Zadania maturalne z chemii

171

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 9. (2 pkt)

Dysocjacja Oblicz

Oblicz, jaką objętość wody należy dodać do 200 cm³ roztworu kwasu octowego o stężeniu 0,1 mol · dm^–3, aby w temperaturze 25°C stopień dysocjacji osiągnął wartość równą 4%.
K_CH₃COOH = 1,8 ∙ 10^–5

172

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

pH Oblicz

Do 10 cm³ kwasu solnego o pH = 1 dodano 20 cm³ wodnego roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,2 mol ⋅ dm⁻³. Przebiegła wtedy reakcja opisana równaniem

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

Oblicz pH otrzymanego roztworu. W obliczeniach przyjmij, że objętość powstałego roztworu jest sumą objętości roztworów wyjściowych.

173

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 11. (3 pkt)

Metale Stechiometryczny stosunek reagentów Reakcje i właściwości kwasów i zasad Oblicz Napisz równanie reakcji

Na odważkę stopu glinu z magnezem o masie 7,50 g podziałano nadmiarem rozcieńczonego kwasu solnego. Podczas roztwarzania stopu w kwasie solnym zachodziły reakcje zilustrowane równaniami:

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂
Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂

W wyniku całkowitego roztworzenia stopu otrzymano klarowny roztwór, do którego dodano nadmiar wodnego roztworu wodorotlenku sodu. Zaszły reakcje opisane równaniami:

AlCl₃ + 6NaOH → Na 3[Al(OH)₆] + 3NaCl
MgCl₂ + 2NaOH → Mg(OH)₂ + 2NaCl

Otrzymany nierozpuszczalny w wodzie związek odsączono, przemyto wodą, wysuszono i zważono. Jego masa (w przeliczeniu na czysty wodorotlenek magnezu) była równa 11,67 g.

11.1. (0–2)

Oblicz zawartość procentową glinu w stopie (w procentach masowych).

11.2. (0–1)

Klarowny roztwór uzyskany po odsączeniu osadu Mg(OH)₂ nasycono tlenkiem węgla(IV). Zaobserwowano wytrącenie białego osadu wodorotlenku glinu.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie opisanej reakcji chemicznej.

174

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 12. (2 pkt)

Stężenia roztworów Oblicz

Mieszaninę soli KBr i MgBr₂ o masie 4,22 g rozpuszczono w wodzie i otrzymano 1,00 dm³ roztworu, w którym stężenie jonów Br jest równe 0,04 mol · dm^–3.

Oblicz masę bromku potasu KBr w opisanej mieszaninie.

175

Matura Maj 2018, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 13. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Stężenia roztworów Oblicz

Przeprowadzono doświadczenie zgodnie z poniższym rysunkiem.

Podczas doświadczenia w kolbie przebiegła reakcja chemiczna zilustrowana równaniem

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂

W kolbie umieszczono próbkę magnezu o masie 2,4 grama i stopniowo dodawano kwas solny. Stwierdzono, że magnez przereagował całkowicie po dodaniu 100 cm³ roztworu HCl o stężeniu cm. Przebiegła reakcja opisana powyższym równaniem.

Oblicz stężenie molowe użytego do reakcji kwasu solnego.

176

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14. (2 pkt)

Stan równowagi Oblicz

Dwa gazy A i B zmieszane w stosunku molowym n_A : n_B = 1 : 4 zajmują w warunkach normalnych objętość 1 dm³. Tę mieszaninę umieszczono w reaktorze o stałej pojemności 1 dm³ i w temperaturze T zainicjowano reakcję. W tej temperaturze ustalił się stan równowagi opisany równaniem:

A (g) + 2B (g) ⇄ 2C (g) ΔH < 0

W stanie równowagi stężenie substancji C było równe 0,004 mol · dm^–3.

Oblicz stężeniową stałą równowagi (K_c) opisanej reakcji w temperaturze T.

177

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 15. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Azotan(V) ołowiu(II) ogrzewany w temperaturze 480°C rozkłada się zgodnie z równaniem

2Pb(NO₃)₂ → 2PbO + 4NO₂ + O₂

Powstający w tej reakcji tlenek ołowiu(II) jest nierozpuszczalny w wodzie i ma charakter amfoteryczny. W reakcji tego tlenku ze stężonym roztworem KOH powstaje związek kompleksowy o liczbie koordynacyjnej równej 3.

Na podstawie: L. Kolditz (red.), Chemia nieorganiczna, Warszawa 1994.

Oblicz masę azotanu(V) ołowiu(II), który wzięto do reakcji rozkładu, jeśli w wyniku zachodzącego procesu otrzymano łącznie 21,75 dm³ tlenku azotu(IV) i tlenu odmierzonych w temperaturze 480°C i pod ciśnieniem 1013 hPa. Przyjmij, że reakcja rozkładu zaszła z wydajnością równą 100%. Wynik podaj z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku. Uniwersalna stała gazowa R = 83,14 hPa · dm³ · mol^–1 · K^–1.

178

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 17. (2 pkt)

Metale Oblicz

Złoto jest doskonale kowalnym żółtym metalem o silnym połysku. W czystej postaci jest stosunkowo miękkie, więc w wyrobach jubilerskich stosuje się stopy złota z innymi metalami, np. srebrem lub miedzią. Zawartość czystego złota w tych wyrobach podaje się w jednostkach zwanych karatami. Jeden karat odpowiada 1/24 zawartości masowej złota w stopie, co oznacza, że czyste złoto jest 24-karatowe. Złoto jest metalem szlachetnym, więc trudno ulega reakcjom chemicznym. Roztwarza się w wodzie królewskiej, przy czym powstaje m.in. chlorkowy kompleks złota(III), co ilustruje poniższe równanie:

Au + HNO₃ + 4HCl → AuCl^–₄ + H⁺ + NO + 2H₂O

Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna – Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa,
Warszawa 2012 oraz L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna, Warszawa 2006.

Oblicz, ile gramów czystego złota należy stopić z 10 gramami 15-karatowego złota, aby otrzymać złoto 18-karatowe.

179

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 18. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Stężenia roztworów Oblicz

W jednej z przemysłowych metod otrzymywania kwasu siarkowego(VI) jako substrat pierwszego etapu stosuje się piryt (FeS₂) – powszechnie występujący minerał.

FeS₂ → SO₂ → SO₃ → H₂SO₄

W wyniku opisanego procesu – do którego na pierwszym etapie wykorzystano 100 gramów pirytu niezawierającego zanieczyszczeń – otrzymano wodny roztwór kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 96% masowych. Sumaryczna wydajność procesu była równa 85%.

Oblicz masę wodnego roztworu kwasu siarkowego(VI) uzyskanego w opisanym procesie.

180

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 19. (2 pkt)