Chemia - Matura Maj 2017, Poziom podstawowy (stary)

Zadanie 1. (3 pkt)

Elektrony w atomach, orbitale Układ okresowy pierwiastków Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

Poniżej podano informacje o dwóch pierwiastkach oznaczonych umownie literami A i D: Pierwiastek A tworzy kationy A+ o następującej konfiguracji elektronowej (w stanie podstawowym): 1s22s22p63s23p6 (K2 L8 M8).
Pierwiastek D leży w trzecim okresie i szesnastej grupie układu okresowego pierwiastków.

1.1. (1 pkt)

Podaj nazwę lub symbol chemiczny pierwiastka A oraz dokończ poniższe zdania.

  1. Nazwa lub symbol chemiczny pierwiastka A:
  2. Kationy pierwiastka A o wzorze A+ mają konfigurację elektronową gazu szlachetnego o nazwie
  3. Liczba atomowa Z pierwiastka A jest równa
  4. Pierwiastek A leży w ........................... okresie i ............................ grupie układu okresowego pierwiastków.

1.2. (1 pkt)

Podaj nazwę lub symbol chemiczny pierwiastka D oraz dokończ poniższe zdania.

  1. Nazwa lub symbol chemiczny pierwiastka D:
  2. Jądro atomowe pierwiastka D zawiera ............................................................... protonów.
  3. Konfiguracja elektronów walencyjnych w atomie (w stanie podstawowym) pierwiastka D jest następująca:
  4. Najniższy stopień utlenienia pierwiastka D jest równy ..........................., a najwyższy wynosi ............................ .

1.3. (1 pkt)

Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

1. Pierwiastek A jest metalem o właściwościach zasadotwórczych. P F
2. Związek pierwiastka D z wodorem rozpuszcza się w wodzie. Jego wodny roztwór ma odczyn zasadowy. P F
3. Związek otrzymany w wyniku reakcji pierwiastka A z pierwiastkiem D ma wzór ogólny A2D. P F
Rozwiązanie: 
Pokaż

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:

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 6. (3 pkt)

Rodzaje wiązań i ich właściwości Stężenia roztworów Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Oblicz

W poniższej tabeli zestawiono wybrane właściwości dwóch substancji oznaczonych numerami I i II:

Właściwość Substancja I Substancja II
masa molowa 42 g ⋅ mol−1 46 g ⋅ mol−1
temperatura topnienia pod ciśnieniem 1013 hPa 610°C – 114°C
temperatura wrzenia pod ciśnieniem 1013 hPa 1360°C 78°C
rozpuszczalność w wodzie w temperaturze 20°C 84 g w 100 g H2O nieograniczona
przewodnictwo elektryczności przez wodny roztwór przewodzi nie przewodzi

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 1997.

6.1. (1 pkt)

Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

1. Substancja I jest związkiem jonowym, a substancja II – związkiem kowalencyjnym. P F
2. Substancja I jest – w temperaturze 20°C – lepiej rozpuszczalna w wodzie niż substancja II. P F
3. Obie substancje ulegają dysocjacji jonowej pod wpływem wody. P F

6.2. (2 pkt)

Oblicz stężenie procentowe (w procentach masowych) nasyconego wodnego roztworu substancji I w temperaturze 20°C.

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 7. (1 pkt)

Prawo stałości składu 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).
Rozwiązanie: 
Pokaż

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.
Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 9. (2 pkt)

Sole Napisz równanie reakcji Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Wykonano eksperyment, którego przebieg zilustrowano na rysunku.

9.1. (1 pkt)

Napisz, co w czasie doświadczenia zaobserwowano w kolbie ze stałym węglanem wapnia, do której wkraplano kwas solny, a co – w kolbie zawierającej wodę wapienną.

Kolba ze stałym węglanem wapnia:

Kolba z wodą wapienną:

9.2. (1 pkt)

Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji zachodzącej po dodaniu kwasu solnego do stałego węglanu wapnia.

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 10. (1 pkt)

pH, dysocjacja Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

W oddzielnych probówkach przygotowano wodne roztwory substancji o następujących wzorach:

CH3NH2
CH3OH
CH3COOH
HNO3
KOH

Wypełnij poniższą tabelę – wpisz wzory wszystkich substancji wybranych spośród wymienionych powyżej i spełniających określone w tabeli warunki.

Warunek Wzory substancji
Wodny roztwór nie przewodzi prądu elektrycznego.
Wodny roztwór ma pH = 7.
Wodny roztwór ma pH > 7.
Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 11. (2 pkt)

Sole Podaj/wymień

Poniżej wymieniono pięć metod otrzymywania soli:

  1. reakcja metalu z niemetalem
  2. reakcja metalu z kwasem
  3. reakcja tlenku metalu z kwasem
  4. reakcja tlenku metalu z tlenkiem kwasowym
  5. reakcja wodorotlenku z kwasem

Spośród wymienionych metod wybierz te, za pomocą których można otrzymać sole magnezu o wzorach MgCl2 i Mg3(PO4)2. W tabeli wpisz numery, którymi oznaczono te metody.

Wzór soli Numery metod
MgCl2
Mg3(PO4)2
Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 12. (3 pkt)

Sole Napisz równanie reakcji Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Sole niektórych kwasów można otrzymać z soli innych kwasów.

12.1. (1 pkt)

Zaprojektuj doświadczenie (przeprowadzone pod wyciągiem) polegające na otrzymaniu wodnego roztworu siarczanu(VI) sodu w wyniku działania roztworem odpowiedniego kwasu na roztwór siarczku sodu. Uzupełnij schemat doświadczenia – podkreśl wzór wybranego kwasu.

12.2. (1 pkt)

Napisz, jakie obserwacje potwierdzą, że po zmieszaniu roztworów zaszła reakcja chemiczna.

12.3. (1 pkt)

Napisz w formie jonowej równanie reakcji, która zaszła podczas doświadczenia.

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 14. (2 pkt)

Stężenia roztworów Oblicz

Oblicz, ile cm3 wodnego roztworu NaOH o stężeniu cp = 5,0% (w procentach masowych) i gęstości równej 1,1 g·cm–3 należy odmierzyć, aby w odmierzonej objętości roztworu znajdowało się 0,5 mola NaOH.

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 15. (1 pkt)

Metale Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Poniżej opisano właściwości dwóch metali.

Metal I: srebrzystobiały, kowalny, ciągliwy, daje się łatwo walcować. Metal lekki, bardzo dobry przewodnik elektryczności. Na powietrzu szybko matowieje. Z powodu pasywacji odporny na działanie czynników atmosferycznych i stężonego kwasu azotowego(V). Po usunięciu warstwy ochronnej reaguje energicznie z tlenem i wodą, wypierając z niej wodór. Roztwarza się w roztworach mocnych kwasów i zasad.

Metal II: srebrzystobiały, ciągliwy, daje się walcować. Metal lekki, dobry przewodnik elektryczności. Na powietrzu szybko matowieje. Po ogrzaniu do temperatury powyżej 700°C zapala się oślepiająco białym płomieniem. W podwyższonej temperaturze reaguje z wodą, wypierając z niej wodór. Roztwarza się w roztworach kwasów, odporny na działanie alkaliów.

Na podstawie: J. Ciba, J., Trojanowska, M. Zołotajkin, Mała encyklopedia pierwiastków, Warszawa 1996 oraz A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

Wybierz i podkreśl w każdym nawiasie poprawne uzupełnienie poniższego zdania.

Metalem I może być (glin / magnez / sód), a metalem II – (glin / magnez / sód).

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 16. (4 pkt)

Stopnie utlenienia Bilans elektronowy Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Siarczek baru można otrzymać przez ogrzewanie siarczanu(VI) baru z węglem w podwyższonej temperaturze. Ta reakcja zachodzi zgodnie ze schematem:

BaSO4 + C
ogrzewanie
BaS + CO

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

16.1. (1 pkt)

Uzupełnij schemat – wpisz stopnie utlenienia siarki i węgla.

16.2. (1 pkt)

W odpowiednie pola wpisz liczbę elektronów pobranych (poprzedzoną znakiem „+”) oraz liczbę elektronów oddanych (poprzedzoną znakiem „−”).

16.3. (1 pkt)

Uzupełnij współczynniki stechiometryczne w schemacie reakcji.

BaSO4 + C
ogrzewanie
BaS + CO

16.4. (1 pkt)

Wybierz i podkreśl w każdym nawiasie poprawne uzupełnienie poniższych zdań.

W opisanej reakcji węgiel jest (reduktorem / utleniaczem), gdyż ulega (redukcji / utlenieniu). Stopień utlenienia tlenu (się zmniejsza / się zwiększa / nie ulega zmianie).

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 19. (4 pkt)

Węglowodory alifatyczne Elementy ochrony środowiska Narysuj/zapisz wzór Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

Poli(chlorek winylu), PVC, jest tworzywem sztucznym otrzymywanym w wyniku polimeryzacji chlorku winylu, który powstaje w reakcji addycji chlorowodoru do pewnego węglowodoru. Ten proces zilustrowano poniższym schematem.

węglowodór
chlorek winylu

19.1. (2 pkt)

Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) węglowodoru, z którego otrzymuje się chlorek winylu, oraz wzór półstrukturalny (grupowy) chlorku winylu.

Węglowodór Chlorek winylu
                                 
 
                                 
 

19.2. (2 pkt)

Napisz nazwę systematyczną chlorku winylu.

19.3. (2 pkt)

Obecnie obserwuje się spadek zastosowania poli(chlorku winylu) z powodu zagrożenia, jakie tworzywo to stanowi dla środowiska naturalnego. W ograniczonym stopniu nadaje się do przeróbki wtórnej, a podczas spalania odpadów z PVC wydzielają się toksyczne substancje.

Wybierz i podkreśl w każdym nawiasie poprawne uzupełnienie poniższego zdania.

Zagrożenie dla środowiska naturalnego, jakie stanowi stosowanie PVC, spowodowane jest przede wszystkim obecnością w jego cząsteczkach atomów (chloru / węgla / wodoru).

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 20. (3 pkt)

Węglowodory alifatyczne Napisz równanie reakcji

Poniżej przedstawiono schemat ciągu reakcji zachodzących z udziałem etanu i jego pochodnych:

C2H6
C2H5Cl
związek II
CH3CHO

Napisz równania reakcji 1.–3. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.

Równanie reakcji 1.:

Równanie reakcji 2.:

Równanie reakcji 3.:

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 21. (2 pkt)

Podstawy chemii organicznej Podaj/wymień

Poniżej przedstawiono wzory sześciu pochodnych węglowodorów:

I
CH3–CH(CH3)–CH2–OH
II
CH3–CH2–COOH
III
CH3–CH2–CH2–NH2
IV
CH3–CH2–CO–CH3
V
CH3–CH2–CH2–CHO
VI
CH3–CH2–CH2–CH2–OH

Uzupełnij zdania. Wpisz numery, którymi oznaczono wzory odpowiednich związków.

  1. Związek I jest izomerem związku ........., a związek IV jest izomerem związku ........... .
  2. Kwasem karboksylowym jest związek ............... .
  3. Właściwości zasadowe ma związek ............... .
  4. Estry powstają w reakcji związku II ze związkami ............... i ............... .
Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 22. (1 pkt)

Kwasy karboksylowe Napisz równanie reakcji

Kwas etanowy (octowy) powstaje w procesie fermentacji octowej etanolu. Produktami reakcji etanolu z tlenem z powietrza – zachodzącej pod wpływem enzymów wytwarzanych przez bakterie octowe – są kwas etanowy i woda.

Napisz równanie fermentacji octowej etanolu. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 23. (1 pkt)

Kwasy karboksylowe Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Budowę cząsteczki pewnego związku przedstawia poniższy wzór:

Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

1. Cząsteczka związku, którego wzór przedstawiono powyżej, zawiera 17 atomów węgla. P F
2. Ten związek jest związkiem nienasyconym. P F
3. Ten związek w reakcji z glicerolem tworzy glicerydy, a w reakcji z wodnym roztworem wodorotlenku sodu tworzy sole. P F
Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 25. (1 pkt)

Właściwości roztworów i mieszanin Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Stearyna jest zwyczajową nazwą tristearynianu gliceryny. W temperaturze 25°C stearyna jest nierozpuszczalnym w wodzie ciałem stałym.
Zmieszano 10 g rozdrobnionej stearyny z 250 cm3 zimnej wody.

Wybierz i podkreśl w każdym nawiasie poprawne uzupełnienie poniższych zdań.

  1. Mieszanina rozdrobnionej stearyny i zimnej wody jest (roztworem właściwym / zawiesiną).
  2. Składniki opisanej mieszaniny można rozdzielić metodą (krystalizacji / sączenia).
  3. Zestaw laboratoryjny, który należy zastosować w tej metodzie, powinien zawierać (lejek z sączkiem / palnik / chłodnicę).
Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 26. (3 pkt)

Cukry proste Disacharydy Zaprojektuj doświadczenie Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

W probówce I umieszczono wodny roztwór glukozy, a probówce II – wodny roztwór sacharozy. Sacharoza, w odróżnieniu od glukozy, nie jest cukrem redukującym.

Zaprojektuj doświadczenie, dzięki któremu można potwierdzić obecność glukozy w roztworze umieszczonym w probówce I i obecność sacharozy w roztworze umieszczonym w probówce II.

26.1. (1 pkt)

Uzupełnij schemat doświadczenia. Podkreśl nazwę użytego odczynnika wybranego spośród podanych.

26.2. (1 pkt)

Spośród wymienionych poniżej warunków określających środowisko i temperaturę mieszaniny reakcyjnej wybierz te, w których należy przeprowadzić reakcję z wybranym odczynnikiem, i podkreśl nazwy tych warunków.

środowisko kwasowe
środowisko zasadowe
ogrzewanie
chłodzenie

26.3. (1 pkt)

Napisz, jakie możliwe do zaobserwowania zmiany zawartości probówki I lub probówki II będą potwierdzeniem obecności glukozy w roztworze znajdującym się w probówce I i obecności sacharozy w roztworze wprowadzonym do probówki II.

Rozwiązanie: 
Pokaż

Zadanie 28. (1 pkt)

Podstawy chemii organicznej Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Analiza składu pewnego wielkocząsteczkowego związku organicznego naturalnego pochodzenia wykazała, że zawiera on węgiel, wodór, azot, tlen i siarkę. Stwierdzono, że próbka tego związku pod wpływem stężonego wodnego roztworu kwasu azotowego(V) barwi się na żółto. Kolejną próbkę tego związku wprowadzono do probówki z wodą, a następnie wlano tam wodny roztwór wodorotlenku sodu i wodny roztwór siarczanu(VI) miedzi(II). Po wymieszaniu zawartości probówki zaobserwowano powstanie roztworu o barwie fioletowej.

Spośród grup związków organicznych, których nazwy wymieniono poniżej, wybierz grupę, do której należy opisany związek, i podkreśl jej nazwę.

aminokwasy
białka
polisacharydy
tłuszcze
Rozwiązanie: 
Pokaż