Wszystkie zadania

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 + C₂O₄^2- + 2HCOO^- + CO₂ + 14H⁺ + xe
b)Ustal wartość współczynnika x i napisz stosunek utleniacza do reduktora. Wynik podaj w postaci najmniejszych liczb całkowitych.
x = ….
n_utl : n_red = …

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: ....
 

Twój Redoksownik - pobierz wszystkie zadania z reakcjami redoks w jednym pliku do druku.

Zadanie R15

Uwodniona forma Fe₃O₄ (mieszanego tlenku żelaza, FeO·Fe₂O₃) roztwarza się w HNO₃. Dwie grupy uczniów przeprowadziły doświadczenia:
Grupa I: do probówki wsypali odrobinę stałego Fe₃O₄·4H₂O (uwodnionej formy mieszanego tlenku żelaza FeO·Fe₂O₃). Następnie dodali 5 cm³ rozcieńczonego HNO₃ i zaobserwowali roztworzenie osadu, oraz powstanie bezbarwnego gazu, który w kontakcie z powietrzem przybrał kolor brunatny. Po roztworzeniu osadu stwierdzili, że jedyne kationy żelaza obecne w roztworze to Fe³⁺. 
Grupa II: do probówki wsypali odrobinę stałego FeO, następnie dodali 5 cm³ rozcieńczonego HNO₃ i zaobserwowali roztworzenie osadu, oraz powstanie bezbarwnego gazu, który w kontakcie z powietrzem przybrał kolor brunatny. Po roztworzeniu osadu stwierdzili, że jedyne kationy żelaza obecne w roztworze to Fe³⁺. 
Następnie uczniowie obu sekcji postawili hipotezę:
W obu doświadczeniach rolę reduktora pełni wyłącznie tlenek żelaza(II), zatem równanie utleniania w obu doświadczeniach można zapisać następująco:
FeO + 2H⁺ → Fe³⁺ + H₂O + e
Rozstrzygnij, czy postawiona hipoteza jest poprawna. Uzasadnij swój wybór.
Hipoteza jest (poprawna / niepoprawna), ponieważ …

W temperaturze 25 °C rozpuszczalność w wodzie dwóch soli kwasu chlorowodorowego wynosi odpowiednio:
PbCl₂: 1,08 g/100 g
NaCl: 36,00 g/100 g
W zlewce umieszczono 1000 g wody oraz 10,80 g PbCl₂ i 36 g NaCl. Zawartość zlewki wymieszano. 
Rozstrzygnij, czy w temperaturze 25 °C zawartość zlewki jest jednorodna. Wybierz odpowiedni typ układu i uzasadnij wybór. 
Rozstrzygnięcie: zawartość zlewki jest (jednorodna / niejednorodna).
Uzasadnienie:

W tabeli przedstawiono standardową entalpię rozpuszczania kilku bezwodnych soli w dużej ilości wody.

Do izolowanej termicznie zlewki zawierającej 1 dm³ wody o początkowej temperaturze 25 °C wprowadzono 1 mol NH₄NO₃ i zamieszano do całkowitego rozpuszczenia soli. Otrzymano roztwór o temperaturze niższej od początkowej temperatury wody. Następnie do tej samej zlewki wprowadzono pewną ilość bezwodnego MgCl₂ i zamieszano do całkowitego rozpuszczenia. Otrzymano roztwór o temperaturze powyżej 25 °C. 
Przeprowadź obliczenia i wybierz z zaproponowanych odpowiedzi tę masę bezwodnego MgCl₂, która mogła być użyta w przeprowadzonym doświadczeniu.
5 g • 11 g • 16 g • 20 g

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.

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: ..........
 

Gęstość wodnych roztworów NaCl w temperaturze 20 °C w zakresie 0 – 25% mas. można obliczyć z równania:

d_r = 0,0076c_p+0,9984 [g·cm^-3]
gdzie:
d_r – gęstość roztworu
c_p – stężenie procentowe masowe NaCl w roztworze

Zadanie 1
Oceń poprawność poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F, jeśli jest fałszywa.

Zadanie 2
Zmieszano 30 g wodnego roztworu NaCl o gęstości 1,09 g·cm^-3 z 60 g wodnego roztworu NaCl o gęstości 1,16 g·cm^-3. 
Oblicz stężenie procentowe (procent masowy) i molowe otrzymanego roztworu.
 

W tabeli przedstawiono standardową entalpię rozpuszczania kilku bezwodnych soli w dużej ilości wody. 

Do zlewki z 1 dm³ wody demineralizowanej o temp. 25 °C wprowadzono 1 mol bezwodnego MgCl₂ i mieszano do zakończenia zmian. Otrzymano mieszaninę o temperaturze wyższej od początkowej temperatury wody. Do drugiej zlewki z 1 dm³ wody demineralizowanej o temp. 25 °C wprowadzono mieszaninę 1 mol bezw. MgSO₄ + 1 mol bezw. BaCl₂ i mieszano do zakończenia zmian.  Otrzymana mieszanina miała identyczną temperaturę jak w zlewce pierwszej. 
Wyjaśnij, dlaczego pomimo różnic w entalpii rozpuszczania zawartość zlewek miała identyczną temperaturę. 
………………
 

Ugrupowanie nadtlenkowe występuje w cząsteczkach kwasu Caro H₂SO₅ oraz kwasu nadtlenooctowego CH₃COOOH. Jeden z atomów tlenu, którym przypisuje się -I formalny stopień utlenienia wiąże się z atomem wodoru. Podstawienie jednej z grup –OH w cząsteczce kwasu siarkowego(VI) atomem chloru prowadzi do kwasu chlorosulfonowego HSO₃Cl. Kwas Caro można otrzymać w reakcji kwasu chlorosulfonowego z nadtlenkiem wodoru, jak przedstawia równanie:
HSO₃Cl + H₂O₂ → H₂SO₅ + HCl
Napisz równanie reakcji otrzymywania kwasu nadtlenooctowego opisaną metodą.

…………………………