W dwóch probówkach znajdowały się wodne roztwory soli X i Z, otrzymane przez
rozpuszczenie stałych soli, z których jedną był siarczek potasu, a drugą – bromek potasu.
Przeprowadzono doświadczenie zgodnie z poniższym schematem. W doświadczeniu użyto
świeżo otrzymanej wody chlorowej.
Po dodaniu wody chlorowej do probówek zauważono, że w probówce I roztwór zmienił barwę,
ale pozostał klarowny, natomiast w probówce II pojawiło się zmętnienie.
17.1. (0–1)
Zidentyfikuj sole X i Z i wpisz ich wzory do tabeli.
Wzór soli X
Wzór soli Z
17.2. (0–1)
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji pomiędzy chlorem a bromkiem
potasu oraz pomiędzy chlorem a siarczkiem potasu.
Jod bardzo słabo rozpuszcza się w wodzie i jego nasycony roztwór, nazywany wodą jodową,
w temperaturze 25°C ma stężenie ok. 1,3·10‒3 mol·dm‒3. Dużo lepiej jod rozpuszcza się
(roztwarza) w roztworze zawierającym jony jodkowe, gdyż przebiega tam reakcja opisana
równaniem:
I2 + I‒ ⇄ I–3
Stężeniowa stała tej równowagi w temperaturze 25°C jest równa 700.
W niektórych schorzeniach tarczycy stosuje się tzw. płyn Lugola, który można przyrządzić,
jeśli wymiesza się 1 g jodu i 2 g jodku potasu z 97 g wody.
Oblicz równowagowe stężenie jonów jodkowych (I‒) w płynie Lugola w temperaturze
25°C. Przyjmij, że gęstość tego roztworu w temperaturze pokojowej jest równa
1,05 g·cm‒3.
Określ stopnie utlenienia atomów azotu w cząsteczce nitrobenzenu i aniliny. Wypełnij
tabelę, wpisując stopień utlenienia atomu azotu.
17.2. (0-1)
Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów
(zapis jonowo-elektronowy), równania procesów redukcji i utleniania, zachodzących
podczas tej przemiany.
Równanie reakcji utleniania:
Równanie reakcji redukcji:
17.3. (0-1)
Dobierz i uzupełnij współczynniki stechiometryczne w poniższym schemacie.
To zadanie pochodzi ze zbioru matura 2022 wydawnictwa
Do trzech probówek wprowadzono takie same objętości wodnego roztworu wodorotlenku sodu
(Vz) o trzech różnych stężeniach molowych (𝑐1, 𝑐2, 𝑐3) i dodano do nich po 2 krople roztworu
oranżu metylowego. Do probówek dodano następnie, mieszając, takie same objętości kwasu
solnego (Vk) o znanym stężeniu molowym (𝑐k). Przebieg doświadczenia zilustrowano na
poniższym schemacie.
Po zakończeniu doświadczenia okazało się, że zmiana barwy roztworu nastąpiła tylko
w probówce II.
17.1. (0–1)
Uzupełnij poniższą tabelę. Napisz, jaką barwę miał roztwór w probówce II przed reakcją
i po zakończeniu reakcji.
Barwa roztworu w probówce II
przed reakcją
po reakcji
17.2. (0–2)
Rozstrzygnij, czy na podstawie przeprowadzonego doświadczenia można
jednoznacznie wskazać, w której probówce znajdował się:
roztwór NaOH o najwyższym stężeniu. Odpowiedź uzasadnij.
Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:
roztwór NaOH o najniższym stężeniu. Odpowiedź uzasadnij.
Tlenek manganu(IV) w reakcjach utleniania-redukcji może pełnić funkcję reduktora
lub utleniacza.
Tlenek manganu(IV) reaguje z tlenem w środowisku zasadowym. W reakcji powstają sole
manganu(VI).
Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych
elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równania procesów redukcji i utleniania
zachodzących podczas reakcji tlenku manganu(IV) z tlenem w środowisku zasadowym
(NaOH). Napisz w formie cząsteczkowej sumaryczne równanie zachodzącej reakcji.
W kolbach oznaczonych numerami I i II znajdowały się dwa różne klarowne roztwory o żółtej barwie. Każdy z roztworów otrzymano przez rozpuszczenie w wodzie jednej substancji
wybranej spośród:
FeCl3
K2CrO4
KMnO4
MnSO4
(NH4)2CrO4
(NH4)2Cr2O7
Do roztworu w kolbie I dodano wodny roztwór wodorotlenku sodu i zaobserwowano
wydzielanie się bezbarwnego gazu o charakterystycznym zapachu. Stwierdzono także, że w mieszaninie nie wytrącił się żaden osad i że roztwór pozostał żółty.
Do roztworu w kolbie II dodano wodny roztwór kwasu siarkowego(VI) i stwierdzono, że roztwór
pozostał klarowny, ale zmienił barwę z żółtej na pomarańczową. Kiedy do uzyskanej
mieszaniny dodano nadmiar wodnego roztworu wodorotlenku sodu, roztwór z powrotem stał się żółty i nie zaobserwowano wydzielania gazu.
18.1. (0–1)
Spośród wymienionych powyżej związków chemicznych wybierz i napisz wzór związku,
którego roztwór znajdował się w kolbie I na początku doświadczenia.
18.2. (0–2)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zaszła w kolbie II:
po dodaniu wodnego roztworu H2SO4 do zawartości kolby
Jod bardzo słabo rozpuszcza się w wodzie i jego nasycony roztwór, nazywany wodą jodową,
w temperaturze 25°C ma stężenie ok. 1,3·10‒3 mol·dm‒3. Dużo lepiej jod rozpuszcza się
(roztwarza) w roztworze zawierającym jony jodkowe, gdyż przebiega tam reakcja opisana
równaniem:
I2 + I‒ ⇄ I–3
Stężeniowa stała tej równowagi w temperaturze 25°C jest równa 700.
W niektórych schorzeniach tarczycy stosuje się tzw. płyn Lugola, który można przyrządzić,
jeśli wymiesza się 1 g jodu i 2 g jodku potasu z 97 g wody.
Jon trijodkowy I‒3 ma budowę liniową.
Narysuj wzór elektronowy jonu trijodkowego. Zaznacz kreskami wszystkie wspólne
i wolne pary elektronowe atomów.
Roztwór wodny chloru to tzw. woda chlorowa Cl2 (aq). W tym roztworze ustala się równowaga
opisana równaniem:
Cl2 + H2O ⇄ HCl + HClO
Powstający oksokwas pod wpływem światła ulega częściowemu rozkładowi z wydzieleniem
tlenu:
2HClO → 2HCl + O2
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.
10,65 g chloru rozpuszczono w 1800 cm3 wody, a otrzymaną wodę chlorową pozostawiono na
pewien czas w otwartym naczyniu na świetle.
Oblicz stężenie molowe kwasu solnego w roztworze w momencie, w którym 1,0% chloru
obecnego w roztworze uległ reakcji chemicznej z wodą, a oksokwas powstający
w roztworze uległ w 50% reakcji rozkładu. W obliczeniach przyjmij, że sumaryczna
objętość roztworu się nie zmieniła i wynosiła 1800 cm3.
Zawartość jonów dichromianowych(VI) w wodnym roztworze można określić dzięki
zastosowaniu metody pośredniej. W pierwszym etapie dodaje się roztwór jodku potasu i kwas
siarkowy(VI). Zachodzi wtedy reakcja opisana równaniem:
Cr2O2–7 + 6I− +14H+ → 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O
W drugim etapie do otrzymanej mieszaniny dodaje się roztwór tiosiarczanu sodu i wtedy jony
S2O2−3 reagują z jodem:
I2 + 2S2O2−3 → 2 I− + S4O2–6
Na podstawie: D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, Podstawy chemii analitycznej,
Warszawa 2007.
19.1. (0–1)
Rozstrzygnij, czy jony dichromianowe(VI) w etapie pierwszym oraz jod w etapie drugim
pełnią taką samą funkcję (utleniacza albo reduktora). Odpowiedź uzasadnij.
Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:
19.2. (0–2)
Aby określić zawartość jonów dichromianowych(VI) w próbce, przeprowadzono opisane
reakcje. W reakcji z jodem wzięło udział 20,4 cm3 wodnego roztworu tiosiarczanu sodu
o stężeniu 0,10 mol∙dm3 .
Oblicz, ile gramów dichromianu(VI) potasu zawierała badana próbka. Przyjmij, że
opisane przemiany przebiegły z wydajnością równą 100% oraz że masa molowa
dichromianu(VI) potasu MK2Cr2O7 = 294 g⋅ mol−1.
