Zadania maturalne z chemii

191

Matura Maj 2018, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 19. (3 pkt)

Stężenia roztworów Rozpuszczalność substancji Podaj/wymień Oblicz

W poniższej tabeli przedstawiono wartości rozpuszczalności trzech związków chemicznych w wodzie w różnych temperaturach.

	Rozpuszczalność, g/100 g H₂O
	0°C	20°C	40°C	60°C	80°C	100°C
Ca(OH)₂	0,185	0,165	0,141	0,116	0,094	0,077
KNO₃	13,30	31,60	63,90	110,0	169,0	246,0
NaCl	35,70	36,00	36,60	37,30	38,40	39,80

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2013.

W zlewce zmieszano chlorek sodu z wodą w stosunku masowym m_soli : m_wody = 1 : 5. Otrzymano roztwór o temperaturze 20°C.

19.1. (1 pkt)

Określ, jaki roztwór otrzymano – nasycony czy nienasycony.

19.2. (2 pkt)

Oblicz w procentach masowych stężenie otrzymanego roztworu.

192

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

Stechiometryczny stosunek reagentów Węglowodory - ogólne Narysuj/zapisz wzór Oblicz

Podczas spalania 0,25 mola pewnego węglowodoru przebiegła reakcja chemiczna zilustrowana ogólnym równaniem:

C_nH_2n + 1,5nO₂ → nCO₂ + nH₂O

W wyniku opisanej przemiany otrzymano 46,5 g mieszaniny tlenku węgla(IV) i pary wodnej.

Wykonaj obliczenia i zaproponuj wzór półstrukturalny (grupowy) spalanego węglowodoru.

193

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 20. (2 pkt)

Budowa i działanie ogniw SEM Napisz równanie reakcji Oblicz

Zbudowano ogniwo według schematu przedstawionego na poniższym rysunku.

20.1. (0–1)

Oblicz siłę elektromotoryczną (SEM), w warunkach standardowych, ogniwa, którego schemat przedstawiono na rysunku.

SEM =

20.2. (0–1)

Napisz w formie jonowej skróconej sumaryczne równanie reakcji zachodzącej w czasie pracy tego ogniwa.

194

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 21. (2 pkt)

Elektroliza Oblicz

Podczas elektrolizy wodnego roztworu chlorku chromu(III) CrCl₃ (prowadzonej przy użyciu elektrod grafitowych) przez roztwór przepłynął ładunek elektryczny Q, co skutkowało wydzieleniem 156 gramów chromu.

Oblicz, ile gramów cynku wydzieli się podczas przepływu takiego samego ładunku Q przez roztwór chlorku cynku ZnCl₂. Przyjmij, że opisane procesy zachodzą ze 100% wydajnością. Stała Faradaya ma wartość F = 96500 C ⋅ mol⁻¹.

195

Matura Maj 2018, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 21. (2 pkt)

Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Metan można otrzymać w wyniku działania kwasem solnym na węglik glinu (Al₄C₃). Przebiega wtedy reakcja opisana równaniem

Al₄C₃ + 12HCl → 4AlCl₃ + 3CH₄

Oblicz, ile gramów węglika glinu należy użyć do otrzymania 1400 dm³ metanu (w warunkach normalnych). Załóż, że ta przemiana przebiega z wydajnością równą 100%.

196

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 23. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Do całkowitego spalenia 2,80 dm³ (odmierzonych w warunkach normalnych) mieszaniny zawierającej 60% objętościowych pewnego gazowego alkanu i 40% objętościowych metanu potrzeba 13,16 dm³ tlenu w przeliczeniu na warunki normalne. Reakcje całkowitego spalania metanu oraz dowolnego alkanu przebiegają zgodnie z równaniami:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

C_nH_2n+2 + 3n + 12O₂ → nCO₂ + (n + 1) H₂O

Wykonaj niezbędne obliczenia i podaj wzór sumaryczny alkanu stanowiącego 60% objętości opisanej mieszaniny.

197

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 26. (2 pkt)

Rozpuszczalność substancji Oblicz

Kwas etanodiowy o wzorze (COOH)₂ jest najprostszym kwasem dikarboksylowym, którego rozpuszczalność w wodzie w temperaturze 20°C jest równa 9,52 g bezwodnego kwasu w 100 g wody.

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

Oblicz minimalną masę wody potrzebną do rozpuszczenia 14,0 gramów hydratu kwasu etanodiowego o wzorze (COOH)₂ · 2H₂O w temperaturze 20°C. Wynik końcowy podaj w gramach i zaokrąglij do jedności.

198

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 29. (2 pkt)

pH Oblicz

Jon CH₃COO^– występujący w wodnym roztworze octanu sodu jest niezbyt mocną zasadą Brønsteda, która reaguje z cząsteczką wody zgodnie z równaniem:

CH₃COO⁻ + H₂O ⇄ CH₃COOH + OH⁻

Równowagę tej reakcji opisuje stała dysocjacji zasadowej K_b, wyrażona następującym równaniem:

K_b = [CH₃COOH] ⋅ [OH⁻][CH₃COO⁻]

Iloczyn stałej dysocjacji kwasowej K_a kwasu CH₃COOH i stałej dysocjacji zasadowej K_b sprzężonej z nim zasady CH₃COO^– jest równy iloczynowi jonowemu wody: K_a · K_b = K_w.
W temperaturze 25°C iloczyn jonowy wody jest równy K_w = 1,0 ⋅ 10⁻¹⁴ .

Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, Warszawa 2001 oraz pr. zb. pod red. Z. Galusa, Ćwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej, Warszawa 2006.

Oblicz pH wodnego roztworu octanu sodu o stężeniu 0,05 mol ⋅ dm⁻³ w temperaturze 25°C. Przyjmij, że reakcji z wodą ulega mniej niż 5% anionów octanowych.

199

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 4. (1 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Oblicz

Masa atomowa izotopu jest w przybliżeniu równa jego liczbie masowej A. Miedź występuje w przyrodzie w postaci dwóch trwałych izotopów. Skład izotopowy miedzi (w zaokrągleniu do jedności) przedstawiono w poniższej tabeli.

Liczba masowa izotopu	Zawartość izotopu, % atomów
63	69
A_x	31

Na podstawie: J. Sawicka, A. Janich-Kilian, W. Cejner-Mania, G. Urbańczyk, Tablice chemiczne, Gdańsk 2001.

Wykonaj obliczenia i podaj liczbę masową Ax drugiego naturalnego izotopu miedzi. Przyjmij, że średnia masa atomowa miedzi jest równa 63,55 u.

200

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 6. (2 pkt)