Zadania z działu: Chemia nieorganiczna (pierwiastki bloków s, p, d)
Twój Redoksownik - pobierz wszystkie zadania z reakcjami redoks w jednym pliku do druku.
Zadanie R19
W wodnym roztworze słabego kwasu kationy kobaltu(II) reagują z jonami azotanowymi(III) wg schematu:
Co2+ + 7NO2– + 2CH3COOH ⟶ [Co(NO2)6]3– + NO + H2O + 2CH3COO–
Schemat powyższy dotyczy reakcji, w której użyto roztworu azotanu(III) sodu. Reakcja z roztworem azotanu(III) potasu przebiega z tą różnicą, że powstająca sól o wzorze K3[Co(NO2)6] jest trudno rozpuszczalna w wodzie.
a) Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji utleniania zachodzącej w procesie przedstawionym na powyższym schemacie.……………………………………………………………………………………………………………………….
b) Napisz w formie jonowej skróconej równanie utleniania w opisanym procesie, gdy użyto roztworu azotanu(III) potasu.………………………………………………………………………………………………………………………..
c) Oceń poprawność zdań. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F, jeśli informacja jest fałszywa.
Dodanie roztworu KCl do roztworu Na3[Co(NO2)6] spowoduje wytrącenie osadu. P F Jednym z produktów reakcji kationów CoCl2 z NaNO2 w obecności CH3COOH jest sól kompleksowa. P F
Twój Redoksownik - pobierz wszystkie zadania z reakcjami redoks w jednym pliku do druku.
Zadanie R18
Ustal brakujące produkty reakcji, której schemat podano poniżej. Napisz w postaci jonowej skróconej równania redukcji oraz sumaryczne równanie reakcji redoks. Wykorzystaj dane z "Wybrane wzorów i stałych fizykochemicznych na egzamin maturalny z biologii, chemii i fizyki" do F2023.
Fe2+ + IO3- + H+ ⟶ Fe3+ + ___ + ___
Równanie redukcji: …
Sumaryczne równanie reakcji redoks: …Twój Redoksownik - pobierz wszystkie zadania z reakcjami redoks w jednym pliku do druku.
Zadania R16 i R17
Zadanie R16
Wykonano dwuetapowe doświadczenie. W dwóch probówkach (oznaczonych I i II) znajdowało się po 5 cm3 bezbarwnego wodnego roztworu NaIO4. Do obu probówek wprowadzono niewielką ilość roztworu kwasu askorbinowego (witaminy C) C6H8O6. Zaszła reakcja chemiczna, w wyniku której powstało ciało stałe o ciemnej barwie. W drugim etapie do probówki I wprowadzono kilka cm3 chloroformu i wstrząśnięto zawartością probówki. Wygląd zawartości probówki I po tym etapie przedstawiono poniżej.
Do probówki II wprowadzono dodatkową ilość roztworu kwasu askorbinowego. Nastąpił zanik ciała stałego i powstał bezbarwny roztwór. W obu etapach doświadczenia kwas askorbinowy pełnił tę samą rolę.
a) Zapisz równanie w formie jonowej skróconej równanie reakcji redukcji, która zaszła w pierwszym etapie doświadczenia.
Stwierdzono, że w środowisku zbliżonym do obojętnego w obecności anionów jodanowych(VII) cząsteczka kwasu askorbinowego ulega rozpadowi wg równania, które w uproszeniu można napisać następująco:
C6H8O6 +5H2O ⟶ HCHO + C2O42- + 2HCOO- + CO2 + 14H+ + xe
b)Ustal wartość współczynnika x i napisz stosunek utleniacza do reduktora. Wynik podaj w postaci najmniejszych liczb całkowitych.
x = ….
nutl : nred = …c) zapisz w formie jonowej równanie reakcji odpowiedzialnej za zanik ciała stałego w probówce II. Dokończ zdanie. Wybierz i podkreśl jedną odpowiedź z podanych w nawiasie.
równanie reakcji: ...
W obu etapach doświadczenia wykazano (kwasowe / zasadowe / redukujące / utleniające) właściwości kwasu askorbinowego.
Zadanie R17
Przygotowano probówkę z roztworem KI (probówka I) i probówkę z roztworem KIO3 (probówka II). Oba roztwory są bezbarwne. Do obu probówek wprowadzono po 2 cm3 roztworu Pb(NO3)2. W probówkach nastąpiły zmiany świadczące o zajściu reakcji chemicznej. Efekt doświadczenia przedstawiono na fotografii.
Następnie do probówki II wprowadzono 2 cm3 roztworu kwasu askorbinowego i nastąpiły zmiany świadczące o zajściu reakcji chemicznej. Efekt doświadczenia przedstawiono na fotografii.
a) Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, które zaszły w probówkach I i II podczas pierwszego etapu doświadczenia.
probówka I: ...
probówka II: ...
b) Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji redukcji, która zaszła podczas opisanego doświadczenia.
Przygotowano probówkę III, w której umieszczono roztwór KIO3 i nadmiar roztwór kwasu askorbinowego. Probówką wstrząśnięto i wprowadzono kroplę roztworu Pb(NO3)2. Nastąpiło wytrącenie osadu.
c) Napisz, jaki kolor (biały czy żółty) miał wytrącony osad. Podkreśl poprawną odpowiedź z podanych w nawiasie i uzasadnij swój wybór.
Kolor osadu był (biały / żółty).
Uzasadnienie: ....
Termograwimetria jest metodą analizy termicznej próbek. Wykorzystuje ona bardzo często reakcje rozkładu termicznego z wydzieleniem gazowych produktów, a podstawą analizy jest zmiana (ubytek lub rzadziej przyrost) masy próbki i temperatura, w której dochodzi do zmiany masy próbki.
Magnezyt (minerał o wzorze MgCO3) ulega termicznemu rozkładowi. Po sproszkowaniu, ogrzewany w atmosferze azotu ze stopniowym podnoszeniem temperatury o 10 K/min zaczyna rozkładać się w temperaturze ok. 500 °C z ubytkiem masy. Ubytek masy kończy się po osiągnięciu temperatury 650 °C i rozkład uznaje się za zakończony. Największą szybkość rozkładu obserwuje się w temperaturze ok. 617 °C. Na poniższym rysunku przedstawiono przybliżoną krzywą termograwimetryczną magnezytu (w przeliczeniu na 1 mol próbki).
Kalcyt (minerał o wzorze CaCO3) także ulega termicznemu rozkładowi. Ogrzewany w identycznych warunkach zaczyna się rozkładać po osiągnięciu temperatury 660 °C. Koniec rozkładu obserwuje się ok. 810 °C, a największą szybkość rozkładu obserwuje się ok. 780 °C. Na poniższym rysunku przedstawiono przybliżoną krzywą termograwimetryczną kalcytu (w przeliczeniu na 1 mol próbki).
Zadanie 4.1
Narysuj przybliżoną krzywą termograwimetryczną ogrzewania równomolowej mieszaniny sproszkowanego MgCO3 ze sproszkowanym CaCO3 w podanych warunkach. Przyjmij, że próbka zawiera 1 mol CaCO3.
Zadanie 4.2
Dolomit to minerał węglanowy, którego wzór to MgCa(CO3)2 (lub w postaci adduktywnej to MgCO3·CaCO3). Jest niemal wyłącznym składnikiem skały o tej samej nazwie. Jako skała dolomit występuje w wielu miejscach na całym świecie, są z niego zbudowane niektóre masywy górskie. Ogrzewanie dolomitu do wysokich temperatur prowadzi do jego rozkładu, który składa się z dwóch etapów. W obu etapach powstaje ten sam gaz, a w każdym etapie powstaje połowa gazu. Poddając dolomit analizie termograwimetrycznej w opisanych uprzednio warunkach obserwuje się początek rozkładu po osiągnięciu ok. 600 °C. Największą szybkość rozkładu w pierwszym etapie obserwuje się w temperaturze ok. 745 °C. Początek rozkładu dolomitu następuje w temperaturze o ok. 100 °C wyższej niż obserwuje się w przypadku magnezytu (MgCO3). Drugi etap rozkładu zachodzi najszybciej ok. 780 °C i kończy się w temperaturze ok. 810 °C.a) Oceń poprawność zdań. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa albo F, jeśli informacja jest nieprawdziwa.
Dolomit jest równomolową mieszaniną węglanu wapnia z węglanem magnezu. P F Dolomit może służyć do podnoszenia pH gleb kwaśnych. P F Pozostałość po prażeniu dolomitu do stałej masy stanowią dwa tlenki, z których tylko jeden reaguje z wodą w temperaturze pokojowej. P F
b) Napisz równania reakcji, które zachodzą podczas ogrzewania dolomitu.
Etap I: ………………
Etap II: ………………
c) Wyjaśnij, skąd przekraczająca 100 °C różnica w pomiędzy początkiem rozkładu magnezytu (MgCO3) a początkiem pierwszego etapu rozkładu dolomitu.
Wyjaśnienie: ………
Zadanie 4.3
Neyreryt jest bardzo rzadkim minerałem o wzorze Na2Ca(CO3)2 (Na2CO3·CaCO3). W warunkach pokojowych jest nietrwały i wrażliwy na wilgoć, więc musi być przechowywany w atmosferze ochronnej w hermetycznych pojemnikach. Neyreryt powstaje m.i. w wyniku ogrzewania sproszkowanej mieszaniny dolomitu z węglanem sodu w temperaturach nie przekraczających 500 °C.
a) Napisz równanie reakcji dolomitu z węglanem sodu, w której powstaje neyreryt.
……………………
b) Napisz w formie jonowej równanie reakcji, która zachodzi po wprowadzeniu stałego neyrerytu do wody.
……………………
c) Wyjaśnij, dlaczego podczas ogrzewania do wysokich temperatur mieszaniny dolomitu z węglanem sodu obserwuje się początek uwalniania gazu po osiągnięciu ok. 500 °C, a przy ogrzewaniu czystego dolomitu dopiero po przekroczeniu temperatury 600 °C.
Wyjaśnienie: ..........
Zadanie R12
Nadtlenodisiarczan potasu jest związkiem o silnych właściwościach utleniających. W ciemności i w stanie suchym jest trwały, jednak podczas przechowywania w ciemności w nieszczelnie zamkniętych pojemnikach ulega powolnej reakcji z wilgocią powietrza, której schemat przedstawiono poniżej:
K2S2O8 + H2O → KHSO4 + O2
Reakcja ta zachodzi powoli także w zimnych roztworach wodnych, jednak ulega znacznemu przyspieszeniu po ogrzaniu roztworu.
Oprócz powyższej reakcji, podczas przechowywania przy dostępie światła słonecznego dochodzi dodatkowa reakcja, w której anion nadtlenodisiarczanowy traci jeden atom tlenu, zaś sama liczba anionów pozostaje taka sama. Produktami tej reakcji są gazowy tlen i pewna sól potasu. Sól ta wprowadzona do wody przechodzi w ten sam związek potasu, który powstaje w reakcji z udziałem wilgoci.Zadanie R12.1
3,00 g preparatu z opakowania przechowywanego w ciemności, ale otwieranego wcześniej, rozpuszczono w wodzie demineralizowanej, otrzymując 100,00 cm3 roztworu. Pomiar pH, przeprowadzony w 25 °C, dał wynik 2,83.Oblicz procentową zawartość (procent masowy) K2S2O8 w użytym preparacie. Wynik podaj z dokładnością do jedności.
Zadanie R12.2
Napisz równanie reakcji redukcji i równanie reakcji utleniania zachodzącej w wodnym roztworze K2S2O8. Zastosuj bilans jonowo-elektronowy.
Równanie redukcji: ………
Równanie utleniania: ……Zadanie R12.3
Uzupełnij schemat. Dobierz odpowiednie współczynniki i indeksy stechiometryczne.
___ K2S2O8 → ___ K__S__O__ + ___O2Zadanie R12.4
Napisz równanie reakcji anionu powstałej soli z cząsteczką wody.
.................................Zadanie 1
Wodorowęglan sodu (soda oczyszczona) jest powszechnie znanym związkiem chemicznym, niezbyt dobrze rozpuszczalnym w zimnej wodzie. Technicznie otrzymywana jest w metodą Solvaya. W tej metodzie solankę (wodny roztwór NaCl) najpierw nasyca się gazowym amoniakiem. Następnie tak przygotowany roztwór (solankę amoniakalną) nasyca się gazowym dwutlenkiem węgla. W pierwszym etapie dochodzi do powstania anionów wodorowęglanowych, jak przedstawiono w równaniu I.I. CO2 + NH3 + H2O → NH4HCO3
Jednakże ze względu na duże stężenie jonów sodu dochodzi do wytrącenia (krystalizacji) wodorowęglanu sodu, co można ująć równaniem II:
II. NaCl + NH4HCO3 → NaHCO3 + NH4Cl
Zadanie 1.1
Zapisz w formie jonowej równania I i II.Zadanie 1.2
Zapisz w postaci cząsteczkowej sumaryczne równanie reakcji zachodzącej w opisanym procesie. Uwzględnij surowce wsadowe (NH3, NaCl, CO2) i finalne produkty.Zadanie 2
Z kolei wodorowęglan wapnia dotychczas znany był jedynie jako związek istniejący równowagowo w wodnych roztworach nasyconych dwutlenkiem węgla. Roztwór taki można otrzymać nasycając gazowym dwutlenkiem węgla wodną zawiesinę węglanu wapnia. Próby wydzielenia tej substancji przez odparowanie wody kończą się niepowodzeniem, z powodu rozkładu wodorosoli. Także ogrzanie roztworu prowadzi do ponownego wytrącenia węglanu wapnia. Zastąpienie solanki roztworem chlorku wapnia w procesie Solvaya prowadzi do wytrącenia węglanu wapnia, zamiast wodorosoli.
W 2025 grupa naukowców doniosła o wydzieleniu stałego wodorowęglanu wapnia. Przeprowadzili oni zmodyfikowany proces, w jakim otrzymuje sodę oczyszczoną metodą Solvaya. Zamiast wody jako środowiska reakcji użyli praktycznie bezwodnego etanolu, a zamiast chlorku sodu użyli hydratu chlorku wapnia CaCl2·2H2O, który nieznacznie rozpuszcza się w bezwodnym etanolu. Wodorowęglan wapnia wytrąca się z roztworu reakcyjnego.Zadanie 2.1
Zapisz w postaci jonowej skróconej równanie reakcji, która zachodzi podczas przepuszczania gazowego dwutlenku węgla przez wodną zawiesinę węglanu wapnia.Zadanie 2.2
Pierwszy etap otrzymywania wodorowęglanu wapnia jest identyczny jak w procesie Solvaya.
Zapisz w formie cząsteczkowej sumaryczne równanie reakcji, która zachodzi podczas wprowadzania gazowego CO2 do nasyconego amoniakiem alkoholowego roztworu CaCl2·2H2O.Zadanie 2.3
Rozstrzygnij, czy użycie bezwodnego CaCl2 w miejsce CaCl2·2H2O pozwala otrzymać wodorowęglanu wapnia z zadowalającą wydajnością.Zadanie 2.4
Wyjaśnij, dlaczego nie należy oczekiwać trwałości wodorowęglanu wapnia po wprowadzeniu go do wody.Soda oczyszczona NaHCO3 i soda kalcynowana Na2CO3 są dodatkami do żywności określanymi jako E500 - węglany sodu. Trzecim dodatkiem z grupy węglanów sodu jest soda śnieżna Na3H(CO3)2 (wodorodiwęglan sodu). Sodę kalcynowaną otrzymuje się w wyniku ogrzewania (kalcynacji) sody oczyszczonej lub sody śnieżnej.
Zadanie 1
Napisz równanie reakcji otrzymywania sody kalcynowanej z sody śnieżnej.
.............................Zadanie 2
Oblicz, ile sody kalcynowanej otrzymuje się w wyniku kalcynacji 1 tony sody śnieżnej aż do uzyskania stałej masy..............................
Heksaazot o sumarycznym wzorze N6 jest nowo odkrytą odmianą alotropową azotu. Został otrzymany w reakcji pomiędzy azydkiem srebra AgN3 a gazowym chlorem. Oprócz heksaazotu w reakcji tej powstaje jeszcze chlorek srebra.
Zapisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji, w której otrzymano heksaazot.
………………
Poziom trudności: trudne
Kwas cytrynowy C6H8O7 w wodnych roztworach jest kwasem trójprotonowym przez obecność trzech kwasowych grup COOH. Anion tego kwasu ma wzór sumaryczny C6H5O73-. Cytrynian wapnia jest trudno rozpuszczalny w wodzie – w temperaturze 25 ℃ w 1 kg wody rozpuszcza się zaledwie 0,950 g tego związku. Z wody wytrąca się lub krystalizuje w postaci tetrahydratu i w tej postaci został znaleziony jako minerał w osadach z dna morskiego w okolicach Antarktydy i nazwany na cześć odkrywcy Earlandytem. Ustal wzór sumaryczny tej soli w postaci Cax(C6H5O7)y. Oblicz, jaka będzie wydajność otrzymywania cytrynianu wapnia w postaci hydratu, zakładając, że jest nią masa osadu powstałego w reakcji 5% roztworu kwasu cytrynowego oraz 5% mleka wapiennego wymieszanych w stechiometrycznym stosunku w podanej temperaturze.
Zadanie pochodzi z pierwszej części podręcznika „Podstawy obliczeń chemicznych”, nr 7.104.
Poziom trudności: średni
Dwutlenek siarki otrzymuje się przez spalanie siarki w nadmiarze powietrza. Oblicz minimalną (stechiometryczną) objętość powietrza (m3 w warunkach normalnych) potrzebną na spalenie 1 tony siarki. Pamiętaj, że tlen stanowi 21% obj. powietrza, a wynik podaj z dokładnością do jedności.
Zadanie pochodzi z pierwszej części podręcznika „Podstawy obliczeń chemicznych”, nr 7.94.