Wykonano doświadczenie zilustrowane poniższym schematem.
Po zakończeniu reakcji w probówce widoczne były bezbarwny roztwór i brunatny osad.
Napisz w formie jonowej skróconej, z uwzględnieniem liczby oddawanych lub
pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równania procesów redukcji
i utleniania zachodzących podczas opisanej przemiany. Uwzględnij, że reakcja
zachodzi w środowisku obojętnym.
O trzech metalach umownie oznaczonych symbolami A, X i Z wiadomo, że tworzą wyłącznie
kationy o wzorach X+, A2+, Z3+. Stwierdzono, że właściwości utleniające kationów tych metali
maleją w szeregu: X+, A2+, Z3+.
Przeprowadzono doświadczenie z udziałem metali Z i X oraz wodnych roztworów soli,
w których były obecne jony X+ i A2+. Schemat doświadczenia przedstawiono poniżej.
14.1. (0–1)
Wskaż metal, który jest najsłabszym reduktorem, oraz metal, który jest najsilniejszym
reduktorem. Użyj symboli A, X albo Z.
Najsłabszy reduktor:
Najsilniejszy reduktor:
14.2. (0–2)
W jednej probówce nie zaobserwowano objawów reakcji.
Napisz numer probówki, w której nie zaobserwowano objawów reakcji. Napisz
w formie jonowej skróconej równania dwóch reakcji, które przebiegły podczas
przeprowadzonego doświadczenia. Użyj symboli A, X, Z.
W trzech ponumerowanych probówkach znajdowały się (w przypadkowej kolejności): kwas solny oraz stężone roztwory kwasów HNO3 i H2SO4. Probówki umieszczono pod wyciągiem i do każdej z nich wrzucono kawałek drutu miedzianego. W probówce 1. zaczął się wydzielać brunatny gaz i roztwór przybrał niebieskozieloną barwę. W pozostałych probówkach nie zaobserwowano objawów reakcji, więc wstawiono je do gorącej łaźni wodnej. Po ogrzaniu zawartość probówki 2. pozostała niezmieniona, a w probówce 3. zaczął się wydzielać bezbarwny gaz i pojawiło się niebieskawe zabarwienie roztworu.
14.1. (0–1)
Przyporządkuj wzory kwasów do probówek – uzupełnij tabelę.
Probówka 1.
Probówka 2.
Probówka 3.
14.2. (0–2)
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji, które zaszły w probówkach 1. i 3.
Probówka 1.:
Probówka 3.:
14.3. (0–1)
Napisz, jakie właściwości metalicznej miedzi potwierdził przebieg doświadczenia w probówce 2. Odwołaj się do szeregu elektrochemicznego metali.
14.4. (0–1)
Uszereguj według wzrastających właściwości utleniających (w środowisku kwasowym) jony: H+, NO–3, SO2–4. Napisz wzory tych jonów w odpowiedniej kolejności.
W trzech probówkach oznaczonych numerami 1, 2, 3,
znajdowała się woda z dodatkiem oranżu metylowego.
Do każdej z tych probówek wprowadzono małą porcję
jednego z tlenków wybranych z poniższego zbioru:
Na2O
SiO2
P4O10
CuO
Zawartość każdej z probówek wymieszano
i pozostawiono na pewien czas.
14.1. (0–1)
Uzupełnij tabelę. Wpisz wzory tlenków wprowadzonych do probówek 1 i 2.
Nr probówki
Wzór tlenku
1
2
14.2. (0–1)
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji, której produkt spowodował zmianę
barwy oranżu metylowego w probówce 3.
do probówki z wodnym roztworem manganianu(VII) potasu znajdującym się w probówce I dodano wodny roztwór jednej substancji z zestawu: NaOH, K2SO3, NaCl
do probówki z wodnym roztworem manganianu(VII) potasu znajdującym się w probówce II dodano wodny roztwór jednej substancji z zestawu: MnSO4, K2SO4, HCl.
Mimo że dodane substancje były różne, w obu probówkach zaobserwowano identyczne objawy zachodzących reakcji chemicznych.
15.1. (0–2)
Wybierz i zaznacz w podanych zestawach po jednym wzorze wybranych odczynników, których zastosowanie spowodowało identyczne objawy reakcji w probówkach I i II. Opisz zmiany świadczące o zajściu reakcji w probówkach I i II.
15.2. (0–1)
Napisz w formie jonowej skróconej, z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równania procesów utleniania i redukcji zachodzących podczas opisanego doświadczenia w probówce I.
Równanie procesu utleniania:
Równanie procesu redukcji:
15.3. (0–1)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej podczas doświadczenia w probówce II. Uwzględnij fakt, że woda jest jednym z substratów zachodzącej reakcji.
Reakcje dysproporcjonowania są szczególnym rodzajem reakcji redoks, w których część atomów danego pierwiastka w związku ulega redukcji, a część utlenieniu. Przykładem takiej
reakcją jest reakcja Cannizzaro, w której cząsteczki aldehydu są utleniane do soli kwasu
karboksylowego i redukowane do alkoholu w środowisku silnie zasadowym, jak przedstawiono na poniższym równaniu reakcji:
2R–CHO + OH– → R–CH2–OH + R–COO–
Reakcja ta zachodzi tylko w przypadku aldehydów pozbawionych atomu wodoru przy węglu związanym z
grupą aldehydową.
Źródło: R. T. Morrison, R. N. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 2010.
W obecności jonów OH− formaldehyd ulega reakcji Cannizzaro.
Napisz w formie jonowej skróconej, z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równania reakcji utleniania i redukcji formaldehydu w reakcji Cannizzaro.
Przygotowano wodne roztwory trzech różnych soli – CH3COONa, NaNO2, NaF – o takim
samym stężeniu molowym. Odczyn wszystkich przygotowanych roztworów był zasadowy,
ale pH każdego roztworu było inne.
17.1. (0–1)
Wpisz do poniższego schematu wzory odpowiednich drobin, tak aby powstało równanie
potwierdzające zasadowy odczyn roztworu azotanu(III) sodu – zastosuj definicję kwasu
i zasady Brønsteda.
17.2. (0–1)
Napisz wzór lub nazwę tej soli, której wodny roztwór miał najwyższe pH.
Wykonano doświadczenie, którego celem było otrzymanie pewnej substancji chemicznej. Postępowano zgodnie z poniższą instrukcją:
Odważyć 5 g CuSO4·5H2O, umieścić w kolbie stożkowej i dodać 15 cm3 wody destylowanej. Roztwór w kolbie mieszać i ogrzać w łaźni wodnej do temperatury około 60°C. W tej temperaturze dodawać powoli porcjami nadmiar pyłu cynkowego (ok. 1,5 g). Po wprowadzeniu całej ilości cynku kolbę dalej ogrzewać do momentu odbarwienia roztworu. Następnie otrzymaną mieszaninę przesączyć i osad przemyć rozcieńczonym kwasem solnym (0,5 mol · dm–3).
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która była przyczyną odbarwienia roztworu, i wyjaśnij, w jakim celu otrzymany osad należy przemyć rozcieńczonym kwasem solnym.
Teflon jest odpornym termicznie i chemicznie polimerem o nazwie systematycznej
poli(tetrafluoroeten). W procesie otrzymywania tego tworzywa można wyróżnić trzy etapy.
Trichlorometan reaguje z fluorkiem antymonu(III) SbF3 w stosunku molowym 1 : 1. W tym etapie powstają dwa produkty. Produkt organiczny tworzy się z trichlorometanu w wyniku podstawienia dwóch atomów chloru dwoma atomami fluoru.
Organiczny produkt powstający w etapie 1. w temperaturze 800ºC przekształca się w związek nienasycony, a produktem ubocznym tej przemiany jest chlorowodór.
Organiczny produkt powstający w etapie 2. w odpowiednich warunkach ulega polimeryzacji.
21.1. (0–1)
Napisz równanie etapu 1.
21.2. (0–2)
Rozstrzygnij, czy otrzymany związek nienasycony może występować w postaci
izomerów cis – trans. Odpowiedź uzasadnij. Napisz wzór półstrukturalny (grupowy)
fragmentu polimeru utworzonego z dwóch cząsteczek monomeru.
