Zadania treningowe z chemii nieorganicznej
dla klas biologiczno chemicznych

Zad. 1

Przeprowadzono cykl reakcji według poniższego schematu:

Mg → MgO →MgCl₂ Napisz równania tych reakcji. Oblicz ile gramów MgCl₂ można otrzymać z 48 g magnezu, zakładając 75% wydajność obu procesów.

Zad. 2

Wodorowęglan amonu (NH₄)HCO₃ zwany potocznie „amoniakiem do pieczenia ciasta” rozkłada się już w temperaturze 333 K, tworząc dwa gazowe produkty i wodę.

A/ Napisz równanie rozkładu tego związku i oblicz objętość obu gazów w warunkach normalnych, gdy rozkładowi ulega 31,6 g wodorowęglanu amonu

B/ Jeden z gazowych produktów rozkładu ma charakter kwasowy. Podaj jego nazwę i wykaż charakter kwasowy, zapisując równanie odpowiedniej reakcji chemicznej w formie jonowej.

Zad. 3

Napisz równania reakcji przemian z poniższego schematu oraz zaznacz, które z nich są reakcjami redoks: NH₄Cl →(1) → NH₃→(5) → NO →(6) → N0₂→(7)→HNO₃

N₂ →(3) → Mg₃N₂ ; N₂ →2 → NH₃ →4→ (NH₄)₂SO₄

zad. 4

Schemat przedstawia reakcje jakim poddano azotan(V) ołowiu(II) w roztworach wodnych:

1. Pb(NO₃)₂ + H₂CO₃ →

2. Pb(NO₃)₂+ → PbS

3. Pb(NO₃)₂ + NaOH →

4. Pb(NO₃)₂ + → PbSO₄

Napisz równania powyższych reakcji chemicznych w formie cząsteczkowej i jonowej skróconej

Zad. 5

Całość dotyczy krzemu

• Przedstaw konfigurację elektronową atomu krzemu i na tej podstawie określ typowe stopnie utlenienia tego pierwiastka w związkach chemicznych. Podaj treść reguł, które zastosowałeś przy zapisie konfiguracji elektronowej.

• Biorąc pod uwagę typowe stopnie utlenienia atomu krzemu, napisz wzory tlenków tego pierwiastka, podaj ich nazwy. Porównaj właściwości tlenków węgla i krzemu, w których pierwiastki te występują na maksymalnych stopniach utlenienia

• Tlenek krzemu(IV) stapiany z wodorotlenkiem sodu tworzy ortokrzemian sodu. Sól ta pod wpływem wody ulega powolnej hydrolizie, tworząc kwas ortokrzemowy o wzorze H₄SiO₄ Powstający kwas wykazuje tendencje do kondensacji. W wyniku tej reakcji powstaje kwas ortodikrzemowy o wzorze H₆Si₂O₇ Napisz równania tych reakcji.

Zad. 6

W oparciu o budowę atomu podaj podobieństwo i różnice występujące pomiędzy pierwiastkami grupy berylowców. Przy pomocy równań reakcji przedstaw cykl przemian: Ca → Ca(OH)₂ → CaCO₃ → Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ → CaO → CaCl₂. Omów zjawisko twardości wody.

Zad. 7

Na przykładzie fluorowców i litowców przedstaw podobieństwa pomiędzy pierwiastkami tej samej grupy oraz różnice pomiędzy pierwiastkami grupy 1 i 17. Określ typ i dokonaj charakterystyki wiązań w RbCl i HBr

Zad. 8

W jaki sposób doświadczalnie można wykazać różnice w aktywności fluorowców. Napisz równania reakcji ilustrujące to doświadczenie.

Zad. 9

Napisz równania poniższych reakcji:

1. Na + O₂ → A

2. A + Na → B

3. B + H₂O → NaOH

4. NaOH + SO₂→ D

5. Cl₂ + H₂ → E_aq

Zad. 10

Poniżej przedstawiono szereg problemów związanych z połączeniami fosforu.

• Fosfor otrzymuje się ogrzewając ortofosforan(V) wapnia z tlenkiem krzemu(IV) i węglem w piecach elektrycznych bez dostępu tlenu. Otrzymuje się wtedy fosfor w postaci pary (P₄) , tlenek węgla(II) i metakrzemian wapnia (CaSiO₃). Napisz równanie powyższej reakcji oraz oblicz, ile kilogramów fosforu można otrzymać z 1 tony minerału zawierającego 60% fosforanu(V) wapnia. Należy przyjąć, że wydajność reakcji wynosi 100%.

• Fosfor biały (P₄) jest bardzo aktywny. Reaguje on przykładowo z roztworem siarczanu(VI) miedzi(II). W reakcji tej powstaje wolna miedź, a także kwas siarkowy(VI) i kwas ortofosforowy(V). Napisz równanie tej reakcji. Wśród substratów należy uwzględnić wodą.

• Fosfor spalany na powietrzu tworzy P₄O₁₀ który w reakcji z wodą tworzy kwas ortofosforowy(V). Kwas ten można również otrzymać działając na ortofosforan(V) wapnia kwasem siarkowym(VI). Napisz równania trzech opisanych procesów oraz wyjaśnij dlaczego kwas ortofosforowy(V) można otrzymać działając kwasem siarkowym(VI) na ortofosforan(V) wapnia.

• Sole kwasu ortofosforowego(V) są stosowane jako nawozy sztuczne jednym z nich jest tzw. Superfosfat podwójny o wzorze Ca(H₂PO₄)₂. Oblicz zawartość procentową fosforu w tym związku.

• Fosfor posiada różne odmiany alotropowe - wyjaśnij na czym polega zjawisko alotropii i wymień dwa inne pierwiastki posiadające również odmiany alotropowe.

• Ortofosforan(V) srebra to sól praktycznie nierozpuszczalna w wodzie. Opisz doświadczenie w wyniku którego powstaje osad tej soli. W formie cząsteczkowej i jonowej skróconej zapisz równania odpowiednich reakcji.

• Fosfor reaguje z wodorem tworząc fosforiak PH₃ Związek ten można również otrzymać działając gorącym roztworem KOH na fosfor (P₄) Powstaje wtedy PH₃ i diwodorofosforan(I)potasu (KH₂PO₂). Napisz powyższe równanie reakcji. Wśród substratów należy uwzględnić wodę. Określ co jest utleniaczem i co reduktorem w tej reakcji.

Zad. 11

Poniżej przedstawiono szereg problemów związanych z właściwościami chloru

a/ Określ budową atomu chloru (³⁵Cl) podając: skład jądra atomowego, konfigurację elektronową

b/ Do celów laboratoryjnych chlor można otrzymać między innymi działając w podwyższonej temperaturze kwasem solnym na tlenek manganu(IV). Produktami tej reakcji oprócz chloru są chlorek manganu(II) i woda. Napisz równanie opisanej reakcji uzgadniając je metodą bilansu elektronowego.

c/ Chlor reaguje z wieloma pierwiastkami. Między innymi z sodem, który spalany w chlorze tworzy chlorek sodu. Napisz równanie reakcji syntezy chlorku sodu. Pisząc konfigurację atomów i jonów obydwu pierwiastków uwzględnij ich elektroujemność, wyjaśnij jak dochodzi do utworzenia wiązania i określ rodzaj powstałego wiązania.

d/ Chlor w pewnych warunkach tworzy tlenki, w których występuje na I, III, IV, V i VII stopniu utlenienia

• Napisz wzory tlenków chloru na I, III i VII stopniu utlenienia.

• Tlenki chloru mają charakter kwasowy. Reagują w określonych warunkach z zasadami. Napisz równania reakcji tlenku chloru(III) i tlenku chloru(VII) z zasadą sodową i podaj nazwy powstałych soli. Uwaga - tlenowe kwasy chloru są jednoprotonowe.

e/ na skalę techniczną chlor otrzymuje się w wyniku elektrolizy wodnego roztworu chlorku sodu - omów na przykładzie równań reakcji przebieg elektrolizy wodnego roztworu chlorku sodu.

f/ przeprowadzono następujące doświadczenie - do trzech probówek zawierających odpowiednio fluorek, bromek i jodek potasu dodano wodę chlorową. Za pomocą równań reakcji zapisz przemiany zachodzące w probówkach lub zaznacz, że reakcja nie zachodzi.

Zad. 12

Pomimo występowania olbrzymich ilości azotu w powietrzu do początku XX wieku nie znano metody przemysłowej jego związania w połączenia chemiczne. Dopiero z początkiem tego wieku F. Haber i C. Bosch opracowali stosowaną do dziś metodę syntezy amoniaku, który jest z kolei surowcem do otrzymywania kwasu azotowego i nawozów sztucznych. Proces otrzymywania kwasu azotowego(V) przebiega w kilku etapach

• Etap I - synteza amoniaku z wodoru i azotu przebiegająca pod ciśnieniem i w podwyższonej temperaturze w obecności żelaza jako katalizatora

• Etap II - utlenianie katalityczne amoniaku do tlenku azotu(II) i dalsze jego samorzutne utlenienie do tlenku azotu(IV)

• Etap III - absorpcja powstałego tlenku azotu(IV) w wodzie. Innym kwasem tlenowym tworzonym przez azot jest kwas azotowy(III)

A/ Napisz równania reakcji obrazujące cały opisany proces otrzymania kwasu azotowego(V)

B/ przedstaw wzór elektronowy kwasu azotowego(V) i omów charakter wiązań występujących w cząsteczce tego kwasu

C/ Napisz równania reakcji jakie będą zachodzić jeżeli cynk i miedź będą reagowały z rozcieńczonym i stężonym kwasem azotowym(V)

1

---