1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z chemii

Atomy, cząsteczki, stechiometria

Oto lista zadań maturalnych z danego działu chemii. Aby skorzystać z dodatkowych opcji lub wybrać zadania z pozostałych działów kliknij poniżej.

Przejdź do wyszukiwarki zadań

 

Matura Maj 2016, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 2. (1 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Podaj/wymień

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.

Symbol pierwiastka: ......................
Liczba masowa izotopu A: ......................

Matura Maj 2016, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 1. (1 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

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

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 26. (2 pkt)

Prawo stałości składu, ustalanie wzoru Stechiometryczny stosunek reagentów Węglowodory alifatyczne Oblicz

Próbkę 0,86 grama pewnego alkanu poddano całkowitemu spaleniu, a cały otrzymany w tej reakcji tlenek węgla(IV) pochłonięto w wodzie wapiennej, w której zaszła reakcja zgodnie z równaniem:

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

Otrzymany osad ważył po wysuszeniu 6 gramów.

Ustal wzór sumaryczny tego alkanu. W obliczeniach zastosuj wartości masy molowej reagentów zaokrąglone do jedności.

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 7. (2 pkt)

Stan równowagi Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

W temperaturze 800 K stężeniowa stała równowagi reakcji przebiegającej zgodnie z równaniem

CO (g) + H2O (g) ⇄ CO2 (g) + H2 (g)

jest równa 4.

Oblicz, ile moli wody (w postaci pary wodnej) należy wprowadzić do reaktora o pojemności 1 dm3, w którym znajduje się 30 moli tlenku węgla(II), aby otrzymać 10 moli wodoru w temperaturze 800 K. Reakcja pary wodnej i tlenku węgla(II) przebiega w zamkniętym reaktorze.

Obliczenia:

 

 

 

Odpowiedź:

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 3. (1 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Promieniotwórczy izotop potasu 43K można otrzymać przez bombardowanie jąder izotopu argonu 40Ar cząstkami α.

Na podstawie: A. Czerwiński, Energia jądrowa i promieniotwórczość, Warszawa 1998.

Napisz równanie opisanej reakcji jądrowej, w wyniku której można otrzymać izotop potasu 43K. Uzupełnij wszystkie pola w poniższym schemacie.

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 23. (2 pkt)

Prawo stałości składu, ustalanie wzoru Stechiometryczny stosunek reagentów Węglowodory alifatyczne Oblicz

Próbkę 0,86 grama pewnego alkanu poddano całkowitemu spaleniu, a cały otrzymany w tej reakcji tlenek węgla(IV) pochłonięto w wodzie wapiennej, w której zaszła reakcja zgodnie z równaniem:

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

Otrzymany osad ważył po wysuszeniu 6 gramów.

Ustal wzór sumaryczny tego alkanu. W obliczeniach zastosuj wartości masy molowej reagentów zaokrąglone do jedności.

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 20. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Do próbki o masie m, która zawierała mieszaninę stałego węglanu wapnia i stałego wodorowęglanu wapnia w stosunku molowym nCaCO3 : nCa(HCO3)2 = 1 : 2, dodano nadmiar kwasu solnego. W wyniku zachodzących reakcji zebrano 5,6 dm3 tlenku węgla(IV) odmierzonego w warunkach normalnych. Opisane przemiany prowadzące do wydzielenia gazu można zilustrować równaniami:

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
Ca(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + 2CO2 + 2H2O

Oblicz masę m opisanej próbki. Przyjmij, że obie reakcje przebiegły z wydajnością równą 100%.

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 4. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Do reaktora wprowadzono 1,0 mol amoniaku i 1,6 mola tlenu, a następnie przeprowadzono – w odpowiednich warunkach – reakcję zilustrowaną poniższym równaniem.

4NH3 + 5O2 T, kat.4NO + 6H2O

Wykonaj obliczenia i podaj skład mieszaniny poreakcyjnej wyrażony w molach. Załóż, że opisana przemiana przebiegła z wydajnością równą 100%.

Matura Maj 2017, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 8. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Wpływ czynników na przebieg reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

W procesie reformingu metan reaguje z parą wodną w obecności katalizatora, w podwyższonej temperaturze i pod ciśnieniem około 3 MPa zgodnie z równaniem:

CH4 + H2O
p, T, katalizator
CO + 3H2

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

8.1. (1 pkt)

Określ stosunek masowy i objętościowy substratów i produktów opisanej reakcji, jeżeli przebiega ona w warunkach, w których wszystkie te substancje są gazami.

Stosunek masowy:

mCH4 : mH2O : mCO : mH2 = : : :

Stosunek objętościowy:

VCH4 : VH2O : VCO : VH2 = : : :

8.2. (1 pkt)

Opisana reakcja wymaga ogrzewania i prowadzona jest w obecności katalizatora.

Wybierz i podkreśl w każdym nawiasie poprawne uzupełnienie poniższych zdań.

  1. Ogrzewanie układu (skutkuje zwiększeniem szybkości / skutkuje zmniejszeniem szybkości / nie ma wpływu na szybkości) reakcji.
  2. Obecność katalizatora skutkuje (zwiększeniem / zmniejszeniem) szybkości reakcji.

Matura Maj 2017, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 7. (1 pkt)

Prawo stałości składu, ustalanie wzoru Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Wybierz i podkreśl w każdym nawiasie poprawne uzupełnienie poniższych zdań.

  1. Związek chemiczny (wykazuje / nie wykazuje) właściwości pierwiastków, z których powstał.
  2. Składniki mieszaniny mogą być zmieszane (w dowolnym / tylko w ściśle określonym) stosunku masowym. Stosunek masowy pierwiastków wchodzących w skład danego związku chemicznego jest (dowolny / ściśle określony).

Matura Maj 2017, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 3. (1 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Podaj/wymień

W poniższej tabeli zestawiono wartości okresu półtrwania czterech izotopów promieniotwórczych polonu:

Izotop polonu Okres półtrwania τ1/2
21284Po 3,0 ⋅10−7 s
21484Po 1,5 ⋅ 10−4 s
21684Po 1,6 ⋅ 10−1 s
21884Po 1,8 ⋅ 102 s

Na podstawie: A. Czerwiński, Energia jądrowa i promieniotwórczość, Warszawa 1998.

Spośród izotopów polonu wymienionych w tabeli wybierz najmniej trwały i napisz, ile neutronów znajduje się w jego jądrze.

Liczba neutronów:

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 10. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Próbkę czystego węglanu wapnia o masie m prażono przez pewien czas w otwartym naczyniu. Przebiegła wtedy reakcja zilustrowana równaniem:

CaCO3 → CaO + CO2

Po przerwaniu ogrzewania stwierdzono, że w naczyniu znajdowała się mieszanina substancji stałych o masie 18,0 gramów. Ustalono, że w tej mieszaninie zawartość węglanu wapnia wyrażona w procentach masowych jest równa 57,5%.

Oblicz masę m próbki węglanu wapnia, którą poddano prażeniu.

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 9. (5 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Wpływ czynników na przebieg reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Oblicz

W procesie parowego reformingu metanu (konwersji metanu z parą wodną) w pierwszym etapie ten gaz reaguje z parą wodną w obecności katalizatora niklowego – w temperaturze około 1070 K i pod ciśnieniem około 3 · 104 hPa – zgodnie z równaniem:

CH4 (g) + H2O(g) p, T, Ni CO(g) + 3H2(g)
  ΔHo298 = 206 kJ

Pomimo że stechiometryczny stosunek molowy substratów reakcji jest równy 1, ten proces prowadzi się przy nadmiarze pary wodnej.

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

9.1. (2 pkt)

Określ, czy wzrost temperatury wpływa na zwiększenie wydajności opisanej reakcji konwersji, jeżeli zachodzi ona pod stałym ciśnieniem p, oraz czy wzrost ciśnienia skutkuje wzrostem wydajności tej reakcji. Odpowiedź uzasadnij.

Wpływ wzrostu temperatury na wydajność reakcji (p = const) i uzasadnienie:

Wpływ wzrostu ciśnienia na wydajność reakcji (T = const) i uzasadnienie:

9.2. (1 pkt)

Szybkość opisanej reakcji wzrasta ze wzrostem ciśnienia.
Poniżej zestawiono warunki, w jakich przeprowadza się opisany proces parowego reformingu metanu:

I
II
III
IV
temperatura około 1070 K
ciśnienie około 3 · 104 hPa
katalizator niklowy
stosunek molowy nH2O : nCH4 > 1

Dokończ poniższe zdania – wpisz numery wszystkich warunków prowadzenia procesu, które wpływają na szybkość i wydajność konwersji metanu.

  1. Warunki sprzyjające dużej szybkości reakcji:
  2. Warunki sprzyjające dużej wydajności reakcji:

9.3. (2 pkt)

Oblicz, ile m3 wodoru w przeliczeniu na warunki normalne powstało w pierwszym etapie parowego reformingu metanu prowadzonego w temperaturze 1070 K i pod ciśnieniem 3 · 104 hPa, jeżeli wykorzystano 1 m3 metanu odmierzony w warunkach przemiany oraz nadmiar pary wodnej. Wydajność przemiany metanu była równa 95%. Uniwersalna stała gazowa R = 83,1 dm3·hPa·mol–1·K–1.

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 8. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Reakcja syntezy amoniaku przebiega zgodnie z równaniem:

N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g)

W mieszaninie wodoru i azotu użytej do syntezy amoniaku zawartość wodoru wyrażona w procentach objętościowych jest równa 75%. Wydajność reakcji syntezy amoniaku przeprowadzonej w temperaturze T i pod ciśnieniem p jest równa 93%.

Oblicz wyrażoną w procentach objętościowych zawartość amoniaku w mieszaninie poreakcyjnej.

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 4. (1 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Oblicz

Masa atomowa izotopu jest w przybliżeniu równa jego liczbie masowej A. Miedź występuje w przyrodzie w postaci dwóch trwałych izotopów. Skład izotopowy miedzi (w zaokrągleniu do jedności) przedstawiono w poniższej tabeli.

Liczba masowa izotopu Zawartość izotopu, % atomów
63 69
Ax 31

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

Wykonaj obliczenia i podaj liczbę masową Ax drugiego naturalnego izotopu miedzi. Przyjmij, że średnia masa atomowa miedzi jest równa 63,55 u.

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 3. (1 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Podaj/wymień

Poniżej przedstawiono wykres zależności masy promieniotwórczego izotopu polonu 216Po od czasu. Symbol mp oznacza początkową masę izotopu.

Na podstawie: A. Czerwiński, Energia jądrowa i promieniotwórczość, Warszawa 1998.

Odczytaj z wykresu wartość okresu półtrwania izotopu polonu 216Po . Określ, po ilu sekundach w próbce zawierającej 100 mg izotopu polonu 216Po ulegnie rozpadowi 75 mg tego izotopu.

Wartość okresu półtrwania:

75 mg izotopu polonu 216Po ulegnie rozpadowi po upływie s.

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 2. (2 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Izotop radu 226Ra ulega rozpadowi α. Tej przemianie towarzyszy emisja promieniowania γ. Cząstki α emitowane przez rad mogą służyć do wybijania neutronów z lekkich jąder, np. berylu 9Be.

Na podstawie: A. Czerwiński, Energia jądrowa i promieniotwórczość, Warszawa 1998.

Napisz równania opisanych przemian jądrowych. Uzupełnij wszystkie pola w poniższych schematach.

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 26. (2 pkt)

Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Stechiometryczny stosunek reagentów Węglowodory alifatyczne Oblicz

Podczas ogrzewania próbki monochloropochodnej pewnego nasyconego węglowodoru o budowie łańcuchowej z nadmiarem wodnego roztworu wodorotlenku sodu przebiegła reakcja zilustrowana schematem:

Do otrzymanej mieszaniny poreakcyjnej dodano najpierw wodny roztwór kwasu azotowego(V) w celu zobojętnienia, a następnie – nadmiar wodnego roztworu azotanu(V) srebra. W wyniku reakcji opisanej równaniem:

Ag+ + Cl− → AgCl ↓

wytrącił się osad, który odsączono i wysuszono. Masa próbki monochloropochodnej była równa 0,314 g, a w wyniku opisanych przemian otrzymano 0,574 g stałego chlorku srebra.

Wykonaj obliczenia i zaproponuj jeden wzór półstrukturalny (grupowy) chloropochodnej tego węglowodoru.

Strony