2
Oblicz wydajność przemiany II, jeżeli przemiany I i III zaszły z wydajnością równą 100%.
Iloczyn rozpuszczalności Ks soli i wodorotlenków jest stałą równowagi dynamicznej, jaka
ustala się między nierozpuszczoną substancją a jej roztworem nasyconym.
Chlorek ołowiu(II) jest związkiem trudno rozpuszczalnym w wodzie. Iloczyn rozpuszczalności
tej soli wyraża się równaniem Ks(PbCl2) = [Pb2+] ⋅ [Cl−]2 . W temperaturze 298 K jego wartość
jest równa 1,7 ⋅ 10−5 .
Jeżeli stężenie jednego z jonów w roztworze się zmieni, np. przez rozpuszczenie innej
substancji, która jest mocnym elektrolitem i dysocjuje z wytworzeniem takich jonów, zmienia
się stężenie drugiego jonu, tak aby – zgodnie z regułą przekory – zachowana była stała wartość
iloczynu rozpuszczalności.
Na podstawie: K.-H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii,
Warszawa 2007.
Przygotowano 100 cm3 nasyconego wodnego roztworu chlorku ołowiu(II) o temperaturze
298 K. Do przygotowanego roztworu dodano 100 cm3 wodnego roztworu chlorku sodu
o stężeniu 1,0 mol ⋅ dm−3 .
Oblicz stężenie molowe jonów ołowiu(II) w roztworze otrzymanym w opisany powyżej
sposób w temperaturze 298 K. W obliczeniach pomiń stężenie jonów chlorkowych
pochodzących od trudno rozpuszczalnej soli.
Sporządzono 150 g mieszaniny zawierającej tylko NaCl i CaCl2, na którą podziałano stężonym
kwasem siarkowym(VI) użytym w nadmiarze. W wyniku tego procesu otrzymano 58,24 dm3
chlorowodoru (w warunkach normalnych).
Oblicz skład wyjściowej mieszaniny w procentach masowych. Przyjmij, że obie reakcje
przebiegły z wydajnością równą 100%.
W tabeli podano wartości standardowej entalpii spalania metanu, wodoru i węgla.
Δsp H °, kJ·mol−1
metan*
− 891
węgiel
− 394
wodór*
− 286
*Produktem spalania jest woda ciekła.
Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2003.
Oblicz standardową entalpię tworzenia metanu. Oceń, czy poprawne jest twierdzenie, że w reakcji syntezy metanu z pierwiastków produkt ma energię wyższą od substratów.
Uzasadnij swoją ocenę.
Stal to stop żelaza z węglem. Korozja stali polega na utlenianiu żelaza tlenem rozpuszczonym
w wodzie. Obecność elektrolitu w roztworze przyspiesza ten proces, ale w roztworach
o wysokim pH korozja jest zahamowana. Powstająca w wyniku korozji rdza zawiera
uwodniony tlenek żelaza(III) – o wzorze 2Fe2O3 · 3H2O i masie M = 374 g ⋅ mol−1 –
i niewielkie ilości innych związków żelaza na III stopniu utlenienia.
W celu zbadania wpływu różnych czynników na szybkość korozji przeprowadzono
doświadczenie przedstawione na poniższym schemacie.
Po trwającym kilka dni eksperymencie zaobserwowano, że najwięcej rdzy powstało
w probówce IV, w której drut stalowy stykał się z blaszką miedzianą.
Oblicz w procentach masowych zawartość tlenu w składniku rdzy – uwodnionym tlenku
żelaza(III), którego wzór podano w informacji powyżej.
W ogniwie galwanicznym zachodzi reakcja opisana równaniem:
Mg + Pb2+ → Mg2+ + Pb
20.1. (0–1)
Uzupełnij poniższy schemat ogniwa, w którym zachodzi opisana reakcja. Wpisz symbole
metali i wzory jonów oraz zaznacz w tym ogniwie ładunki elektrod (+ albo –).
W wodnym roztworze Cu(NO3)2 zanurzono płytkę kadmową o masie 75,0 g. Po pewnym czasie
wyjęto ją, osuszono i zważono. Jej masa wynosiła 73,0 g. Stwierdzono,
że w warunkach doświadczenia cały wydzielony metal osadził się na płytce.
21.1. (0–1)
Dokończ poniższe zdanie – wybierz i podkreśl właściwy opis spostrzeżenia spośród
podanych w nawiasie.
Po zanurzeniu płytki kadmowej do wodnego roztworu Cu(NO3)2 zaobserwowano po dłuższym
czasie, że barwa roztworu zmieniła się z (fioletowej na niebieską / bezbarwnej na zieloną / niebieskiej na bezbarwną).
21.2. (0–2)
Oblicz, ile gramów każdego z metali zawierała płytka po wyjęciu jej z roztworu. Przyjmij,
że proces osadzania metalu na płytce zachodził z wydajnością równą 100%.
Podczas przepływu prądu o natężeniu 2 A przez wodny roztwór soli zawierającej jony metalu
X3+ wydzieliło się 2,08 g tego metalu w ciągu 1,5 h. Stała Faradaya F = 96500 C · mol–1.
Oblicz masę molową metalu X. Przyjmij, że podczas elektrolizy nie zachodziły na katodzie
inne procesy redukcji.
