Chemia - Matura Maj 2016, Poziom podstawowy (Formuła 2007)
Zadanie 1. (1 pkt)
Pierwiastek X występuje w przyrodzie w postaci mieszaniny dwóch izotopów, których liczby masowe są równe 35 i 37.
Uzupełnij poniższą tabelę – określ liczbę elektronów w atomach obu izotopów pierwiastka X oraz liczbę neutronów w jądrach atomowych tych izotopów.
| Izotop | Liczba | |
|---|---|---|
| elektronów | neutronów | |
| 3517X | ||
| 3717X | ||
Zadanie 2. (1 pkt)
Końcowym produktem szeregu promieniotwórczego uranowo-radowego jest trwały izotop ołowiu 206Pb. Jądro 206Pb powstaje w wyniku emisji cząstki α przez jądro izotopu innego pierwiastka.
Podaj symbol tego pierwiastka. Określ liczbę masową A jego izotopu, który uczestniczy w opisanej przemianie α.
Zadanie 3. (1 pkt)
Określ położenie fosforu w układzie okresowym pierwiastków.
Zadanie 4. (1 pkt)
Napisz konfigurację elektronową atomu (w stanie podstawowym) fosforu.
Zadanie 5. (1 pkt)
Spośród jonów o wzorach przedstawionych poniżej wybierz wszystkie, których konfiguracja elektronowa w stanie podstawowym jest taka sama jak konfiguracja elektronowa atomu neonu w stanie podstawowym. Wzory wybranych jonów podkreśl.
Br– Cl– F– K+ Mg2+ Na+ O2– S2–
Zadanie 6. (2 pkt)
Poniżej przedstawiono fragment uproszczonego układu okresowego pierwiastków.
Oceń prawdziwość poniższych informacji w odniesieniu do pierwiastków znajdujących się w tym fragmencie układu okresowego. Zaznacz P, jeżeli informacja jest prawdziwa, albo F – jeżeli jest fałszywa.
| 1. | Strzałka I wskazuje kierunek wzrostu elektroujemności pierwiastków leżących w tym samym okresie. | P | F |
| 2. | Strzałka II wskazuje kierunek wzrostu elektroujemności pierwiastków leżących w tej samej grupie. | P | F |
| 3. | Cechy pierwiastków należących do tego samego okresu zmieniają się stopniowo od aktywnego niemetalu do aktywnego metalu zgodnie ze zwrotem strzałki I. | P | F |
| 4. | Rozmiary atomów pierwiastków należących do tej samej grupy maleją zgodnie ze zwrotem strzałki II. | P | F |
| 5 | W grupie 2. aktywność chemiczna metali rośnie zgodnie ze zwrotem strzałki II. | P | F |
| 6. | W grupie 17. aktywność chemiczna pierwiastków w stanie wolnym rośnie zgodnie ze zwrotem strzałki II. | P | F |
Zadanie 7. (1 pkt)
Przeprowadzono reakcję amoniaku z tlenem zachodzącą według równania:
4NH3 (g) + 5O2 (g) Pt 4NO (g) + 6H2O (g)
Uzupełnij następujące zdania – wpisz liczbę moli, stosunek masowy oraz stosunek objętościowy reagentów reakcji przebiegającej zgodnie z powyższym równaniem.
- Do utlenienia 8 moli NH3 potrzeba ............... moli O2. W wyniku reakcji powstanie ............... moli H2O.
- Stosunek masy NO powstającego w wyniku reakcji do masy użytego O2 jest równy:
mNO : mO2 = : - Stosunek objętości (w warunkach normalnych) substratów reakcji jest równy:
VNH3 : VO2 = :
Zadanie 8. (2 pkt)
Rozpuszczalność bromku potasu w temperaturze 20°C jest równa 65 gramów w 100 gramach wody.
Wykonaj obliczenia i oceń, czy można całkowicie rozpuścić 1 mol bromku potasu w 180 gramach wody w temperaturze 20°C.
Zadanie 9. (1 pkt)
Spośród związków o wzorach przedstawionych poniżej wybierz wszystkie te, które w wodnych roztworach nie ulegają dysocjacji elektrolitycznej. Podkreśl wzory wybranych związków.
(fruktoza)
Zadanie 10. (3 pkt)
Do probówki wlano 4 cm3 chlorowanej wody wodociągowej.
Zaprojektuj doświadczenie, które pozwoli potwierdzić obecność anionów chlorkowych w wodzie wodociągowej.
10.1. (0-1)
Korzystając z tabeli rozpuszczalności, wybierz właściwy odczynnik spośród następujących i podkreśl jego nazwę.
- wodny roztwór chlorku sodu
- wodny roztwór azotanu(V) sodu
- wodny roztwór azotanu(V) srebra
10.2. (0-1)
Opisz zmiany, które można zaobserwować po dodaniu do badanej wody wybranego odczynnika, potwierdzające obecność anionów chlorkowych.
10.3. (0-1)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która spowodowała te zmiany.
Zadanie 11. (2 pkt)
Rozpuszczono w wodzie 33,2 g jodku potasu (KI), w wyniku czego otrzymano 150 cm3 roztworu.
Oblicz stężenie molowe tego roztworu.
Zadanie 12. (2 pkt)
Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane poniższym schematem.
Objawy reakcji zaobserwowano we wszystkich probówkach.
12.1. (0-1)
Podaj numer probówki, w której wydzielił się gaz, oraz numer probówki, w której wytrącił się niebieski, galaretowaty osad.
Numer probówki, w której wydzielił się gaz:
Numer probówki, w której wytrącił się niebieski osad:
12.2. (0-1)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji przebiegającej w probówce I.
Zadanie 13. (1 pkt)
W przemyśle wapno gaszone otrzymuje się w dwuetapowym procesie. Najpierw węglan wapnia poddaje się rozkładowi w temperaturze 1000°C. W wyniku tego procesu otrzymuje się tlenek zwany wapnem palonym, który w procesie gaszenia przekształca się w wapno gaszone.
Uzupełnij poniższy schemat otrzymywania wapna gaszonego z węglanu wapnia. W puste (większe) pola wpisz wzory związków chemicznych. W pole umieszczone nad strzałką oznaczoną numerem 1 wpisz warunki konieczne do przeprowadzenia przemiany, a w pole nad strzałką oznaczoną numerem 2 wpisz wzór drugiego substratu przemiany.
Zadanie 14. (1 pkt)
Energia aktywacji określa wielkość bariery energetycznej, którą muszą pokonać reagujące
drobiny, aby doszło do reakcji chemicznej. Im mniejsza jest energia aktywacji dla danej
reakcji, tym szybciej zachodzi przemiana. Dużą energię aktywacji reakcji można zmniejszyć,
jeżeli wprowadzi się do układu katalizator.
Nadtlenek wodoru ulega reakcji rozkładu według równania:
2H2O2 → 2H2O + O2
W temperaturze pokojowej szybkość rozkładu H2O2 jest mała. W poniższej tabeli podano wartości energii aktywacji reakcji rozkładu H2O2 bez udziału katalizatora oraz z udziałem różnych katalizatorów.
| Nazwa katalizatora | Energia aktywacji rozkładu H2O2 w temperaturze T, kJ ⋅ mol−1 |
|---|---|
| bez katalizatora | 75 |
| peroksydaza (enzym) | 23 |
| platyna | 49 |
| tlenek manganu(IV) | 58 |
Na podstawie: E. A. Moelwyn-Hughes, Physical Chemistry, London, New York, Paris 2012.
Oceń, którego katalizatora spośród wymienionych w informacji należy użyć, aby reakcja rozkładu nadtlenku wodoru w temperaturze T przebiegła z największą szybkością. Napisz nazwę tego katalizatora.
Zadanie 15. (1 pkt)
Energia aktywacji określa wielkość bariery energetycznej, którą muszą pokonać reagujące
drobiny, aby doszło do reakcji chemicznej. Im mniejsza jest energia aktywacji dla danej
reakcji, tym szybciej zachodzi przemiana. Dużą energię aktywacji reakcji można zmniejszyć,
jeżeli wprowadzi się do układu katalizator.
Nadtlenek wodoru ulega reakcji rozkładu według równania:
2H2O2 → 2H2O + O2
W temperaturze pokojowej szybkość rozkładu H2O2 jest mała. W poniższej tabeli podano wartości energii aktywacji reakcji rozkładu H2O2 bez udziału katalizatora oraz z udziałem różnych katalizatorów.
| Nazwa katalizatora | Energia aktywacji rozkładu H2O2 w temperaturze T, kJ ⋅ mol−1 |
|---|---|
| bez katalizatora | 75 |
| peroksydaza (enzym) | 23 |
| platyna | 49 |
| tlenek manganu(IV) | 58 |
Na podstawie: E. A. Moelwyn-Hughes, Physical Chemistry, London, New York, Paris 2012.
Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane poniższym schematem.
Uzupełnij poniższe zdania. W każdym nawiasie wybierz i podkreśl właściwe określenie.
Podczas doświadczenia zaobserwowano wydzielanie (barwnego / bezbarwnego) gazu, który (dobrze / słabo) rozpuszcza się w wodzie. Po umieszczeniu w probówce z zebranym gazem tlącego się łuczywka zapala się ono jasnym płomieniem, co świadczy o tym, że otrzymany gaz (jest palny / podtrzymuje palenie).
Zadanie 16. (1 pkt)
W poniższej tabeli przedstawiono wartości rozpuszczalności dwóch związków chemicznych X i Y w wodzie w różnych temperaturach. Wiadomo, że jeden ze związków jest gazem, a drugi – ciałem stałym.
| Rozpuszczalność, g/100 g H2O | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 0°C | 20°C | 40°C | 60°C | 80°C | |
| związek X | 29,6 | 10,6 | 5,5 | 3,3 | 2,1 |
| związek Y | 32,7 | 55,7 | 73,2 | 91,4 | 109,6 |
Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2003.
Napisz, który związek jest gazem, i uzasadnij swój wybór.
Gazem jest związek oznaczony literą:
Uzasadnienie:
Zadanie 17. (2 pkt)
Wykonano doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na poniższym rysunku.
17.1. (0-1)
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji, która zaszła w probówce.
17.2. (0-1)
Określ odczyn roztworu otrzymanego w tym doświadczeniu.
Zadanie 18. (1 pkt)
Uzupełnij tabelę – wpisz wzory wszystkich tlenków o podanych właściwościach. Tlenki wybierz spośród następujących:
CaO K2O NO SiO2 SO2 SO3
| Właściwości | Wzory tlenków |
|---|---|
| Reaguje z wodą. Tworzy sole w reakcji z kwasami, a nie tworzy soli z zasadami. | |
| Reaguje z wodą. Tworzy sole w reakcji z zasadami, a nie tworzy soli z kwasami. | |
| Nie reaguje z wodą. Tworzy sole w reakcji z zasadami, a nie tworzy soli z kwasami. |
Zadanie 19. (1 pkt)
W poniższej tabeli zestawiono wartości pH różnych roztworów.
| Roztwór | pH |
|---|---|
| osocze krwi | 7,3 – 7,4 |
| płyn do prania | 9 – 10 |
| sok cytryny | 2,2 – 2,4 |
| sok kiszonej kapusty | 3,4 – 3,6 |
| szampon do włosów | 5,5 |
Na podstawie: Witold Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 1997.
Spośród wymienionych powyżej wybierz roztwór o odczynie najsilniej kwasowym.
Roztwór o odczynie najsilniej kwasowym:
Zadanie 20. (2 pkt)
Scharakteryzuj metan i tlenek węgla(IV) w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem atmosferycznym. Wybierz ich właściwości spośród podanych poniżej i wpisz(zgodnie z podanym przykładem) w odpowiednie kolumny tabeli.
- ciało stałe, ciecz, gaz
- bezbarwny, barwny
- słabo rozpuszczalny w wodzie, praktycznie nierozpuszczalny w wodzie
- palny, niepalny
- gęstość mniejsza od gęstości powietrza, gęstość większa od gęstości powietrza
| Metan | Tlenek węgla(IV) |
|---|---|
| 1. | 1. |
| 2. | 2. |
| 3. praktycznie nierozpuszczalny w wodzie | 3. słabo rozpuszczalny w wodzie |
| 4. | 4. |
| 5. | 5. |
Zadanie 21. (4 pkt)
Po wprowadzeniu rtęci do stężonego gorącego roztworu kwasu siarkowego(VI) zachodzi reakcja opisana poniższym schematem:
Hg + H2SO4 (stężony) ogrzewanie HgSO4 + SO2↑ + H2O
21.1. (0-1)
Uzupełnij schemat – wpisz stopnie utlenienia rtęci i siarki.
21.2. (0-1)
W puste pola wpisz liczbę elektronów pobranych (poprzedzoną znakiem „+”) oraz liczbę elektronów oddanych (poprzedzoną znakiem „−”).
21.3. (0-1)
Uzupełnij współczynniki stechiometryczne w podanym schemacie reakcji.
Hg + H2SO4 (stężony) ogrzewanie HgSO4 + SO2↑ + H2O
21.4. (0-1)
Uzupełnij poniższe zdanie – podkreśl właściwe określenie w każdym nawiasie.
W opisanej reakcji rtęć jest (reduktorem / utleniaczem), ulega więc (redukcji / utlenieniu).
Zadanie 22. (1 pkt)
Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) dwóch węglowodorów będących izomerami związku o wzorze:
| Wzór izomeru I: | Wzór izomeru II: |
|---|---|
| |
|
Zadanie 23. (2 pkt)
Reakcja całkowitego spalania etanu przebiega zgodnie z równaniem:
2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O
Oblicz objętość, jaką zajmie w warunkach normalnych tlen potrzebny do całkowitego spalenia 90,0 gramów etanu.
Zadanie 24. (1 pkt)
Wpisz do tabeli nazwy systematyczne związków organicznych o podanych wzorach.
 |
|
 |
|
 |
Zadanie 25. (2 pkt)
Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na rysunku.
Stwierdzono, że reakcja chemiczna zaszła tylko w jednej probówce.
25.1. (0-1)
Wskaż probówkę, w której zaszła reakcja chemiczna.
Reakcja zaszła w probówce numer:
25.2. (0-1)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie tej reakcji.
Zadanie 26. (1 pkt)
Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane poniższym schematem.
Określ odczyn roztworów uzyskanych w probówkach I–III.
| Numer probówki | I | II | III |
| Odczyn roztworu |
Zadanie 27. (3 pkt)
Do podanych substratów dopisz wzory produktów, tak aby otrzymać równania reakcji. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) produktów organicznych.
H3C—CH2—Cl + KOH H2O
H3C—CH2—NH2 + HCl H2O
Zadanie 28. (2 pkt)
Zaprojektuj doświadczenie, którego przebieg umożliwi odróżnienie etanolu od glicerolu (propano-1,2,3-triolu).
28.1. (0-1)
Uzupełnij schemat doświadczenia. Wpisz nazwę odczynnika wybranego spośród następujących:
- woda bromowa
- świeżo wytrącony wodorotlenek miedzi(II)
Schemat doświadczenia:
28.2. (0-1)
Opisz obserwowane w czasie doświadczenia zmiany, potwierdzające obecność etanolu w probówce I i glicerolu w probówce II (uzupełnij tabelę).
| Wygląd zawartości probówek przed zmieszaniem roztworów |
Wygląd zawartości probówek po zmieszaniu roztworów | |
|---|---|---|
| probówka I | probówka II | |
Zadanie 29. (1 pkt)
Kwas acetylosalicylowy (znany pod handlową nazwą „aspiryna”) to pochodna kwasu salicylowego, którą można otrzymać w wyniku przemiany opisanej poniższym schematem.
Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
| 1. | Kwas salicylowy i kwas acetylosalicylowy są względem siebie izomerami. | P | F |
| 2. | Ze względu na obecność w cząsteczce kwasu salicylowego grupy karboksylowej i hydroksylowej może on tworzyć estry zarówno z alkoholami, jak i z kwasami. | P | F |
| 3. | Drugim (obok kwasu salicylowego) substratem reakcji estryfikacji prowadzącej do powstania kwasu acetylosalicylowego jest kwas etanowy (octowy). | P | F |
Zadanie 30. (3 pkt)
Przeanalizuj poniższe schematy trzech reakcji chemicznych i wpisz brakujące wzory oraz uzupełnij współczynniki stechiometryczne. Związki organiczne przedstaw za pomocą wzorów półstrukturalnych (grupowych).
Zadanie 31. (1 pkt)
Glukoza jest syntetyzowana przez rośliny zielone podczas procesu fotosyntezy, w którym światło słoneczne dostarcza energię niezbędną do wytworzenia tego monosacharydu. Wiele cząsteczek glukozy łączy się następnie wiązaniami chemicznymi, w wyniku czego tworzy materiał budulcowy lub zapasowy rośliny.
glukoza
Organizm ludzki nie wytwarza enzymów koniecznych do trawienia celulozy, więc dla człowieka źródłem węglowodanów jest skrobia. Jest ona trawiona w ustach i żołądku przez enzymy glikozydazy, w których obecności rozkłada się na glukozę.
Na podstawie: John McMurry, Chemia organiczna, Warszawa 2000.
Określ, czy reakcja fotosyntezy jest endoenergetyczna, czy – egzoenergetyczna.
Zadanie 32. (1 pkt)
Glukoza jest syntetyzowana przez rośliny zielone podczas procesu fotosyntezy, w którym światło słoneczne dostarcza energię niezbędną do wytworzenia tego monosacharydu. Wiele cząsteczek glukozy łączy się następnie wiązaniami chemicznymi, w wyniku czego tworzy materiał budulcowy lub zapasowy rośliny.
glukoza
Organizm ludzki nie wytwarza enzymów koniecznych do trawienia celulozy, więc dla człowieka źródłem węglowodanów jest skrobia. Jest ona trawiona w ustach i żołądku przez enzymy glikozydazy, w których obecności rozkłada się na glukozę.
Na podstawie: John McMurry, Chemia organiczna, Warszawa 2000.
Uzupełnij poniższe zdanie – określ funkcję, jaką glikozydazy pełnią w opisanej reakcji rozkładu skrobi (podkreśl wybraną nazwę).
Glikozydazy pełnią w tej reakcji funkcję (katalizatora / substratu / produktu).
