1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z biologii

Oblicz

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 102. (1 pkt)

Metale Oblicz

Żelazo jest pierwiastkiem chemicznym, którego atomy występują w przyrodzie w postaci 4 trwałych odmian izotopowych. Najbardziej rozpowszechnioną odmianę stanowią nuklidy o liczbie masowej 56.

Silnie rozdrobnione żelazo zapala się samorzutnie w powietrzu. Produktem utleniania żelaza w wysokich temperaturach jest magnetyt, Fe3O4. Powstaje on także w czasie spalania żelaza w czystym tlenie (reakcja 1.). Oprócz tlenku Fe3O4 żelazo tworzy jeszcze 2 inne tlenki: FeO i Fe2O3. W podwyższonych temperaturach żelazo reaguje również z parą wodną według równania:

3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2

Roztwarzając czyste żelazo w kwasie solnym, uzyskuje się wodny roztwór chlorku żelaza(II) (reakcja 2.), natomiast działając gazowym chlorem na żelazo w podwyższonej temperaturze, uzyskuje się chlorek żelaza(III) (reakcja 3.). Pary chlorku żelaza(III) kondensują, tworząc ciemnobrunatne kryształy dobrze rozpuszczalne w wodzie.

Żelazo ma zdolność zastępowania mniej aktywnych metali w ich roztworach. Przebiega wtedy reakcja opisana schematem:

MeI + Me2+II → Me2+I + MeII

Powyższa przemiana zachodzi także podczas doświadczenia zilustrowanego rysunkiem:

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 917–934; M. Sienko, R. Plane, Chemia, podstawy i zastosowania, Warszawa 1996, s. 542–550; J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002, s. 202.

W wyniku całkowitej redukcji wodorem 58 g pewnego tlenku żelaza otrzymano żelazo i 18 g wody.

Wykonując odpowiednie obliczenia, ustal, czy redukowanym tlenkiem mógł być magnetyt.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 97. (1 pkt)

Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Oblicz

W tabeli zestawiono właściwości fizyczne borowców.

Nazwa pierwiastka Ogólna konfiguracja elektronów walencyjnych w stanie podstawowym Rozpowszechnienie w skorupie ziemskiej,
%		 Gęstość,
g · cm–3		 Temperatura topnienia,
K
bor ns2np1 1,0 ⋅ 10−4 2,34 2570,00
glin 8,23 2,70 933,47
gal 1,9 ⋅ 10−4 5,91 302,91
ind 4,5 ⋅ 10−5 7,31 429,75
tal 8,5 ⋅ 10−5 11,85 577,00

Większość pierwiastków 13. grupy układu okresowego stanowi mieszaninę 2 trwałych izotopów, np. tal występuje w przyrodzie w postaci 2 izotopów o masach równych 202,97 u i 204,97 u. Bor jest pierwiastkiem niemetalicznym, podczas gdy pozostałe pierwiastki tej grupy są metalami. Glin i tal mają typowe sieci metaliczne o najgęstszym ułożeniu atomów, gal i ind tworzą sieci rzadko spotykane u metali. Te różnice w strukturze powodują różnice w twardości i temperaturach topnienia. Glin jest kowalny i ciągliwy; gal jest twardy i kruchy, natomiast ind należy do najbardziej miękkich pierwiastków – daje się kroić nożem, podobnie jak tal. Elementarny bor wykazuje bardzo wysoką temperaturę topnienia, co jest spowodowane występowaniem w jego sieci przestrzennej silnych wiązań kowalencyjnych. Bor można otrzymać w reakcji redukcji tlenku boru metalicznym magnezem użytym w nadmiarze. Otrzymany tą metodą preparat zawiera 98% boru, natomiast 2% stanowią zanieczyszczenia takie, jak tlenek magnezu i nadmiar użytego do reakcji magnezu. Czysty krystaliczny bor można otrzymać między innymi przez rozkład termiczny jodku boru. Krystaliczny bor ma barwę czarnoszarą, wykazuje dużą twardość i jest złym przewodnikiem elektryczności; charakteryzuje się małą aktywnością chemiczną – nie działa na niego wrzący kwas solny ani kwas fluorowodorowy.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 760–793;
J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002, s. 202.

Z układu okresowego pierwiastków odczytaj z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku średnią masę atomową talu i oblicz, jaki procent atomów talu występujących w przyrodzie stanowią atomy o masach atomowych podanych w informacji.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 90. (2 pkt)

Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Metale Podaj/wymień Oblicz

Badając aktywność metali, przeprowadzono doświadczenie zilustrowane rysunkiem:

a)Dokończ zdania, wpisując numery wybranych probówek.
  1. Niebieski roztwór CuSO4 odbarwiał się w probówkach .
  2. Spośród metali, które wprowadzono do roztworu CuSO4, najsilniejsze właściwości redukujące wykazuje metal wprowadzony do probówki .

Próbkę pewnego metalu X wprowadzono do wodnego roztworu CuSO4. Zaszła reakcja zgodnie z równaniem:

X + CuSO4 → XSO4 + Cu

Roztworzeniu 27,9 g metalu X towarzyszyło wydzielenie 15 g miedzi.

b)Oblicz masę molową metalu X. Wynik podaj w zaokrągleniu do jedności.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 88. (3 pkt)

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

Na 10 g stopu Monela zawierającego 67% niklu, 32% miedzi i 1% manganu (w procentach masowych) podziałano kwasem solnym o stężeniu 0,5 mol · dm−3.
Podczas tego procesu przebiegały reakcje opisane równaniami:

Ni + 2HCl → NiCl2 + H2
Mn + 2HCl → MnCl2 + H2

Na podstawie: K.H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007, s. 570.

a)Oblicz objętość kwasu solnego potrzebną do całkowitego roztworzenia niklu i manganu w 10 g stopu Monela, jeżeli reakcja przebiega z wydajnością równą 100%.
b)Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl właściwe określenie w każdym nawiasie tak, aby zdania były prawdziwe.
  1. Miedź w szeregu elektrochemicznym metali znajduje się (przed/za) wodorem i (wypiera wodór/nie wypiera wodoru) z rozcieńczonego kwas siarkowego(VI).
  2. Miedź nie reaguje z kwasem solnym, ponieważ kwas ten (należy/nie należy) do kwasów utleniających.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 85. (1 pkt)

Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Oblicz

Arsenowodór AsH3 jest toksycznym bezbarwnym gazem o nieprzyjemnym zapachu. Gazowy arsenowodór reaguje z dietyloditiokarbaminianem srebra zgodnie z równaniem

AsH3 + 6Ag+ + 3[(C2H5)2N − CS2]− → As[(C2H5)2N − CS2]3 + 6Ag + 3H+

Na podstawie: D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, Podstawy chemii analitycznej, t. 1, Warszawa 2006, s. 15.

Oblicz masę molową (w zaokrągleniu do jedności) związku arsenu, który powstaje w opisanej reakcji.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 77. (2 pkt)

Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Oblicz

Poniżej podano schematy dwóch reakcji utleniania i redukcji.

I   MnO−4 + S2− + H+ → Mn2+ S + H2O

II   I− + SO2−4 + H+ → I2 + H2S + H2O

a)Uzupełnij tabelę, wpisując wzory jonów pełniących funkcję utleniacza i wzory jonów pełniących funkcję reduktora w reakcjach zilustrowanych podanymi schematami.
Reakcja I Reakcja II
utleniacz reduktor utleniacz reduktor
 
b)Oblicz stosunek molowy reduktora do utleniacza w reakcji II.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 75. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Oblicz

Do probówki z wodnym roztworem dichromianu(VI) potasu dodano wodny roztwór kwasu siarkowego(VI) i wodny roztwór siarczanu(IV) potasu. Doświadczenie zilustrowano rysunkiem:

Reakcja przebiegła zgodnie ze schematem:

Cr2O2−7 + SO2−3 + H+ → Cr3+ + SO2−4 + H2O

Oblicz, ile centymetrów sześciennych roztworu dichromianu(VI) potasu o stężeniu 0,5 mol · dm–3 znajdowało się w probówce, jeżeli zawarty w nim dichromian(VI) potasu utlenił siarczan(IV) potasu obecny w 4 cm3 dodanego roztworu o stężeniu 0,4 mol · dm–3. Stosunek molowy reduktora do utleniacza w opisanej reakcji wynosi 3 : 1.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 73. (1 pkt)

Rozpuszczalność substancji Oblicz

Fluorek wapnia CaF2 występuje w przyrodzie jako minerał fluoryt. Czysty fluorek wapnia jest substancją trudno rozpuszczalną w wodzie i można go łatwo wytrącić w postaci drobnokrystalicznego osadu. Proces rozpuszczania trudno rozpuszczalnej substancji jonowej możemy przedstawić równaniem:

AxBy (stały) ⇄ xAy+ (roztwór) + yBx– (roztwór)

Stała równowagi opisująca ten proces wyraża się równaniem:

Kc = cxAy+(roztw.) ⋅ cByBx–(roztw.)

jest nazywana iloczynem rozpuszczalności substancji AxBy i oznaczana symbolem KSO(AxBy). Jeżeli w roztworze iloczyn stężeń jonów, na które dysocjuje dana substancja, w potęgach odpowiadających współczynnikom stechiometrycznym z równania dysocjacji jonowej tej substancji przekracza wartość iloczynu rozpuszczalności, to w roztworze takim obserwujemy wytrącanie się osadu trudno rozpuszczalnej soli. Iloczyn rozpuszczalności fluorku wapnia w wodzie wynosi KSO(CaF2) = 3,16 ⋅ 10–11.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, t. 2, Warszawa 2002, str. 354–355, 560–561.

W zlewce o pojemności 500,00 cm3 zmieszano 130,00 cm3 roztworu chlorku wapnia o stężeniu 0,00500 mol · dm–3 i 70 cm3 roztworu fluorku sodu o stężeniu 0,00400 mol · dm–3. Objętość powstałego roztworu była sumą objętości roztworów wyjściowych.

Wykaż, przeprowadzając odpowiednie obliczenia, że w zlewce, w której zmieszano roztwory obu soli wytrącił się drobnokrystaliczny osad.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 69. (1 pkt)

Stężenia roztworów Oblicz

Zmieszano dwa roztwory wodne wodorotlenku potasu (roztwór A i roztwór B) i otrzymano roztwór C. Roztwór A o gęstości d = 1,1818 g · cm−3 otrzymano przez rozpuszczenie 40 g stałego KOH w 160 g wody. Roztwór B o gęstości 1,2210 g · cm−3 i stężeniu procentowym KOH 24% masowych miał objętość 500 cm3.

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2001, s. 225.

Oblicz masę wody, jaką należy dodać do powstałego roztworu C, aby jego stężenie w procentach masowych osiągnęło wartość 10%. Wynik podaj w gramach i zaokrąglij do jedności.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 68. (1 pkt)

Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Stężenia roztworów Oblicz

Zmieszano dwa roztwory wodne wodorotlenku potasu (roztwór A i roztwór B) i otrzymano roztwór C. Roztwór A o gęstości d = 1,1818 g · cm−3 otrzymano przez rozpuszczenie 40 g stałego KOH w 160 g wody. Roztwór B o gęstości 1,2210 g · cm−3 i stężeniu procentowym KOH 24% masowych miał objętość 500 cm3.

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2001, s. 225.

Oblicz przybliżone stężenie molowe roztworu C. Wynik zaokrąglij do dwóch miejsc po przecinku. Przyjmij, że objętość roztworu C jest sumą objętości roztworów A i B.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 67. (1 pkt)

Stężenia roztworów Oblicz

Zmieszano dwa roztwory wodne wodorotlenku potasu (roztwór A i roztwór B) i otrzymano roztwór C. Roztwór A o gęstości d = 1,1818 g · cm−3 otrzymano przez rozpuszczenie 40 g stałego KOH w 160 g wody. Roztwór B o gęstości 1,2210 g · cm−3 i stężeniu procentowym KOH 24% masowych miał objętość 500 cm3.

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2001, s. 225.

Oblicz stężenie procentowe (w procentach masowych) roztworu C. Wynik podaj w zaokrągleniu do jedności.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 66. (3 pkt)

Roztwory i reakcje w roztworach wodnych - ogólne Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Oblicz

Kolorymetria jest metodą stosowaną w analizie chemicznej. Dzięki niej można określić stężenie barwnego roztworu badanej substancji. Metoda ta wykorzystuje zjawisko pochłaniania przez barwny roztwór promieniowania elektromagnetycznego o określonej długości fali z zakresu światła widzialnego. Im większe jest stężenie badanej substancji w roztworze, w tym większym stopniu roztwór ten pochłania promieniowanie, a więc osłabia natężenie promieniowania przepuszczanego przez roztwór. Osłabienie to można zmierzyć, a jego miarą jest wielkość zwana absorbancją. Jeżeli serię pomiarów absorbancji roztworów badanej substancji w danym rozpuszczalniku przeprowadza się w tych samych warunkach, umieszczając próbki roztworów w identycznych naczynkach, wartości absorbancji zależą tylko od stężenia tych roztworów.

Jednym z zastosowań metody kolorymetrycznej jest oznaczanie stężenia jonów żelaza(III), które z jonami tiocyjanianowymi SCN– tworzą jony kompleksowe [Fe(SCN)]2+. Jony te obecne w roztworze wodnym nadają mu intensywne krwistoczerwone zabarwienie, umożliwiające wykrycie nawet śladowych ilości żelaza.

W celu wyznaczenia zawartości żelaza w postaci jonów żelaza(III) w badanym roztworze przeprowadzono opisane poniżej doświadczenie.

Wykonano pomiar absorbancji A trzech wodnych roztworów o znanym stężeniu jonów [Fe(SCN)]2+, umieszczając je w identycznych naczynkach. Wyniki pomiarów zestawiono w tabeli.
Stężenie jonów [Fe(SCN)]2+, mol · dm–3 Absorbancja A
0,25·10–4 0,24
0,65·10–4 0,62
1,05·10–4 1,01

Próbkę 10,00 cm3 badanego roztworu umieszczono w kolbie miarowej o pojemności 50,00 cm3 i do kolby dodano w nadmiarze bezbarwny wodny roztwór tiocyjanianu potasu KSCN tak, aby powstał kompleks [Fe(SCN)]2+. Zawartość kolby dopełniono do kreski wodą destylowaną i dokładnie wymieszano. Następnie pobrano z niej próbkę i zmierzono jej absorbancję w takich samych warunkach, w jakich wykonano wcześniejszy pomiar absorbancji roztworów o znanym stężeniu. Zmierzona absorbancja A próbki badanego roztworu wyniosła 0,44.

Na podstawie: D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, Podstawy chemii analitycznej, t. 2, Warszawa 2007, s. 301–302;
A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010, s. 963.
a)Narysuj wykres zależności absorbancji A roztworów o znanym stężeniu i oszacuj wartość stężenia jonów [Fe(SCN)]2+ w badanym roztworze.
b)Oblicz, ile mikrogramów (μg) żelaza w postaci jonów żelaza(III) zawierała początkowa próbka badanego roztworu o objętości 10 cm3.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 64. (2 pkt)

Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Stężenia roztworów Oblicz

Zmieszano 200,00 cm3 technicznego kwasu solnego o stężeniu 30,00% (wyrażonym w procentach masowych) i 200,00 cm3 wody destylowanej.
Na wykresie przedstawiono zależność gęstości kwasu solnego od jego stężenia procentowego.

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2001, s. 225.
a)Oblicz stężenie procentowe (w procentach masowych) otrzymanego kwasu solnego. Przyjmij, że gęstość wody wynosi 1,00 g · cm–3.
b)Oblicz stężenie molowe otrzymanego kwasu solnego. Przyjmij, że objętość tego roztworu jest sumą objętości kwasu solnego technicznego i wody.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 62. (1 pkt)

Stężenia roztworów Oblicz

Do 100 cm3 wodnego roztworu CaCl2 o stężeniu 0,1 mol · dm−3 dodano 100 cm3 wodnego roztworu NaCl o stężeniu 0,1 mol · dm−3, a następnie 100 cm3 wodnego roztworu AgNO3 o stężeniu 0,1 mol · dm−3.

Podaj wzory jonów, które pozostaną w końcowym roztworze i oblicz ich stężenie molowe. Przyjmij, że objętość roztworu końcowego jest sumą objętości roztworów zmieszanych.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 61. (2 pkt)

Stężenia roztworów Rozpuszczalność substancji Oblicz

W czterech zlewkach przygotowano w temperaturze 293 K po 100 g roztworów czterech soli o stężeniu 10% masowych. Następnie do każdej zlewki dosypano po 10 g tych samych soli, utrzymując temperaturę 293 K – zgodnie z poniższym rysunkiem.

Rozpuszczalność tych soli w wodzie w temperaturze 293 K podano w poniższej tabeli.
Substancja BaCl2 KCl Na2SO4 NaNO3
Rozpuszczalność, g w 100 g wody 35,74 34,03 19,23 87,27
Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2008, s. 222.
a)Dla zlewek I, II i III wykonaj obliczenia i podaj numery tych zlewek, w których otrzymano roztwory nienasycone.
b)Oblicz stężenie (wyrażone w procentach masowych) roztworu, który otrzymano w zlewce oznaczonej numerem IV.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 59. (2 pkt)

pH Oblicz

Po zmieszaniu 200 cm3 kwasu solnego o pH = 1 i 100 cm3 zasady sodowej o stężeniu molowym równym 0,1 mol · dm–3 przebiegła reakcja opisana równaniem:

HCl + NaOH → NaCl + H2O

Objętość powstałego roztworu była sumą objętości roztworów wyjściowych.

Oblicz wartość pH otrzymanego roztworu. Nie zaokrąglaj obliczonych wyników pośrednich. Wynik końcowy podaj z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 56. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

W dwóch probówkach znajdowało się po 8 cm3 wodnego azotanu(V) srebra o stężeniu 0,1 mol · dm−3. Do probówki I dodano taką objętość wodnego roztworu chlorku sodu, która zawierała 29,25 mg NaCl, a do probówki II dodano 3 cm3 wodnego roztworu chlorku glinu o stężeniu 0,2 mol · dm−3. Przebieg doświadczenia zilustrowano poniższym schematem.

W obu probówkach zaszła reakcja chemiczna, którą można przedstawić za pomocą równania:

Ag+ + Cl− → AgCl↓

a)Wykonaj odpowiednie obliczenia i oceń, czy w obu probówkach nastąpiło całkowite strącenie jonów Ag+ w postaci osadu.

b)Oblicz masę osadu AgCl wydzielonego w probówce I.

Matura Marzec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 34. (2 pkt)

Stan równowagi Oblicz

W temperaturze 25°C do 1 mola kwasu etanowego dodano 1 mol etanolu i uzyskano mieszaninę o objętości V. Do otrzymanej mieszaniny dodano niewielką ilość stężonego kwasu siarkowego(VI). Przebiegła reakcja i w temperaturze 25°C ustalił się stan równowagi, co zilustrowano równaniem:

CH3COOH + CH3CH2OH H+ CH3COOCH2CH3 + H2O

Stężeniowa stała równowagi tej reakcji w temperaturze 25°C jest równa Kc = 4.

Oblicz wydajność opisanej reakcji estryfikacji w temperaturze 25°C.

Strony