DWMED

Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na poniższych schematach, a wygląd zawartości probówek po zakończeniu doświadczenia pokazano na zdjęciach.

Wpisz do schematów wzory odpowiednich drobin tak, aby powstały równania reakcji decydujących o odczynie wodnego roztworu: 

W temperaturze 20 °C rozpuszczalność heksahydratu azotanu(V) niklu(II) wynosi 94,0 g w 100 g wody.

Na podstawie: Merck KGaA, Tabela rozpuszczalności […], 2025 (sigmaaldrich.com).

Oblicz, ile gramów wody należy dodać do 100 g nasyconego w temperaturze 20 °C wodnego roztworu azotanu(V) niklu(II), aby uzyskać roztwór o stężeniu procentowym równym 25,0 %. Wynik zaokrąglij do jedności. Przyjmij, że wartości mas molowych wynoszą:

Tioacetamid w roztworze wodnym ulega hydrolizie z wydzieleniem siarkowodoru, więc jest stosowany do identyfikacji kationów metali, które tworzą trudnorozpuszczalne siarczki. Reakcję hydrolizy tioacetamidu opisuje równanie:

Minimalne stężenie kationów, przy którym zaczyna się strącać siarczek danego metalu, zależy od jego iloczynu rozpuszczalności oraz od pH roztworu. Wykres przedstawia zależność logarytmu z najmniejszego stężenia kationów Ni²⁺ (log 𝑐), przy którym następuje strącanie jego siarczku (NiS), od pH roztworu.

Na podstawie: J. Grau, M. Akine, J. Am. Ceram. Soc., 79 (1996) 1073, oraz J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, Warszawa 2012.

Przeprowadzono dwuetapowe doświadczenie. W pierwszym etapie, w zlewkach A i B, przygotowano oddzielnie dwa roztwory:

– do zlewki A, w której znajdował się kwas solny, w temperaturze 𝑇 dodano pewną ilość tioacetamidu – po ustaleniu się stanu równowagi uzyskano 100 cm³ roztworu, którego pH było równe 2.

– do zlewki B, w której znajdował się kwas solny, w temperaturze 𝑇 dodano próbkę NiCl₂ ∙ 6H₂O o nieznanej masie i otrzymano 100 cm³ roztworu o pH równym 1,27.

W drugim etapie doświadczenia zmieszano zawartości obu zlewek i zaobserwowano, że w otrzymanej mieszaninie, której objętość była równa 200 cm³, strącił się osad.

Oblicz minimalną masę NiCl₂ ∙ 6H₂O wyrażoną w miligramach, jakiej należało użyć do przygotowania roztworu w zlewce B. Wynik zaokrąglij do drugiego miejsca po przecinku. Przyjmij, że obecność słabego kwasu nie wpływa na pH roztworu oraz, że 𝑴𝐍𝐢𝐂𝐥_𝟐 · 𝟔𝐇_𝟐𝐎 = 𝟐𝟑𝟕,𝟕 𝐠·𝐦𝐨𝐥^–𝟏.

Wykonano doświadczenie. W probówce umieszczono 3 cm³ wodnego roztworu azotanu(V) srebra(I) o stężeniu 0,1 mol⋅dm⁻³. Następnie przygotowano trzy odczynniki:

A – wodny roztwór chlorku potasu o stężeniu 0,1 mol⋅dm⁻³

B – wodny roztwór bromku potasu o stężeniu 0,1 mol⋅dm⁻³

C – wodny roztwór jodku potasu o stężeniu 0,1 mol⋅dm⁻³.

Wybierz odczynnik, którego dodanie do roztworu azotanu(V) srebra(I) w ilości stechiometrycznej spowoduje, że stężenie jonów Ag⁺ w roztworze po reakcji będzie najmniejsze. Napisz oznaczenie literowe A, B albo C tego odczynnika. Uzasadnij wybór.

Płytkę wykonaną z metalu X włożono do roztworu soli innego metalu – Q. Przez pewien czas obserwowano ten układ, ale nie zauważono w nim żadnych zmian, po czym wykonano zdjęcie pokazane poniżej.

a) Na podstawie wyników doświadczenia rozstrzygnij, który z metali – X czy Q – ma wyższy potencjał redukcji. Uzasadnij wybór.

Do 300 cm³ kwasu solnego o stężeniu 0,750 mol·dm^–3 wprowadzono mieszaninę opiłków miedzi i cynku o masie 5,00 g. Przebiegła wtedy reakcja opisana równaniem:

Me + 2H₃O⁺ → Me²⁺ + H₂ + 2H₂O

Otrzymany roztwór rozcieńczono wodą do objętości 500 cm³ i stwierdzono, że stężenie jonów H⁺ było w nim równe 0,300 mol·dm^–3.

Oblicz, ile gramów miedzi znajdowało się w opisanej próbce mieszaniny opiłków metali. Wynik zaokrąglij do drugiego miejsca po przecinku.

W wysokiej temperaturze metan ulega rozkładowi na pierwiastki zgodnie z równaniem:

CH₄ (g) ⇄ C (s) + 2H₂ (g)

Miarą wydajności tej reakcji jest równowagowy stopień przemiany metanu 𝒙 opisany wzorem:

W tym wzorze 𝒏_𝟎[CH₄] oznacza początkową liczbę moli metanu, a 𝒏[CH₄] – liczbę moli tego gazu pozostałego po ustaleniu się stanu równowagi. Poniżej przedstawiono zależność równowagowego stopnia przemiany metanu 𝒙 od temperatury dla trzech wartości ciśnienia.

Na podstawie: K. Schmidt-Szałowski i in., Technologia chemiczna. Przemysł nieorganiczny, Warszawa 2013.

Rozstrzygnij, czy 𝚫𝑯 opisanej reakcji rozkładu metanu jest większa od zera, czy – mniejsza od zera. Uzasadnij odpowiedź. Uwzględnij informacje przedstawione na wykresie.

W wysokiej temperaturze metan ulega rozkładowi na pierwiastki zgodnie z równaniem:

CH₄ (g) ⇄ C (s) + 2H₂ (g)

Miarą wydajności tej reakcji jest równowagowy stopień przemiany metanu 𝒙 opisany wzorem:

W tym wzorze 𝒏_𝟎[CH₄] oznacza początkową liczbę moli metanu, a 𝒏[CH₄] – liczbę moli tego gazu pozostałego po ustaleniu się stanu równowagi. Poniżej przedstawiono zależność równowagowego stopnia przemiany metanu 𝒙 od temperatury dla trzech wartości ciśnienia.

Na podstawie: K. Schmidt-Szałowski i in., Technologia chemiczna. Przemysł nieorganiczny, Warszawa 2013.

Wyjaśnij, dlaczego wydajność opisanej reakcji maleje ze wzrostem ciśnienia.

W poniższej tabeli zestawiono informacje na temat cząsteczek trzech węglowodorów o prostych (nierozgałęzionych) łańcuchach węglowych.

Przeprowadzono reakcję węglowodoru A z wodorem, w której stosunek molowy węglowodoru A do wodoru był równy 𝑛A : 𝑛H₂ =1 ∶ 2.

Napisz równanie reakcji węglowodoru A z wodorem. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.

W poniższej tabeli zestawiono informacje na temat cząsteczek trzech węglowodorów o prostych (nierozgałęzionych) łańcuchach węglowych.

Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) izomeru cis węglowodoru B.

W poniższej tabeli zestawiono informacje na temat cząsteczek trzech węglowodorów o prostych (nierozgałęzionych) łańcuchach węglowych.

W odpowiednich warunkach przeprowadzono reakcję węglowodoru Q z wodą w stosunku molowym 𝑛Q : 𝑛H₂O =1 ∶ 1.

Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) trwałego (głównego) produktu reakcji, której substratami są węglowodór Q i woda.

Podczas ogrzewania monochloropochodnej pewnego nasyconego węglowodoru o budowie łańcuchowej z nadmiarem wodnego roztworu wodorotlenku sodu zaszła reakcja zilustrowana schematem:

Początkowa masa próbki pochodnej węglowodoru wynosiła 0,314 g. Otrzymaną mieszaninę poreakcyjną zobojętniono za pomocą kwasu azotowego(V), a następnie dodano do niej nadmiar wodnego roztworu azotanu(V) srebra(I). Wynik doświadczenia przedstawiono na zdjęciu obok. Odsączony osad miał po wysuszeniu masę 0,574 g.

Na podstawie wykonanych obliczeń ustal i napisz wzór półstrukturalny (grupowy) jednej z chloropochodnych opisanego węglowodoru. Przyjmij, że wszystkie reakcje zaszły z wydajnością 100 %.

Poniżej przedstawiono wzory stereochemiczne w projekcji Fischera trzech związków organicznych. Cząsteczki dwóch z nich nie są chiralne.

Uzupełnij tabelę. Wpisz numery związków, których cząsteczki nie są chiralne. Uzasadnij wybór w każdym przypadku.

Zależność między mocą kwasu Brønsteda a mocą zasady sprzężonej z tym kwasem opisano równaniem:

K_a ∙ K_b = K_w gdzie:

K_a – stała dysocjacji kwasu

K_b – stała dysocjacji sprzężonej zasady

K_w – iloczyn jonowy wody.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2018.

Dane są kwasy karboksylowe o wzorach:

CH₃COOH

CH₃CH₂COOH

C₆H₅COOH

Uzupełnij zdania tak, aby powstały prawdziwe informacje. Wpisz wzory właściwych drobin.

Zależność między mocą kwasu Brønsteda a mocą zasady sprzężonej z tym kwasem opisano równaniem:

K_a ∙ K_b = K_w gdzie:

K_a – stała dysocjacji kwasu

K_b – stała dysocjacji sprzężonej zasady

K_w – iloczyn jonowy wody.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2018.

W temperaturze 25 ^oC przygotowano roztwory trzech soli o tym samym stężeniu molowym:

A – CH₃COOK

B – CH₃CH₂COOK

C – C₆H₅COOK.

Rozstrzygnij, który roztwór soli – A, B albo C – miał najwyższą wartość pH. Uzasadnij odpowiedź. W uzasadnieniu porównaj wartości K_b.