Zadania maturalne z chemii

161

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 15. (2 pkt)

Sole Napisz równanie reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Poniżej przedstawiono informacje dotyczące zawartości wybranych jonów w próbce pewnej wody mineralnej.


KATIONY, mg · dm⁻³	ANIONY, mg · dm⁻³
Na⁺ 254,00	HCO⁻₃ 357,80
Ca²⁺ 10,00	CO²⁻₃ 163,00
K⁺ 0,91	Cl⁻ 26,40
Mg²⁺ 0,37	SO²⁻₄ 7,81

Na podstawie oryginalnej etykiety wody mineralnej dostępnej na rynku.

Z przedstawionych informacji wynika, że woda mineralna to roztwór zawierający różne rozpuszczone sole.

15.1. (0–1)

Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji chemicznej, w wyniku której nastąpi wytrącenie osadu – składnika tzw. kamienia kotłowego – po ogrzaniu wody mineralnej do temperatury 100°C.

15.2. (0–1)

Spośród wymienionych związków wybierz wszystkie, które – wprowadzone w odpowiednim nadmiarze do wody mineralnej – spowodują usunięcie jonów węglanowych i wodorowęglanowych. Podkreśl wzory wybranych związków.

KHCO₃

Ca(OH)₂

HCl

KMnO₄

162

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 16. (2 pkt)

Sole Napisz równanie reakcji Zaprojektuj doświadczenie

W temperaturze T stała dysocjacji kwasowej kwasu etanowego (octowego) jest równa K_a = 1,8 · 10^–5, a stała dysocjacji zasadowej amoniaku jest równa K_b = 1,8 · 10^–5.
Przeprowadzono doświadczenie, w którym po zmieszaniu reagentów w stosunku stechiometrycznym powstały wodne roztwory soli o temperaturze T. Odczyn roztworu wodnego otrzymanej soli:

w probówce I był zasadowy;
w probówce II – kwasowy;
w probówce III – obojętny.

16.1. (1 pkt)

Uzupełnij schemat przeprowadzonego doświadczenia. Wpisz wzory użytych odczynników wybranych spośród:

NH₃ (aq) CO₂ (g) K (s) HCl (aq)

16.2. (1 pkt)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji otrzymywania tej soli, której wodny roztwór powstał w probówce I.

163

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 17. (3 pkt)

Izomeria konstytucyjna Węglowodory alifatyczne Napisz równanie reakcji Podaj/wymień

Przeprowadzono ciąg przemian opisany poniższym schematem.

A ^{Br₂, światło}_1. CH₃‒C(CH₃)Br‒CH₃ ^{KOH, etanol, T}_2. B ^{H₂O, H₂SO₄}_3. C (produkt główny)

17.1. (0–1)

Organiczny produkt reakcji 1. ma jeden izomer o takim samym szkielecie węglowym.
Napisz nazwę systematyczną opisanego izomeru organicznego produktu reakcji 1.

17.2. (0–2)

Napisz równanie reakcji prowadzącej do otrzymania związku organicznego oznaczonego na schemacie literą B (reakcji 2. ) oraz równanie reakcji prowadzącej do otrzymania związku organicznego oznaczonego na schemacie literą C (głównego produktu reakcji 3.). Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.

Równanie reakcji 2.:

Równanie reakcji 3.:

164

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 18. (4 pkt)

Sole Napisz równanie reakcji Zaprojektuj doświadczenie Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Przeprowadzono doświadczenie, w którym badano działanie pewnego odczynnika na dwa wodne roztwory soli. W probówce I znajdował się roztwór siarczanu(IV) sodu, a w probówce II – roztwór krzemianu(IV) sodu. Po dodaniu odczynnika zaobserwowano, że:

w każdej probówce zaszła reakcja chemiczna;
przebieg doświadczenia był różny dla obu probówek;
tylko w jednej z probówek wytrącił się osad.

18.1. (0–1)

Uzupełnij schemat doświadczenia. Wybierz i zaznacz w podanym zestawie wzór jednego odczynnika, którego zastosowanie spowodowało efekty opisane w informacji.

18.2. (0–1)

Napisz, co zaobserwowano w probówce, w której nie wytrącił się osad podczas opisanego doświadczenia.

18.3. (0–2)

Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji, które przebiegły w probówkach I i II i były przyczyną obserwowanych zmian.

Równanie reakcji przebiegającej w probówce I:

Równanie reakcji przebiegającej w probówce II:

165

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 18. (1 pkt)

Kwasy Napisz równanie reakcji

Podczas ogrzewania kwas fosfonowy H₃PO₃ (H₂PHO₃) ulega reakcji dysproporcjonowania, w wyniku której powstają kwas ortofosforowy(V) i fosforowodór.

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

Napisz w formie cząsteczkowej równanie opisanej reakcji.

166

Matura Maj 2019, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 19. (2 pkt)

Pozostałe Napisz równanie reakcji

Poniżej przedstawiono schemat ciągu reakcji zachodzących z udziałem związku organicznego i związków nieorganicznych.

CH₄ ^{reakcja 1.} CO₂ ^{reakcja 2.} CaCO₃ ^{reakcja 3.} CaO

Ponadto wiadomo, że w każdej z opisanych przemian otrzymano dwa produkty.

Napisz w formie cząsteczkowej równania reakcji 1.–3.

Równanie reakcji 1.:

Równanie reakcji 2.:

Równanie reakcji 3.:

167

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 20. (1 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Napisz równanie reakcji

Atom wodoru w cząsteczce etynu (acetylenu) wykazuje większą kwasowość niż atomy wodoru w grupach alkilowych. Fakt ten potwierdza reakcja acetylenu z aktywnym metalem, która przebiega zgodnie z poniższym równaniem.

2HC≡C−H + 2Na → 2HC≡C⁻ Na⁺ + H₂

Produktami opisanej reakcji są gazowy wodór i acetylenek monosodu. Podobne właściwości wykazują także inne alkiny z wiązaniem potrójnym znajdującym się na końcu łańcucha (RC≡C−H).

Na podstawie: R. Morrison, R. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 1985.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji hydrolizy acetylenku monosodu. Określ, jaką funkcję (kwasu czy zasady) według teorii Brønsteda pełni jon HC≡C⁻.

Równanie reakcji:

Według teorii Brønsteda jon HC≡C⁻ pełni funkcję

168

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 21. (2 pkt)

Bilans elektronowy Napisz równanie reakcji

Jod otrzymuje się z saletry chilijskiej, zawierającej głównie azotan(V) sodu, lecz także m.in. śladowe ilości jodanu(V) sodu i jodanu(VII) sodu. Po zatężeniu wodnego roztworu jodany redukuje się do jodu za pomocą wodorosiarczanu(IV) sodu.

Na podstawie: J.D. Lee, Zwięzła chemia nieorganiczna, Warszawa, 1994.

Jedną z opisanych reakcji przedstawia poniższy schemat.

IO⁻₃ + HSO⁻₃ → I₂ + SO²⁻₄ + H⁺ + H₂O

Napisz w formie jonowej skróconej, z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równania procesów redukcji i utleniania zachodzących podczas opisanej przemiany. Dobierz i uzupełnij współczynniki stechiometryczne w poniższym schemacie.

Równanie procesu redukcji:

Równanie procesu utleniania:

.......... IO⁻₃ + .......... HSO⁻₃ → .......... I₂ + .......... SO²⁻₄ + .......... H⁺ + .......... H₂O

169

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 21. (2 pkt)

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

Dany jest zbiór drobin:

NH⁺₄ HCl HSO⁻₃ S²⁻ CH₄ H₃O⁺

Spośród podanych drobin wybierz wszystkie, które według teorii Brønsteda–Lowry’ego mogą w roztworze wodnym pełnić funkcję zasady. Napisz odpowiednie wzory. Dla jednej z wybranych drobin napisz równanie reakcji z wodą, w której to reakcji wybrana drobina pełni funkcję zasady.

Wzory drobin, które mogą pełnić funkcję zasady:

Równanie reakcji wybranej drobiny z wodą:

170

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 22. (1 pkt)

Alkohole Napisz równanie reakcji

Jedną z metod otrzymywania halogenoalkanów jest reakcja alkoholu alifatycznego z halogenkiem fosforu(III). Ta reakcja przebiega zgodnie z poniższym schematem, w którym R oznacza grupę alkilową, a X – atom halogenu.

3R–OH + PX₃ → 3R–X + H₃PO₃

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

Napisz równanie reakcji otrzymywania 3-bromo-3-metyloheksanu opisaną metodą. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) reagentów organicznych. Napisz nazwę systematyczną użytego alkoholu.