1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z biologii

Oblicz

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

Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Gazowy chlorowodór można otrzymać w wyniku działania stężonego kwasu siarkowego(VI) na stałe chlorki, np. w reakcjach opisanych równaniami:

2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl
CaCl2 + H2SO4 → CaSO4 + 2HCl

Sporządzono 150 g mieszaniny zawierającej tylko NaCl i CaCl2, na którą podziałano stężonym kwasem siarkowym(VI) użytym w nadmiarze. W wyniku tego procesu otrzymano 58,24 dm3 chlorowodoru (w warunkach normalnych).

Oblicz skład wyjściowej mieszaniny w procentach masowych. Przyjmij, że obie reakcje przebiegły z wydajnością równą 100%.

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 17. (3 pkt)

Energetyka reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Oblicz

W tabeli podano wartości standardowej entalpii spalania metanu, wodoru i węgla.
Δsp H °, kJ·mol−1
metan* − 891
węgiel − 394
wodór* − 286

*Produktem spalania jest woda ciekła.

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

Oblicz standardową entalpię tworzenia metanu. Oceń, czy poprawne jest twierdzenie, że w reakcji syntezy metanu z pierwiastków produkt ma energię wyższą od substratów. Uzasadnij swoją ocenę.

Ocena wraz z uzasadnieniem:

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

Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Masowy stosunek stechiometryczny substratów reakcji

2A + B → C + 3D

wynosi mA : mB = 4 : 7. W reakcji zużyto 45 g substancji B i stechiometryczną ilość substancji A. W wyniku reakcji, przebiegającej z wydajnością równą 100%, otrzymano 13 dm3 gazowego produktu C (objętość zmierzono w warunkach normalnych). Masa molowa substancji C jest równa 26 g·mol−1.

Oblicz masę molową substancji D.

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 9. (2 pkt)

Elektroliza Oblicz

Elektroliza wodnego roztworu HCl przebiega zgodnie z równaniem:

2H+ + 2Cl− → H2 + Cl2

Podczas elektrolizy przez wodny roztwór HCl o objętości 400,0 cm3 i o stężeniu 0,1 mol·dm−3 przepłynął ładunek 3821,4 C.

Wykonaj odpowiednie obliczenia i określ, jak się zmieniło (wzrosło czy zmalało), i o ile jednostek, pH tego roztworu w wyniku elektrolizy. Podczas rozwiązywania zadania nie zaokrąglaj wyników pośrednich. Stała Faradaya ma wartość F = 96500 C · mol–1. Przyjmij, że objętość roztworu nie uległa zmianie, a podczas elektrolizy nie zachodziły procesy uboczne, np. rozkład wody.

Odpowiedź: pH roztworu

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 3. (2 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Oblicz

Radon jest pierwiastkiem promieniotwórczym, którego najbardziej rozpowszechniony izotop to 222Rn. W przyrodzie powstaje on bezpośrednio z rozpadu 226Ra. Okres półtrwania 222Rn jest równy 3,8 dnia, a inne izotopy tego pierwiastka są jeszcze mniej trwałe, więc wykazuje on dużą aktywność promieniotwórczą.

Na podstawie: J. Sawicka, A. Janich-Kilian, W. Cejner-Mania, G. Urbańczyk, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002.

3.1. (1 pkt)

Zawartość radonu w powietrzu pobranym z kopalni wynosi 4·1013 atomów 222Rn w 1 m3.

Oblicz, po jakim czasie zawartość radonu zmaleje do 5·1012 atomów 222Rn w 1 m3.

3.2. (1 pkt)

Napisz równanie reakcji powstawania 222Rn z 226Ra. Uzupełnij wszystkie pola w poniższym schemacie.

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 35. (2 pkt)

Miareczkowanie Oblicz

Zawartość kwasu askorbinowego w próbce wyznacza się na podstawie stechiometrii jego reakcji z jodem. Do roztworu zawierającego nieznaną ilość kwasu askorbinowego i niewielką ilość skrobi dodaje się kroplami roztwór jodu w roztworze jodku potasu. Stężenie roztworu jodu musi być dokładnie znane, a jego objętość – mierzona. Mówimy, że roztwór kwasu askorbinowego miareczkuje się roztworem jodu. Dopóki kwas askorbinowy jest obecny w roztworze, zachodzi reakcja, którą można w uproszczeniu opisać równaniem:

Gdy cały kwas askorbinowy przereaguje, jod dostarczony w nadmiarowej kropli poskutkuje zabarwieniem skrobi. W tym momencie kończy się miareczkowanie, co oznacza, że osiągnięto punkt końcowy i należy odczytać objętość zużytego roztworu jodu. Gdy zna się jego stężenie, można obliczyć, ile kwasu askorbinowego zawierała próbka.

Próbkę X pewnego preparatu, którego głównym składnikiem jest witamina C, rozpuszczono w wodzie, w wyniku czego otrzymano 100,0 cm3 roztworu. Następnie pobrano 10,0 cm3 tego roztworu, przeniesiono do kolby i miareczkowano roztworem jodu o stężeniu 0,052 mol ⋅ dm−3. Stwierdzono, że punkt końcowy miareczkowania został osiągnięty po dodaniu 10,8 cm3 roztworu jodu.

Oblicz w miligramach zawartość witaminy C w próbce X, jeśli wiadomo, że pozostałe składniki preparatu nie reagują z jodem. Przyjmij, że masa molowa witaminy C jest równa M = 176 g·mol–1.

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 28. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Mieszanina tlenku węgla(II) i wodoru to gaz syntezowy, który stosuje się do otrzymywania wielu związków organicznych. Proces produkcji metanolu z gazu syntezowego zilustrowano poniższym równaniem.

CO + 2H2 kat., p, T CH3OH

Na podstawie: E. Grzywa, J. Molenda, Technologia podstawowych syntez organicznych, Warszawa 2008.

Oblicz, ile m3 gazu syntezowego odmierzonego w warunkach normalnych potrzeba do otrzymania 2 · 1025 cząsteczek metanolu, jeżeli reakcja przebiega z wydajnością równą 70%. Przyjmij, że stosunek molowy nCO : nH2 jest równy 1 : 2. Wynik zaokrąglij do jednego miejsca po przecinku.

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 17. (2 pkt)

Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Gazowy chlorowodór można otrzymać w wyniku działania stężonego kwasu siarkowego(VI) na stałe chlorki, np. w reakcjach opisanych równaniami:

2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl
CaCl2 + H2SO4 → CaSO4 + 2HCl

Sporządzono 150 g mieszaniny zawierającej tylko NaCl i CaCl2, na którą podziałano stężonym kwasem siarkowym(VI) użytym w nadmiarze. W wyniku tego procesu otrzymano 58,24 dm3 chlorowodoru (w warunkach normalnych).

Oblicz skład wyjściowej mieszaniny w procentach masowych. Przyjmij, że obie reakcje przebiegły z wydajnością równą 100%.

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 13. (2 pkt)

pH Oblicz

Reakcja kwasu solnego z wodorotlenkiem potasu przebiega zgodnie z równaniem

HCl + KOH → KCl + H2O

Oblicz objętość kwasu solnego o stężeniu 0,1 mol·dm−3, jaką należy dodać do 300 cm3 wodnego roztworu wodorotlenku potasu o stężeniu 0,2 mol·dm−3, aby otrzymany roztwór miał pH = 13. W obliczeniach przyjmij, że objętość powstałego roztworu jest sumą objętości użytych roztworów.

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 11. (1 pkt)

Dysocjacja Oblicz

W temperaturze T rozpuszczono w wodzie kwas HX. Równowagę w otrzymanym roztworze ilustruje równanie

HX + H2O ⇄ H3O+ + X−

Poniższy wykres przedstawia procentowy udział drobin znajdujących się w wodnym roztworze kwasu HX o temperaturze T (na wykresie nie uwzględniono wody oraz jonów pochodzących z autodysocjacji wody).

Oblicz stopień dysocjacji kwasu HX w tym roztworze.

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 7. (2 pkt)

Stan równowagi Oblicz

W reaktorze o stałej pojemności znajdowały się tlenek węgla(II) i para wodna zmieszane w stosunku masowym 1 : 1, a sumaryczna liczba moli tych reagentów była równa 20. Stężeniowa stała równowagi reakcji

CO (g) + H2O (g) ⇄ CO2 (g) + H2 (g)

w warunkach prowadzenia procesu wynosi 1.

Oblicz, ile moli wodoru znajdowało się w reaktorze po osiągnięciu stanu równowagi przez układ.

Matura Maj 2014, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 32. (2 pkt)

Struktura atomu - ogólne Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Reakcja kwasu etanowego (octowego) z etanolem prowadzona w obecności mocnego kwasu jest reakcją odwracalną, która przebiega według równania:

CH3COOH + CH3CH2OH H+ CH3COOCH2CH3 + H2O

Stężeniowa stała równowagi tej reakcji w temperaturze 25°C wynosi Kc = 4,0. Badając kinetykę reakcji kwasu etanowego z etanolem w środowisku wodnym, stwierdzono, że względny rząd reakcji dla etanolu i kwasu etanowego wynosi 1, a całkowity rząd reakcji jest równy 2. Rząd reakcji ze względu na wybrany substrat to wykładnik potęgi, w której stężenie molowe danego substratu występuje w równaniu kinetycznym tej reakcji.

Na podstawie: P. Mastalerz, Chemia organiczna, Wrocław 2000.

W naczyniu o objętości V zmieszano w temperaturze 25°C 1 mol kwasu etanowego i 1 mol etanolu. Do otrzymanej mieszaniny dodano niewielką ilość stężonego kwasu siarkowego(VI).

Oblicz, ile moli kwasu etanowego pozostało w mieszaninie po ustaleniu się stanu równowagi.

Matura Maj 2014, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 28. (2 pkt)

Elektroliza Oblicz

Elektroliza wodnego roztworu chlorku sodu na elektrodach grafitowych przebiega zgodnie z równaniem:

2NaCl + 2H2O prąd elektryczny 2NaOH + H2 + Cl2

Oblicz, ile sekund trwała elektroliza, jeśli otrzymano 10 cm3 wodoru (w przeliczeniu na warunki normalne), a natężenie prądu przepuszczanego przez elektrolizer wynosiło 1 A. Stała Faradaya F = 96500 C · mol–1. Wynik zaokrąglij do liczb całkowitych.

Matura Maj 2014, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 27. (2 pkt)

Energetyka reakcji Elektrochemia - pozostałe Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Oblicz

Jeżeli w reakcji redoks biorą udział jony H+, to potencjał układu zależy od stężenia tych jonów, czyli od pH roztworu. Dla takich układów potencjał odnosi się do roztworów, w których cH+ = 1 mol · dm–3, a więc pH = 0. Wartości potencjałów redoks wielu ważnych biologicznie układów utleniacz – reduktor przedstawiane są dla przyjętego przez biochemików stanu, w którym pH = 7, p = 1013 hPa, T = 298 K. Różnica pH roztworu wpływa na wartość potencjału półogniwa. Potencjał półogniwa wodorowego EH2/H+ w środowisku o pH różnym od zera można obliczyć (w woltach), korzystając z następującej zależności:

EH2/H+ = EoH2/H+ + 0,06 log cH+

gdzie EoH2/H+ oznacza potencjał standardowy półogniwa wodorowego.

Na podstawie: Lubert Stryer, Biochemia, Warszawa 2003 oraz
K.-H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007.
a)Oblicz potencjał półogniwa wodorowego w stanie, w którym pH = 7, p = 1013 hPa, T = 298 K.

Poniżej przedstawiono równania reakcji i potencjały redoks dwóch układów biologicznych dla pH = 7, p = 1013 hPa, T = 298 K.

Równanie reakcji Potencjał E, V
12 + O2 + 2H+ + 2e– ⇄ H2O 0,82
NAD+ + H+ + 2e− ⇄ NADH –0,32
b) Oceń, czy reakcja zilustrowana równaniem H2O + NAD+ → 12O2 + H+ + NADH zachodzi samorzutnie, czy do jej zajścia konieczne jest dostarczenie energii. Uzupełnij poniższe zdanie: wybierz i podkreśl jedno określenie w każdym nawiasie.

Aby mogła zajść opisana reakcja, (jest / nie jest) konieczne dostarczenie energii, ponieważ woda jest reduktorem (silniejszym / słabszym) niż NADH.

Matura Maj 2014, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 13. (2 pkt)

Energetyka reakcji Oblicz

W tabeli podano wartości standardowej molowej entalpii trzech reakcji.

Równanie reakcji Standardowa molowa entalpia
C2H6 (g) + 312O2 (g) → 2CO2 (g) + 3H2O (c) Δsp HoC2H6 = −1560,7 kJ ⋅ mol−1
C2H4 (g) + 3O2 (g) → 2CO2 (g) + 2H2O (c) Δsp HoC2H4 = −1411,2 kJ ⋅ mol−1
H2 (g) + 12O2 (g) → H2O (c) Δtw HoH2O = −285,8 kJ ⋅ mol−1
J. Sawicka, A. Janich-Kilian, W. Cejner-Mania, G. Urbańczyk, Tablice chemiczne, Gdańsk 2001.

Na podstawie powyższych danych oblicz standardową molową entalpię reakcji uwodornienia etenu Hox, która zachodzi zgodnie z równaniem:

C2H4 (g) + H2 (g) → C2H6 (g)

Wynik podaj z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku.

Matura Maj 2014, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 8. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Po wrzuceniu 0,720 g magnezu do 0,150 dm3 kwasu solnego o stężeniu 0,120 mol · dm–3 zaszła reakcja opisana równaniem:

Mg + 2H3O+ → Mg2+ + H2 + 2H2O

Oblicz stężenie molowe kwasu solnego w momencie, gdy przereagowało 20% masy magnezu. W obliczeniach przyjmij, że objętość roztworu się nie zmienia. Wynik podaj z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku.

Matura Maj 2014, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 4. (1 pkt)

Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Oblicz

W poniższej tabeli przedstawiono masy atomowe i zawartość procentową trwałych izotopów galu występujących w przyrodzie.

Symbol Masa atomowa izotopu, u Zawartość procentowa, %
69Ga 68,9 60,1
71Ga 70,9 39,9
Na podstawie: J. Sawicka, A. Janich-Kilian, W. Cejner-Mania, G. Urbańczyk, Tablice chemiczne, Gdańsk 2001.

Oblicz masę atomową galu. Wynik zaokrąglij do pierwszego miejsca po przecinku.

Matura Maj 2015, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 28. (3 pkt)

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

Kwas mlekowy (kwas 2-hydroksypropanowy) jest organicznym związkiem chemicznym z grupy hydroksykwasów. Wzór kwasu mlekowego jest następujący:

CH3–CH(OH)–COOH

Mleczan magnezu o wzorze (CH3–CH(OH)–COO)2Mg jest stosowany jako suplement diety uzupełniający niedobory magnezu.

Zapotrzebowanie na magnez dorosłej osoby wynosi około 300 mg na dobę.

Wykonaj obliczenia, aby sprawdzić, czy zażycie dwóch tabletek zawierających po 500 mg mleczanu magnezu zaspokoi dobowe zapotrzebowanie na ten pierwiastek osoby dorosłej, która w ciągu doby przyjęła z pożywieniem 200 mg magnezu. Przyjmij masę molową mleczanu magnezu równą 202 g · mol–1.

Strony