Przykładowy test zaliczeniowy z chemii – klasa II semestr I

Odpowiedź: b) HCl

Kwas beztlenowy to taki, który nie zawiera tlenu.

Dlaczego: we wzorze HCl są tylko wodór i chlor — ani jednej litery O. W H₂SO₄ i HNO₃ tlen jest, więc oba są kwasami tlenowymi. Prosty sposób rozpoznania: patrzę, czy we wzorze jest litera O. Jest — tlenowy. Nie ma — beztlenowy.

Odpowiedź: a) kwas węglowy

H₂CO₃ to kwas węglowy — powstaje z dwutlenku węgla rozpuszczonego w wodzie.

Dlaczego: nazwa pochodzi od pierwiastka stojącego w środku wzoru. W H₂CO₃ jest C, czyli węgiel — stąd kwas węglowy. Kwas siarkowy to H₂SO₄ (siarka S), a azotowy to HNO₃ (azot N). Przy otwarciu butelki wody gazowanej słychać syk — to ucieka CO₂, z którego ten kwas powstawał.

Odpowiedź: b) HCl, H₂SO₄, HNO₃

To są trzy kwasy mocne, które warto znać na pamięć: solny, siarkowy i azotowy.

Dlaczego: „mocny” nie znaczy „groźny”, tylko że kwas rozpada się w wodzie całkowicie na jony. Kwas węglowy (woda gazowana) i octowy (ocet) rozpadają się tylko częściowo, więc są słabe — i dlatego ocet spokojnie jemy w sałatce, a kwasu z akumulatora nie wolno nawet dotykać.

Odpowiedź: c) czerwony

Sok z cytryny ma odczyn kwasowy, a kwasy barwią papierek wskaźnikowy na czerwono.

Dlaczego: papierek uniwersalny czerwienieje w kwasie, w zasadzie robi się niebiesko-zielony (tak zachowa się woda z mydłem), a w cieczy obojętnej, na przykład w czystej wodzie, nie zmienia barwy.

Odpowiedź: b) z metalu i reszty kwasowej

Sól = metal z przodu + reszta kwasowa z tyłu.

Dlaczego: sól powstaje z kwasu wtedy, gdy w miejsce wodoru „wskoczy” metal. Z HCl po zabraniu wodoru zostaje reszta Cl; wstawiamy sód i mamy NaCl. Odpowiedź c) opisuje substraty reakcji zobojętniania, a nie budowę samej soli — z kwasu i zasady powstaje sól i woda, czyli dwie osobne substancje.

Odpowiedź: c) węglan wapnia

Nazwa soli to reszta kwasowa + metal.

Dlaczego: reszta CO₃ pochodzi od kwasu węglowego H₂CO₃, więc nazywa się węglanową — stąd „węglan”. Metalem jest wapń Ca — stąd „wapnia”. Siarczan wapnia to CaSO₄ (gips), a chlorek wapnia to CaCl₂. Węglan wapnia to także kreda, muszle i skorupka jajka.

Odpowiedź: a) SO₄ — siarczan

Resztę kwasową otrzymujemy, zabierając z kwasu wodór. Z H₂SO₄ po zabraniu dwóch atomów H zostaje SO₄.

Dlaczego: nic więcej się nie zmienia — zabieramy tylko wodór, reszta wzoru zostaje bez zmian. Sole z resztą SO₄ to siarczany, na przykład Na₂SO₄ czy CuSO₄. Reszta S pochodziłaby od kwasu siarkowodorowego H₂S i dawała siarczki.

Odpowiedź: b) Ca(NO₃)₂

Gdy reszt kwasowych potrzeba więcej niż jedną, bierzemy je w nawias i cyfrę piszemy za nawiasem.

Dlaczego: wapń ma dwie „rączki”, a reszta NO₃ tylko jedną — więc jeden wapń złapie dwie reszty azotanowe. Zapisanie tego jako CaNO₃₂ byłoby błędem, bo dwójka odnosiłaby się tylko do tlenu. Nawias mówi: dwa razy cała grupa NO₃.

Odpowiedź: c) kwas + metal

Kwas + metal → sól + wodór. To pierwszy z czterech przepisów na sól.

Dlaczego: metal wypiera wodór z kwasu i ten ulatnia się jako gaz — widać bąbelki. Przykład: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑. Z kwasu i zasady powstaje sól i woda, a z kwasu i węglanu sól, woda i dwutlenek węgla.

Odpowiedź: a) zobojętnianie

Kwas + zasada → sól + woda — to właśnie reakcja zobojętniania.

Dlaczego: kwas i zasada nawzajem się „znoszą” i zostaje z nich zwykła sól oraz woda. Przykład: HCl + NaOH → NaCl + H₂O. W tabletce na zgagę rolę zasady pełni zwykle wodorotlenek magnezu albo glinu, a kwasem jest HCl z soku żołądkowego.

Odpowiedź: c) Al(OH)₃

Amfoteryczny znaczy „dwustronny” — dogaduje się z obiema stronami.

Dlaczego: wodorotlenek glinu reaguje zarówno z kwasami (Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O), jak i z zasadami. NaOH i KOH to zwykłe mocne zasady — reagują tylko z kwasami. Innym znanym związkiem amfoterycznym jest tlenek cynku ZnO, czyli biała maść cynkowa z apteki.

Odpowiedź: b) małych indeksów w dole wzoru

To jest złota zasada uzgadniania: zmieniamy tylko duże liczby z przodu, nigdy małych cyferek we wzorze.

Dlaczego: mały indeks mówi, z ilu atomów zbudowana jest sama cząsteczka. Zmieniając go, zmieniamy substancję — H₂O to woda, a H₂O₂ to woda utleniona, czyli coś zupełnie innego. Współczynnik z przodu mówi tylko, ile porcji bierzemy, więc jego zmieniać wolno.

Odpowiedź: a) +VI

Liczymy z zasady, że suma stopni utlenienia w cząsteczce obojętnej wynosi zero.

Dlaczego: wodór ma +I, tlen −II, siarka to niewiadoma x:

2 · (+1) + x + 4 · (−2) = 0 → 2 + x − 8 = 0 → x = +6

Siarka ma stopień +VI — i właśnie dlatego ten kwas nazywa się siarkowym(VI). Rzymska szóstka w nazwie to po prostu stopień utlenienia.

Odpowiedź: b) rośnie — to jest utlenianie

Utlenianie = oddawanie elektronów = wzrost stopnia utlenienia.

Dlaczego: elektron ma ładunek ujemny. Gdy atom go odda, ładunku ujemnego mu ubywa, więc wypadkowo robi się „bardziej dodatni” — stopień utlenienia rośnie. Przykład: Zn⁰ → Zn²⁺ + 2e⁻, czyli od 0 do +II. Odwrotny proces, przyjmowanie elektronów, to redukcja i wtedy stopień maleje.

Odpowiedź: c) sam się redukuje

Utleniacz utlenia innych, a sam się redukuje. Reduktor redukuje innych, a sam się utlenia.

Dlaczego: nazwa mówi, co substancja robi drugiemu, a nie co dzieje się z nią samą. Utleniacz przyjmuje elektrony — a to jest redukcja.

Odpowiedź: a) nic — miedź stoi w szeregu aktywności za wodorem

Wodór wyznacza w szeregu aktywności granicę: tylko metale stojące przed nim wypierają wodór z kwasów.

Dlaczego: miedź leży za wodorem (…Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Pt, Au), więc z kwasem solnym nie reaguje w ogóle. Gdyby w probówce był cynk albo magnez — stojące przed wodorem — pojawiłyby się bąbelki gazu: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑.

Uwaga: w kwasie azotowym miedź się rozpuszcza, bo jest to kwas utleniający — ale wodór wtedy nie powstaje.

Odpowiedź: b) roztwór zblednie, a na cynku osadzi się czerwona miedź

Metal stojący w szeregu wyżej wypiera z roztworu soli metal stojący niżej.

Dlaczego: cynk stoi wyżej niż miedź, więc oddaje jej elektrony i zajmuje jej miejsce w roztworze:

Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu

Niebieską barwę roztworowi nadają jony miedzi — gdy ich ubywa, roztwór blednie. Metaliczna miedź osadza się na blaszce jako czerwonobrunatny nalot. W drugą stronę reakcja nie zajdzie: miedziany drut w roztworze siarczanu cynku nie zmieni się wcale.

Odpowiedź: b) zachodzi na niej utlenianie i jest biegunem ujemnym

Pamiętajka: A jak Anoda — A jak utleniAnie. K jak Katoda — K jak reduKcja.

Dlaczego: anoda produkuje elektrony (Zn → Zn²⁺ + 2e⁻) i spycha je do obwodu, więc gromadzi ładunek ujemny — w ogniwie jest minusem. Anodą zostaje zawsze metal aktywniejszy, czyli stojący wyżej w szeregu, i to on się rozpuszcza: blaszka anody z czasem ubywa, a katody przyrasta.

Odpowiedź: c) 1,10 V

Korzystamy ze wzoru SEM = E°(katody) − E°(anody).

Dlaczego: anodą zostaje metal o niższym potencjale, czyli cynk (−0,76 V); katodą miedź (+0,34 V). Zatem:

SEM = (+0,34) − (−0,76) = 0,34 + 0,76 = 1,10 V

Uwaga na odejmowanie liczby ujemnej — minus i minus dają plus. Wynik 0,42 V wychodzi przy dodaniu zamiast odjęcia, a SEM nigdy nie jest ujemna.

Odpowiedź: a) tlen i woda

Rdzewienie wymaga obu tych rzeczy naraz — brak któregokolwiek zatrzymuje proces.

Dlaczego: w rdzy żelazo się utlenia (Fe → Fe²⁺ + 2e⁻), a tlen ulega redukcji z udziałem wody (O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻). Łatwo to sprawdzić trzema probówkami z gwoździem: w wodzie z dostępem powietrza gwóźdź zardzewieje, w suchej probówce i w wodzie przegotowanej zalanej olejem (czyli bez tlenu) — nie.

Sumarycznie: 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃