Pripreme za državnu maturu

Državna matura 2010.

Kemija, ljetni rok

6. U epruvetu u kojoj je bila narančasta otopina zakiseljena sumpornom kiselinom dodana je sumporovodična kiselina. Došlo je do promjene boje.

Reaktanti i produkti navedeni su u sljedećem prikazu:

K₂Cr₂O_7(aq) + H₂SO_4(aq) + H₂S_(aq) → Cr₂(SO₄)_3(aq) + S_(s) + K₂SO_4(aq) + H₂O_(l).

6.1. Što daje narančastu boju početnoj otopini?

_________________________________

6.2. Koju će boju poprimiti otopina u epruveti iz 6. zadatka nakon reakcije?

_________________________________

6.3. Parcijalnim jednadžbama oksidacije i redukcije izjednačite jednadžbu navedene kemijske reakcije.

6.4. U kojem stehiometrijskome omjeru reagiraju K₂Cr₂O₇ i H₂S?

_________________________________

6.5. U kojem masenome omjeru reagiraju K₂Cr₂O₇ i H₂S?

_________________________________

Odgovori:

6.1. Cr₂O₇ ^2- ioni (K₂Cr₂O₇₎

6.2. zelenu

6.3.

Cr₂O₇ ^2- + 14H⁺ + 6e^- → 2Cr³⁺ + 7H₂O

H₂S → S + 2H⁺ + 2e^- / ×3

K₂Cr₂O_7(aq) + 4H₂SO_4(aq) + 3H₂S_(aq) → Cr₂(SO₄)_3(aq) + 3S_(s) + K₂SO_4(aq) + 7H₂O_(l).

6.4. 1 : 3

6.5. 2,88 : 1

7. Načinjen je galvanski članak s elektrodama od cinka i željeza. Redukcijski potencijali tih elektroda su: E°(Zn²⁺/Zn) = –0,76 V i E°(Fe²⁺/Fe) = –0,440 V.

7.1. Napišite jednadžbu kemijske reakcije u cinkovome polučlanku.

_________________________________

7.2. Napišite jednadžbu kemijske reakcije koja se zbiva u željezovu polučlanku.

_________________________________

7.3. Što je reducens u navedenome galvanskome članku?

_________________________________

7.4. Kakav naboj ima elektroda na kojoj se zbiva oksidacija u galvanskome članku?

_________________________________

7.5. Kako se nazivaju elektrode na kojima se zbiva oksidacija u

elektrokemijskim člancima?

_________________________________

7.6. Izračunajte napon galvanskoga članka iz 7. zadatka.

Postupak:

Rezultat: ____________________

Odgovori:

7.1. Zn → Zn²⁺ + 2e^-

7.2. Fe²⁺ + 2e^- → Fe

7.3. Zn

7.4. negativan

7.5. anode

7.6. ΔE = 0,32 V

8. Olovni akumulator koji se rabi u automobilu sadrži sumpornu kiselinu.

Maseni udio sumporne kiseline u novome akumulatoru je od 33 % do 39 %.

Starenjem i radom akumulatora smanjuje se koncentracija kiseline u njemu. Maseni udio kiseline u otopini može se jednostavno provjeriti mjerenjem gustoće otopine areometrom. Miješanjem otopina različitih koncentracija može se prirediti otopina željene koncentracije.

8.1.1. Hoće li se miješanjem 200 grama 56 %-tne otopine H₂SO₄ s 300 grama 31 %-tne H₂SO₄ prirediti kiselina primjerenoga masenoga udjela za primjenu u akumulatoru?

Postupak:

Rezultat: _________________________________

8.1.2. Hoće li se miješanjem predloženih volumena navedenih početnih otopina prirediti sumporna kiselina dobroga masenoga udjela?

_________________________________

8.2. Jednadžbama kemijske reakcije prikažite stupnjeve disocijacije molekula sumporne kiseline u vodenome mediju.

________________________________________________________________

________________________________________________________________

Odgovori:

8.1.1.

m₃(otopina) × w₃(H₂SO₄, otopina) = m₁(otopina) × w₁(H₂SO₄, otopina) + m₂ (otopina) × w₂ (H₂SO₄, otopina)

To je 41% - tna otopina.

8.1.2. neće

8.2.

H₂SO_{4 (aq)} + H₂O _(l) → HSO₄^- _(aq) + H₃O⁺ _(aq)

HSO₄^- _(aq) + H₂O _(l) → SO₄^2- _(aq) + H₃O⁺ _(aq)

9. Pripremljena je vodena otopina saharoze u prostoriji temperature 20 °C. Postignuta gustoća otopine je 1,02 g cm⁻³, a maseni udio saharoze u njoj je 0,05.

Relativna molekulska masa saharoze je 342, a krioskopska konstanta vode 1,86 K kg mol⁻¹.

9.1. Koliki je osmotski tlak ove otopine?

Postupak:

Rezultat: _________________________________

9.2. Izračunajte ledište te otopine.

Postupak:

Rezultat: _________________________________

Odgovori:

9.1. 363 kPa

9.2. 272, 71 K

10. Natrijev fosfat dodaje se tvrdoj vodi, a služi za „omekšavanje” vode koja se rabi u tehničke svrhe. Viševalentni kationi prisutni u tvrdoj vodi povezuju se s fosfatnim anionima iz natrijeva fosfata pri čemu nastaju vrlo slabo topljivi spojevi koji se istalože.

10.1. Reagira li navedena vodena otopina Na₃PO₄ kiselo, lužnato ili neutralno?

________________________________

10.2. Napišite jednadžbu kemijske reakcije kojom ćete objasniti svoj odgovor na pitanje iz zadatka 10.1.

______________________________________________________________

10.3. Napišite jednadžbe kemijskih reakcija kojima ćete objasniti zašto je otopina hidrogenfosfata lužnata, a otopina dihidrogenfosfata kisela.

______________________________________________________________

______________________________________________________________

10.4. Lewisovim simbolima prikažite strukturu molekule fosforne kiseline.

10.5. Kojim ćemo geometrijskim tijelom opisati prostornu građu molekule fosforne kiseline?

________________________________

Odgovori:

10.1. lužnato

10.2. PO₄^3- + H₂O → HPO₄^2- + OH^-

10.3.

HPO₄^2- + H₂O → H₂PO₄^- + OH^-

H₂PO₄^- + H₂O → HPO₄^2- + H₃O⁺

10.4.

10.5. tetraedrom


Pitanja i odgovori preuzeti sa stranice Nacionalnog centra za vanjsko vrednovanje obrazovanja.