Zadania maturalne z chemii

Znalezionych zadań - 424

Strony

41

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 15. (1 pkt)

Sole Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Badano reakcje pewnej próbki metalicznego chromu z kwasem solnym w różnych warunkach. Przebieg doświadczenia zilustrowano na schemacie:

W probówce 1. użyto odtlenionego kwasu solnego, czyli takiego, w którym praktycznie nie ma rozpuszczonego tlenu. Dodatkowo na powierzchni roztworu umieszczono warstwę oleju. W takich warunkach chrom reaguje zgodnie z równaniem:

Cr + 2H+→ Cr2++ H2

Na zdjęciach pokazano roztwory otrzymane w probówkach 1. i 2.

Do probówki zawierającej wodny roztwór chlorku chromu(III) dodano w nadmiarze wodny roztwór wodorotlenku sodu i otrzymano klarowny roztwór. Następnie do tego roztworu wprowadzono wodny roztwór nadtlenku wodoru.

Na którym zdjęciu przedstawiono wygląd zawartości probówki po zakończeniu opisanego doświadczenia? Zaznacz literę A, B, C albo D.

42

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 15. (2 pkt)

Energetyka reakcji Oblicz

Gaz LPG, stosowany do napędu samochodów, jest mieszaniną propanu i butanu. W zbiorniku z LPG panuje ciśnienie 𝑝, w którym ta mieszanina jest cieczą. W zależności od pory roku stosuje się dwa rodzaje LPG: zimowy i letni. Skład przykładowych ciekłych mieszanin LPG (w przeliczeniu na stosunek molowy) i odpowiadające im gęstości zestawiono w tabeli.

Rodzaj mieszaniny
zimowy LPG letni LPG
𝑛propanu ∶ 𝑛butanu 70 : 30 30 : 70
Gęstość, g ∙ cm−3
(T = 273 K)
0,54 0,56
Na podstawie: https://www.e-petrol.pl

Standardowe entalpie spalania propanu i butanu podano poniżej.

  • Δ𝐻opropan (g) = – 2219 kJ · mol–1
  • Δ𝐻obutan (g) = – 2878 kJ · mol–1

Wykonano doświadczenie. Próbkę 1,0 dm3 letniego LPG przeprowadzono w stan gazowy i spalono.

Oblicz energię, która wydzieli się do otoczenia w wyniku całkowitego spalenia 1,0 dm3 letniego LPG. Wynik podaj w kilodżulach. Przyjmij, że wartości entalpii spalania węglowodorów są takie same jak w warunkach standardowych. Załóż, że powyższe wartości nie ulegają zmianie wraz ze zmianą temperatury oraz że energia jest wymieniana z otoczeniem wyłącznie na sposób ciepła.

43

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 16. (3 pkt)

Stechiometria - ogólne Oblicz

Mosiądze to stopy miedzi i cynku, w których zawartość cynku stanowi do 40% masy stopu. Brąz cynowy to stop miedzi i cyny, w którym masa cyny nie przekracza 20%.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

W celu identyfikacji pewnego stopu miedzi poddano analizie jego próbkę o masie 3,712 g, którą roztworzono w kwasie azotowym(V). Otrzymany roztwór przeniesiono do kolby miarowej, uzupełniono wodą do 500 cm3 i wymieszano.

Z tak otrzymanego roztworu pobrano pipetą 25,0 cm3, wprowadzono do kolby i dodano nadmiar wodnego roztworu jodku potasu. Zaszła reakcja chemiczna zilustrowana równaniem:

2Cu2+ + 4l → 2CuI + I2

Ilość wydzielonego jodu oznaczono metodą miareczkowania roztworem tiosiarczanu(VI) sodu (Na2S2O3). Przebiegła reakcja opisana równaniem:

I2 + 2S2O2–3 →2l + S4O2–6

Zużyto 17,80 cm3 wodnego roztworu tiosiarczanu(VI) sodu o stężeniu 0,1175 mol ∙ dm–3.

Oblicz, jaki procent masy badanego stopu stanowi miedź. Rozstrzygnij, czy ten stop jest brązem czy mosiądzem.

Rozstrzygnięcie:

44

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 16. (1 pkt)

Energetyka reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Gaz LPG, stosowany do napędu samochodów, jest mieszaniną propanu i butanu. W zbiorniku z LPG panuje ciśnienie 𝑝, w którym ta mieszanina jest cieczą. W zależności od pory roku stosuje się dwa rodzaje LPG: zimowy i letni. Skład przykładowych ciekłych mieszanin LPG (w przeliczeniu na stosunek molowy) i odpowiadające im gęstości zestawiono w tabeli.

Rodzaj mieszaniny
zimowy LPG letni LPG
𝑛propanu ∶ 𝑛butanu 70 : 30 30 : 70
Gęstość, g ∙ cm−3
(T = 273 K)
0,54 0,56
Na podstawie: https://www.e-petrol.pl

Standardowe entalpie spalania propanu i butanu podano poniżej.

  • Δ𝐻opropan (g) = – 2219 kJ · mol–1
  • Δ𝐻obutan (g) = – 2878 kJ · mol–1

Uzupełnij zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

Ilość energii wydzielana podczas całkowitego spalania 1,0 dm3 zimowego LPG jest (mniejsza niż / taka sama jak / większa niż) ilość energii wydzielana podczas całkowitego spalania tej samej objętości letniego LPG.
Ilość CO2 emitowanego do atmosfery podczas spalania 1,0 dm3 LPG jest większa w przypadku (letniego / zimowego) LPG.

45

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 17. (2 pkt)

Budowa i działanie ogniw SEM Napisz równanie reakcji Oblicz

W akumulatorze kadmowo-niklowym elektrodą dodatnią jest tlenek wodorotlenek niklu(III) o wzorze NiO(OH), elektrodą ujemną jest metaliczny kadm, a elektrolitem – roztwór KOH. Produktami rozładowania tego akumulatora są wodorotlenki niklu(II) i kadmu(II). W tabeli przedstawiono potencjały standardowe wybranych reakcji redukcji z udziałem kadmu i niklu oraz ich związków.

Równanie reakcji redukcji Potencjał standardowy 𝐸°,V
Cd2+ + 2e ⇄ Cd ‒ 0,40
Cd(OH)2 + 2e ⇄ Cd + 2OH ‒ 0,81
Ni2+ + 2e ⇄ Ni ‒ 0,26
NiO(OH) + H2O + e ⇄ Ni(OH)2 + OH + 0,52
Ni(OH)2 + 2e ⇄ Ni + 2OH – 0,72
Na podstawie: Handbook of Chemistry and Physics 97th, CRC Press 2017.

17.1. (0–1)

Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji zachodzącej podczas pracy – rozładowywania – akumulatora kadmowo-niklowego.

17.2. (0–1)

Wybierz z tabeli odpowiednie wartości potencjałów standardowych i oblicz siłę elektromotoryczną SEM tego akumulatora.

46

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 17. (3 pkt)

Podstawy chemii organicznej Węglowodory alifatyczne Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Reakcja addycji halogenowodorów do niesymetrycznych alkenów zwykle przebiega zgodnie z regułą Markownikowa. Również przyłączenie cząsteczki wody do podwójnego wiązania, które zachodzi w środowisku kwasowym, prowadzi do powstania alkoholu o możliwie najwyższej rzędowości. Odstępstwa od tej reguły obserwuje się w reakcjach addycji wody przebiegających z udziałem wodorku boru (BH3) i nadtlenku wodoru (H2O2) w obecności jonów wodorotlenkowych (OH). Takie postępowanie pozwala uzyskać alkohol, który jest produktem reakcji przebiegającej niezgodnie z regułą Markownikowa.

Na podstawie: J. McMurry, Chemia organiczna, Warszawa 2018.

17.1. (0–2)

Uzupełnij poniższe schematy. Napisz w każdym z nich:

  • wzór półstrukturalny (grupowy) alkenu – organicznego substratu przemiany
  • niezbędne warunki prowadzenia procesu.

17.2. (0–1)

Kamfen jest składnikiem wielu olejków eterycznych.

Uzupełnij wzory produktów przemian opisanych poniższymi schematami:

  • addycji HBr przebiegającej zgodnie z regułą Markownikowa
  • addycji H2O przebiegającej niezgodnie z regułą Markownikowa.
47

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 18. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Etan i propan w odpowiednich warunkach spalają się w tlenie zgodnie z równaniami reakcji:

2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O

C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

Oblicz, w jakim stosunku molowym zmieszano etan i propan, jeśli do całkowitego spalenia 8 dm3 tej mieszaniny zużyto 31 dm3 tlenu. Objętości mieszaniny węglowodorów i tlenu odnoszą się do identycznych warunków ciśnienia i temperatury.

48

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 18. (1 pkt)

Węglowodory aromatyczne Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Poniżej przedstawiono wzór 1,4-dimetylobenzenu, czyli p-ksylenu.

Ten związek reaguje z bromem zarówno pod wpływem światła, jak i w obecności żelaza.

Na podstawie: J. McMurry, Chemia organiczna, Warszawa 2018.

Uzupełnij tabelę. Napisz nazwę typu reakcji p-ksylenu z bromem pod wpływem światła i w obecności żelaza (addycja, eliminacja albo substytucja) oraz nazwę mechanizmu (elektrofilowy, nukleofilowy albo rodnikowy), według którego przebiega każda z tych reakcji.

Reakcja p-ksylenu z bromem
pod wpływem światła w obecności Fe
Typ reakcji
Mechanizm reakcji
49

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 19. (3 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Podstawy chemii organicznej Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Narysuj/zapisz wzór Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Dehydratacja alkoholi prowadzona w podwyższonej temperaturze i w obecności stężonego kwasu siarkowego(VI) pozwala otrzymać alkeny. Ta reakcja przebiega w trzech etapach. W pierwszym etapie cząsteczka alkoholu ulega protonowaniu. Następnie zachodzą powolna dysocjacja protonowanej formy alkoholu z utworzeniem karbokationu (etap drugi) oraz szybkie odszczepienie protonu od sąsiedniego atomu węgla – o wyższej rzędowości – z utworzeniem alkenu (etap trzeci). Opisany proces przedstawiono na schemacie:

Wiązanie podwójne w cząsteczce alkenu – głównego produktu dehydratacji – często znajduje się w innym miejscu, niż wynikałoby to z położenia grupy –OH w substracie. Dzieje się tak dlatego, że powstający karbokation ulega przegrupowaniu. Dochodzi wtedy do przeniesienia atomu wodoru lub grupy alkilowej od sąsiedniego atomu węgla, czemu towarzyszy przemieszczenie się ładunku dodatniego. Przegrupowanie zachodzi zawsze wtedy, gdy może powstać trwalszy karbokation, czyli taki, w którym ładunek dodatni znajduje się na atomie węgla o możliwie najwyższej rzędowości.

Na podstawie: R.T. Morrison, R.N. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 2012.

19.1. (0–1)

Pierwszy etap dehydratacji alkoholu w obecności stężonego kwasu siarkowego(VI) można opisać równaniem:

ROH + H2SO4 ⇄ R(OH2)+ + HSO4

Uzupełnij zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

Jon HSO4 jest (mocniejszą / słabszą) zasadą Brønsteda niż cząsteczka ROH. Cząsteczka H2SO4 jest (mocniejszym / słabszym) kwasem Brønsteda niż jon R(OH2)+.

19.2. (0–1)

Napisz wzór strukturalny karbokationu, który powstaje w drugim etapie dehydratacji propan-2-olu. We wzorze zaznacz ładunek dodatni przy odpowiednim atomie.

19.3. (0–1)

Przeprowadzono reakcję dehydratacji butan-1-olu.

Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) produktu głównego dehydratacji butan-1-olu oraz jego nazwę systematyczną. Uwzględnij możliwość przegrupowania karbokationu.

Wzór produktu głównego dehydratacji butan-1-olu Nazwa systematyczna
50

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 19. (1 pkt)

Węglowodory aromatyczne Napisz równanie reakcji

Poniżej przedstawiono wzór 1,4-dimetylobenzenu, czyli p-ksylenu.

Ten związek reaguje z bromem zarówno pod wpływem światła, jak i w obecności żelaza.

Na podstawie: J. McMurry, Chemia organiczna, Warszawa 2018.

Napisz równanie reakcji monobromowania p-ksylenu pod wpływem światła. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.

 
 

Strony