Zadania maturalne z chemii

Informacje o zbiorze zadań i wyszukiwarce Arkusze i materiały maturalne w formacie PDF

Znalezionych zadań - 222

Strony

201

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 103. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Właściwości fizyczne cieczy i gazów Oblicz

Żelazo jest pierwiastkiem chemicznym, którego atomy występują w przyrodzie w postaci 4 trwałych odmian izotopowych. Najbardziej rozpowszechnioną odmianę stanowią nuklidy o liczbie masowej 56.

Silnie rozdrobnione żelazo zapala się samorzutnie w powietrzu. Produktem utleniania żelaza w wysokich temperaturach jest magnetyt, Fe₃O₄. Powstaje on także w czasie spalania żelaza w czystym tlenie (reakcja 1.). Oprócz tlenku Fe₃O₄ żelazo tworzy jeszcze 2 inne tlenki: FeO i Fe₂O₃. W podwyższonych temperaturach żelazo reaguje również z parą wodną według równania:

3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂

Roztwarzając czyste żelazo w kwasie solnym, uzyskuje się wodny roztwór chlorku żelaza(II) (reakcja 2.), natomiast działając gazowym chlorem na żelazo w podwyższonej temperaturze, uzyskuje się chlorek żelaza(III) (reakcja 3.). Pary chlorku żelaza(III) kondensują, tworząc ciemnobrunatne kryształy dobrze rozpuszczalne w wodzie.

Żelazo ma zdolność zastępowania mniej aktywnych metali w ich roztworach. Przebiega wtedy reakcja opisana schematem:

Me_I + Me²⁺_II → Me²⁺_I + Me_II

Powyższa przemiana zachodzi także podczas doświadczenia zilustrowanego rysunkiem:

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 917–934; M. Sienko, R. Plane, Chemia, podstawy i zastosowania, Warszawa 1996, s. 542–550; J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002, s. 202.

Na 4,2 g żelaza podziałano nadmiarem pary wodnej i zainicjowano reakcję, która przebiegła z wydajnością równą 85%.

Oblicz, jaką objętość w warunkach normalnych zajmie wodór, który wydzielił się podczas opisanej przemiany.

202

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 104. (1 pkt)

Metale Napisz równanie reakcji

Żelazo jest pierwiastkiem chemicznym, którego atomy występują w przyrodzie w postaci 4 trwałych odmian izotopowych. Najbardziej rozpowszechnioną odmianę stanowią nuklidy o liczbie masowej 56.

3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂

Żelazo ma zdolność zastępowania mniej aktywnych metali w ich roztworach. Przebiega wtedy reakcja opisana schematem:

Me_I + Me²⁺_II → Me²⁺_I + Me_II

Powyższa przemiana zachodzi także podczas doświadczenia zilustrowanego rysunkiem:

Napisz w formie cząsteczkowej równania reakcji 1., 2. i 3., które opisano w informacji wprowadzającej do zadań.

203

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 105. (2 pkt)

Sole pH Napisz równanie reakcji Narysuj/zapisz wzór

Żelazo jest pierwiastkiem chemicznym, którego atomy występują w przyrodzie w postaci 4 trwałych odmian izotopowych. Najbardziej rozpowszechnioną odmianę stanowią nuklidy o liczbie masowej 56.

3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂

Żelazo ma zdolność zastępowania mniej aktywnych metali w ich roztworach. Przebiega wtedy reakcja opisana schematem:

Me_I + Me²⁺_II → Me²⁺_I + Me_II

Powyższa przemiana zachodzi także podczas doświadczenia zilustrowanego rysunkiem:

Substancję, którą otrzymano w wyniku reakcji 3., rozpuszczono w wodzie i zbadano odczyn wodnego roztworu tej substancji.

a)	Określ odczyn wodnego roztworu opisanej substancji i potwierdź go odpowiednim równaniem reakcji zapisanym w formie jonowej skróconej.

b)	Napisz wzory związków chemicznych i jonów obecnych w wodnym roztworze tej substancji.

204

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 106. (2 pkt)

Metale Napisz równanie reakcji Zaprojektuj doświadczenie

Żelazo jest pierwiastkiem chemicznym, którego atomy występują w przyrodzie w postaci 4 trwałych odmian izotopowych. Najbardziej rozpowszechnioną odmianę stanowią nuklidy o liczbie masowej 56.

3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂

Żelazo ma zdolność zastępowania mniej aktywnych metali w ich roztworach. Przebiega wtedy reakcja opisana schematem:

Me_I + Me²⁺_II → Me²⁺_I + Me_II

Powyższa przemiana zachodzi także podczas doświadczenia zilustrowanego rysunkiem:

Substancję, którą otrzymano w reakcji 3., rozpuszczono w wodzie i otrzymany roztwór wykorzystano jako odczynnik wyjściowy do przeprowadzenia doświadczenia, w którego wyniku otrzyma się najpierw wodorotlenek, a następnie odpowiedni tlenek żelaza.

Zaprojektuj doświadczenie, w którego wyniku otrzymasz najpierw wodorotlenek, a następnie odpowiedni tlenek żelaza.

a)	Opisz sposób wykonania poszczególnych etapów doświadczenia. Uwzględnij w nim wzory lub nazwy użytych odczynników.

b)	Napisz w formie cząsteczkowej równania reakcji, które przebiegną podczas wykonywanego doświadczenia. Zaznacz warunki prowadzenia procesu, jeśli dana przemiana tego wymaga.

205

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 107. (1 pkt)

Metale Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Żelazo jest pierwiastkiem chemicznym, którego atomy występują w przyrodzie w postaci 4 trwałych odmian izotopowych. Najbardziej rozpowszechnioną odmianę stanowią nuklidy o liczbie masowej 56.

3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂

Żelazo ma zdolność zastępowania mniej aktywnych metali w ich roztworach. Przebiega wtedy reakcja opisana schematem:

Me_I + Me²⁺_II → Me²⁺_I + Me_II

Powyższa przemiana zachodzi także podczas doświadczenia zilustrowanego rysunkiem:

Skorzystaj z opisu doświadczenia, a następnie wpisz do tabeli literę P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, lub literę F – jeśli jest fałszywe.

	Zadanie	P/F
1.	Podczas doświadczenia przebiegła reakcja chemiczna opisana równaniem: Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu
2.	Podczas przebiegu doświadczenia płytka pokryła się czerwonobrunatnym nalotem, a roztwór zmienił barwę z niebieskiej na zielonkawą.
3.	Gdyby po zakończeniu doświadczenia płytkę wyjęto z roztworu, a następnie wysuszono i zważono, to okazałoby się, że jej masa zmniejszyła się.

206

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 112. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Chemia wokół nas Oblicz

Chrom jest pierwiastkiem zajmującym pod względem rozpowszechnienia w skorupie ziemskiej 20. miejsce pomiędzy wszystkimi pierwiastkami. Najważniejszymi minerałami i znanymi rudami chromu są chromit FeCr₂O₄ oraz krokoit PbCrO₄. W sieci krystalograficznej chromitu wyodrębniono jony Fe²⁺ i Cr₂O^2–₄. Chrom otrzymuje się na skalę przemysłową, poddając redukcji rudę chromitową. Reakcja ta zachodzi zgodnie z równaniem:

FeCr₂O₄ + 4C → 2Cr + Fe + 4CO

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2002, s. 882–883.

Huta otrzymała transport 280 t rudy chromitowej, której 20% masy stanowiły zanieczyszczenia. W procesie technologicznym otrzymywania chromu jako reduktor zastosowano czysty koks, zużywając 48 t tego surowca.

Oblicz masę chromu, który otrzymano w opisanym procesie technologicznym przy wydajności równej 75%. Wynik podaj w tonach w zaokrągleniu do jedności.

207

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 123. (1 pkt)

Stopnie utlenienia Oblicz

Azydek sodu NaN₃ jest solą kwasu azotowodorowego HN₃. Azydek ten otrzymuje się w reakcji amidku sodu NaNH₂, który również jest solą, z tlenkiem azotu(I) w środowisku bezwodnym. Azydek sodu rozkłada się z wydzieleniem azotu zgodnie z równaniem:

2NaN₃ → 2Na + 3N₂

na skutek intensywnego ogrzewania lub gwałtownego uderzenia, dzięki czemu jest on źródłem azotu w poduszkach powietrznych stosowanych w samochodach. Metaliczny sód, który powstaje w tej reakcji, jest neutralizowany w trakcie procesów współbieżnych do krzemianu sodu. Azot jest jedynym gazowym produktem przemian zachodzących w poduszce powietrznej. Równaniem łączącym ciśnienie gazu p, jego objętość V, liczbę moli gazu n i temperaturę T jest równanie Clapeyrona:

pV = nRT

w którym R jest stałą gazową o wartości 83,1 hPa ⋅ dm³mol ⋅ K

Na podstawie: L. Pajdowski, Chemia ogólna, Warszawa 1999, s. 386.

Oblicz stopień utlenienia atomu azotu w amidku sodu.

208

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 124. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

2NaN₃ → 2Na + 3N₂

pV = nRT

w którym R jest stałą gazową o wartości 83,1 hPa ⋅ dm³mol ⋅ K

Na podstawie: L. Pajdowski, Chemia ogólna, Warszawa 1999, s. 386.

Na skutek kolizji bocznej pojazdu został uruchomiony mechanizm bocznej poduszki powietrznej ukrytej w zagłówku siedzenia kierowcy. Znajdujący się w poduszce azydek sodu o masie 13,00 g rozłożył się całkowicie. Objętość poduszki była równa 12,00 dm³. Temperatura panująca w pojeździe wynosiła 22,00°C.

Oblicz ciśnienie panujące w poduszce powietrznej po całkowitym rozkładzie azydku sodu. Wynik wyraź w hektopaskalach w zaokrągleniu do jedności.

209

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 126. (1 pkt)

Wodorki Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Siarkowodór otrzymywany jest w laboratorium w reakcji kwasu solnego z siarczkiem żelaza(II). Reakcja ta przebiega zgodnie z równaniem:

FeS(s) + 2HCl(aq) → FeCl₂ (aq) + H₂S(g)

Tak otrzymany gazowy siarkowodór wykorzystuje się w analizie chemicznej do wytrącania osadów trudno rozpuszczalnych siarczków, np. siarczku cynku. Gdy wodny roztwór, w którym znajdują się jony cynku, nasyca się siarkowodorem, zachodzi reakcja opisana równaniem:

Zn²⁺ + H₂S → ZnS ↓ + 2H⁺

Po zakończeniu reakcji biały osad siarczku cynku odsącza się na sączku z bibuły, przemywa i umieszcza wraz z sączkiem w uprzednio zważonym porcelanowym tyglu. Następnie spala się sączek i praży osad w temperaturze 900°C aż do uzyskania stałej masy. Podczas prażenia osad siarczku cynku przechodzi w tlenek cynku zgodnie z równaniem:

2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂ ↑

Znając masę otrzymanego tlenku cynku, można obliczyć masę cynku, który znajdował się w badanym roztworze.

Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna. Chemiczne metody analizy ilościowej, t. 2, Warszawa 1998, s. 174–175

Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg przedstawiono na poniższym rysunku.

Napisz, jakie zmiany zaobserwowano w czasie doświadczenia w kolbie I i II.

210

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 127. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Siarkowodór otrzymywany jest w laboratorium w reakcji kwasu solnego z siarczkiem żelaza(II). Reakcja ta przebiega zgodnie z równaniem:

FeS(s) + 2HCl(aq) → FeCl₂ (aq) + H₂S(g)

Zn²⁺ + H₂S → ZnS ↓ + 2H⁺

2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂ ↑

Znając masę otrzymanego tlenku cynku, można obliczyć masę cynku, który znajdował się w badanym roztworze.

Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna. Chemiczne metody analizy ilościowej, t. 2, Warszawa 1998, s. 174–175

Oblicz, ile centymetrów sześciennych siarkowodoru powstanie w warunkach normalnych w reakcji 10 cm³ kwasu solnego o stężeniu 5 mol · dm^–3 z nadmiarem siarczku żelaza(II).