Zadania maturalne z chemii

111

Matura Maj 2018, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 3. (1 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Układ okresowy pierwiastków Podaj/wymień

Jądro promieniotwórczego izotopu pierwiastka E uległo przemianie β⁻ zgodnie z poniższym schematem

^A_ZE → ⁶⁰₂₈Ni + β⁻

Na podstawie: A. Czerwiński, Energia jądrowa i promieniotwórczość, Warszawa 1988.

Korzystając z układu okresowego, ustal symbol pierwiastka E lub podaj jego nazwę.

112

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 4. (1 pkt)

Układ okresowy pierwiastków Podaj/wymień

Na podstawie położenia w układzie okresowym następujących pierwiastków: Na, K, Cs, Mg ustal i napisz symbol tego, który:

ma największy promień jonowy (promień kationu)

wykazuje największą aktywność chemiczną

tworzy tlenek o najsłabszych właściwościach zasadowych.

113

Matura Maj 2018, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 5. (1 pkt)

Stopnie utlenienia Podaj/wymień

Sód to aktywny metal, który w związkach chemicznych przyjmuje stopień utlenienia I. Spalany w powietrzu tworzy nadtlenek o wzorze Na₂O₂ (reakcja 1.). W reakcji nadtlenku sodu z tlenkiem węgla(IV) powstają węglan sodu oraz bezbarwny i bezwonny gaz podtrzymujący palenie (reakcja 2.).

Napisz, jakie stopnie utlenienia przyjmują sód i tlen w nadtlenku sodu (Na₂O₂).

Stopień utlenienia sodu:
Stopień utlenienia tlenu:

114

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 7. (3 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Właściwości roztworów i mieszanin Związki nieorganiczne – ogólne Napisz równanie reakcji Podaj/wymień Oblicz

Przygotowano dwie identyczne próbki oznaczone numerami I i II: w każdej próbce zmieszano 2,8 g wiórków żelaznych i 2,4 g rozdrobnionej siarki.
Próbkę I wprowadzono do probówki i ogrzano w płomieniu palnika. Stwierdzono, że żelazo całkowicie przereagowało z siarką, w wyniku czego powstał produkt, w którym stosunek masowy m_Fe : m_S ≈ 7 : 4 (reakcja 1.). Po zakończeniu reakcji zawartość probówki ostudzono, a następnie poddano działaniu kwasu solnego użytego w nadmiarze. Zaobserwowano, że mieszanina poreakcyjna częściowo roztworzyła się w kwasie, czemu towarzyszyło wydzielanie bezbarwnego gazu o nieprzyjemnym zapachu (reakcja 2.).
Próbkę II wprowadzono – bez uprzedniego ogrzewania – do zlewki z kwasem solnym. Stwierdzono, że próbka częściowo roztworzyła się w nadmiarze kwasu z wydzieleniem bezbarwnego i bezwonnego gazu (reakcja 3.).

7.1. (0–1)

Napisz w formie cząsteczkowej równania reakcji, które zaszły po poddaniu obu próbek działaniu kwasu solnego użytego w nadmiarze (reakcja 2. i reakcja 3.).

Równanie reakcji 2.:

Równanie reakcji 3.:

7.2. (0–1)

Podaj nazwę substancji, która pozostała nieroztworzona w kwasie solnym w obu naczyniach, i podaj nazwę metody, którą należy zastosować, aby wyodrębnić tę substancję z mieszaniny poreakcyjnej otrzymanej po dodaniu nadmiaru kwasu solnego do obu próbek.

Nazwa substancji:
Nazwa metody:

7.3. (0–1)

Ustal, ile gramów substancji, która pozostała nieroztworzona w kwasie solnym w obu naczyniach, zawierały próbki.

Próbka I:
Próbka II:

115

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 8. (4 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Napisz równanie reakcji Zaprojektuj doświadczenie Podaj/wymień

Za pomocą odpowiednio przeprowadzonych doświadczeń można porównać charakter kwasowy fenolu, kwasu solnego i kwasu węglowego.

8.1. (0–1)

Zaprojektuj jedno doświadczenie, którym potwierdzisz, że spośród wymienionych substancji najmocniejszym kwasem jest kwas solny, a najsłabszym – fenol. W tym celu uzupełnij schemat doświadczenia. Wpisz wzory wszystkich związków, których wodnych roztworów należy użyć w doświadczeniu. Substancje wybierz spośród następujących:

C₆H₅ONa
NaCl
HCl
Ca(OH)₂
C₆H₅OH
Na₂CO₃

Wszystkie roztwory były świeżo przygotowane.

8.2. (0–1)

Napisz, co będzie można zaobserwować podczas przeprowadzonego doświadczenia.

Kolba:

Probówka:

8.3. (0–2)

Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących w kolbie i w probówce podczas przeprowadzonego doświadczenia.

Równanie reakcji zachodzącej w kolbie:

Równanie reakcji zachodzącej w probówce:

116

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 8. (1 pkt)

Wpływ czynników na przebieg reakcji Podaj/wymień

Na poniższym wykresie zilustrowano zmianę energii potencjalnej podczas reakcji opisanej równaniem X₂ (g) + Y₂ (g) ⇄ 2XY (g).

Oceń, czy zmieni się (wzrośnie albo zmaleje), czy też nie ulegnie zmianie wydajność reakcji otrzymywania produktu XY, jeżeli w układzie będącym w stanie równowagi nastąpi

wzrost temperatury w warunkach izobarycznych (p = const)

wzrost ciśnienia w warunkach izotermicznych (T = const).

117

Matura Maj 2018, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 8. (1 pkt)

Energetyka reakcji Podaj/wymień

Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na poniższym schemacie. Do obu naczyń wprowadzono oczyszczone z nalotu niewielkie kawałki sodu i wapnia. Początkowa temperatura wody w każdym naczyniu była równa 20°C.

Podczas przeprowadzonego doświadczenia przebiegły reakcje chemiczne zilustrowane poniższymi równaniami:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

oraz

Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂

Stwierdzono, że:

w obu naczyniach wydzielał się gaz
temperatura obu roztworów wzrosła.

Określ, czy reakcje przebiegające w naczyniach I i II są egzotermiczne, czy – endotermiczne.

118

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 10. (1 pkt)

pH Podaj/wymień

W temperaturze T przygotowano wodne roztwory pięciu elektrolitów o jednakowym stężeniu molowym równym 0,1 mol ⋅ dm⁻³ . Poniżej podano wzory tych elektrolitów.

KCl HCl NaNO₂ NH₄Cl KOH

Uszereguj związki o podanych wzorach zgodnie z rosnącym pH ich wodnych roztworów. Napisz wzory tych związków w odpowiedniej kolejności.

najniższe pH

najwyższe pH

119

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 10. (1 pkt)

Energetyka reakcji Wpływ czynników na przebieg reakcji Podaj/wymień

Reakcję syntezy tlenku azotu(II) ilustruje równanie:

N₂ (g) + O₂ (g) ⇄ 2NO(g)

W tabeli podano wartości stężeniowej stałej równowagi K_c reakcji syntezy NO w różnych temperaturach.


Temperatura, K	1000	2000	3000	4000
K_c	6,8 ⋅ 10⁻⁹	4,6 ⋅ 10⁻⁴	1,7 ⋅ 10⁻²	8,3 ⋅ 10⁻²

Na podstawie: K.-H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007.

Oceń, czy opisana reakcja jest procesem egzo- czy endotermicznym, oraz spośród poniższych sposobów prowadzenia reakcji wybierz ten powodujący zwiększenie wydajności tworzenia tlenku azotu(II).

Użycie odpowiedniego katalizatora.
Zmniejszenie objętości mieszaniny reakcyjnej (sprężenie gazów).
Prowadzenie reakcji w możliwie wysokiej temperaturze.
Prowadzenie reakcji pod możliwie niskim ciśnieniem.

Opisana reakcja jest procesem
Numer sposobu zwiększenia wydajności tworzenia tlenku azotu(II):

120

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 10. (2 pkt)

Wodorotlenki Identyfikacja związków nieorganicznych Napisz równanie reakcji Podaj/wymień

W pięciu probówkach – oznaczonych literami od A do E – znajdują się roztwory następujących substancji: wodorotlenku sodu, siarczanu(VI) magnezu, azotanu(V) ołowiu(II), azotanu(V) amonu oraz jodku potasu. Probówki są ułożone w przypadkowej kolejności.

W celu identyfikacji ich zawartości przeprowadzono doświadczenie polegające na zmieszaniu parami niewielkich ilości roztworów z probówek od A do E. Wyniki doświadczenia przedstawiono w tabeli:

10.1. (1 pkt)

Podaj wzory substancji znajdujących się w probówkach od A do E.

10.2. (1 pkt)

Zapisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zachodzi po zmieszaniu roztworów siarczanu(VI) magnezu i wodorotlenku sodu.