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 Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Próbkę stałego chlorku sodu o masie 7,5 g poddano działaniu stężonego kwasu siarkowego(VI). Zaszła wówczas reakcja opisana równaniem:

I NaCl + H2SO4 → HCl + NaHSO4

Tę reakcję prowadzono aż do całkowitego zużycia chlorku sodu. Otrzymany w tej reakcji chlorowodór zebrano, rozpuszczono w wodzie i poddano działaniu tlenku manganu(IV), w wyniku czego zaszła reakcja zgodnie z równaniem:

II 4HCl + MnO2 → MnCl2 + Cl2 + 2H2O

Powstały w tej przemianie chlor wprowadzono do wodnego roztworu jodku potasu i otrzymano 6,35 grama jodu zgodnie z równaniem:

III 2KI + Cl2 → 2KCl + I2

Oblicz wydajność przemiany II, jeżeli przemiany I i III zaszły z wydajnością równą 100%.

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 13. (3 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Mączka dolomitowa to produkt, którego głównymi składnikami są węglan wapnia i węglan magnezu.
Próbkę mączki dolomitowej o masie 10 gramów, zawierającej 1% zanieczyszczeń, poddano działaniu kwasu solnego, którego użyto w nadmiarze. W reakcjach przebiegających zgodnie z równaniami:

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + CO2 + H2O

wydzieliło się 2,4 dm3 tlenku węgla(IV). Objętość gazu zmierzono w warunkach normalnych.

13.1. (0–2)

Oblicz zawartość procentową (w procentach masowych) węglanu wapnia w badanej mączce dolomitowej. Przyjmij, że zanieczyszczenia nie brały udziału w reakcji z kwasem solnym.

13.2. (0–1)

Mączka dolomitowa może być stosowana do poprawiania jakości gleby.

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedno właściwe określenie spośród podanych w każdym nawiasie.

Trudno rozpuszczalne w wodzie węglany wapnia i magnezu reagują z obecnymi w glebie jonami (H3O+ / OH–), w wyniku czego przekształcają się w rozpuszczalne wodorowęglany. W wyniku tego procesu pH gleby (maleje / wzrasta), dlatego mączka dolomitowa może być stosowana do (alkalizacji / zakwaszania) gleby o zbyt (niskim / wysokim) pH.

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 10. (1 pkt)

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

Przygotowano dwa wodne roztwory:
– kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 0,01 mol · dm−3 (roztwór I)
– wodorotlenku sodu o pH równym 13 (roztwór II) do którego dodano kilka kropli alkoholowego roztworu fenoloftaleiny.
Podczas mieszania roztworów I i II zachodzi reakcja opisana poniższym równaniem:

2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O

Uzupełnij zdanie. Wybierz i zaznacz odpowiedź A. albo B. oraz jej uzasadnienie 1., 2., 3. albo 4.

Jeżeli do 100 cm3 roztworu I dodamy 10 cm3 roztworu II, to otrzymana mieszanina

A. będzie bezbarwna, ponieważ 1. pH roztworu zmaleje.
2. pH roztworu wzrośnie.
B. przyjmie malinowe
zabarwienie,		 3. odczyn roztworu będzie obojętny.
4. odczyn roztworu nadal będzie kwasowy.

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 1. (3 pkt)

Elektrony w atomach, orbitale Układ okresowy pierwiastków Izotopy i promieniotwórczość Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Oblicz

Wśród sztucznych przemian jądrowych można wyróżnić reakcje, które są następstwem bombardowania stabilnych jąder nukleonami. Poniżej przedstawiono równanie takiej reakcji (przemiana I), a drugą – opisano schematem (przemiana II).

przemiana I 63Li + 11p → 32He + 42He
przemiana II 3517Cl + 10n → 35ZX + 11p , gdzie Z oznacza liczbę atomową pierwiastka X.

Na podstawie: J. Sawicka, A. Janich-Kilian, W. Cejner-Mania, G. Urbańczyk, Tablice chemiczne, Gdańsk 2015.

W równaniach tych przemian bilansuje się oddzielnie liczby atomowe i oddzielnie liczby masowe. Ich sumy po obu stronach równania muszą być sobie równe.

1.1. (0–1)

Uzupełnij poniższą tabelę – wpisz symbol chemiczny pierwiastka X, symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należy pierwiastek X, liczbę elektronów walencyjnych w atomie pierwiastka X oraz najniższy stopień utlenienia, który przyjmuje ten pierwiastek w związkach chemicznych.

Symbol pierwiastka Symbol bloku Liczba elektronów walencyjnych Najniższy stopień utlenienia
       

1.2. (0–1)

Elektrony w atomie mogą absorbować energię i zajmować wyższe poziomy energetyczne. Atom może znaleźć się wtedy w takim stanie wzbudzonym, w którym wszystkie elektrony podpowłok walencyjnych będą niesparowane.

Uzupełnij poniższe schematy, tak aby przedstawiały zapis konfiguracji elektronowej atomu pierwiastka X w stanie podstawowym oraz w stanie wzbudzonym, w którym wszystkie elektrony walencyjne są niesparowane i należą do powłoki trzeciej.

Konfiguracja elektronowa w stanie podstawowym

Konfiguracja elektronowa w stanie wzbudzonym

1.3. (0–1)

Oblicz, ile miligramów obu izotopów helu powstałoby łącznie ze 100 miligramów izotopu litu 63Li w wyniku przemiany I, gdyby proces przebiegał z wydajnością równą 100%. Przyjmij, że wartości masy atomowej poszczególnych izotopów są równe ich liczbom masowym.

Matura Maj 2014, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 3. (2 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Podaj/wymień

Do trwałych izotopów siarki i argonu należą izotopy, których liczba masowa A wynosi 36.

a)Uzupełnij poniższe schematy, wpisując symbole opisanych izotopów siarki i argonu z uwzględnieniem ich liczby atomowej Z i liczby masowej A.
b)Podaj symbol i napisz konfigurację elektronową atomu w stanie podstawowym tego pierwiastka (siarki albo argonu), którego jądro atomowe zawiera więcej protonów.

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

Stechiometryczny stosunek reagentów Węglowodory alifatyczne Oblicz

Próbkę pewnego alkenu o masie 2,1 g poddano reakcji addycji zgodnie z poniższym schematem.

CnH2n + Br2 → CnH2nBr2

Opisana przemiana przebiegła z wydajnością równą 100%, a w jej wyniku otrzymano 10,1 g dibromopochodnej.

Oblicz masę molową alkenu poddanego opisanej reakcji addycji i napisz jego wzór półstrukturalny (grupowy).

Wzór alkenu:

Matura Maj 2019, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 18. (1 pkt)

Prawo stałości składu, ustalanie wzoru Oblicz

Stal to stop żelaza z węglem. Korozja stali polega na utlenianiu żelaza tlenem rozpuszczonym w wodzie. Obecność elektrolitu w roztworze przyspiesza ten proces, ale w roztworach o wysokim pH korozja jest zahamowana. Powstająca w wyniku korozji rdza zawiera uwodniony tlenek żelaza(III) – o wzorze 2Fe2O3 · 3H2O i masie M = 374 g ⋅ mol−1 – i niewielkie ilości innych związków żelaza na III stopniu utlenienia.
W celu zbadania wpływu różnych czynników na szybkość korozji przeprowadzono doświadczenie przedstawione na poniższym schemacie.

Po trwającym kilka dni eksperymencie zaobserwowano, że najwięcej rdzy powstało w probówce IV, w której drut stalowy stykał się z blaszką miedzianą.

Oblicz w procentach masowych zawartość tlenu w składniku rdzy – uwodnionym tlenku żelaza(III), którego wzór podano w informacji powyżej.

Matura Maj 2019, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 7. (3 pkt)

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

Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane poniższym schematem.

Do reakcji użyto 9 gramów cynku w postaci granulek oraz kwas solny, którego stężenie wyrażone w procentach masowych było równe cp. Zaobserwowano wydzielanie się gazu. Po pewnym czasie stwierdzono, że cynk całkowicie się roztworzył. Podczas doświadczenia przebiegła reakcja zilustrowana równaniem:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

7.1. (2 pkt)

Oblicz objętość, jaką zajął w przeliczeniu na warunki normalne gaz otrzymany podczas opisanego doświadczenia.

7.2. (1 pkt)

Wybierz i podkreśl wszystkie te zmiany, które należałoby wprowadzić do opisanego doświadczenia, aby skrócić czas potrzebny do roztworzenia 9 gramów cynku.

  1. Użycie kwasu solnego o mniejszym stężeniu.
  2. Użycie pyłu cynkowego.
  3. Ogrzanie reagującej mieszaniny.
  4. Ochłodzenie reagującej mieszaniny.

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

Izotopy i promieniotwórczość Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Promieniotwórczy izotop pierwiastka X uległ przemianie α, której produktem jest między innymi pewien izotop pierwiastka Y. W wyniku emisji cząstki α z jądra tego izotopu pierwiastka Y powstał izotop ołowiu o liczbie masowej 212. Opisane przemiany zilustrowano poniższym schematem.

X → Y → 212Pb

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

Na podstawie podanych informacji, ustal symbol i liczbę atomową pierwiastka X oraz liczbę masową i liczbę neutronów opisanego izotopu pierwiastka X. Uzupełnij tabelę.

Symbol pierwiastka Liczba atomowa pierwiastka Liczba masowa izotopu Liczba neutronów
       

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 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 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 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 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 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 2014, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 3. (2 pkt)

Układ okresowy pierwiastków Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Podaj/wymień

Na poniższym wykresie przedstawiono zależność pewnej makroskopowej wielkości charakteryzującej pierwiastki chemiczne w funkcji ich liczby atomowej Z.

a)Opisz oś pionową wykresu, podając nazwę tej wielkości oraz jednostkę, w jakiej jest ona wyrażana.

Opis osi pionowej:

Pierwsza energia jonizacji E1 to najmniejsza energia potrzebna do oddzielenia pierwszego (o najwyższej energii) elektronu od atomu. Poniższy wykres przedstawia zależność pierwszej energii jonizacji atomów pierwiastków z czterech pierwszych okresów układu okresowego od liczby atomowej Z tych pierwiastków.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 1997
b)Uzupełnij zdanie. Wybierz i podkreśl numer grupy pierwiastków spośród podanych w nawiasie.

W danym okresie układu okresowego największą wartość pierwszej energii jonizacji E1 mają pierwiastki (pierwszej / trzeciej / siedemnastej / osiemnastej) grupy.

Strony