Zadania maturalne z chemii

221

Matura Maj 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 8. (4 pkt)

Wodorotlenki Metale Identyfikacja związków organicznych Napisz równanie reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Poniższy schemat przedstawia przemiany, jakim ulegają miedź i jej związki.

Cu (s) ^A_1. CuCl₂ (aq) ^B_2. Cu(OH)₂ (s) ^{NH₃ (aq)}_3. [Cu(NH₃)₄](OH)₂ (aq)

8.1. (0–1)

Rozstrzygnij, czy substancją A może być kwas solny o stężeniu 10 % masowych. Uzasadnij swoją odpowiedź. W uzasadnieniu odwołaj się do właściwości miedzi i kwasu solnego.

Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:

8.2. (0–2)

Napisz wzór sumaryczny substancji B, jeśli wiadomo, że po zajściu reakcji i odsączeniu osadu w roztworze obecne były kationy sodu i aniony chlorkowe. Napisz w formie jonowej równanie reakcji 3., której produktem jest m.in. jon kompleksowy o wzorze [Cu(NH₃)₄]²⁺.

Wzór substancji B:
Równanie reakcji 3.:

8.3. (0–1)

Spośród podanych poniżej wzorów wybierz wzory wszystkich substancji, w których wodnych roztworach na zimno roztwarza się wodorotlenek miedzi(II). Napisz numery wybranych wzorów.

Wybrane wzory:

222

Matura Czerwiec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 8. (2 pkt)

Miareczkowanie Oblicz

Zmieszano stałe wodorotlenki NaOH i KOH w stosunku masowym 𝑚_NaOH : 𝑚_KOH = 10 : 7. Próbkę tej mieszaniny o masie 𝑚_𝑥 rozpuszczono w wodzie i otrzymano roztwór, do którego dodano kilka kropli alkoholowego roztworu fenoloftaleiny. Następnie powoli wkraplano kwas solny o stężeniu 0,05 mol · dm^–3. Roztwór odbarwił się po dodaniu 7,5 cm³ kwasu.

Oblicz masę próbki wodorotlenków 𝒎_𝒙 użytej w tym doświadczeniu. Wynik wyraź w miligramach w zaokrągleniu do jedności.

223

Arkusz pokazowy CKE Marzec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 8. (2 pkt)

Identyfikacja związków nieorganicznych Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

W pewnej wodzie mineralnej znajdują się jony: Ca²⁺, Mg²⁺ oraz HCO^–₃. Ich zawartość przedstawiono w poniższej tabeli.

Składnik mineralny	Zawartość, mg ∙ dm^–3
Ca²⁺	457
Mg²⁺	50
HCO^–	1836

Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane na poniższym schemacie:

W wyniku przeprowadzonego doświadczenia w każdej probówce zaobserwowano zmianę świadczącą o zajściu reakcji chemicznej. W probówce II, w wyniku przeprowadzonego doświadczenia, wydzielił się biały osad.

8.1. (0–1)

Opisz zmiany, które można zaobserwować w probówkach I i III.

Probówka I:

Probówka III:

8.2. (0–1)

Rozstrzygnij, czy na podstawie przeprowadzonego doświadczenia można stwierdzić, że w badanej wodzie mineralnej są obecne też inne jony niż Mg²⁺, Ca²⁺ oraz HCO^–₃. Uzasadnij swoją odpowiedź.

Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:

224

Test diagnostyczny CKE Grudzień 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 8. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Przygotowano dwa zestawy laboratoryjne umożliwiające pomiar objętości gazu wydzielonego w reakcji metali z kwasem solnym. W kolbie jednego zestawu umieszczono próbkę mieszaniny wiórków magnezu i miedzi w stosunku molowym 8 : 3, a w kolbie drugiego zestawu – próbkę o takiej samej masie, ale złożoną z wiórków glinu i srebra. Do kolb wprowadzono nadmiar kwasu solnego i stwierdzono, że objętość wydzielonego gazu była taka sama w obu zestawach.

Oblicz zawartość glinu w % masowych w mieszaninie wiórków użytej w doświadczeniu. Przyjmij wartości mas molowych:

M_Mg = 24 g∙mol^–1, M_Cu = 64 g∙mol^–1, M_Al = 27 g∙mol^–1, M_Ag = 108 g∙mol^–1.

Zawartość glinu w % masowych:

225

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 8. (1 pkt)

Budowa i działanie ogniw Podaj/wymień

Podczas pracy (rozładowywania) akumulatora kwasowo-ołowiowego zachodzi reakcja opisana następującym równaniem:

Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + 2H₂O

Bateria jest ogniwem galwanicznym, a podczas jej rozładowywania, na jej elektrodach wykonanych z materiału biorącego udział w reakcjach elektrodowych, zachodzą procesy oznaczone cyframi I i II:

I:
II:

Pb → Pb²⁺ + 2e^–
PbO₂ + 4H⁺ + 2e^– → Pb²⁺ + 2H₂O

Źródło: K.H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007.

Uzupełnij schemat tak, aby przedstawiał schemat opisanego wyżej ogniwa galwanicznego. Luki uzupełnij wzorami substancji, które tworzą elektrody (anodę i katodę) w tym ogniwie.

(–): | H₂SO₄ | :(+)

226

Matura Maj 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 9. (2 pkt)

Metale Wpływ czynników na przebieg reakcji Napisz równanie reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

W dwóch probówkach oznaczonych numerami I i II umieszczono jednakową ilość wiórków magnezowych o tym samym stopniu rozdrobnienia. Następnie do probówek wprowadzono jednakowe objętości roztworów o tej samej temperaturze:

do probówki I – kwas solny o pH = 1
do probówki II – wodny roztwór kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 0,1 mol ∙ dm^–3.

Przebieg doświadczenia zilustrowano poniższym rysunkiem.

Podczas opisanego doświadczenia w każdej probówce wiórki magnezowe uległy całkowitemu roztworzeniu i powstały klarowne, bezbarwne roztwory, ale w jednej z probówek reakcja przebiegła szybciej.

9.1. (0–1)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zaszła podczas opisanego doświadczenia w obu probówkach. Wskaż numer probówki (I albo II), w której wiórki magnezowe roztworzyły się szybciej.

Równanie reakcji:

Wiórki magnezowe roztworzyły się szybciej w probówce numer

9.2. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdanie – wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

Stężenie molowe roztworów obu kwasów było (równe / różne), a stężenie jonów H⁺ w tych roztworach było (równe / różne), dlatego opisane doświadczenie pozwoliło określić wpływ (stężenia molowego / pH) roztworów użytych kwasów na szybkość reakcji.

227

Matura Czerwiec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 9. (1 pkt)

Tlenki Napisz równanie reakcji

Poniższy schemat ilustruje przemiany 1.–5., którym ulegają związki chromu(III).

Napisz:

w formie jonowej skróconej równanie reakcji tlenku chromu(III) z kwasem siarkowym(VI) (przemiana 1.)

wzór soli, której roztwór powstaje w reakcji tlenku chromu(III) z wodorotlenkiem potasu (przemiana 2.).

228

Arkusz pokazowy CKE Marzec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 9. (2 pkt)

Stechiometria - ogólne Oblicz

W pewnej wodzie mineralnej znajdują się jony: Ca²⁺, Mg²⁺ oraz HCO^–₃. Ich zawartość przedstawiono w poniższej tabeli.

Składnik mineralny	Zawartość, mg ∙ dm^–3
Ca²⁺	457
Mg²⁺	50
HCO^–₃	1836

Podczas gotowania 1000 cm³ tej wody mineralnej zaobserwowano powstanie białego osadu. W opisanych warunkach przebiegły reakcje opisane równaniami:

Ca²⁺ + 2HCO^–₃ → CaCO₃ + CO₂ + H₂O
Mg²⁺ + 2HCO^–₃ → MgCO₃ + CO₂ + H₂O

Oblicz, jaki procent masy wydzielonego osadu stanowi masa węglanu magnezu. Przyjmij, że obie reakcje zachodzą z wydajnością równą 100%, a powstały osad składa się wyłącznie z węglanu wapnia i węglanu magnezu.

229

Test diagnostyczny CKE Grudzień 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 9. (1 pkt)

Metale Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Badano reakcje stężonego kwasu azotowego(V) z metalami: z cynkiem, z glinem, z magnezem oraz ze srebrem. Jedno z przeprowadzonych doświadczeń pokazano na zdjęciu.

Wskaż metal, który znajduje się w probówce z kwasem pokazanej na zdjęciu, i uzasadnij swój wybór.

Symbol metalu:

Uzasadnienie:

230

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 9. (2 pkt)

Sole Szybkość reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Wodne roztwory manganianu(VII) potasu nie są zbyt stabilne, ze względu na reakcję rozkładu tej substancji z wodą, jak na poniższym schemacie:

MnO^–₄ + H₂O → MnO₂ (s) + O₂ (g) + OH^–

Reakcję rozkładu KMnO₄ przyspieszają takie czynniki jak światło, podwyższona temperatura, kwasy, tlenek manganu(IV).

9.1. (0–1)

Przyspieszenie reakcji chemicznej przez jeden z produktów reakcji nazywamy autokatalizą, a produkt pełniący rolę katalizatora − autokatalizatorem.

Poniżej przedstawiono typowy wykres obrazujący zmianę szybkości reakcji autokatalitycznej względem czasu reakcji.

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Reakcja autokatalityczna zachodzi przy (stałym / zmiennym) stężeniu katalizatora. Szybkość takiej reakcji początkowo wzrasta w miarę jej postępu i związanego z tym (wzrostu / spadku) stężenia produktu, który jest jej katalizatorem. Następnie szybkość autokatalitycznej reakcji maleje z powodu (wzrostu / spadku) stężenia substratów.