1. Strona główna

Zadania maturalne z chemii

Informacje o zbiorze zadań i wyszukiwarce Arkusze i materiały maturalne w formacie PDF
Znalezionych zadań - 190

Strony

Co chcesz wydrukować?
Zadania do wydrukowania
Numeracja zadań
Jak zapisać do PDF?
Liczba zadań do wylosowania spośród znalezionych
151

Matura Maj 2016, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 16. (1 pkt)

Właściwości fizyczne cieczy i gazów Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

W poniższej tabeli przedstawiono wartości rozpuszczalności dwóch związków chemicznych X i Y w wodzie w różnych temperaturach. Wiadomo, że jeden ze związków jest gazem, a drugi – ciałem stałym.

Rozpuszczalność, g/100 g H2O
0°C 20°C 40°C 60°C 80°C
związek X 29,6 10,6 5,5 3,3 2,1
związek Y 32,7 55,7 73,2 91,4 109,6

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2003.

Napisz, który związek jest gazem, i uzasadnij swój wybór.

Gazem jest związek oznaczony literą:

Uzasadnienie:

152

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 19. (1 pkt)

Rozpuszczalność substancji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Iloczyn rozpuszczalności Ks soli i wodorotlenków jest stałą równowagi dynamicznej, jaka ustala się między nasyconym roztworem substancji a jej osadem. W poniższej tabeli zestawiono wartości iloczynu rozpuszczalności trzech trudno rozpuszczalnych w wodzie soli srebra w temperaturze 298 K.

Wzór soli Wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności Wartość iloczynu rozpuszczalności
AgCl Ks(AgCl) = [Ag+] ⋅ [Cl−] 1,6 ⋅ 10−10
AgBr Ks(AgBr) = [Ag+] ⋅ [Br−] 7,7 ⋅ 10−13
AgI Ks(AgI) = [Ag+] ⋅ [ I−] 1,5 ⋅ 10−16

W probówce umieszczono 3 cm3 wodnego roztworu azotanu(V) srebra o stężeniu 0,1 mol ⋅ dm −3 . Następnie przygotowano trzy odczynniki:

  • wodny roztwór chlorku potasu o stężeniu 0,1 mol ⋅ dm−3
  • wodny roztwór bromku potasu o stężeniu 0,1 mol ⋅ dm−3
  • wodny roztwór jodku potasu o stężeniu 0,1 mol ⋅ dm−3 .

Wybierz odczynnik, którego dodanie do roztworu azotanu(V) srebra w ilości stechiometrycznej spowoduje, że stężenie jonów Ag+ w roztworze po reakcji będzie najmniejsze. Uzupełnij schemat doświadczenia – wpisz nazwę wybranego odczynnika. Uzasadnij swój wybór.

Uzasadnienie:

153

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 20. (1 pkt)

Budowa i działanie ogniw Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Ochronę stalowych zbiorników, korpusów statków, podziemnych rurociągów mogą zapewnić tzw. protektory. Są to wykonane z odpowiednich metali elektrody, które po połączeniu z konstrukcją stalową tworzą ogniwo galwaniczne. W tym ogniwie anodą jest protektor.

Ustal, czy miedzianą blachę można zastosować jako protektor dla ochrony konstrukcji stalowej. Odpowiedź uzasadnij.

154

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 21. (2 pkt)

Podstawy chemii organicznej Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Poniżej podano wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone czterech węglowodorów.

Uzupełnij poniższe zdania, tak aby powstały informacje prawdziwe.

  1. Związek oznaczony literą B nie występuje w postaci izomerów geometrycznych cis–trans, ponieważ
  2. Węgiel stanowi taki sam procent masy cząsteczek związków oznaczonych literami: .............................................. . Wzór empiryczny (elementarny) związku oznaczonego literą D jest następujący: ............................................. .
155

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 21. (2 pkt)

Roztwory i reakcje w roztworach wodnych - ogólne Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Kwas ortofosforowy(V) jest kwasem trójprotonowym o średniej mocy. Kwas ten tworzy sole: diwodoroortofosforany(V), np. Ca(H2PO4)2, wodoroortofosforany(V), np. Na2HPO4 i ortofosforany(V), np. Na3PO4. Diwodoroortofosforany(V) są dobrze rozpuszczalne w wodzie. Spośród wodoroortofosforanów(V) i ortofosforanów(V) rozpuszczalne są tylko fosforany litowców z wyjątkiem odpowiednich soli litu.

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

Fosforany w roztworach wodnych ulegają hydrolizie anionowej, która polega na dysocjacji zasadowej anionów: PO3−4, HPO−24 i H2PO−4. Poniżej przedstawiono równania dysocjacji kwasowej i dysocjacji zasadowej jonów H2PO−4 i HPO−24 oraz odpowiadające im stałe dysocjacji kwasowej (Ka) i stałe dysocjacji zasadowej (Kb).

Równanie dysocjacji kwasowej Ka Równanie dysocjacji zasadowej Kb
H2PO−4 ⇄ HPO2−4 + H+ 6,3 · 10−8 H2PO−4 + H2O ⇄ H3PO4 + OH− 1,6 · 10−12
HPO2−4 ⇄ PO3−4 + H+ 5,0 · 10−13 HPO2−4 + H2O ⇄ H2PO−4 + OH− 1,6 · 10−7
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004
oraz A. Hulanicki, Reakcje kwasów i zasad w chemii analitycznej, Warszawa 2012.

Trzej uczniowie mieli za zadanie określić odczyn wodnych roztworów: K3PO4, K2HPO4 i KH2PO4,. Poniżej przedstawiono odpowiedzi uczniów.

Uczeń I: Roztwory wszystkich wymienionych soli mają odczyn zasadowy, ponieważ te sole ulegają hydrolizie anionowej.

Uczeń II: Najbardziej zasadowy jest roztwór K3PO4, mniej zasadowy – roztwór KH2PO4. Roztwór K2HPO4 ma odczyn słabo kwasowy.

Uczeń III: Najbardziej zasadowy jest roztwór K3PO4, mniej zasadowy – roztwór K2HPO4. Roztwór KH2PO4 ma odczyn słabo kwasowy.

Napisz, który uczeń poprawnie określił odczyn wodnych roztworów K3PO4, K2HPO4 i KH2PO4, oraz – na podstawie podanych informacji – uzasadnij jego odpowiedź (odnieś się do roztworów trzech soli).

Poprawnie określił odczyn roztworów uczeń

Uzasadnienie:
Roztwór K3PO4

Roztwór K2HPO4

Roztwór KH2PO4

156

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 22. (2 pkt)

Kwasy Chemia wokół nas Napisz równanie reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Kwas ortofosforowy(V) jest kwasem trójprotonowym o średniej mocy. Kwas ten tworzy sole: diwodoroortofosforany(V), np. Ca(H2PO4)2, wodoroortofosforany(V), np. Na2HPO4 i ortofosforany(V), np. Na3PO4. Diwodoroortofosforany(V) są dobrze rozpuszczalne w wodzie. Spośród wodoroortofosforanów(V) i ortofosforanów(V) rozpuszczalne są tylko fosforany litowców z wyjątkiem odpowiednich soli litu.

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

Ortofosforany(V) wapnia znajdują zastosowanie jako sztuczne nawozy fosforowe. Jednym ze źródeł ortofosforanu(V) wapnia [Ca3(PO4)2] jest minerał zwany fosforytem. Jako związek bardzo trudno rozpuszczalny w wodzie zawiera fosfor w postaci nieprzyswajalnej przez rośliny. Przeprowadza się go w dobrze rozpuszczalny w wodzie diwodoroortofosforan(V) wapnia.

22.1. (0–1)

Napisz w formie cząsteczkowej

  • równanie reakcji otrzymywania nawozu zwanego superfosfatem (w jego skład oprócz diwodoroortofosforanu(V) wapnia wchodzi siarczan(VI) wapnia), który powstaje w wyniku reakcji fosforytu z kwasem siarkowym(VI) (reakcja I)
  • równanie reakcji otrzymywania nawozu zwanego superfosfatem podwójnym (diwodoroortofosforan(V) wapnia), który powstaje w wyniku reakcji fosforytu z kwasem ortofosforowym(V) (reakcja II).

Równanie reakcji I: Równanie reakcji II:

22.2. (0–1)

Dokończ zdanie. Wybierz i zaznacz odpowiedź A. lub B. oraz uzasadnij swój wybór.

Korzystniejszą metodą nawożenia gleby w celu uzupełnienia jej składu w fosfor jest stosowanie

A. superfosfatu, ponieważ
B. superfosfatu podwójnego,
157

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 24. (3 pkt)

Węglowodory alifatyczne Izomeria geometryczna (cis-trans) Narysuj/zapisz wzór Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Do określania położenia podwójnego wiązania w cząsteczkach alkenów wykorzystuje się ich utlenianie, np. za pomocą roztworu KMnO4 w środowisku kwasowym i w podwyższonej temperaturze. W tych warunkach dochodzi do rozerwania wiązania podwójnego węgiel – węgiel. W zależności od budowy cząsteczki alkenu mogą powstać kwasy karboksylowe, ketony lub tlenek węgla(IV).

Z ugrupowania
powstaje keton, z ugrupowania
powstaje kwas, a tlenek węgla(IV) powstaje z ugrupowania
, gdzie R, R1 i R2 oznaczają grupy alkilowe.
Na podstawie: R. Morrison, R. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 1985.

Izomeryczne alkeny A i B utleniano KMnO4 w środowisku kwasowym. W wyniku przemiany, której uległ alken A, otrzymano jeden organiczny produkt, natomiast w wyniku utleniania alkenu B powstały dwa związki należące do różnych grup związków organicznych. W reakcji 1 mola alkenu B z 1 molem wodoru powstaje 2-metylopentan. Alken A występuje w postaci izomerów geometrycznych cis–trans.

24.1. (0–2)

Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) alkenów A i B. Wyjaśnij, dlaczego alken B nie występuje w postaci izomerów geometrycznych cis–trans.

Wzór alkenu A Wzór alkenu B
                                         
 
                                          
 

Wyjaśnienie:

24.2. (0–1)

Podaj nazwy wszystkich związków organicznych, które powstały w wyniku utleniania alkenów A i B.

158

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 25. (2 pkt)

Alkohole Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Woda przyłącza się do alkenów w obecności silnie kwasowego katalizatora H3O+ . Addycja ta przebiega poprzez tworzenie kationów z ładunkiem dodatnim zlokalizowanym na atomie węgla, czyli tzw. karbokationów. Mechanizm tej reakcji dla alkenów o wzorze ogólnym R–CH=CH2 (R – grupa alkilowa) można przedstawić w trzech etapach. Uwaga: w poniższych równaniach etapów reakcji wzór wody przedstawiono jako :OH2, a wzór kwasowego katalizatora zapisano jako H:OH+2 .

Etap I:
+ H:OH+2 ⇄
+ :OH2
Etap II:
+ :OH2 ⇄
Etap III:
+ :OH2 ⇄
+ H:OH+2
Na podstawie: R. Morrison, R. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 1985.

25.1. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedno właściwe określenie spośród podanych w każdym nawiasie.

Podczas etapu I alken ulega działaniu reagenta (wolnorodnikowego / nukleofilowego / elektrofilowego). W etapie II karbokation łączy się z cząsteczką wody, w wyniku czego powstaje protonowany alkohol. Na tym etapie przemiany woda działa jako (nukleofil / elektrofil). Podczas etapu III protonowany alkohol (oddaje / pobiera) proton, co prowadzi do powstania obojętnego alkoholu oraz do odtworzenia katalizatora.

25.2. (0–1)

Spośród alkoholi o podanych niżej wzorach wybierz te, których nie można (jako produktu głównego) otrzymać podczas hydratacji alkenów prowadzonej w obecności kwasu. Podkreśl wzory wybranych alkoholi i uzasadnij swój wybór.

CH3CH2OH
CH3CH(OH)CH3
CH3CH2CH2OH
CH3CH2CH(OH)CH3
CH3CH2CH2CH2OH

Uzasadnienie:

159

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 25. (3 pkt)

Węglowodory alifatyczne Napisz równanie reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Przeprowadzono doświadczenie z udziałem dwóch różnych węglowodorów. W wyniku dwóch odrębnych reakcji – jednej addycji, a drugiej substytucji – przy użyciu odpowiednich reagentów jako główny produkt każdej reakcji otrzymano 2-bromopropan.

25.1. (0-2)

Stosując wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych, napisz równania obu reakcji.

Równanie reakcji addycji:

Równanie reakcji substytucji:

25.2. (0-1)

Wyjaśnij, dlaczego głównym produktem reakcji addycji i substytucji jest ta sama monobromopochodna (2-bromopropan).

160

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 26. (2 pkt)

Izomeria optyczna Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Poniżej przedstawiono wzory stereochemiczne Fischera trzech związków organicznych. Dwa z nich nie są optycznie czynne – ich cząsteczki nie są chiralne.

I II III

Spośród podanych wzorów związków chemicznych wybierz wzory tych, które nie są optycznie czynne. Wpisz do poniższej tabeli numery, którymi oznaczono te związki, i w każdym przypadku uzasadnij swój wybór.

Numer związku Uzasadnienie wyboru
                                                                               
                                                                               

Strony

Liczba zadań do wylosowania spośród znalezionych