1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z biologii

Oblicz

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 1. (1 pkt)

Prawo stałości składu, ustalanie wzoru Oblicz

Pierwszym skutecznym lekiem przeciw malarii była chinina, organiczny związek chemiczny o masie cząsteczkowej 324 u , który składa się z 74,07% masowych węgla, 7,41% masowych wodoru, 8,64% masowych azotu i 9,88% masowych tlenu. W temperaturze pokojowej chinina jest trudno rozpuszczalną w wodzie, białą, krystaliczną substancją o intensywnie gorzkim smaku. Związek ten rozpuszczalny jest m.in. w olejach, benzynie, etanolu i glicerynie. Ze względu na swój gorzki smak chinina znalazła zastosowanie w przemyśle spożywczym jako aromat. Dodawana jest do produktów spożywczych w postaci chlorowodorku chininy, soli dobrze rozpuszczalnej w wodzie. W Polsce za maksymalną dopuszczalną zawartość chlorowodorku chininy w napojach bezalkoholowych typu tonik (których podstawą jest woda) przyjęto 7,50 mg na każde 100 cm3 napoju, co w przeliczeniu na czystą chininę oznacza, że 100 cm3 tego napoju dostarcza konsumentowi 6,74 mg chininy.

Na podstawie: A. Czajkowska, B. Bartodziejska, M. Gajewska, Ocena zawartości chlorowodorku chininy w napojach bezalkoholowych typu tonik, „Bromatologia i chemia toksykologiczna”, XLV, 2012, 3, s. 433–438.

Na podstawie odpowiednich obliczeń ustal wzór empiryczny oraz rzeczywisty chininy
(patrz → informacja do zadania powyżej).

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 29. (2 pkt)

pH Oblicz

Jon CH3COO– występujący w wodnym roztworze octanu sodu jest niezbyt mocną zasadą Brønsteda, która reaguje z cząsteczką wody zgodnie z równaniem:

CH3COO− + H2O ⇄ CH3COOH + OH−

Równowagę tej reakcji opisuje stała dysocjacji zasadowej Kb, wyrażona następującym równaniem:

Kb = [CH3COOH] ⋅ [OH−][CH3COO−]

Iloczyn stałej dysocjacji kwasowej Ka kwasu CH3COOH i stałej dysocjacji zasadowej Kb sprzężonej z nim zasady CH3COO– jest równy iloczynowi jonowemu wody: Ka · Kb = Kw.
W temperaturze 25°C iloczyn jonowy wody jest równy Kw = 1,0 ⋅ 10−14 .

Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, Warszawa 2001 oraz pr. zb. pod red. Z. Galusa, Ćwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej, Warszawa 2006.

Oblicz pH wodnego roztworu octanu sodu o stężeniu 0,05 mol ⋅ dm−3 w temperaturze 25°C. Przyjmij, że reakcji z wodą ulega mniej niż 5% anionów octanowych.

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 26. (2 pkt)

Rozpuszczalność substancji Oblicz

Kwas etanodiowy o wzorze (COOH)2 jest najprostszym kwasem dikarboksylowym, którego rozpuszczalność w wodzie w temperaturze 20°C jest równa 9,52 g bezwodnego kwasu w 100 g wody.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2003.

Oblicz minimalną masę wody potrzebną do rozpuszczenia 14,0 gramów hydratu kwasu etanodiowego o wzorze (COOH)2 · 2H2O w temperaturze 20°C. Wynik końcowy podaj w gramach i zaokrąglij do jedności.

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 19. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Węglowodory - ogólne Narysuj/zapisz wzór Oblicz

Podczas spalania 0,25 mola pewnego węglowodoru przebiegła reakcja chemiczna zilustrowana ogólnym równaniem:

CnH2n + 1,5nO2 → nCO2 + nH2O

W wyniku opisanej przemiany otrzymano 46,5 g mieszaniny tlenku węgla(IV) i pary wodnej.

Wykonaj obliczenia i zaproponuj wzór półstrukturalny (grupowy) spalanego węglowodoru.

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 11. (3 pkt)

Metale Stechiometryczny stosunek reagentów Reakcje i właściwości kwasów i zasad Oblicz Napisz równanie reakcji

Na odważkę stopu glinu z magnezem o masie 7,50 g podziałano nadmiarem rozcieńczonego kwasu solnego. Podczas roztwarzania stopu w kwasie solnym zachodziły reakcje zilustrowane równaniami:

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

W wyniku całkowitego roztworzenia stopu otrzymano klarowny roztwór, do którego dodano nadmiar wodnego roztworu wodorotlenku sodu. Zaszły reakcje opisane równaniami:

AlCl3 + 6NaOH → Na 3[Al(OH)6] + 3NaCl
MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2 + 2NaCl

Otrzymany nierozpuszczalny w wodzie związek odsączono, przemyto wodą, wysuszono i zważono. Jego masa (w przeliczeniu na czysty wodorotlenek magnezu) była równa 11,67 g.

11.1. (0–2)

Oblicz zawartość procentową glinu w stopie (w procentach masowych).

11.2. (0–1)

Klarowny roztwór uzyskany po odsączeniu osadu Mg(OH)2 nasycono tlenkiem węgla(IV). Zaobserwowano wytrącenie białego osadu wodorotlenku glinu.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie opisanej reakcji chemicznej.

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 9. (2 pkt)

Stan równowagi Oblicz

Reakcja tlenku węgla(II) z parą wodną przebiega zgodnie z równaniem:

CO (g) + H2O (g) ⇄ H2 (g) + CO2 (g)

W temperaturze 800 K stężeniowa stała równowagi tej reakcji jest równa 4,0.

Na podstawie: K. Schmidt-Szałowski, M. Szafran, E. Bobryk, J. Sentek, Technologia chemiczna. Przemysł nieorganiczny, Warszawa 2013.

W zamkniętym reaktorze o stałej pojemności zmieszano 1 mol tlenku węgla(II) z parą wodną w ilości trzykrotnie większej od ilości stechiometrycznej. Mieszaninę utrzymywano w temperaturze 800 K aż do osiągnięcia stanu równowagi dynamicznej przez układ.

Oblicz liczbę moli każdej substancji znajdującej się w reaktorze po ustaleniu się stanu równowagi opisanej reakcji.

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 8. (2 pkt)

Szybkość reakcji Oblicz

Reakcja redukcji tlenku azotu(II) wodorem przebiega zgodnie z równaniem:

2NO (g) + 2H2 (g) → N2 (g) + 2H2O (g)

Szybkość tej reakcji wyraża się następującym równaniem kinetycznym:

v = k ⋅ c2NO ⋅ cH2

W tym równaniu k jest współczynnikiem proporcjonalności zwanym stałą szybkości reakcji, cNO i cH 2 oznaczają stężenia molowe odpowiednio tlenku azotu(II) i wodoru. Stała szybkości k jest charakterystyczna dla danej reakcji, zależy od temperatury, ale nie zależy od stężenia substratów.

Na podstawie: K. Pigoń, Z. Ruziewicz, Chemia fizyczna. Podstawy fenomenologiczne, Warszawa 2007.

W zamkniętym reaktorze o pojemności 2 dm3 zmieszano 6 moli tlenku azotu(II) i 4 mole wodoru. Podczas reakcji utrzymywano stałą temperaturę.

Oblicz stosunek szybkości opisanej reakcji w chwili, gdy przereaguje 50% początkowej ilości tlenku azotu(II), do szybkości początkowej tej reakcji.

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 7. (3 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Właściwości roztworów i mieszanin Związki nieorganiczne – ogólne Napisz równanie reakcji Podaj/wymień Oblicz

Przygotowano dwie identyczne próbki oznaczone numerami I i II: w każdej próbce zmieszano 2,8 g wiórków żelaznych i 2,4 g rozdrobnionej siarki.
Próbkę I wprowadzono do probówki i ogrzano w płomieniu palnika. Stwierdzono, że żelazo całkowicie przereagowało z siarką, w wyniku czego powstał produkt, w którym stosunek masowy mFe : mS ≈ 7 : 4 (reakcja 1.). Po zakończeniu reakcji zawartość probówki ostudzono, a następnie poddano działaniu kwasu solnego użytego w nadmiarze. Zaobserwowano, że mieszanina poreakcyjna częściowo roztworzyła się w kwasie, czemu towarzyszyło wydzielanie bezbarwnego gazu o nieprzyjemnym zapachu (reakcja 2.).
Próbkę II wprowadzono – bez uprzedniego ogrzewania – do zlewki z kwasem solnym. Stwierdzono, że próbka częściowo roztworzyła się w nadmiarze kwasu z wydzieleniem bezbarwnego i bezwonnego gazu (reakcja 3.).

7.1. (0–1)

Napisz w formie cząsteczkowej równania reakcji, które zaszły po poddaniu obu próbek działaniu kwasu solnego użytego w nadmiarze (reakcja 2. i reakcja 3.).

Równanie reakcji 2.:

Równanie reakcji 3.:

7.2. (0–1)

Podaj nazwę substancji, która pozostała nieroztworzona w kwasie solnym w obu naczyniach, i podaj nazwę metody, którą należy zastosować, aby wyodrębnić tę substancję z mieszaniny poreakcyjnej otrzymanej po dodaniu nadmiaru kwasu solnego do obu próbek.

Nazwa substancji:
Nazwa metody:

7.3. (0–1)

Ustal, ile gramów substancji, która pozostała nieroztworzona w kwasie solnym w obu naczyniach, zawierały próbki.

Próbka I:
Próbka II:

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 31. (1 pkt)

Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Prawo stałości składu, ustalanie wzoru Oblicz

Ubichinon Q10 (koenzym Q10) jest niezbędnym elementem łańcucha oddechowego. Zapobiega produkcji rodników, oksydacyjnym modyfikacjom białek, lipidów oraz DNA i pełni wiele innych funkcji w organizmie. Poniżej przedstawiono wzór opisujący strukturę cząsteczki ubichinonu Q10.

Przeprowadzono analizę elementarną pewnej substancji biologicznie czynnej i stwierdzono, że zawiera ona 82,13% masowych węgla i 10,44% masowych wodoru.

Wykonaj obliczenia i oceń, czy badanym związkiem mógł być ubichinon Q10 o wzorze sumarycznym C59H90O4. W obliczeniach przyjmij, że MC = 12,00 g · mol–1, MH = 1,00 g · mol–1, MO = 16,00 g · mol–1.

Badanym związkiem ubichinon.

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 27. (2 pkt)

Energetyka reakcji Oblicz

Poniżej podano wartości standardowej entalpii spalania acetylenu i benzenu.

C2H2 (g)
C6H6 (c)
Δ sp H° = – 1300,3 kJ·mol–1
Δsp H° = – 3268,4 kJ·mol–1
Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Na podstawie powyższych danych oblicz entalpię ΔHox reakcji trimeryzacji acetylenu, która zachodzi zgodnie z równaniem:

3C2H2 (g) → C6H6 (c)

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 21. (3 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Metale Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Oblicz

W wodnym roztworze Cu(NO3)2 zanurzono płytkę kadmową o masie 75,0 g. Po pewnym czasie wyjęto ją, osuszono i zważono. Jej masa wynosiła 73,0 g. Stwierdzono, że w warunkach doświadczenia cały wydzielony metal osadził się na płytce.

21.1. (0–1)

Dokończ poniższe zdanie – wybierz i podkreśl właściwy opis spostrzeżenia spośród podanych w nawiasie.

Po zanurzeniu płytki kadmowej do wodnego roztworu Cu(NO3)2 zaobserwowano po dłuższym czasie, że barwa roztworu zmieniła się z (fioletowej na niebieską / bezbarwnej na zieloną / niebieskiej na bezbarwną).

21.2. (0–2)

Oblicz, ile gramów każdego z metali zawierała płytka po wyjęciu jej z roztworu. Przyjmij, że proces osadzania metalu na płytce zachodził z wydajnością równą 100%.

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 20. (2 pkt)

Budowa i działanie ogniw SEM Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Oblicz

W ogniwie galwanicznym zachodzi reakcja opisana równaniem:

Mg + Pb2+ → Mg2+ + Pb

20.1. (0–1)

Uzupełnij poniższy schemat ogniwa, w którym zachodzi opisana reakcja. Wpisz symbole metali i wzory jonów oraz zaznacz w tym ogniwie ładunki elektrod (+ albo –).

20.2. (0–1)

Oblicz SEM tego ogniwa w warunkach standardowych.

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 13. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Mieszaninę gazów składającą się z tlenku węgla(IV), amoniaku i metanu o objętości 9,78 dm3 przepuszczono w temperaturze 25°C i pod ciśnieniem 1013 hPa przez płuczki, których zawartość przedstawia poniższy rysunek. Stosunek molowy amoniaku do metanu w wyjściowej mieszaninie był równy 3 : 1. Po przepuszczeniu mieszaniny gazów przez płuczki okazało się, że tylko jeden gaz nie został pochłonięty i opuścił zestaw płuczek.

Podczas przepuszczenia gazów przez płuczki, w płuczce z wodnym roztworem wodorotlenku sodu zachodziła reakcja:

CO2 + 2OH– → CO2−3 + H2O

Masa tej płuczki wzrosła o 5,28 g.

Oblicz, jaką objętość zająłby w warunkach normalnych amoniak, który był składnikiem mieszaniny. Uniwersalna stała gazowa R = 83,1 dm3·hPa·mol–1·K–1.

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 10. (2 pkt)

Rozpuszczalność substancji Oblicz

Wykres rozpuszczalności w wodzie dwóch soli: węglanu litu i chlorku ołowiu(II), w zależności od temperatury przedstawia poniższy wykres.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2003.

W dwóch zlewkach A i B zmieszano z wodą – odpowiednio – węglan litu oraz chlorek ołowiu(II) i otrzymano mieszaniny o temperaturze 60°C. Przebieg doświadczenia zilustrowano na poniższym schemacie.

Do zlewki A dolano 20,00 g roztworu Li2CO3 o stężeniu 1% (w procentach masowych) i zawartość zlewki oziębiono do temperatury 30°C.

Oblicz masę węglanu litu, który pozostanie nierozpuszczony. Wynik podaj w gramach w zaokrągleniu do drugiego miejsca po przecinku.

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 6. (2 pkt)

Stan równowagi Oblicz

Stężeniowa stała równowagi reakcji

CO (g) + H2O (g) ⇄ CO2 (g) + H2 (g)

w temperaturze 1000 K jest równa 1.

Na podstawie: J. Sawicka, A. Janich-Kilian, W. Cejner-Mania, G. Urbańczyk, Tablice chemiczne, Gdańsk 2001.

W reaktorze o stałej pojemności znajdowało się 6 moli tlenku węgla(II).

Oblicz, ile moli wody (w postaci pary wodnej) należy wprowadzić do reaktora, aby po ustaleniu się równowagi w temperaturze 1000 K liczba moli wodoru była dwa razy większa od liczby moli tlenku węgla(II).

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 37. (2 pkt)

Stechiometria - ogólne Oblicz

Chlorek winylu (chloroeten) jest monomerem służącym do produkcji jednego z najpopularniejszych tworzyw sztucznych – PVC, czyli poli(chlorku winylu). Chlorek winylu można otrzymać w wyniku ciągu przemian opisanych poniższym schematem:

CH2=CH2 Cl2 CH2Cl–CH2Cl T CH2=CHCl

Oblicz, ile m3 – w przeliczeniu na warunki normalne – zajmie eten potrzebny do wyprodukowania 1000 kg chlorku winylu. Przyjmij, że w opisanych przemianach dichloroetan powstaje z wydajnością równą 80%, a wydajność jego rozkładu w temperaturze T jest równa 90%.

Obliczenia:

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 27. (3 pkt)

Dysocjacja Oblicz Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Pewna amina w roztworze wodnym ulega przemianie zgodnie z poniższym równaniem:

RNH2 + H2O ⇄ RNH+3 + OH−

Przygotowano wodny roztwór tej aminy w temperaturze 25°C. W otrzymanym roztworze stopień dysocjacji aminy jest równy 3,1%, a pH tego roztworu wynosi 12,2.

27.1. (0–2)

Oblicz stałą dysocjacji zasadowej Kb tej aminy w temperaturze 25°C, a następnie wybierz i podkreśl jej wzór.

Obliczenia:

Wzór:

CH3CH2CH2NH2
(CH3)3N
CH3CH2NH2
(CH3)2NH

27.2. (0–1)

Rozstrzygnij, czy dodanie stałego wodorotlenku potasu do opisanego roztworu tej aminy będzie miało wpływ na wartość jej stopnia dysocjacji. Uzasadnij swoją odpowiedź.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 16. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

W laboratorium tlenek wapnia można otrzymać ze szczawianu wapnia o wzorze CaC2O4. Szczawian wapnia ulega termicznemu rozkładowi, który przebiega zgodnie z poniższym równaniem:

CaC2O4 → CaCO3 + CO

Dalsze ogrzewanie, w wyższej temperaturze, prowadzi do rozkładu węglanu wapnia:

CaCO3 → CaO + CO2

Próbkę szczawianu wapnia o masie 12,8 g umieszczono w tyglu pod wyciągiem i poddano prażeniu. Po pewnym czasie proces przerwano, a następnie ostudzono tygiel, zważono jego zawartość i zbadano skład mieszaniny poreakcyjnej. Stwierdzono, że masa zawartości tygla zmalała o 6,32 g i że otrzymana mieszanina nie zawierała szczawianu wapnia.

Oblicz w procentach masowych zawartość tlenku wapnia w mieszaninie otrzymanej po przerwaniu prażenia.

Obliczenia:

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14. (3 pkt)

Stężenia roztworów pH Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Oblicz

Zmieszano 100 cm3 wodnego roztworu Ba(OH)2 o stężeniu 0,2 mol∙dm−3 z 40 cm3 wodnego roztworu HCl o stężeniu 0,8 mol∙dm−3. W mieszaninie przebiegła reakcja opisana poniższym równaniem:

H3O+ + OH− → 2H2O

14.1. (0–2)

Oblicz pH powstałego roztworu w temperaturze 25°C. W obliczeniach przyjmij, że objętość tego roztworu jest sumą objętości roztworów Ba(OH)2 i HCl. Wynik końcowy zaokrąglij do drugiego miejsca po przecinku.

Obliczenia:

14.2. (0–1)

Wpisz do poniższej tabeli wartości stężenia molowego jonów baru i jonów chlorkowych w otrzymanym roztworze.

[Ba2+ ], mol ∙ dm−3 [Cl− ], mol ∙ dm−3
   

Strony