Masa molowa pewnej soli jednego z metali 1. grupy układu okresowego pierwiastków jest
równa 150 g ⋅ mol−1. Sporządzono wodny roztwór tej soli i wykonano doświadczenie zgodnie
z poniższym schematem
Po zakończeniu reakcji do otrzymanego roztworu dodano kleik skrobiowy i zaobserwowano
pojawienie się granatowego zabarwienia.
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji zachodzącej w roztworze podczas przeprowadzonego doświadczenia.
Na odważkę stopu glinu z magnezem o masie 7,50 g podziałano nadmiarem rozcieńczonego
kwasu solnego. Podczas roztwarzania stopu w kwasie solnym zachodziły reakcje zilustrowane
równaniami:
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
W wyniku całkowitego roztworzenia stopu otrzymano klarowny roztwór, do którego dodano
nadmiar wodnego roztworu wodorotlenku sodu. Zaszły reakcje opisane równaniami:
Otrzymany nierozpuszczalny w wodzie związek odsączono, przemyto wodą, wysuszono
i zważono. Jego masa (w przeliczeniu na czysty wodorotlenek magnezu) była równa 11,67 g.
11.1. (0–2)
Oblicz zawartość procentową glinu w stopie (w procentach masowych).
W oddzielnych naczyniach umieszczono po 100 cm3 wodnych roztworów kwasów
jednoprotonowych o wzorach HA i HB i stężeniach 0,1 mol · dm–3. Do każdego naczynia
dodawano porcjami wodny roztwór wodorotlenku sodu o stężeniu 0,1 mol · dm–3. Za pomocą
pehametru mierzono pH każdej mieszaniny reakcyjnej. Wyniki pomiarów przedstawiono na
wykresie.
Dla każdego z kwasów zaznaczono punkt równoważnikowy (PR), czyli wartość pH roztworu
otrzymanego po zmieszaniu roztworów zawierających stechiometryczne ilości kwasu
i wodorotlenku sodu.
11.1. (1 pkt)
Uzupełnij poniższe zdania – wybierz i podkreśl jedno właściwe określenie spośród
podanych w każdym nawiasie.
Różna wartość pH wyjściowych roztworów wynika z tego, że użyto elektrolitów o różnej mocy. Kwas HA użyty w doświadczaniu to (mocny / słaby) elektrolit, a kwasem HB może być kwas (solny / octowy).
Wartość pH w punkcie równoważnikowym dla kwasu HB wynosi 7, co oznacza, że po dodaniu do roztworu tego kwasu stechiometrycznej ilości wodnego roztworu wodorotlenku sodu stężenie kationów wodorowych i stężenie anionów wodorotlenkowych w roztworze są (jednakowe / różne). Wartość stężenia jonów wodorotlenkowych w tym roztworze jest równa (1 · 10–14 / 1 · 10–7).
11.2. (1 pkt)
Wartość pH w punkcie równoważnikowym dla kwasu HA wynosi 8,70.
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która powoduje, że roztwór
w punkcie równoważnikowym nie ma odczynu obojętnego. Zastosuj wzór ogólny kwasu
HA.
W trzech nieopisanych probówkach znajdują się wodne roztwory następujących soli: BaCl2,
NH4Cl oraz NaCl. W każdej probówce znajduje się roztwór tylko jednej soli.
12.1. (1 pkt)
Z poniższej listy wybierz dwa odczynniki, których zastosowanie pozwoli jednoznacznie określić zawartość każdej probówki.
Wypełnij poniższą tabelę – wpisz wzory wybranych odczynników oraz opisz zmiany możliwe do zaobserwowania (lub zaznacz brak zmian), zachodzące po dodaniu wybranych odczynników do probówek z wodnymi roztworami soli.
Wzór odczynnika
Opis zmian
probówka z BaCl2 (aq)
probówka z NH4Cl (aq)
probówka z NaCl (aq)
1.
2.
12.2. (1 pkt)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która pozwoliła na jednoznaczne określenie zawartości probówki zawierającej wodny roztwór NH4Cl.
Siarczek magnezu (MgS) można otrzymać w bezpośredniej syntezie z pierwiastków
(reakcja 1.). Siarczek wapnia (CaS) natomiast otrzymuje się przez redukcję siarczanu(VI)
wapnia (CaSO4) węglem; drugim produktem tej przemiany jest tlenek węgla(II) (reakcja 2.).
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2013.
Napisz w formie cząsteczkowej równania dwóch opisanych przemian.
Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na schemacie.
W obu probówkach wytrącił się brunatny osad.
14.1. (0–1)
Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem oddawanych lub pobieranych elektronów
(zapis jonowo-elektronowy) równania procesu redukcji i procesu utleniania
zachodzących w probówce I podczas opisanego doświadczenia. Uwzględnij fakt, że
jednym z substratów obu procesów jest woda.
Równanie procesu redukcji:
Równanie procesu utleniania:
14.2. (0–2)
Oceń, jaki jest odczyn roztworu po zakończeniu reakcji w probówce I, oraz podaj nazwę
anionu zawierającego siarkę, który powstał w wyniku reakcji chemicznej przebiegającej
w probówce II.
Odczyn roztworu po reakcji w probówce I:
Nazwa anionu zawierającego siarkę:
Azotan(V) ołowiu(II) ogrzewany w temperaturze 480°C rozkłada się zgodnie z równaniem
2Pb(NO3)2 → 2PbO + 4NO2 + O2
Powstający w tej reakcji tlenek ołowiu(II) jest nierozpuszczalny w wodzie i ma charakter
amfoteryczny. W reakcji tego tlenku ze stężonym roztworem KOH powstaje związek
kompleksowy o liczbie koordynacyjnej równej 3.
Na podstawie: L. Kolditz (red.), Chemia nieorganiczna, Warszawa 1994.
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji tlenku ołowiu(II) z wodnym
roztworem kwasu siarkowego(VI) i z wodnym roztworem wodorotlenku potasu.
Tetratlenek triołowiu (minia ołowiowa) to związek o wzorze Pb3O4. W tym związku ołów
występuje na dwóch różnych parzystych stopniach utlenienia. W praktyce laboratoryjnej jest
stosowany często w procesach utleniania i redukcji, np. w reakcji z udziałem jonów
manganu(II) zachodzącej według poniższego schematu:
Mn2+ + Pb3O4 + H3O+ → MnO−4 + Pb2+ + H2O
16.1. (1 pkt)
Napisz stopnie utlenienia ołowiu w Pb3O4 oraz podaj liczbę moli elektronów potrzebnych
do zredukowania jednego mola tego związku do metalicznego ołowiu.
Stopnie utlenienia ołowiu w Pb3O4:
Liczba moli elektronów:
16.2. (2 pkt)
Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem oddawanych lub pobieranych elektronów
(zapis jonowo-elektronowy) równanie procesu redukcji i równanie procesu utleniania
zachodzących podczas reakcji Pb3O4 z udziałem jonów Mn2+.
Równanie procesu redukcji:
Równanie procesu utlenienia:
16.3. (1 pkt)
Opisz zmiany barwy roztworu, w którym przebiegała opisana wyżej reakcja z udziałem
jonów Mn2+.
