Zadania maturalne z chemii

411

Biomedica 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 15. (1 pkt)

Miareczkowanie Oblicz

Podczas miareczkowania szczawianu sodu Na₂C₂O₄ roztworem KMnO₄ zachodzą następujące reakcje redoks:

MnO₄₋ + 5e⁻ + 8H⁺ ⇄ Mn²⁺ + 4H₂O
C₂O²⁻₄ ⇄ 2CO₂ + 2e⁻

Wykorzystując powyższe reakcje, oblicz stężenie molowe roztworu nadmanganianu potasu wiedząc, że na zmiareczkowanie odważki 0,24 g szczawianu sodu zużyto 38 cm³ roztworu KMnO₄. Wynik zaokrąglij do trzech miejsc po przecinku.

To zadanie pochodzi ze zbioru matura 2022 wydawnictwa

Kup pełny zbiór zadań

412

Matura Czerwiec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 15. (1 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Przeprowadzono doświadczenie, podczas którego do kolby zawierającej 100 cm³ wodnego roztworu jednoprotonowego kwasu HA dodawano porcjami wodny roztwór wodorotlenku sodu o stężeniu 0,1 mol · dm⁻³ i mierzono pH mieszaniny reakcyjnej. Podczas doświadczenia zachodziła reakcja opisana schematem:

HA + NaOH → NaA + H₂O

Doświadczenie prowadzono w temperaturze 25°C. Jego przebieg zilustrowano poniższym wykresem, zwanym krzywą miareczkowania.

Po dodaniu takiej objętości roztworu wodorotlenku sodu, w jakiej znajdowała się liczba moli NaOH równa liczbie moli kwasu HA w roztworze wziętym do analizy, w układzie został osiągnięty punkt równoważnikowy (PR). W opisanym doświadczeniu pH w punkcie równoważnikowym było równe 8,6.

Po wykonaniu doświadczenia sformułowano następujący wniosek:
Na podstawie otrzymanych wyników można jednoznacznie stwierdzić, że kwas HA nie jest mocnym elektrolitem.

Rozstrzygnij, czy powyższy wniosek jest prawdziwy. Uzasadnij swoją odpowiedź – napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji ilustrujące równowagę, która ustaliła się w punkcie równoważnikowym. Użyj ogólnego wzoru kwasu HA.

Rozstrzygnięcie:

Równanie reakcji ilustrujące stan równowagi:

413

Matura Marzec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 16. (5 pkt)

Metale Zaprojektuj doświadczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Masz do dyspozycji: srebrzystoszarą płytkę ze srebra i czerwonoróżową płytkę miedzianą oraz wodne roztwory azotanu(V) srebra(I) i azotanu(V) miedzi(II).

16.1. (0–2)

Zaprojektuj doświadczenie, podczas którego można zaobserwować zmiany świadczące o przebiegu reakcji chemicznej. Uzupełnij schemat doświadczenia – wybierz i podkreśl po jednym odczynniku w zestawach I i II oraz opisz zmiany zaobserwowane podczas przeprowadzonego doświadczenia.

Zmiana wyglądu płytki	Zmiana wyglądu roztworu

16.2. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

Przebieg doświadczenia potwierdził, że miedź jest (silniejszym / słabszym) reduktorem niż srebro oraz że silniejsze właściwości utleniające mają kationy (Cu²⁺ / Ag⁺). Potencjał E° półogniwa Cu|Cu²⁺ jest (niższy / wyższy) od potencjału półogniwa Ag|Ag⁺.

16.3. (0–2)

Rozstrzygnij, czy podczas przeprowadzonego doświadczenia sumaryczne stężenie molowe kationów oraz sumaryczne stężenie molowe anionów się zmieniły (wzrosły albo zmalały), czy też nie uległy zmianie. Uzupełnij poniższe zdania i uzasadnij odpowiedź.

Stężenie molowe kationów w roztworze (wzrosło / zmalało / nie uległo zmianie).

Uzasadnienie:

Stężenie molowe anionów w roztworze (wzrosło / zmalało / nie uległo zmianie).

Uzasadnienie:

414

Matura Maj 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 16. (2 pkt)

Kwasy Napisz równanie reakcji

Kwas arsenowy(V) H₃AsO₄ jest kwasem trójprotonowym o mocy zbliżonej do kwasu ortofosforowego(V). Równowagom, które ustalają się w roztworze wodnym tego kwasu, odpowiadają stałe opisane poniższymi wyrażeniami (podanymi w przypadkowej kolejności), w których została pominięta woda będąca środowiskiem reakcji.

A [HAsO^2–₄] ∙ [H₃O⁺][H₂AsO^–₄]

B [H₂AsO^–₄] ∙ [H₃O⁺][H₃AsO₄]

C [AsO^3–₄] ∙ [H₃O⁺][HAsO^2–₄]

Uszereguj stałe równowagi (wpisz litery A, B oraz C) zgodnie z ich rosnącą wartością. Napisz równanie przemiany, której odpowiada stała równowagi opisana wyrażeniem A. Spośród jonów powstających podczas protolizy (dysocjacji) kwasu arsenowego(V) wybierz i napisz wzór tego, który może pełnić wyłącznie funkcję kwasu Brønsteda.

najmniejsza wartość

największa wartość

Równanie reakcji:

Jon, który może pełnić wyłącznie funkcję kwasu Brønsteda:

415

Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 16. (2 pkt)

Stężenia roztworów Oblicz

Jod bardzo słabo rozpuszcza się w wodzie i jego nasycony roztwór, nazywany wodą jodową, w temperaturze 25°C ma stężenie ok. 1,3·10^‒3 mol·dm^‒3. Dużo lepiej jod rozpuszcza się (roztwarza) w roztworze zawierającym jony jodkowe, gdyż przebiega tam reakcja opisana równaniem:

I₂ + I^‒ ⇄ I^–₃

Stężeniowa stała tej równowagi w temperaturze 25°C jest równa 700.
W niektórych schorzeniach tarczycy stosuje się tzw. płyn Lugola, który można przyrządzić, jeśli wymiesza się 1 g jodu i 2 g jodku potasu z 97 g wody.

Oblicz masę jodu rozpuszczonego w 100 g nasyconego wodnego roztworu w temperaturze 25°C. Oblicz, ile razy masa jodu, który rozpuszczono, aby przygotować 100 g płynu Lugola, jest większa niż masa jodu w 100 g wody jodowej. Przyjmij, że gęstość wody jodowej jest równa 1,0 g·cm^–3.

416

Biomedica 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 16. (3 pkt)

Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Bilans elektronowy Węglowodory - ogólne Napisz równanie reakcji Podaj/wymień

Wywoływacz fotograficzny często zawiera związek zwany hydrochinonem (nazwa systematyczna: benzeno-1,4-diol). Redukuje on jony srebra powstałe na błonie fotograficznej podczas jej naświetlania do metalicznego srebra, sam utleniając się do chinonu, czyli cykloheksa-2,5-dieno-1,4-dionu. Powstaje wtedy obraz negatywowy, który należy jeszcze utrwalić, wypłukując z błony fotograficznej pozostały AgBr za pomocą utrwalacza.

16.1. (0-1)

Napisz w postaci jonowej skróconej, używając wzorów półstrukturalnych związków organicznych, równanie reakcji zachodzącej podczas wywoływania obrazu negatywowego na błonie fotograficznej za pomocą roztworu hydrochinonu. Współczynniki dobierz za pomocą bilansu jonowo-elektronowego.

Równanie reakcji:

Równanie reakcji utleniania:

Równanie reakcji redukcji:

16.2. (0-1)

Określ, który związek pełni w tej reakcji rolę utleniacza, a który reduktora.

Utleniacz:
Reduktor:

16.3. (0-1)

Czy hydrochinon i chinon są związkami aromatycznymi?

To zadanie pochodzi ze zbioru matura 2022 wydawnictwa

Kup pełny zbiór zadań

417

Matura Czerwiec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 16. (3 pkt)

Miareczkowanie Podaj/wymień Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

HA + NaOH → NaA + H₂O

Doświadczenie prowadzono w temperaturze 25°C. Jego przebieg zilustrowano poniższym wykresem, zwanym krzywą miareczkowania.

Krzywa miareczkowania może służyć do wyznaczenia wartości stałej dysocjacji kwasu (K_a), a przez to pozwala zidentyfikować kwas poddawany miareczkowaniu. Jedna z metod polega na wyznaczeniu tak zwanego punktu połowicznego zmiareczkowania (PP), w którym stężenie HA jest równe stężeniu A⁻.

Stała równowagi dysocjacji kwasu HA opisana jest wyrażeniem:

K_a = [H₃O⁺] ∙ [A⁻][HA], czyli [H₃O⁺] = K_a ∙ [HA][A⁻]

Stężenie HA jest równe stężeniu A⁻ po dodaniu połowy objętości roztworu NaOH potrzebnej do osiągnięcia punktu równoważnikowego (PR). Wtedy:

[H₃O⁺] = K_a, czyli
pH = –log [H₃O⁺] = –logK_a = pK_a

Tak więc w punkcie połowicznego zmiareczkowania pH jest równe –logK_a.

16.1. (0–2)

Odczytaj z wykresu krzywej miareczkowania i napisz wartość pH w punkcie połowicznego zmiareczkowania (PP). Który z wymienionych poniżej kwasów mógł być użyty w opisanym doświadczeniu? Wybierz i zaznacz jego wzór.

Wartość pH w punkcie połowicznego zmiareczkowania:
Wzór kwasu:

HClO

CH₃COOH

HClO₂

16.2. (0–1)

Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	Stężenie miareczkowanego kwasu wynosiło 0,2 mol · dm⁻³.	P	F
2.	W punkcie połowicznego zmiareczkowania (PP) stężenie anionów wodorotlenkowych jest niższe niż stężenie kationów sodu.	P	F
3.	W punkcie równoważnikowym (PR) w roztworze nie ma niezdysocjowanych cząsteczek kwasu HA.	P	F

418

Matura Marzec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 17. (2 pkt)

Tlenki Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Narysuj/zapisz wzór

Tlenek manganu(IV) w reakcjach utleniania-redukcji może pełnić funkcję reduktora lub utleniacza.

W reakcjach tlenku manganu(IV) z kwasami powstają sole manganu(II).

Podaj wzory wszystkich produktów reakcji tlenku manganu(IV):

z kwasem solnym

z kwasem siarkowym(VI).

419

Matura Maj 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 17. (2 pkt)

Sole Identyfikacja związków nieorganicznych Napisz równanie reakcji Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

W dwóch probówkach znajdowały się wodne roztwory soli X i Z, otrzymane przez rozpuszczenie stałych soli, z których jedną był siarczek potasu, a drugą – bromek potasu. Przeprowadzono doświadczenie zgodnie z poniższym schematem. W doświadczeniu użyto świeżo otrzymanej wody chlorowej.

Po dodaniu wody chlorowej do probówek zauważono, że w probówce I roztwór zmienił barwę, ale pozostał klarowny, natomiast w probówce II pojawiło się zmętnienie.

17.1. (0–1)

Zidentyfikuj sole X i Z i wpisz ich wzory do tabeli.

Wzór soli X	Wzór soli Z

17.2. (0–1)

Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji pomiędzy chlorem a bromkiem potasu oraz pomiędzy chlorem a siarczkiem potasu.

420

Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 17. (2 pkt)

Stan równowagi Oblicz