1. Strona główna

Zadania maturalne z chemii

Informacje o zbiorze zadań i wyszukiwarce Arkusze i materiały maturalne w formacie PDF
Znalezionych zadań - 62

Strony

Co chcesz wydrukować?
Zadania do wydrukowania
Numeracja zadań
Jak zapisać do PDF?
Liczba zadań do wylosowania spośród znalezionych
21

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:

22

Matura Czerwiec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 24. (2 pkt)

Dysocjacja Reakcje i właściwości kwasów i zasad Podaj/wymień

Poniżej przedstawiono równania protolizy (dysocjacji) wielostopniowej kwasu ortofosforowego(V) oraz wartości stałych dysocjacji tych procesów.

H3PO4 + H2O ⇄ H2PO–4 + H3O+   Ka1 = 7,5 · 10−3
H2PO–4 + H2O ⇄ HPO2–4 + H3O+   Ka2 = 6,2 · 10−9
HPO2–4+ H2O ⇄ PO3–4 + H3O+   Ka3 = 2,2 · 10−13

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.

24.1. (0–1)

Uszereguj jony obecne w wodnym roztworze kwasu ortofosforowego(V) i powstające podczas protolizy (dysocjacji) tego kwasu według wzrastających stężeń. Napisz wzory tych jonów w odpowiedniej kolejności.

najmniejsze stężenie jonów
największe stężenie jonów

24.2. (0–1)

Napisz wzory tych jonów, obecnych w wodnym roztworze kwasu ortofosforowego(V), które zgodnie z teorią kwasów i zasad Brønsteda mogą pełnić w reakcjach chemicznych funkcję zarówno kwasu, jak i zasady.

23

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 13. (2 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Napisz równanie reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Roztwory zawierające porównywalne liczby drobin kwasu Brønsteda i sprzężonej z nim zasady są nazywane roztworami buforowymi. Przykładem jest bufor octanowy. Kwasem Brønsteda są w nim cząsteczki CH3COOH, a zasadą – jony CH3COO– pochodzące z całkowicie zdysocjowanej soli, np. octanu sodu. Wprowadzenie do roztworu buforowego mocnego kwasu skutkuje zmniejszeniem stężenia zasady i wzrostem stężenia sprzężonego z nią kwasu. Dodatek mocnej zasady prowadzi do zmniejszenia stężenia kwasu i wzrostu stężenia sprzężonej zasady. Wartość pH buforu praktycznie nie zależy od jego stężenia i nieznacznie się zmienia podczas dodawania niewielkich ilości mocnych kwasów lub mocnych zasad.

13.1. (0–1)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej podczas dodawania mocnej zasady (OH−) do buforu octanowego oraz uzupełnij zdanie – wybierz i podkreśl jedną odpowiedź spośród podanych w nawiasie.

Równanie reakcji z mocną zasadą:

Po wprowadzeniu mocnego kwasu do buforu octanowego stężenie jonów octanowych (wzrośnie / zmaleje / nie ulegnie zmianie).

13.2. (0–1)

Przeprowadzono doświadczenie, w którym zmieszano jednakowe objętości wodnych roztworów różnych substancji. Wszystkie roztwory miały jednakowe stężenie molowe. Mieszaniny przygotowano zgodnie z poniższym schematem.

roztwór I
roztwór II
roztwór III
roztwór IV

Które z przygotowanych roztworów są buforami? Napisz ich numery.

24
25

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 20. (1 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na poniższym schemacie:

ilustracja doświadczenia I
ilustracja doświadczenia II

W każdej z probówek zaobserwowano zmiany świadczące o przebiegu reakcji chemicznej.

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

Na podstawie wyniku doświadczenia w probówce I można stwierdzić, że słabym kwasem Brønsteda jest ( H2SO3 / HSO−3 / SO2−3).

26

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 21. (1 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Napisz równanie reakcji

Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na poniższym schemacie:

ilustracja doświadczenia I
ilustracja doświadczenia II

W każdej z probówek zaobserwowano zmiany świadczące o przebiegu reakcji chemicznej.

Napisz, jaką właściwość kwasu siarkowego(IV) potwierdził wynik doświadczenia w probówce II. Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zaszła w probówce II po dodaniu roztworu HCl i była przyczyną obserwowanych zmian.

Kwas siarkowy(IV) jest słabszy niż kwas chlorowodorowy i jest kwasem .

Równanie reakcji:

27

Matura Lipiec 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 32. (2 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Na kwasowość i zasadowość związków organicznych mają wpływ podstawniki znajdujące się w cząsteczkach w sąsiedztwie grup funkcyjnych. Przykładem takiego wpływu jest efekt indukcyjny, czyli oddziaływanie podstawników polegające na przyciąganiu (–I) lub odpychaniu (+I) elektronów, co prowadzi do zmiany stopnia polaryzacji wiązań w cząsteczce. Ujemny efekt indukcyjny (–I) skutkuje wzrostem mocy kwasów i obniżeniem mocy zasad. Przeciwnie działa dodatni efekt indukcyjny (+I).

Na poniższym schemacie przedstawiono kierunek i wielkość efektu indukcyjnego wybranych podstawników względem wodoru.

Odpowiedz na poniższe pytania i uzasadnij odpowiedź. W uzasadnieniu porównaj wpływ podstawników na efekt indukcyjny.

  1. Czy kwas 2‑chloropropanowy jest mocniejszy niż kwas 2‑hydroksypropanowy?
    (TAK / NIE), ponieważ:
  2. Czy 2‑hydroksypropanoamina jest mocniejszą zasadą niż propanoamina?
    (TAK / NIE), ponieważ:
28
29

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 12. (3 pkt)

Miareczkowanie Reakcje i właściwości kwasów i zasad Napisz równanie reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Przygotowano wodne roztwory jednoprotonowych kwasów HA i HB. Przeprowadzono doświadczenie, podczas którego do próbek tych kwasów o objętości 100 cm3, znajdujących się w oddzielnych naczyniach, dodawano porcjami wodny roztwór wodorotlenku sodu o stężeniu 0,1 mol · dm–3 i za pomocą pehametru mierzono pH każdej mieszaniny reakcyjnej. Przebieg doświadczeń zilustrowano poniższym wykresem.

Na wykresie dla obu substancji zaznaczono punkt równoważnikowy (PR), czyli wartość pH roztworu po dodaniu stechiometrycznej ilości wodnego roztworu NaOH.

12.1. (0–1)

W celu określenia punktu równoważnikowego można przeprowadzić analogiczne doświadczenia, stosując wskaźniki kwasowo-zasadowe, czyli związki chemiczne, które przyjmują różne zabarwienia w roztworach o różnych odczynach. Wizualne metody wyznaczania PR miareczkowania z zastosowaniem wskaźników polegają na dodawaniu – do roztworu miareczkowanego – takiego wskaźnika, który zmieni barwę w punkcie równoważnikowym reakcji. Dla każdego wskaźnika jest określony zakres pH, w którym następuje zmiana jego zabarwienia. Poniżej scharakteryzowano cztery wskaźniki kwasowo-zasadowe.

Wskaźnik Zabarwienie wskaźnika w roztworze o pH Zakres pH zmiany
barwy
oranż metylowy poniżej 3,1
czerwone		 powyżej 4,4
żółte		 3,1 – 4,4
błękit
bromotymolowy		 poniżej 6,2
żółte		 powyżej 7,6
niebieskie		 6,2 – 7,6
fenoloftaleina poniżej 8,3
brak zabarwienia		 powyżej 10,0
malinowe		 8,3 – 10,0
czerwień metylowa poniżej 4,4
czerwone		 powyżej 6,3
żółte		 4,4 – 6,3

Poprawnie dobrany wskaźnik użyty w procesie miareczkowania to taki, którego obszar zmiany barwy, spowodowanej dodaniem niewielkiej ilości roztworu miareczkującego, znajduje się wewnątrz skoku miareczkowania (na praktycznie pionowym odcinku wykresu miareczkowania) i leży możliwie najbliżej punktu równoważnikowego.

Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko: Chemia analityczna. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, Warszawa 2001.

Spośród scharakteryzowanych wskaźników wybierz i podkreśl nazwy wszystkich tych, których można użyć do wyznaczenia PR w doświadczeniach z kwasami HA i HB.

1. Wskaźnikiem, który najlepiej spełnia opisane kryteria doboru wskaźnika kwasowo- zasadowego dla kwasu HA, jest:

oranż metylowy
błękit bromotymolowy
fenoloftaleina
czerwień metylowa

2. Zgodnie z opisanymi kryteriami doboru wskaźnika kwasowo-zasadowego można dla kwasu HB zastosować:

oranż metylowy
błękit bromotymolowy
fenoloftaleinę
czerwień metylową

12.2. (0–1)

Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, lub F – jeśli jest fałszywa.
1. Stężenia molowe użytych w doświadczeniu kwasów HA i HB są jednakowe. P F
2. Zarówno kwas HA, jak i kwas HB są mocnymi elektrolitami. P F
3. Sumaryczna objętość roztworu w momencie osiągnięcia punktu równoważnikowego dla kwasu HB jest większa niż sumaryczna objętość roztworu w momencie, w którym został osiągnięty punkt równoważnikowy dla kwasu HA. P F

12.3. (0–1)

Wartość pH w punkcie równoważnikowym dla kwasu HA wynosi 8,70.

Stosując definicje kwasu i zasady Brønsteda, napisz w formie jonowej skróconej (używając ogólnego wzoru kwasu HA) równanie reakcji uzasadniające pH roztworu w punkcie równoważnikowym.

30

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 14. (1 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Narysuj/zapisz wzór

Związek między mocą kwasu Brønsteda i zasady sprzężonej z tym kwasem w roztworach wodnych przedstawia zależność:

Ka ⋅ Kb = Kw

gdzie Ka oznacza stałą dysocjacji kwasu, Kb – stałą dysocjacji sprzężonej zasady, a Kw – iloczyn jonowy wody, którego wartość wynosi 1,0 ⋅ 10–14 w temperaturze 298 K.
W poniższej tabeli podano wartości stałej dysocjacji wybranych kwasów chlorowych w temperaturze 298 K.
Nazwa kwasu Stała dysocjacji Ka
kwas chlorowy(I) 5,0 · 10–8
kwas chlorowy(III) 1,1 · 10–2
kwas chlorowy(V) 5,0 · 102

Źródło: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

Napisz wzór najsłabszej zasady spośród zasad sprzężonych z kwasami wymienionymi w tabeli.

Strony

Liczba zadań do wylosowania spośród znalezionych