Zadania maturalne z chemii

Znalezionych zadań - 105

Strony

1

Matura Czerwiec 2026, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 9. (4 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Metale Napisz równanie reakcji Oblicz

Nadtlenek sodu – Na2O2 – powstaje w wyniku spalania metalicznego sodu. Zawiera aniony nadtlenkowe O2–2 i wykazuje silne działanie utleniające. Pod wpływem tlenku węgla(IV) ulega dysproporcjonowaniu na tlen i anion tlenkowy, który z CO2 tworzy anion węglanowy. Taki proces wykorzystuje się do oczyszczania powietrza w okrętach podwodnych i w aparatach do oddychania.

Potas, rubid i cez w wyniku spalania w tlenie tworzą ponadtlenki o wzorze ogólnym MeO2. Te związki zawierają jon ponadtlenkowy O2 , uboższy o jeden elektron w porównaniu z jonem nadtlenkowym O2.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2018.

9.1. (0–2)

Napisz w formie cząsteczkowej równania reakcji:

  • spalania metalicznego sodu w tlenie – reakcja 1.
  • nadtlenku sodu z tlenkiem węgla(IV) – reakcja 2.

Reakcja 1.

Reakcja 2.

9.2. (0–2)

Ponadtlenki są bardzo silnymi utleniaczami. Reagują energicznie z wodą, w wyniku czego tworzą przejściowy anion wodoronadtlenkowy HO2:

2O2 + H2O → O2 + HO2 + OH

Ten anion rozkłada się powoli, z wydzieleniem tlenu:

2HO2 → 2OH + O2

Na podstawie: F.A. Cotton, G. Wilkinson, P.L. Gaus, Chemia nieorganiczna, Warszawa 2013.

Do 200 cm3 wody wprowadzono 355 g ponadtlenku potasu. Oblicz sumaryczną objętość tlenu (w przeliczeniu na warunki normalne) powstałego w chwili, w której wydajność pierwszej reakcji wynosiła 100 %, a wydajność drugiej reakcji – 80 %.

2

Matura Czerwiec 2026, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 10. (3 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Energetyka reakcji Szybkość reakcji Podaj/wymień Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Amoniak można otrzymać w wyniku reakcji azotu z wodorem w podwyższonej temperaturze:

N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g)   Δ𝐻 = –91,9 kJ

Przeprowadzono doświadczenie, w którym do reaktora o stałej pojemności wprowadzono pewne ilości wodoru oraz azotu i pozostawiono mieszaninę do czasu ustalenia się stanu równowagi. Reaktor był izolowany termicznie – wymiana energii na sposób ciepła między reaktorem a otoczeniem była niemożliwa. Po ustaleniu się stanu równowagi temperatura w reaktorze wynosiła 240 °C.

Po 40 minutach od ustalenia się stanu równowagi do układu wprowadzono dodatkową ilość jednego z substratów ogrzanego do temperatury 240 °C (wprowadzenie reagenta do układu początkowo nie spowodowało zmiany temperatury). W kolejnych minutach zarejestrowano zmiany stężeń wszystkich reagentów – patrz wykres. Zaobserwowano także powolną zmianę temperatury w reaktorze.

10.1. (0–1)

Zidentyfikuj reagenty A, B i C. Wpisz w odpowiednie miejsca wzory: N2, H2 , NH3.

A:
B:
C:

10.2. (0–1)

Rozstrzygnij, czy temperatura w reaktorze między 40. a 80 . minutą malała, czy – rosła. Uzasadnij odpowiedź.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

10.3. (0–1)

W 80. minucie prowadzonego doświadczenia w układzie ustalił się stan równowagi dynamicznej, co oznacza, że szybkość reakcji tworzenia amoniaku jest taka sama jak szybkość reakcji do niej odwrotnej.

Rozstrzygnij, czy zastosowanie poniższych czynników poskutkuje zwiększeniem szybkości reakcji rozkładu amoniaku, biegnącej w opisanym układzie. Zaznacz TAK, jeśli dany czynnik spowoduje zwiększenie szybkości reakcji rozkładu, albo NIE – jeśli tego nie spowoduje.

Ochłodzenie układu reakcyjnego. TAK NIE
Zwiększenie stężenia azotu. TAK NIE
Zmniejszenie objętości układu reakcyjnego. TAK NIE
3

Matura Maj 2026, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 20. (3 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Reakcja Hecka jest stosowana do łączenia cząsteczek dwóch różnych związków organicznych z utworzeniem nowego wiązania węgiel – węgiel. Jednym z substratów tej reakcji jest halogenopochodna węglowodoru aromatycznego (halogenek arylu), a drugim – związek nienasycony z podwójnym wiązaniem przy skrajnym atomie węgla. W odpowiednich warunkach reakcja przebiega zgodnie z równaniem:

W jednym z etapów produkcji leku przeciwzapalnego – naproksenu – stosuje się reakcję Hecka. W jej wyniku powstaje związek Q, którego wzór przedstawiono poniżej.

Na podstawie: B. Cornils, W.A. Herrmann, Applied Homogeneous Catalysis with Organometallic Compounds, Weinheim 2002.

Do reakcji Hecka użyto 0,1570 g bromobenzenu i 0,1081 g kwasu propenowego. W wyniku przemiany opisanej poniższym równaniem otrzymano 0,1245 g kwasu cynamonowego.

C6H5Br
bromobenzen
+
C3H4O2
kwas propenowy
C9H8O2
kwas cynamonowy
+
HBr

Oblicz wydajność opisanej przemiany. Wynik podaj w procentach. Napisz nazwę lub wzór substancji użytej w nadmiarze.

Wydajność przemiany:
W nadmiarze użyto:

4

Matura Czerwiec 2026, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 25. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Kwas benzoesowy oraz kwas szczawiowy to białe, krystaliczne ciała stałe, dobrze rozpuszczalne w etanolu. Te związki reagują z jonami OH według równań:

Odważono próbkę mieszaniny kwasów benzoesowego i szczawiowego o masie 𝑚𝑥. Tę próbkę rozpuszczono w 100 cm3 etanolu. Do zobojętnienia kwasów w tym roztworze zużyto porcję wodorotlenku sodu o masie 𝑚𝑥2.

Oblicz wyrażoną w procentach masowych zawartość kwasu szczawiowego w badanej mieszaninie. Wynik zaokrąglij do liczby całkowitej. Przyjmij następujące wartości mas molowych: MNaOH = 40 g ∙ mol–1, MC6H5COOH = 122 g ∙ mol–1, M(COOH)2 = 90 g ∙ mol–1.

5

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 11. (3 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Właściwości roztworów i mieszanin Oblicz Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Stop znany powszechnie jako ZnAl składa się z glinu, cynku oraz niewielkiego dodatku miedzi. Po wprowadzeniu próbki tego stopu do nadmiaru wodnego stężonego roztworu wodorotlenku sodu zachodzą reakcje, których równania przedstawiono poniżej.

2Al + 6H2O + 2NaOH → 2Na[Al(OH)4] + 3H2

Zn + 2H2O + 2NaOH → Na2[Zn(OH)4] + H2

Na podstawie: R.J.H. Wanhill, T. Hattenberg, Technical Report, Amsterdam 2005.

11.1. (0–2)

Próbkę stopu ZnAl o masie 3,0 g, w którym masa miedzi stanowi 2,0%, dodano do nadmiaru stężonego wodnego roztworu wodorotlenku sodu. W wyniku zachodzących reakcji otrzymano 2,6 dm3 (w przeliczeniu na warunki normalne) wodoru.

Oblicz, jaki procent masy stopu ZnAl stanowi masa glinu. Przyjmij, że zachodzące reakcje przebiegły z wydajnością równą 100%.

11.2. (0–1)

Po reakcji stopu ZnAl z nadmiarem wodorotlenku sodu otrzymano mieszaninę niejednorodną.

Spośród czynności, których nazwy podano poniżej, wybierz tę, którą należy wykonać jako pierwszą w celu wyodrębnienia z mieszaniny poreakcyjnej tej substancji, która występuje w innej fazie niż produkty zachodzących reakcji. Podkreśl jej nazwę.

odparowanie pod wyciągiem
sączenie
destylacja
krystalizacja
6

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.

7

Test diagnostyczny (matura próbna) Grudzień 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 4. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Reakcja syntezy amoniaku przebiega zgodnie z równaniem:

N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g)

W temperaturze T i pod ciśnieniem p do syntezy amoniaku użyto 8,0 dm3 mieszaniny azotu i wodoru, w której objętość azotu stanowiła 25%. Stwierdzono, że w wyniku reakcji otrzymano 5,0 dm3 mieszaniny gazów w stanie równowagi (wszystkie gazy odmierzono w tych samych warunkach).

Oblicz wydajność reakcji syntezy amoniaku w opisanych warunkach. Wynik zapisz w procentach.

8

Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 12. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Azotki berylowców, o wzorze ogólnym Me3N2 (Me – atom berylowca), powstają w trakcie ogrzewania tych metali w atmosferze azotu. Są to związki o budowie jonowej składające się z kationów metali i anionów azotkowych N3–.

W wyniku spalania magnezu w powietrzu powstają dwa związki o stałym stanie skupienia: tlenek magnezu i azotek magnezu. Te reakcje można opisać równaniami:

2Mg + O2 → 2MgO
3Mg + N2 → Mg3N2

Azotek magnezu reaguje z wodą zgodnie z poniższym równaniem:

Mg3N2 + 6H2O → 3Mg(OH)2 + 2NH3

Przeprowadzono następujące doświadczenie: próbkę magnezu spalono w powietrzu i otrzymano 0,15 g mieszaniny tlenku i azotku magnezu. W reakcji tej mieszaniny z wodą wydzielił się gaz o objętości równej 4,7 cm3 w przeliczeniu na warunki normalne.

Oblicz, jaki procent masy mieszaniny tlenku i azotku magnezu stanowi MgO. Przyjmij, że reakcja wydzielania gazu zaszła z wydajnością równą 100%.

9

Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 16. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

W temperaturze 𝑇 do zlewki zawierającej 50,0 g wodnego roztworu jodku potasu o stężeniu równym 2,00% dodano 100 cm3 wodnego roztworu azotanu(V) ołowiu(II) o stężeniu równym 0,0300 mol ∙ dm−3. Przebiegła reakcja wytrącania PbI2. Otrzymany osad po odsączeniu i wysuszeniu ważył 1,24 g.

Oblicz wydajność reakcji otrzymywania jodku ołowiu(II) w opisanym doświadczeniu w temperaturze T.

10

Matura Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 18. (1 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Napisz równanie reakcji

Na poniższym schemacie zilustrowano dwuetapowy proces otrzymywania PVC – poli(chlorku winylu) – z acetylenu (etynu).

Etyn stosowany w tej reakcji powstaje w wyniku działania wody na acetylenek wapnia, stanowiący główny składnik karbidu.

Podczas spalania PVC powstają tlenek węgla(IV), para wodna i bezbarwny gaz o ostrym zapachu, którego cząsteczki są zbudowane z dwóch atomów. Stosunek molowy produktów spalania jest równy 𝑛CO2 ∶ 𝑛H2O ∶ 𝑛X = 2 : 1 : 1.

Uzupełnij poniższy schemat, tak aby otrzymać równanie reakcji spalania, w której uczestniczy fragment PVC zbudowany z czterech merów.

Strony