Ze zbioru:
Fe
Ni
Co
Hg
Mn²⁺
Cd²⁺
Cu²⁺
Ag⁺

wybierz drobiny spełniające warunki opisane w poniższej tabeli. Symbole i wzory wybranych drobin wpisz w wyznaczone miejsca.

Przeprowadzono doświadczenie, którego celem było porównanie aktywności trzech metali oznaczonych umownie literami A, X i Z. Przebieg doświadczenia zilustrowano na poniższym schemacie.

Zmiany zaobserwowane podczas doświadczenia pozwoliły stwierdzić, że aktywność użytych metali rośnie w szeregu A, Z, X.

Oceń, czy podane poniżej informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

W standardowym półogniwie A ustala się równowaga opisana równaniem:

MnO₄⁻+ 8H⁺ + 5e⁻ ⇄ Mn²⁺+ 4H2O

Po połączeniu tego półogniwa ze standardowym półogniwem B otrzymano ogniwo, którego siła elektromotoryczna (SEM) jest równa 0,971 V.

Napisz sumaryczne równanie reakcji, która zachodzi w pracującym ogniwie zbudowanym z półogniw A i B.

Drobiny zawierające atomy siarki różnią się właściwościami utleniająco-redukującymi.

1. Wskaż, spośród wymienionych poniżej, drobinę wykazującą się najsilniejszymi właściwościami utleniającymi (będącą najlepszym utleniaczem):

SO4²⁻ • SO3²⁻  • SO2  •   S   •   S²⁻  •   H2S

2. Wskaż, spośród wymienionych poniżej, drobinę wykazującą się najsilniejszymi właściwościami redukującymi (będącą najlepszym reduktorem):

SO4²⁻  •   SO3²⁻  •   SO2  •   S   •   S²⁻  • H2S

W tabeli przedstawiono równania reakcji elektrodowych i wartości standardowego potencjału redukcji (w temperaturze 25ºC) dla wybranych układów redoks.

1. Na podstawie danych zawartych w powyższej tabeli ustal, czy istnieje możliwość zajścia reakcji zilustrowanych poniższymi schematami. Zaznacz odpowiednie miejsca w tabeli i wyjaśnij swój wybór. 

Wyjaśnienie:

 

2. Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej z udziałem jonów manganianowych(VII) podczas jednej przemiany wybranej z tabeli. Uzupełnij poniższy schemat. Podkreśl wzór jonów, które w opisanej przemianie pełnią funkcję reduktora.

W trzech ponumerowanych probówkach znajdowały się (w przypadkowej kolejności): kwas HCl 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.

 

1. Przyporządkuj wzory kwasów do probówek – uzupełnij tabelę.

 

2. Napisz, jakie właściwości metalicznej miedzi potwierdził przebieg doświadczenia w probówce 2. Odwołaj się do wartości potencjałów standardowych redukcji zamieszczonych w karcie wzorów. 

 

3. Uszereguj według wzrastających właściwości utleniających (w środowisku kwasowym) jony:

H⁺,
NO₃⁻,
SO4²⁻

Napisz wzory tych jonów w odpowiedniej kolejności. 

Bor tworzy z chlorem związek o wzorze BCl3, występujący w postaci płaskich trójkątnych cząsteczek. Te cząsteczki mogą łączyć się z innymi drobinami zawierającymi wolne pary elektronowe. Chlorek boru reaguje z wodą i podczas tej reakcji tworzą się H3BO3 (kwas ortoborowy) oraz HCl.

 

1. Narysuj wzór elektronowy chlorku boru. Uwzględnij wolne pary elektronowe.

 

2. Spośród wymienionych drobin:
Cl–
NH4+
CH4
NH3
wybierz te, które mogą łączyć się z chlorkiem boru, i napisz ich wzory. Wyjaśnij, dlaczego cząsteczki chlorku boru mają zdolność do tworzenia wiązań z tymi drobinami. Odwołaj się do struktury elektronowej cząsteczek chlorku boru.

Z chlorkiem boru mogą łączyć się:

Cząsteczki chlorku boru mają zdolność do tworzenia wiązań z wybranymi drobinami, ponieważ

 

3. Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji chlorku boru z wodą.

Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane schematem.

Po zmieszaniu obu roztworów zaszła reakcja utleniania i redukcji, w wyniku której wytrącił się biały osad jodku miedzi(I) i wydzielił się wolny jod.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zaszła po zmieszaniu roztworów KI i CuSO4.

Poniższy schemat przedstawia przemiany, jakim ulegają miedź i jej związki.

1. Rozstrzygnij, czy substancją A może być kwas solny o stężeniu 10 % masowych. Uzasadnij swoją odpowiedź. W uzasadnieniu odwołaj się do właściwości miedzi i kwasu solnego.
Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

 

2. Napisz wzór sumaryczny substancji B, jeśli wiadomo, że po zajściu reakcji i odsączeniu osadu w roztworze obecne były kationy sodu i aniony chlorkowe. Napisz w formie jonowej równanie reakcji 3., której produktem jest m.in. jon kompleksowy o wzorze [Cu(NH3)4]2+.

Wzór substancji B:

Równanie reakcji 3.:

 

3. Spośród podanych poniżej wzorów wybierz wzory wszystkich substancji, w których wodnych roztworach na zimno roztwarza się wodorotlenek miedzi(II). Napisz numery wybranych wzorów.

Wybrane wzory:

W celu ustalenia składu stałej mieszaniny wodorowęglanu sodu i węglanu sodu jej próbkę rozpuszczono w wodzie i przeprowadzono dwuetapową analizę otrzymanego roztworu.

Etap I: Do badanego roztworu dodano kilka kropli alkoholowego roztworu fenoloftaleiny i dodawano z biurety kwas solny, do momentu zaniku barwy wskaźnika. Jon węglanowy jest mocniejszą zasadą niż jon wodorowęglanowy, więc w roztworze zachodziła reakcja opisana równaniem:
CO3 2–  +  H3O+  →  HCO3–  +  H2O
Odbarwienie fenoloftaleiny świadczyło o całkowitej przemianie jonów CO32–  w  jony HCO3–.

Etap II: Do otrzymanej mieszaniny dodano kilka kropli wodnego roztworu oranżu metylowego i dalej dodawano z biurety kwas solny do chwili, gdy nastąpiła zmiana barwy wskaźnika. Ta zmiana oznaczała, że cały wodorowęglan sodu przereagował zgodnie z równaniem:
HCO3– + H3O+ → CO2 + 2H2O
Kwas solny użyty w obu etapach doświadczenia miał stężenie 0,2 mol · dm−3, a jego objętość niezbędna do odbarwienia fenoloftaleiny w etapie I była równa 24,6 cm3. Natomiast łącznie w obu etapach zużyto 59,8 cm3 kwasu solnego (objętość odczytana z biurety w etapie II).

Oblicz w procentach masowych zawartość węglanu sodu w analizowanej mieszaninie. Przyjmij, że masy molowe węglanu sodu i wodorowęglanu sodu są równe:
M Na2CO3 = 106 g ∙ mol–1 oraz
M NaHCO3 = 84 g ∙ mol–1 .

W trzech probówkach (I–III) umieszczono wodne roztwory soli potasu zawierających chrom na VI stopniu utlenienia. Zawartość probówki III zakwaszono. Następnie do każdej probówki dodano jeden odczynnik wybrany z poniższej listy:

• wodny roztwór wodorotlenku potasu
• wodny roztwór azotanu(V) sodu
• wodny roztwór azotanu(V) srebra(I)
• wodny roztwór siarczanu(IV) potasu.

Schemat doświadczenia i opis wyglądu zawartości probówek I–III przed reakcją i po jej zakończeniu przedstawiono w poniższej tabeli.

1. Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej w probówce I po dodaniu wybranego odczynnika do roztworu soli chromu(VI) oraz napisz nazwę lub wzór odczynnika, który dodano do probówki II w opisanym doświadczeniu.

Równanie reakcji zachodzącej w probówce I:

Nazwa lub wzór odczynnika dodanego do probówki II:

 

2. Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej w probówce III po dodaniu wybranego odczynnika do roztworu soli chromu(VI) z dodatkiem H2SO4.

 

3. Uzupełnij poniższe zdania – wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

Reakcja redoks przebiegła w probówce (I / II / III). Sól chromu(VI) pełni w tej przemianie funkcję (reduktora / utleniacza).

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.

Równanie procesu redukcji:

Równanie procesu utleniania:

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.

 

1. Wskaż metal, który jest najsłabszym reduktorem, oraz metal, który jest najsilniejszym reduktorem. Użyj symboli A, X albo Z.

Najsłabszy reduktor:

Najsilniejszy reduktor:

 

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.

Numer probówki:

Równania reakcji:

Do 1,00 dm3 wody destylowanej wprowadzono 90,0 cm3 wodnego roztworu kwasu azotowego(V) o stężeniu 5,00 % masowych i gęstości równej 1,03 g * cm–3.

Oblicz pH otrzymanego roztworu kwasu azotowego(V). W obliczeniach przyjmij, że objętość powstałego roztworu jest sumą objętości użytych roztworu i wody. Wynik zaokrąglij do drugiego miejsca po przecinku.

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.

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.

 

2. Napisz wzór lub nazwę tej soli, której wodny roztwór miał najwyższe pH.