Zadania maturalne z chemii

161

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 39. (3 pkt)

Związki organiczne zawierające azot - pozostałe Napisz równanie reakcji Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Mocznik jest diamidem kwasu węglowego. Ogrzewany z roztworami mocnych kwasów i z zasadami, ulega przemianom zilustrowanym poniższymi równaniami:

CO(NH₂)₂ + H₂O + 2H⁺ → 2NH⁺₄ + CO₂
CO(NH₂)₂ + 2OH⁻ → CO²⁻₃ + 2NH₃

W celu porównania właściwości acetamidu i mocznika przeprowadzono dwa doświadczenia A i B zilustrowane na schemacie.

Po zmieszaniu reagentów zawartość każdej probówki ogrzano. Stwierdzono, że we wszystkich probówkach przebiegły reakcje chemiczne.

39.1. (0–2)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej podczas ogrzewania acetamidu

w wodnym roztworze kwasu siarkowego(VI) (doświadczenie A, probówka I)
w wodnym roztworze wodorotlenku sodu (doświadczenie B, probówka I).

Doświadczenie A, probówka I:

Doświadczenie B, probówka I:

39.2. (0–1)

Oceń, które z przeprowadzonych doświadczeń (A czy B) można wykorzystać w celu odróżnienia acetamidu od mocznika, i uzasadnij swoje stanowisko. W uzasadnieniu odwołaj się do zmian możliwych do zaobserwowania w probówkach I i II (w wybranym doświadczeniu) i pozwalających na odróżnienie acetamidu od mocznika.

W celu odróżnienia acetamidu od mocznika należy przeprowadzić doświadczenie

Uzasadnienie:
Probówka I:

Probówka II:

162

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 6. (1 pkt)

Struktura atomu - ogólne Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Substancje o tym samym typie wzoru chemicznego, tworzące ten sam typ sieci przestrzennej i o takich samych lub bardzo zbliżonych rozmiarach komórki elementarnej, nazywamy substancjami izomorficznymi. Mogą one tworzyć roztwory stałe, czyli kryształy mieszane. Tworzenie kryształów mieszanych polega na tym, że atomy lub jony wykazujące taki sam ładunek oraz zbliżone rozmiary mogą się wzajemnie zastępować w sieci przestrzennej. KCl i KBr mają identyczne sieci przestrzenne i wykazują zdolność tworzenia stałych roztworów. Natomiast w przypadku KCl i NaCl izomorfizm nie występuje mimo tego samego typu sieci.
W tabeli podano wielkości promienia jonowego czterech jonów.


Cl^– 181 pm	Br^– 196 pm	K⁺ 138 pm	Na⁺ 102 pm

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2002.

Wyjaśnij, dlaczego chlorek potasu i chlorek sodu nie mogą tworzyć kryształów mieszanych.

163

Matura Czerwiec 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 15. (1 pkt)

Rozpuszczalność substancji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Oceń, czy w temperaturze 298 K może istnieć roztwór, w którym stężenie kationów baru wynosi 10⁻⁵ mol ⋅ dm⁻³ , a stężenie anionów siarczanowych(VI) wynosi 10⁻⁶ mol ⋅ dm⁻³ (iloczyn rozpuszczalności siarczanu(VI) baru w temperaturze 298 K wynosi K_SO = 1,1 ⋅ 10⁻¹⁰ ). Uzasadnij swoje stanowisko.

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002

164

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 19. (2 pkt)

Struktura atomu - ogólne Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Liczba atomowa pewnego pierwiastka wynosi 26. W poniższej tabeli przedstawiono masy atomowe i zawartość procentową trwałych izotopów tego pierwiastka występujących w przyrodzie.

Masa atomowa izotopu, u	Zawartość procentowa izotopu, % atomów
53,94	5,85
55,93	91,75
56,94	2,12
57,93	0,28

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2004, s. 202

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl właściwe określenie w każdym nawiasie tak, aby zdania były prawdziwe. Następnie wpisz odpowiednią liczbę odnoszącą się do opisanego pierwiastka lub wyjaśnij, dlaczego nie można określić danej wielkości.

Znając liczbę atomową pierwiastka, (można określić liczbę protonów / nie można określić liczby protonów) wchodzących w skład jądra atomu tego pierwiastka.
Liczba protonów lub wyjaśnienie:
Znając liczbę atomową pierwiastka, (można określić liczbę neutronów / nie można określić liczby neutronów) wchodzących w skład jądra atomu tego pierwiastka.
Liczba neutronów lub wyjaśnienie:
Znając liczbę atomową pierwiastka, (można określić ładunek / nie można określić ładunku) jądra atomu tego pierwiastka.
Ładunek jądra atomu lub wyjaśnienie:
Znając liczbę atomową pierwiastka, (można określić liczbę masową / nie można określić liczby masowej) dowolnego izotopu tego pierwiastka.
Liczba masowa lub wyjaśnienie:

165

Matura Czerwiec 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 24. (2 pkt)

Fenole Napisz równanie reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Do stężonego wodnego roztworu fenolanu sodu wprowadzono kwas solny i zaobserwowano zmętnienie roztworu.

24.1. (0-1)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji fenolanu sodu z kwasem solnym.

24.2. (0-1)

Spośród związków o wzorach: NaOH, CO₂, CO wybierz ten, który po dodaniu do roztworu fenolanu sodu wywoła taki sam efekt, jak wprowadzenie kwasu solnego. Uzasadnij swój wybór.

Wzór związku:
Uzasadnienie:

166

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 27. (1 pkt)

Węglowodory alifatyczne Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

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

Wyjaśnij, dlaczego głównym produktem opisanych reakcji addycji i substytucji jest ta sama monobromopochodna 2-metylobutanu (2-bromo-2-metylobutan).

167

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 28. (1 pkt)

Aldehydy Rodzaje wiązań i ich właściwości Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

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.

Opisz przyczynę różnicy temperatury wrzenia alkanu i aldehydu oraz przyczynę różnicy temperatury wrzenia aldehydu i alkoholu. Odnieś się do budowy cząsteczek związków, których wzory wymieniono w tabeli.

Alkan i aldehyd:

Aldehyd i alkohol:

168

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 30. (1 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Jądra atomowe, w których stosunek liczby neutronów do liczby protonów przekracza znacznie wartość 1, ulegają przemianom nazywanym promieniotwórczymi. W przemianach tych zachowana jest zarówno masa, jak i ładunek elektryczny, a produktami tych przemian mogą być: jądra ⁴₂He nazywane cząstkami α, elektrony nazywane cząstkami β^– , jądra innych pierwiastków, a także neutrony. Cząstki niebędące składnikami jądra atomowego powstają na skutek przemian zachodzących pomiędzy nukleonami, czyli cząstkami tworzącymi jądro atomu. Wielkością charakteryzującą przemiany promieniotwórcze jest okres półtrwania jądra pierwiastka aktywnego promieniotwórczo, zdefiniowany jako czas, po którym pozostaje połowa liczby aktywnych jąder tego pierwiastka. Przykładem pierwiastka ulegającego przemianom promieniotwórczym jest pluton. Izotop plutonu ²³⁹₉₄Pu , jako produkt przemiany zachodzącej z emisją cząstki β^– izotopu neptunu o liczbie masowej równej 239, po raz pierwszy został wyodrębniony w 1941 r. przez grupę badaczy McMillana i Seaborga. Ta sama grupa badawcza odkryła go w 1942 r. w rudach uranu w ilości około 10–9%. Izotop ten jest uważany za najtrwalszy produkt rozpadu izotopu uranu o liczbie masowej równej 238.

Na podstawie: A. Czerwiński, Energia jądrowa i promieniotwórczość, Warszawa 1998, s. 50–51, 106–107.

Wyjaśnij, dlaczego podczas przemiany promieniotwórczej zaobserwowanej przez zespół McMillana i Seaborga w 1941 r. doszło do emisji cząstki, która nie jest składnikiem jądra atomowego. Dlaczego przemianę tę nazywamy przemianą jądrową?

169

Matura Maj 2015, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 31. (1 pkt)

Estry i tłuszcze Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Nienasycone kwasy tłuszczowe, NNKT, to kwasy, które nie są syntezowane w organizmie człowieka i muszą być dostarczane wraz z pożywieniem. Zalicza się do nich kwasy omega-3, omega-6 oraz omega-9. Poniżej wymieniono przykłady NNKT.

Znajdź i opisz związek między numerem w nazwie kwasu omega (-3, -6, -9) a budową jego cząsteczki.

170

Matura Maj 2015, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 34. (2 pkt)

Estry i tłuszcze Napisz równanie reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji kwasu oleinowego z wodorotlenkiem sodu. Zastosuj następujący wzór kwasu: C₁₇H₃₃COOH. Wyjaśnij, dlaczego organiczny produkt tej reakcji jest rozpuszczalny w wodzie.

Równanie reakcji:

Wyjaśnienie: