Chemia - Zadania dodatkowe matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp) Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)
Zadanie 1. (1 pkt)
Jądra niektórych ciężkich pierwiastków bombardowane neutronami ulegają rozszczepieniu, czyli rozpadowi na mniejsze części. Poniższy schemat przedstawia jedną z możliwych reakcji rozszczepienia jądra uranu 235U.
23592U + 10n → 14156Ba + 92ZE + 10a
Uzupełnij poniższą tabelę. Zapisz symbol pierwiastka E oraz liczbę neutronów (a) uwalnianych podczas reakcji rozszczepienia pojedynczego jądra uranu 235U.
| Symbol pierwiastka E | Liczba wyemitowanych neutronów (a) |
|---|---|
Zadanie 2. (3 pkt)
Dany jest zestaw metali oznaczonych następującymi symbolami:
2.1. (0-2)
Wybierz i zapisz symbol jednego z metali przedstawionych powyżej,
- którego atom ma największy promień atomowy.
- którego atom ma największą elektroujemność.
- w którego atomie w stanie podstawowym elektrony zajmują największą liczbę orbitali
- w którego atomie w stanie podstawowym nie ma niesparowanych elektronów.
2.2. (0-1)
Oceń prawdziwość zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| 1. | Wzór 1s22s22p63s03p1 przedstawia konfigurację elektronową atomu jednego z metali wymienionych powyżej w stanie wzbudzonym. | P | F |
| 2. | Oddając elektrony walencyjne, atomy wszystkich metali wymienionych powyżej tworzą proste jony o tej samej konfiguracji gazu szlachetnego. | P | F |
Zadanie 3. (1 pkt)
Poniższy wykres ilustruje zmianę energii podczas reakcji opisanej następującym równaniem:
X2 (g) + Y2 (g) ⇄ 2XY (g)
Określ, czy wydajność reakcji, w której otrzymuje się produkt XY, wzrośnie, zmniejszy się czy pozostanie taka sama, jeśli w układzie w stanie równowagi,
- następuje spadek temperatury w warunkach izobarycznych (𝒑 = 𝐜𝐨𝐧𝐬𝐭).
- następuje spadek ciśnienia w warunkach izotermicznych (𝑻 = 𝐜𝐨𝐧𝐬𝐭).
Zadanie 4. (2 pkt)
W poniższej tabeli przedstawiono wartości rozpuszczalności dwóch soli potasu w temperaturze 293 K.
| Temperatura, K | Rozpuszczalność, g na 100 g wody | |
|---|---|---|
| K2SO4 | KHSO4 | |
| 293 | 11.0 | 47.7 |
Przeprowadzono eksperyment jak na poniższym schemacie.
Zawartość zlewek ogrzewano i mieszano do momentu rozpuszczenia soli w obu zlewkach. Następnie temperaturę obniżono do 293 K.
Poniższe zdjęcie przedstawia zawartość jednej ze zlewek po zakończeniu eksperymentu.
Uzupełnij zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.
Na zdjęciu przedstawiono zawartość zlewki (I / II). Otrzymana w tej zlewce mieszanina jest
(jednorodna / niejednorodna).
W zlewce, której nie przedstawiono na zdjęciu, powstał roztwór (nasycony / nienasycony).
Zadanie 5. (2 pkt)
Przeprowadzono doświadczenie, którego celem było otrzymanie roztworu chlorku sodu o stężeniu molowym 10 razy mniejszym od stężenia roztworu wyjściowego.
W doświadczeniu użyto następujących substancji:
- wodę destylowaną
- wodny roztwór chlorku sodu o stężeniu 0,5 mol ∙ dm−3
- odpowiedni sprzęt laboratoryjny, w tym szklane przyrządy pomiarowe pokazane na poniższych zdjęciach.
Uzupełnij zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.
- Odmierzono 2,5 cm3 wodnego roztworu chlorku sodu o stężeniu 0,5 mol · dm−3 przy pomocy (pipety / biurety). Roztwór przeniesiono do (zlewki / kolby miarowej) o pojemności 250 cm3, czyli 250 ml, uzupełniono wodą destylowaną do kreski i zamknięto korkiem. Następnie zawartość wymieszano.
- Cel doświadczenia (został / nie został) osiągnięty, ponieważ stężenie roztworu otrzymanego w wyniku rozcieńczenia jest (4 razy / 10 razy / 100 razy) mniejsze od stężenia roztworu wyjściowego.
Zadanie 6. (2 pkt)
Przeprowadzono doświadczenie, w którym reakcje chemiczne zachodziły w dwóch probówkach oznaczonych I i II. W jednej z probówek miedź reagowała z kwasem azotowym(V), a w kolejnej magnez reagował z kwasem solnym. Podczas reakcji w obu probówkach powstały produkty gazowe. Zostały one opisane w poniższej tabeli.
| Probówka I | Probówka II |
|---|---|
| Bezbarwny i bezwonny gaz | Brązowy gaz o ostrym, gryzącym zapachu |
6.1. (0-1)
Zapisz symbol metalu użytego w doświadczeniu w probówce II.
6.2. (0-1)
Uzupełnij zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.
W celu wyodrębnienia z mieszaniny poreakcyjnej jonowego produktu otrzymanego w probówce I należy wykonać (dekantację / odparowanie pod wyciągiem / odwirowanie / sączenie).
Zadanie 7. (2 pkt)
W standardowych półogniwach A, B i C ustala się równowaga opisana poniższymi równaniami:
| Półogniwo A | BrO–3 + 6H++ 6e– ⇄ Br– + 3H2O |
| Półogniwo B | SO2–4 + H2O + 2e– ⇄ SO2–3 + 2OH– |
| Półogniwo C | NO–3 + 4H+ + 3e– ⇄ NO + 2H2O |
Z dwóch powyższych półogniw zbudowano ogniwo. Podczas pracy ogniwa zaszła w nim reakcja, w wyniku której wydzielił się gaz.
Napisz w formie jonowej skróconej sumaryczne równanie reakcji zachodzącej w opisanym powyżej ogniwie. Oblicz siłę elektromotoryczną (SEM) tego ogniwa w standardowych warunkach.
Sumaryczne równanie reakcji:
SEM =
Zadanie 8. (5 pkt)
Cykloheksan jest cyklicznym węglowodorem o następującej strukturze chemicznej:
Jego temperatura topnienia jest równa 7 °C, a temperatura wrzenia (przy ciśnieniu 1000 hPa) wynosi 83 °C. Węglowodór ten reaguje podobnie do alkanów.
Na skalę przemysłową cykloheksan jest wytwarzany przez uwodornienie benzenu w obecności katalizatora. W odpowiednich warunkach można go również otrzymać w reakcji dibromopochodnej alkanu z sodem. Dwa atomy halogenu obecne w tej dibromopochodnej są związane z pierwszorzędowymi atomami węgla.
8.1. (0-2)
Uzupełnij zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.
Orbitalom walencyjnym wszystkich atomów węgla w cząsteczce cykloheksanu przypisuje się hybrydyzację (sp / sp2 / sp3). Orientacja przestrzenna tych orbitali powoduje, że cząsteczka tego związku (jest / nie jest) płaska. Liczba wiązań σ w cząsteczce tego węglowodoru jest równa (6 / 12 / 18). W temperaturze 25 °C i pod ciśnieniem 1000 hPa cykloheksan jest (ciałem stałym / cieczą / gazem).
8.2. (0-1)
Zapisz nazwę systematyczną opisanej we wstępie dibromopochodnej, wykorzystywanej do otrzymywania cykloheksanu w reakcji z sodem.
8.3. (0-2)
Napisz równanie reakcji monochlorowania cykloheksanu pod wpływem światła. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych. Określ typ (addycja, eliminacja, substytucja) i mechanizm (elektrofilowy, nukleofilowy, rodnikowy) tej reakcji.
Równanie reakcji:
Typ reakcji:
Mechanizm reakcji:
Zadanie 9. (1 pkt)
Związek X otrzymuje się w reakcji pewnego alkenu z wodą w środowisku kwaśnym. Związek ten reaguje ze związkiem Z w obecności kwasu siarkowego(VI). W wyniku reakcji powstaje produkt organiczny, którego wzór cząsteczkowy podano na schemacie, a produktem ubocznym jest woda. Wiadomo, że związki X i Z mają taką samą liczbę atomów węgla w swoich cząsteczkach.
alken H2O, H+1 związek X związek Z, H+2 C4H8O2
Uzupełnij poniższą tabelę. Zapisz wzory półstrukturalne (grupowe) związków oznaczonych jako X i Z.
| Wzór związku X | Wzór związku Z |
|---|---|
Zadanie 10. (1 pkt)
Związek X otrzymuje się w reakcji pewnego alkenu z wodą w środowisku kwaśnym. Związek ten reaguje ze związkiem Z w obecności kwasu siarkowego(VI). W wyniku reakcji powstaje produkt organiczny, którego wzór cząsteczkowy podano na schemacie, a produktem ubocznym jest woda. Wiadomo, że związki X i Z mają taką samą liczbę atomów węgla w swoich cząsteczkach.
alken H2O, H+1 związek X związek Z, H+2 C4H8O2
Oceń prawdziwość zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| 1. | Związek, którego wzór cząsteczkowy podano na schemacie, jest wynikiem serii reakcji i może być hydrolizowany w środowisku kwasowym lub zasadowym. | P | F |
| 2. | Kwas 2-metylopropanowy jest jednym z izomerów związku, który powstaje w reakcji związku X ze związkiem Z. | P | F |
Zadanie 11. (4 pkt)
Poniżej przedstawiono strukturę chemiczną adrenaliny.
11.1. (0-2)
Oceń prawdziwość zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| 1. | W odpowiednich warunkach adrenalina może pełnić funkcję kwasu Brønsteda. | P | F |
| 2. | Adrenalina może reagować z wodorotlenkiem sodu w stosunku molowym: 𝑛adrenaliny : 𝑛NaOH = 1 ∶ 3. |
P | F |
| 3. | W cząsteczce adrenaliny znajduje się wiązanie amidowe (peptydowe). | P | F |
| 4. | Adrenalina reaguje z chlorkiem żelaza(III), tworząc barwny związek. | P | F |
11.2. (0-1)
Uzupełnij poniższy schemat tak, aby otrzymać równanie jonowe skrócone reakcji adrenaliny i kwasu solnego.
11.3. (0-1)
Rozstrzygnij, czy cząsteczka adrenaliny jest chiralna. Odpowiedź uzasadnij.
Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:
Zadanie 12. (1 pkt)
Przygotowano alkaliczną zawiesinę wodorotlenku miedzi(II). Wygląd zawartości probówki przedstawiono na fotografii poniżej.
Następnie przeprowadzono doświadczenie: do probówki zawierającej zawiesinę wodorotlenku miedzi(II) dodano wodny roztwór fruktozy i wymieszano zawartość probówki (etap I). Następnie probówka została podgrzana (Faza II).
Poniższe zdjęcia przedstawiają wygląd zawartości probówki po każdym z dwóch etapów eksperymentu.
Oceń prawdziwość zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| 1. | Gdyby w doświadczeniu użyto wodnego roztworu propano-1,2,3-triolu (glicerolu) zamiast wodnego roztworu fruktozy, wynik etapu I byłby taki sam, ponieważ cząsteczki obu związków mają w swojej strukturze więcej niż jedną grupę hydroksylową. | P | F |
| 2. | Gdyby w doświadczeniu zamiast wodnego roztworu fruktozy użyto wodnego roztworu propano-1,2,3-triolu (glicerolu), wynik etapu II byłby taki sam, ponieważ zarówno fruktoza, jak i glicerol mają właściwości redukujące w roztworach zasadowych. | P | F |
