Ćwiczenia z reakcji w roztworach wodnych

Zadanie 1. (2 pkt)

Pewna roślina rosnąca na glebie o odczynie kwasowym ma kwiaty w kolorze niebieskim, a gdy odczyn gleby jest zasadowy, jej kwiaty mają zabarwienie różowoczerwone.

Gleba, na której posadzono tę roślinę, pierwotnie miała odczyn obojętny, ale do jej użyźnienia zastosowano siarczan(VI) amonu.

a) Określ kolor, na jaki zabarwiły się kwiaty tej rośliny po użyciu siarczanu(VI) amonu.

Kwiaty zabarwiły się na kolor .....................................................................................................

b) Uzasadnij swoją odpowiedź, zapisując w formie jonowej skróconej odpowiednie równanie reakcji.

Równanie reakcji: ........................................................................................................................

Zadanie 2. (2 pkt)

W teorii Brönsteda sprzężoną parą kwas-zasada nazywa się układ złożony z kwasu oraz zasady, która powstaje z tego kwasu przez odłączenie protonu.

Dla przemiany przedstawionej równaniem:

CH₃NH₂ + H₂O ↔ CH₃NH₃⁺ + OH ⁻

napisz wzory kwasów i zasad, które w tej reakcji tworzą sprzężone pary.

Sprzężona para 1

Kwas 1: ......................................... Zasada 1: ..........................................

Sprzężona para 2

Kwas 2: ........................................ Zasada 2: .........................................

Zadanie 3. (2 pkt)

Przygotowano wodne roztwory kwasów HX i HY oraz ich soli NaX i NaY, wszystkie o stężeniach 1 mol/dm3.
Stałe dysocjacji kwasowej HX i HY w temperaturze 25^oC są odpowiednio równe: Ka(HX) = 4,0·10^-5, Ka(HY) = 2,3·10^-2.

1. Posługując się zapisem w formie cząsteczkowej, dopisz do podanych substratów produkty reakcji lub napisz, że przemiana nie zachodzi.

NaX + HY → ...............................................................................................................................

NaY + HX → ...............................................................................................................................

2. Wskaż kwas (HX lub HY), którego roztwór o stężeniu 1 mol/dm³ ma wyższe pH.

......................................................................................................................................................

Zadanie 4. (2 pkt)

Określ, jaką rolę (kwasu czy zasady) pełnią według teorii Brönsteda siarkowodór i amoniak w roztworach wodnych. Uzasadnij swoją odpowiedź, zapisując w formie jonowej równania reakcji tych gazów z wodą.

Wzór związku	Rola związku	Równanie reakcji
H2S
NH3

Informacja do zadania 5 i 6

Przeprowadzono dwuetapowe doświadczenie, które opisano poniżej.Do roztworu chlorku żelaza(II) dodano roztwór wodorotlenku sodu (etap 1).Następnie do otrzymanej mieszaniny wprowadzono roztwór nadtlenku wodoru (etap 2).

Zadanie 5. (2 pkt)

Opisz, co zaobserwowano podczas tego doświadczenia.

Etap 1: .....................................................................................................................................................................................

Etap 2: .....................................................................................................................................................................................

Zadanie 6. (2 pkt)

Napisz równania reakcji, które zachodzą podczas tego doświadczenia. Równanie reakcji zachodzącej podczas etapu 1 zapisz w formie jonowej skróconej, a równanie reakcji etapu 2 w formie cząsteczkowej.

Równanie reakcji etapu 1 (w formie jonowej skróconej):

.................................................................................................................................................................................................

Równanie reakcji etapu 2 (w formie cząsteczkowej):

.................................................................................................................................................................................................

Zadanie 7. (2 pkt)

Korzystając z tabeli rozpuszczalności, zaproponuj sposób usunięcia kationów Ba²⁺ z roztworu zawierającego jony Ba²⁺ i Mg²⁺.

a) Spośród odczynników o podanych niżej wzorach wybierz jeden, który pozwoli usunąć wyłącznie jony Ba²⁺,
i uzasadnij wybór.

Na₂CO_{3 (aq)} Na₂SO_{4 (aq)} Na₃PO_{4 (aq)}

Wybrany odczynnik: .................................................................

Uzasadnienie wyboru odczynnika: ...........................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................................................

b) Zapisz w formie jonowej skróconej równanie zachodzącej reakcji.

...................................................................................................................................................................................................

Zadanie 8. (2 pkt)

Oblicz pH roztworu kwasu o wzorze ogólnym HR i stężeniu c₀ = 0,2 mol · dm^-3, jeżeli stopień dysocjacji tego kwasu α = 5%.

Obliczenia:

Odpowiedź: ...............................................................................................................................................................................

Zadanie 9. (1 pkt)

Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane poniższym rysunkiem.

NaNO2(s) NaCl(s) NH4Cl(s)

H2O

Określ odczyn wodnych roztworów soli w probówkach I, II i III.

Probówka I: ......................................................

Probówka II: ....................................................

Probówka III: ...................................................

Zadanie 10. (3 pkt)

W wyniku badania próbki wody stwierdzono w niej niewielką zawartość jonów ołowiu(II).

1. Korzystając z poniższego fragmentu tablicy rozpuszczalności, ustal i zapisz wzór soli sodowej, której wodnego roztworu należy użyć, aby praktycznie całkowicie usunąć jony Pb2+ z badanej wody.

Jon	Na+	Pb2+
Cl-	bezbarwny roztwór (osad nie strąca się)	biały osad (może się strącić, jeżeli stężenia roztworów są duże)
NO3-	bezbarwny roztwór (osad nie strąca się)	bezbarwny roztwór (osad nie strąca się)
SO42-	bezbarwny roztwór (osad nie strąca się)	biały osad (praktycznie nierozpuszczalny w wodzie)

Na podstawie: W. Mizerski „Tablice chemiczne”, Warszawa 1997

Wzór soli: ........................................................

2. Opisz przewidywane obserwacje, uwzględniając barwy użytych i otrzymanych roztworów lub osadów.

..................................................................................................................................................................................................

..................................................................................................................................................................................................

3. Napisz w formie jonowej skróconej równanie zachodzącej reakcji.

..................................................................................................................................................................................................

W Informacja do zadania 11. i 12.

Do 100 cm3 wodnego roztworu wodorotlenku sodu dodawano kroplami kwas solny o stężeniu 0,20 mol/dm3 i za pomocą pehametru mierzono pH mieszaniny reakcyjnej. Otrzymane wyniki umieszczono na wykresie ilustrującym zależność pH od objętości dodanego HCl.

Zadanie 11. (1 pkt)

Podaj symbole lub wzory trzech rodzajów jonów, których stężenie jest największe w roztworze otrzymanym po dodaniu 120 cm3 kwasu solnego do badanego roztworu wodorotlenku sodu.

...................................................................................................................................................................................................

Zadanie 12. (3 pkt)

1. Z powyższego wykresu odczytaj objętość kwasu solnego potrzebną do zobojętnienia wodorotlenku sodu znajdującego się w badanym roztworze.

..........................................................................................................................................................................................

2. Oblicz stężenie molowe badanego roztworu wodorotlenku sodu. Wynik podaj z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku.

Obliczenia:

Odpowiedź: .............................................................................................................................................................................

Zadanie 13. (2 pkt)

Sporządzono wodny roztwór propanianu sodu (CH3CH2COONa) i stwierdzono, że ma on odczyn zasadowy.

1. Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji powodującej zasadowy odczyn roztworu.

..........................................................................................................................................................................................

2. Z podanego zbioru wybierz i podkreśl symbole lub wzory wszystkich drobin (cząsteczek i jonów) obecnych w tym roztworze.

CH3CH2COONa CH3CH2COOH CH3CH2COO- NaOH Na+ OH-

►Informacja do zadania 14. i 15.

W dwóch nieoznakowanych probówkach znajdują się bezbarwne wodne roztwory soli: K₂S i K₂SO₄.

Dysponujesz następującymi odczynnikami: H₂SO_4(aq), Na₂SO_4(aq), NaOH_(aq)

Zadanie 14. (2 pkt)

Spośród podanych wyżej odczynników wybierz jeden, który pozwoli zidentyfikować te sole, oraz opisz obserwacje, na podstawie których można dokonać ich identyfikacji.

Jeżeli nie obserwujemy objawów reakcji, wówczas napisz to.

Wzór lub nazwa odczynnika: ....................................................................................................

Obserwacje, na podstawie których dokonano identyfikacji

K₂S: ...........................................................................................................................................................................................

K₂SO₄: .......................................................................................................................................................................................

Zadanie 15. (1 pkt)

Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji będącej podstawą rozróżnienia tych soli.

...................................................................................................................................................................................................

---