Zadanie 13. (0–2)
Treść
Informacja do zadań 13.–15.
Badano reakcje pewnej próbki metalicznego chromu z kwasem solnym w różnych warunkach. Przebieg doświadczenia zilustrowano na schemacie:
W probówce 1. użyto odtlenionego kwasu solnego, czyli takiego, w którym praktycznie nie ma rozpuszczonego tlenu. Dodatkowo na powierzchni roztworu umieszczono warstwę oleju. W takich warunkach chrom reaguje zgodnie z równaniem:
$\ce{Cr + 2H+ -> Cr^2+ + H2}$
Na zdjęciach pokazano roztwory otrzymane w probówkach 1. i 2.
Probówka 1.
Probówka 2.
Po całkowitym rozpuszczeniu chromu w probówce 1. usunięto warstwę oleju i zaobserwowano, że roztwór stopniowo zmieniał barwę, aż uzyskał kolor taki sam jak kolor roztworu w probówce 2. Podczas stopniowej zmiany barwy nie obserwowano wydzielania gazu.
Uzupełnij równanie reakcji. Napisz:
- wzór brakującego reagenta
- odpowiednie współczynniki stechiometryczne.
….. $\ce{Cr^2+}$ + ….. ….. + ….. $\ce{H+}$ → ….. $\ce{Cr^3+}$ + ….. $\ce{H2O}$
Pokaż odpowiedź
Wymagania określone w podstawie programowej
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […].
III. Opanowanie czynności praktycznych. Zdający: 2) projektuje […] doświadczenia chemiczne […], formułuje […] wyjaśnienia.
VII. Systematyka związków nieorganicznych. Zdający: 7) projektuje […] doświadczenia pozwalające otrzymać różnymi metodami […] sole; pisze odpowiednie równania reakcji; 11) przewiduje przebieg reakcji soli z mocnymi kwasami […].
VIII. Reakcje utleniania i redukcji. Zdający: 1) stosuje pojęcia: […] utleniacz […] utlenianie; 2) wskazuje utleniacz […]; 5) stosuje zasady bilansu elektronowo-jonowego – dobiera współczynniki stechiometryczne w schematach reakcji utleniania-redukcji (w formie […] jonowej).
X. Metale, niemetale i ich związki. Zdający: 5) pisze równania reakcji ilustrujące typowe właściwości metali wobec […] kwasów nieutleniających ([…] Cr) […].
Zasady oceniania 2 pkt – poprawne napisanie wzoru brakującego reagenta oraz dobranie poprawnych współczynników stechiometrycznych. 1 pkt – poprawne napisanie wzoru brakującego reagenta oraz błędne dobranie albo brak współczynników stechiometrycznych. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
$\ce{4Cr^2+ + O2 + 4H+ -> 4Cr^3+ + 2H2O}$
(Brak wydzielania gazu podczas zmiany barwy wskazuje, że jony Cr2+ utleniane są tlenem rozpuszczonym w roztworze – po usunięciu warstwy oleju powietrze uzyskuje dostęp do roztworu – do jonów Cr3+, których barwa odpowiada barwie roztworu w probówce 2.)