Zadania maturalne z chemii

161

Matura Czerwiec 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 23. (2 pkt)

Izomeria konstytucyjna Narysuj/zapisz wzór Podaj/wymień

Narysuj wzór półstrukturalny (grupowy) jednego izomeru oktanu, zawierającego co najmniej jeden atom węgla o każdej z czterech rzędowości. Podaj formalny stopień utlenienia czwartorzędowego atomu węgla.

Wzór:

Formalny stopień utlenienia atomu węgla czwartorzędowego:

162

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 23. (2 pkt)

Struktura atomu - ogólne Elektrony w atomach, orbitale Narysuj/zapisz wzór Podaj/wymień

Zależnie od tego, czy pierwiastek dąży do tworzenia jonów dodatnich, czy ujemnych, rozróżnia się pierwiastki elektrododatnie i elektroujemne. Pierwiastki elektroujemne mają wiele elektronów walencyjnych, a pobierając elektrony, tworzą jony ujemne o trwałej konfiguracji elektronowej. Pierwiastki elektrododatnie, oddając elektrony, tworzą jony dodatnie o trwałej konfiguracji.

Na podstawie: K.H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007, s. 89.

Atom pewnego pierwiastka ma w stanie podstawowym następującą konfigurację elektronową:

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹

Tlenek i wodorotlenek tego pierwiastka, w których przyjmuje on pewien stopień utlenienia, wykazują właściwości amfoteryczne. Na tym stopniu utlenienia opisany pierwiastek występuje także w postaci jonów prostych.

a)	Napisz wzór i skróconą konfigurację elektronową tego jonu prostego opisanego pierwiastka.

b)	Podaj wartość głównej liczby kwantowej n i wartość pobocznej liczby kwantowej l opisujących stan dowolnego niesparowanego elektronu walencyjnego w tym jonie.

163

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 24. (1 pkt)

Budowa i działanie ogniw Narysuj/zapisz wzór

Podczas rozładowywania (czerpania prądu) akumulatora kwasowo-ołowiowego zachodzą procesy opisane sumarycznym równaniem (PbO₂ jest nierozpuszczalny w wodzie):

Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ ⟶ 2PbSO₄ + 2H₂O

Ze względu na zmianę stężenia roztworu, która zachodzi w akumulatorze w czasie jego pracy, stopień rozładowania akumulatora można określić przez pomiar gęstości tego roztworu.

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

Napisz wzór elektrolitu, którego zmiany stężenia są podstawą określania stopnia rozładowania akumulatora. Zaznacz, jak zmienia się (zwiększa się albo zmniejsza się) to stężenie w czasie rozładowywania akumulatora.

164

Matura Maj 2015, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 24. (1 pkt)

Węglowodory alifatyczne Narysuj/zapisz wzór

Poniżej przedstawiono wzory sześciu węglowodorów.

Dokończ poniższe równanie − zapisz wzór półstrukturalny (grupowy) organicznego produktu reakcji związku 5. z chlorem w stosunku molowym 1 : 1.

165

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 24. (3 pkt)

Elektrony w atomach, orbitale Rodzaje wiązań i ich właściwości Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień Narysuj/zapisz wzór

Poniżej przedstawiono konfigurację elektronową atomów w stanie podstawowym wybranych metali należących do 1. grupy układu okresowego pierwiastków. Metale te oznaczono numerami I, II i III.

I: 1s²2s¹

II: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹

III: 1s²2s²2p⁶3s¹

Pierwsza energia jonizacji to energia, jaką należy dostarczyć, aby oderwać elektron od obojętnego atomu.

a)	Zaznacz poprawne dokończenie zdania.

Najmniejszą pierwszą energię jonizacji ma atom pierwiastka oznaczonego numerem

I, ponieważ jego elektron walencyjny jest najmniej oddalony od jądra atomowego.
I, ponieważ ma obsadzone elektronami tylko dwie powłoki elektronowe.
II, ponieważ jego elektron walencyjny jest najbardziej oddalony od jądra atomowego.
III, ponieważ ma najmniejszą elektroujemność.

b)	Określ liczbę elektronów w rdzeniu atomu metalu oznaczonego numerem III.

c)	Napisz wzór sumaryczny związku metalu oznaczonego numerem II z chlorem i określ charakter wiązania chemicznego (jonowe, kowalencyjne niespolaryzowane, kowalencyjne spolaryzowane), które w tym związku występuje.

166

Matura Czerwiec 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 25. (1 pkt)

Alkohole Narysuj/zapisz wzór

Istnieją nasycone alkohole monohydroksylowe o budowie łańcuchowej, które wykazują czynność optyczną.

Narysuj wzór półstrukturalny (grupowy) alkoholu, który spełnia opisane powyżej warunki i ma najmniejszą liczbę atomów węgla w cząsteczce.

167

Matura Maj 2015, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 25. (2 pkt)

Węglowodory - ogólne Narysuj/zapisz wzór Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Tworzywa polimerowe wymienione w poniższej tabeli można przedstawić w następujący sposób (fragment –Z oznacza łańcuch boczny, atom wodoru lub atom chlorowca):

Uzupełnij tabelę − wpisz brakujące wzory fragmentów –Z lub wzory ogólne polimerów.

Nazwa	Fragment –Z	Wzór ogólny
polipropylen
polistyren
polietylen
poli(chlorek winylu)

168

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 26. (1 pkt)

Podstawy chemii organicznej Narysuj/zapisz wzór

W poniższej tabeli zestawiono wartości temperatury wrzenia (pod ciśnieniem 1013 hPa) alkanu, alkanolu, alkanalu i alkiloaminy o zbliżonych masach cząsteczkowych.

Numer związku	Wzór związku	Masa cząsteczkowa, u	Temperatura wrzenia,°C
I	CH₃CH₂CH₃	44	– 42,2
II	CH₃CH₂OH	46	78,3
III	CH₃CHO	44	20,7
IV	CH₃CH₂NH₂	45	16,6

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 1997.

Spośród związków o wzorach podanych w tabeli wybierz substancję najmniej i najbardziej lotną. Napisz wzory wybranych związków.

Wzór związku najmniej lotnego:
Wzór związku najbardziej lotnego:

169

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 28. (2 pkt)

Alkohole Podaj/wymień Narysuj/zapisz wzór

W cząsteczce pewnego optycznie czynnego nasyconego łańcuchowego alkoholu monohydroksylowego o nierozgałęzionym łańcuchu jest pięć atomów węgla. W wyniku utlenienia tego alkoholu powstaje keton.

Narysuj wzór półstrukturalny (grupowy), podaj nazwę systematyczną oraz określ rzędowość opisanego alkoholu.

Wzór:
Nazwa:
Rzędowość:

170

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 29. (1 pkt)