Chemia - Zadania dodatkowe matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp) Maj 2026, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)
Zadanie 1. (3 pkt)
Liczby atomowe trzech pierwiastków oznaczonych jako E1, E2 i E3 spełniają następującą zależność: ZE1 +ZE2 = ZE3.
Atom E3 w stanie podstawowym ma następującą konfigurację:
- jego elektrony zajmują cztery powłoki
- wszystkie elektrony walencyjne znajdują się na tej samej powłoce
- liczba sparowanych elektronów walencyjnych jest równa liczbie niesparowanych elektronów.
Ponadto wiadomo, że liczba protonów w jądrze atomu E2 jest trzykrotnie większa od liczby protonów w jądrze atomu E1.
1.1. (0–2)
Uzupełnij tabelę. Dla każdego z pierwiastków (E1 i E3) podaj:
- jego symbol chemiczny
- numer jego grupy
- symbol jego bloku konfiguracyjnego.
| Symbol chemiczny | Numer grupy | Symbol bloku konfiguracyjnego | |
|---|---|---|---|
| Pierwiastek E1 | |||
| Pierwiastek E3 |
1.2. (0–1)
Napisz fragment konfiguracji elektronowej atomu E2 w stanie podstawowym, opisujący rozmieszczenie na podpowłokach elektronów mogących brać udział w tworzeniu wiązań chemicznych. Zastosuj graficzny (klatkowy) zapis konfiguracji elektronowej. W zapisie uwzględnij numer powłoki i symbole podpowłok.
Zadanie 2. (1 pkt)
Kryształy jonowe są zbudowane z jonów prostych lub jonów złożonych, w których atomy tworzące kation lub anion są połączone wiązaniami kowalencyjnymi.
Spośród wymienionych poniżej substancji wybierz wszystkie związki, które tworzą kryształy jonowe zawierające jony złożone. Zaznacz wzory wybranych substancji.
Zadanie 3. (1 pkt)
Polimorfizm to zjawisko polegające na występowaniu tej samej substancji, w zależności od warunków, w co najmniej dwóch odmianach różniących się strukturą krystaliczną.
Odmiany polimorficzne różnią się właściwościami fizycznymi, a niekiedy wykazują również różnice we właściwościach chemicznych. Gdy zjawisko polimorfizmu obserwuje się w przypadku pierwiastków, różne odmiany nazywa się odmianami alotropowymi.
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych w nawiasach.
W przyrodzie siarczek cynku występuje w postaci dwóch odmian: wurcytu i blendy cynkowej, które różnią się strukturą krystaliczną. Wurcyt i blendę cynkową zalicza się do odmian (alotropowych / polimorficznych).
Węgiel tworzy kilka odmian alotropowych. W jednej z nich każdy atom węgla łączy się z czterema innymi atomami węgla, co nadaje kryształowi bardzo dużą twardość. Tą odmianą jest (diament / grafit).
Zadanie 4. (1 pkt)
W warunkach standardowych metale pierwszej grupy układu okresowego są ciałami stałymi. Gwałtownie reagują z wodą, a jednym z produktów tych reakcji jest wodór. Wszystkie metale z pierwszej grupy reagują z tlenem. Produktem spalania litu jest tlenek litu (Li2O), sodu – nadtlenek sodu (Na2O2), a potasu – ponadtlenek potasu (KO2). W reakcji z wodorem lit, sód i potas tworzą wodorki o budowie jonowej, które zalicza się do zasadowych. W reakcji z wodą metale te tworzą wodne roztwory wodorotlenków.
W doświadczeniu do zlewki z wodą, umieszczonej pod wyciągiem, dodano niewielki kawałek metalicznego sodu. Po zakończeniu reakcji jedną kroplę powstałego roztworu przeniesiono do probówki zawierającej wodę z dodatkiem błękitu bromotymolowego.
Rozstrzygnij, czy jest możliwe, aby roztwór w probówce wyglądał tak, jak przedstawiono na zdjęciu 1. Podaj uzasadnienie swojej odpowiedzi.
Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:
Zadanie 5. (2 pkt)
W warunkach standardowych metale pierwszej grupy układu okresowego są ciałami stałymi. Gwałtownie reagują z wodą, a jednym z produktów tych reakcji jest wodór. Wszystkie metale z pierwszej grupy reagują z tlenem. Produktem spalania litu jest tlenek litu (Li2O), sodu – nadtlenek sodu (Na2O2), a potasu – ponadtlenek potasu (KO2). W reakcji z wodorem lit, sód i potas tworzą wodorki o budowie jonowej, które zalicza się do zasadowych. W reakcji z wodą metale te tworzą wodne roztwory wodorotlenków.
Napisz następujące równania reakcji:
- równanie reakcji w formie cząsteczkowej otrzymywania nadtlenku sodu (Reakcja 1)
- równanie reakcji w formie jonowej wodorku potasu z wodą (Reakcja 2).
Reakcja 1:
Reakcja 2:
Zadanie 6. (2 pkt)
Uczeń otrzymał polecenie przeprowadzenia doświadczenia, w którym zachodziła reakcja redoks.
Jako utleniacza uczeń mógł użyć manganianu(VII) potasu lub dichromianu(VI) sodu. Zgodnie z instrukcją nauczyciela reduktorem w doświadczeniu miał być roztwór siarczanu(IV) sodu, a reakcja miała zostać przeprowadzona w środowisku kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 0,1 mol · dm−3. Poniższe zdjęcia przedstawiają początkową (zdjęcie 1) i końcową (zdjęcie 2) fazę doświadczenia.
6.1. (0–1)
Nauczyciel stwierdził, że doświadczenie zostało przeprowadzone niepoprawnie.
Wyjaśnij, na czym polegał błąd ucznia.
Wyjaśnienie:
6.2. (0–1)
Napisz w formie jonowej równanie reakcji, którą przeprowadził uczeń.
Zadanie 7. (2 pkt)
Proces Habera-Boscha to przemysłowa metoda pozwalająca na syntezę amoniaku z azotu i wodoru. W procesie tym ustala się stan równowagi opisany poniższym równaniem:
N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g)
Wydajność tworzenia amoniaku zależy od temperatury. Zależność tę ilustruje poniższy uproszczony wykres, który przedstawia zawartość procentową amoniaku w mieszaninie równowagowej w funkcji temperatury.
7.1. (0–1)
Rozstrzygnij, czy synteza amoniaku z azotu i wodoru jest reakcją endotermiczną. Podaj uzasadnienie swojej odpowiedzi.
Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:
7.2. (0–1)
Określ i wyjaśnij wpływ wzrostu ciśnienia na wydajność tworzenia amoniaku w warunkach izotermicznych. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych w nawiasach i dokończ poniższe zdanie.
Wraz ze wzrostem ciśnienia w warunkach izotermicznych wydajność tworzenia amoniaku (wzrasta / maleje), ponieważ
Zadanie 8. (2 pkt)
Katalizatory to substancje, które wpływają na barierę energetyczną reakcji, ponieważ zmieniają jej mechanizm i pozwalają na szybsze osiągnięcie stanu równowagi.
8.1. (0–1)
Tylko jeden z poniższych wykresów ilustruje w uproszczeniu zmiany energii podczas przebiegu reakcji prowadzonej z udziałem katalizatora (linia ciągła) i bez jego udziału (linia przerywana). Skala na osi energii jest taka sama dla wszystkich wykresów.
Rozstrzygnij, który wykres (A, B lub C) poprawnie ilustruje reakcję przebiegającą z udziałem katalizatora. Następnie określ, czy wartość zmiany entalpii w reakcji przebiegającej z udziałem katalizatora była dodatnia czy ujemna.
Rozstrzygnięcie:
Wartość zmiany entalpii:
8.2. (0–1)
Oceń prawdziwość zdań. Wybierz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| 1. | Reakcja chemiczna z udziałem katalizatora przebiega drogą o energii mniejszej niż reakcja przebiegająca bez udziału katalizatora. | P | F |
| 2. | Wydajność reakcji przebiegającej z udziałem katalizatora jest większa niż wydajność reakcji prowadzonej bez jego udziału. | P | F |
Zadanie 9. (2 pkt)
W warunkach standardowych zbudowano ogniwo galwaniczne zgodnie ze schematem przedstawionym poniżej.
Pt | Fe3+, Fe2+ || Cr2O2–7, Cr3+, H+ | Pt
9.1. (0–1)
Napisz w formie jonowej równanie reakcji zachodzącej w tym ogniwie podczas jego pracy.
9.2. (0–1)
Oceń prawdziwość zdań. Wybierz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| 1. | W warunkach standardowych siła elektromotoryczna opisanego ogniwa jest równa 0,589 V. | P | F |
| 2. | W trakcie pracy ogniwa w przestrzeni katodowej wzrasta stężenie jonów Cr2O2–7 | P | F |
Zadanie 10. (2 pkt)
Jedną z metod otrzymywania alkenów jest reakcja eliminacji, w której odpowiednia monobromopochodna alkanu reaguje z alkoholowym roztworem KOH w podwyższonej temperaturze.
W wyniku powyższej reakcji eliminacji otrzymano alken o następującym wzorze:
Uzupełnij poniższy schemat wzorami odpowiednich substancji, tak aby powstało równanie reakcji eliminacji, w której produktem jest powyższy alken. Podaj nazwę systematyczną tego alkenu.
Nazwa alkenu:
Zadanie 11. (2 pkt)
W temperaturze T przeprowadzono doświadczenie, w którym do probówki z wodnym roztworem fenolanu sodu wlano kwas solny. Zawartość probówki zmętniała.
11.1. (0–1)
Uzupełnij poniższy schemat, tak aby powstało równanie opisanej reakcji w formie jonowej skróconej. Zastosuj definicję kwasów i zasad Brønsteda-Lowry’ego.
11.2. (0–1)
Rozstrzygnij, czy identyczną reakcję można by zaobserwować, gdyby do probówki z wodnym roztworem fenolanu sodu wprowadzono dwutlenek węgla. Podaj uzasadnienie swojej odpowiedzi.
Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:
Zadanie 12. (3 pkt)
Wzór szkieletowy związku organicznego odzwierciedla kształt jego łańcucha węglowego. We wzorze tym nie zaznacza się atomów węgla i połączonych z nimi atomów wodoru, lecz rysuje się szkielet węglowy w postaci linii łamanych z uwzględnieniem wiązań wielokrotnych, podaje się wzory grup funkcyjnych oraz symbole podstawników (atomów) innych niż wodór. Czasami we wzorze tym uwzględnia się wybrany atom węgla.
Cyklopentolat to lek stosowany w okulistyce. Jego roztwór podaje się przed zabiegami i badaniami okulistycznymi, ponieważ wykazuje mniej działań niepożądanych w porównaniu ze stosowaną wcześniej atropiną. Poniżej przedstawiono wzór szkieletowy cyklopentolatu.
12.1. (0–2)
Uzupełnij tabelę. Podaj stopnie utlenienia oraz typ hybrydyzacji orbitali walencyjnych atomów węgla oznaczonych literami a i b we wzorze cząsteczki cyklopentolatu.
| Stopień utlenienia | Typ hybrydyzacji | |
|---|---|---|
| Carbon atom 𝒂 | ||
| Carbon atom 𝒃 |
12.2. (0–1)
Cyklopentolat poddano hydrolizie w odpowiednich warunkach w środowisku kwasowym. W wyniku reakcji otrzymano dwa produkty organiczne, z których jeden był związkiem jonowym.
Narysuj wzór półstrukturalny (grupowy) kationu powstałego w tej reakcji.
Zadanie 13. (2 pkt)
Mannoza i glukoza to aldoheksozy. Cząsteczka mannozy różni się od cząsteczki glukozy położeniem grupy -OH przy drugim atomie węgla. Mannoza ulega redukcji do alkoholu polihydroksylowego zwanego mannitolem.
13.1. (0–1)
Narysuj wzór D-mannitolu w projekcji Fischera.
13.2. (0–1)
Wykonano doświadczenie, w którym do probówki zawierającej świeżo strąconą zasadową zawiesinę wodorotlenku miedzi(II) dodano wodny roztwór mannitolu. Zawartość probówki wymieszano.
Wybierz zdjęcie, które przedstawia wygląd zawartości probówki po zakończeniu doświadczenia. Wpisz właściwy numer poniżej.
Numer zdjęcia:
