Zadania maturalne z chemii

111

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 126. (1 pkt)

Wodorki Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Siarkowodór otrzymywany jest w laboratorium w reakcji kwasu solnego z siarczkiem żelaza(II). Reakcja ta przebiega zgodnie z równaniem:

FeS(s) + 2HCl(aq) → FeCl₂ (aq) + H₂S(g)

Tak otrzymany gazowy siarkowodór wykorzystuje się w analizie chemicznej do wytrącania osadów trudno rozpuszczalnych siarczków, np. siarczku cynku. Gdy wodny roztwór, w którym znajdują się jony cynku, nasyca się siarkowodorem, zachodzi reakcja opisana równaniem:

Zn²⁺ + H₂S → ZnS ↓ + 2H⁺

Po zakończeniu reakcji biały osad siarczku cynku odsącza się na sączku z bibuły, przemywa i umieszcza wraz z sączkiem w uprzednio zważonym porcelanowym tyglu. Następnie spala się sączek i praży osad w temperaturze 900°C aż do uzyskania stałej masy. Podczas prażenia osad siarczku cynku przechodzi w tlenek cynku zgodnie z równaniem:

2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂ ↑

Znając masę otrzymanego tlenku cynku, można obliczyć masę cynku, który znajdował się w badanym roztworze.

Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna. Chemiczne metody analizy ilościowej, t. 2, Warszawa 1998, s. 174–175

Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg przedstawiono na poniższym rysunku.

Napisz, jakie zmiany zaobserwowano w czasie doświadczenia w kolbie I i II.

112

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 145. (1 pkt)

Alkohole Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Do trzech probówek z wodnym roztworem dichromianu(VI) potasu dodano wodny roztwór kwasu siarkowego(VI). Do tak przygotowanej mieszaniny dodano alkohol – do probówki I – alkohol X, do probówki II – alkohol Y, a do probówki III – alkohol Z. Każdy z dodanych do probówek alkoholi ma inną rzędowość. Alkohole X, Y i Z wybrano spośród następujących: CH₃CH₂CH₂OH, CH₃CH(OH)CH₃, C₂H₅OH, CH₃C(CH₃)(OH)CH₃.
Probówki lekko ogrzano. Doświadczenie zilustrowano poniższym schematem.

Zaobserwowano, że roztwór w probówce II zmienił barwę z pomarańczowej na zielononiebieską, a u wylotu tej probówki wyczuwalny był zapach octu. Objawy reakcji stwierdzono też w probówce III. Natomiast w probówce I nie zaobserwowano zmian.

Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) alkoholi X, Y i Z.

113

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 147. (2 pkt)

Metale Bilans elektronowy Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Napisz równanie reakcji

W probówce III zaszła reakcja utleniania i redukcji, a proces redukcji opisuje równanie:

Cr₂O²⁻₇ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O

147.1 (0-1)

Opisz dwie zmiany możliwe do zaobserwowania w czasie doświadczenia przebiegającego w probówce III.

147.2 (0-1)

Napisz w formie jonowej, z uwzględnieniem oddanych lub pobranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równanie procesu utleniania zachodzącego w probówce III.

114

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 149. (2 pkt)

Fenole Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Podaj/wymień

Grupa −OH związana z pierścieniem benzenowym należy do podstawników o najsilniejszym działaniu aktywującym pierścień, kieruje podstawienie elektrofilowe w położenie orto i para. Reakcja bromowania fenolu zachodzi bardzo szybko nawet w łagodnych warunkach. Produktem końcowym jest tribromofenol. Produktem pośrednim jest dibromopochodna fenolu.

Na podstawie: P. Mastalerz, Chemia organiczna, Wrocław 2000, s. 244, 245.

149.1 (0-1)

Spośród wzorów wybierz i podaj numer związku, który jest produktem pośrednim bromowania fenolu.

149.2 (0-1)

Badając charakter chemiczny fenolu, przeprowadzono reakcje chemiczne opisane równaniami:
I C₆H₅OH + NaOH → C₆H₅ONa + H₂O
II 2C₆H₅ONa + H₂O + CO₂ → 2C₆H₅OH + Na₂CO₃

Podaj dwa wnioski, które można sformułować na podstawie przebiegu powyższych reakcji.

115

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 155. (2 pkt)

Aldehydy Alkohole Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Badając właściwości związków organicznych, wykonano dwa doświadczenia: A i B. Do wodnych roztworów związków organicznych wprowadzono świeżo wytrącony wodorotlenek miedzi(II): w temperaturze pokojowej (doświadczenie A) i w podwyższonej temperaturze (doświadczenie B), co ilustrują poniższe schematy:

Badając właściwości związków organicznych, wykonano dwa doświadczenia: A i B.
Do wodnych roztworów związków organicznych wprowadzono świeżo wytrącony wodorotlenek miedzi(II): w temperaturze pokojowej (doświadczenie A) i w podwyższonej temperaturze (doświadczenie B), co ilustrują poniższe schematy:

Doświadczenie A

Doświadczenie B

155.1 (0-1)

Podaj numery probówek, w których w doświadczeniu A zaobserwowano zanik niebieskiego osadu i powstanie klarownego szafirowego roztworu. Uzasadnij swój wybór.

155.2 (0-1)

Podaj numery probówek, w których w doświadczeniu B zaobserwowano wytrącanie się ceglastego osadu. Uzasadnij swój wybór.

116

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 157. (4 pkt)

Identyfikacja związków organicznych Napisz równanie reakcji Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Przeprowadzono dwa doświadczenia, których celem było porównanie właściwości wodnych roztworów dwóch związków organicznych: metanalu i glukozy. Reakcje w doświadczeniu A prowadzono w podwyższonej temperaturze, a w doświadczeniu B reakcje przebiegały w temperaturze pokojowej. Doświadczenia przedstawiono za pomocą schematów:

157.1 (0-1)

Opisz możliwe do zaobserwowania zmiany potwierdzające obecność roztworu glukozy w probówce I i roztworu metanalu w probówce II w doświadczeniu A.

157.2 (0-1)

Opisz możliwe do zaobserwowania zmiany potwierdzające obecność roztworu glukozy w probówce I i roztworu metanalu w probówce II w doświadczeniu B.

157.3 (0-1)

Na podstawie przebiegu przeprowadzonych doświadczeń sformułuj dwa wnioski dotyczące właściwości badanych związków.

157.4 (0-1)

Wyjaśnij, pisząc odpowiednie równanie reakcji, dlaczego w doświadczeniu A można zaobserwować opisane w części a) zadania zmiany zachodzące w probówce II.

117

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 160. (2 pkt)

Kwasy karboksylowe Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Podaj/wymień

W celu rozróżnienia wodnych roztworów kwasu metanowego (mrówkowego) i kwasu etanowego (octowego) do probówek z roztworami tych kwasów dodano kilka kropli wodnego roztworu kwasu siarkowego(VI) i wprowadzono odczynnik X wybrany spośród następujących: wodny roztwór wodorotlenku sodu, wodny roztwór manganianu(VII) potasu, wodny roztwór dichromianu(VI) potasu.
Przebieg doświadczenia ilustruje poniższy schemat.

Zaobserwowano, że w probówkach I i II roztwory zabarwiły się na fioletowo. Pod wpływem ogrzewania otrzymany w probówce II roztwór odbarwił się, a mieszanina pieniła się. Stwierdzono, że wydzielał się gaz. Podczas ogrzewania roztworu otrzymanego w probówce I nie zaobserwowano zmian.

160.1 (0-1)

Podaj nazwę lub wzór użytego odczynnika.

160.2 (0-1)

Podaj nazwę kwasu A, którego roztwór znajdował się w probówce I i nazwę kwasu B, którego roztwór znajdował się w probówce II.

118

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 162. (2 pkt)

Kwasy karboksylowe Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Napisz równanie reakcji

W celu zbadania właściwości kwasu metanowego przeprowadzono doświadczenie zilustrowane schematem:

Stwierdzono, że w probówce II wydzielił się bezbarwny gaz. Objawy reakcji zaobserwowano również w probówkach I i III.

162.1 (0-1)

Napisz, co zaobserwowano podczas przebiegu tego doświadczenia w probówkach I i III.

162.2 (0-1)

Napisz w formie cząsteczkowej, stosując wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych, równania reakcji zachodzących podczas tego doświadczenia w probówkach II i III.

119

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 177. (2 pkt)

Peptydy i białka Aminokwasy Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Podaj/wymień

Do probówek zawierających wodny roztwór białka kurzego dodano stężony roztwór kwasu azotowego(V) do probówki I i roztwór azotanu(V) ołowiu(II) do probówki II. Zaobserwowano zmiany w obu probówkach świadczące o przebiegu reakcji chemicznych.

177.1 (0-1)

Opisz zaobserwowane zmiany, które świadczą o tym, że w obu probówkach zaszła reakcja chemiczna.

177.2 (0-1)

Napisz nazwy dwóch aminokwasów dających w reakcji ze stężonym HNO₃ taki sam efekt, jaki zaobserwowano w probówce I.

120

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 179. (2 pkt)

Polisacharydy Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Uczniowie przeprowadzili dwuetapowe doświadczenie. I etap doświadczenia zilustrowali schematem:

Po ochłodzeniu zneutralizowali nadmiar kwasu wodorotlenkiem sodu i przeprowadzili II etap doświadczenia, według schematu:

Podczas II etapu doświadczenia zaobserwowali powstanie ceglastoczerwonego osadu.

Uczniowie przedstawili cel doświadczenia i na podstawie przyjętych założeń oraz obserwacji sformułowali wniosek.

	Cel doświadczenia	Wniosek
Uczeń 1.	Sprawdzenie, czy skrobia ma właściwości redukujące.	Skrobia ma właściwości redukujące.
Uczeń 2.	Sprawdzenie, czy produktem hydrolizy skrobi jest glukoza.	Produktem hydrolizy skrobi jest glukoza.

Przedstawione przez uczniów cele doświadczenia i wnioski są błędne.

179.1 (0-1)

Wyjaśnij, dlaczego podane przez uczniów cele doświadczenia oraz sformułowane na podstawie obserwacji i przyjętych celów wnioski są błędne.

179.2 (0-1)

Podaj poprawny cel opisanego doświadczenia i na podstawie przyjętych założeń oraz obserwacji sformułuj wniosek wynikający z tego doświadczenia.