Zadania maturalne z chemii

211

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 22. (2 pkt)

Budowa i działanie ogniw SEM Napisz równanie reakcji Oblicz

W tabeli przedstawiono równania reakcji elektrodowych i wartości potencjału standardowego E° dwóch półogniw redoks.

Równanie reakcji elektrodowej	Potencjał standardowy, V
MnO⁻₄ + 8H⁺ + 5e⁻ ⇄ Mn²⁺ + 4H₂O	1,507
ClO⁻₃ + 2H⁺ + e⁻ ⇄ ClO₂ + H₂O	1,152

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

22.1. (0-1)

Napisz w formie jonowej sumaryczne równanie reakcji, która zachodzi w pracującym ogniwie zbudowanym z tych półogniw.

22.2. (0-1)

Oblicz siłę elektromotoryczną (SEM) tego ogniwa w warunkach standardowych. Wynik podaj z dokładnością do trzech miejsc po przecinku.

212

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 23. (2 pkt)

Prawo stałości składu, ustalanie wzoru Stechiometryczny stosunek reagentów Węglowodory alifatyczne Oblicz

Próbkę 0,86 grama pewnego alkanu poddano całkowitemu spaleniu, a cały otrzymany w tej reakcji tlenek węgla(IV) pochłonięto w wodzie wapiennej, w której zaszła reakcja zgodnie z równaniem:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

Otrzymany osad ważył po wysuszeniu 6 gramów.

Ustal wzór sumaryczny tego alkanu. W obliczeniach zastosuj wartości masy molowej reagentów zaokrąglone do jedności.

213

Matura Maj 2016, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 23. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Reakcja całkowitego spalania etanu przebiega zgodnie z równaniem:

2C₂H₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O

Oblicz objętość, jaką zajmie w warunkach normalnych tlen potrzebny do całkowitego spalenia 90,0 gramów etanu.

214

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 23. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

W celu zbadania zawartości węglanu sodu w sodzie kalcynowanej próbkę sody o masie 10 gramów rozpuszczono w wodzie i dodano 100 cm³ kwasu solnego o stężeniu c = 2 mol · dm⁻³ . Reakcja węglanu sodu z kwasem solnym przebiega zgodnie z równaniem:

Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂ + H₂O

Otrzymany roztwór ogrzano w celu całkowitego usunięcia wydzielającego się tlenku węgla(IV). Po ostudzeniu do otrzymanego roztworu dodawano w obecności wskaźnika wodny roztwór wodorotlenku sodu, aby zobojętnić nadmiar kwasu solnego. Na zobojętnienie zużyto 25 cm³ roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu c = 2 mol·dm⁻³.

Oblicz w procentach masowych zawartość węglanu sodu w badanej próbce sody kalcynowanej, jeżeli wiadomo, że ta próbka nie zawierała żadnej innej substancji reagującej z kwasem solnym.

215

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 26. (2 pkt)

Prawo stałości składu, ustalanie wzoru Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

W wyniku całkowitego spalania 9,25 g związku o masie molowej M = 74 g · mol⁻¹, zawierającego węgiel, wodór oraz tlen, otrzymano 11,20 dm³ tlenku węgla(IV) odmierzonego w warunkach normalnych oraz 11,25 g wody.

Ustal, za pomocą odpowiednich obliczeń, wzór rzeczywisty tego związku.

216

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 31. (2 pkt)

pH Oblicz

Przygotowano dwa wodne roztwory kwasu metanowego (mrówkowego) o temperaturze t = 20°C: roztwór pierwszy o pH = 1,9 i roztwór drugi o nieznanym pH. Stopień dysocjacji kwasu w roztworze pierwszym jest równy 1,33%, a w roztworze drugim wynosi 4,15%.

Na podstawie: Z. Dobkowska, K. Pazdro, Szkolny poradnik chemiczny, Warszawa 1990.

Oblicz pH roztworu, w którym stopień dysocjacji kwasu metanowego jest równy 4,15%. Wynik końcowy zaokrąglij do pierwszego miejsca po przecinku. Oceń, czy wyższa wartość stopnia dysocjacji kwasu w roztworze oznacza, że roztwór ten ma bardziej kwasowy odczyn.

Ocena:

217

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 35. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Właściwości fizyczne cieczy i gazów Oblicz

W wyniku fermentacji alkoholowej glukozy, zawartej w wodnym roztworze, wydzieliło się 3,36 m³ tlenku węgla(IV), odmierzonego w temperaturze 25°C i pod ciśnieniem 995 hPa. Proces, który opisano poniższym równaniem, przebiegł z wydajnością równą 90%.

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂

Oblicz masę glukozy w roztworze przed fermentacją.
Stała gazowa R = 83,1 dm³ · hPa · mol⁻¹ · K⁻¹.

218

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 36. (2 pkt)

Stężenia roztworów Oblicz

Glicyna (kwas aminoetanowy) zaliczana jest do aminokwasów obojętnych, które charakteryzują się punktami izoelektrycznymi w zakresie pH 5,0–6,5. Reaguje z kwasami i zasadami, a w odpowiednich warunkach ulega reakcji kondensacji. Po wprowadzeniu glicyny do świeżo uzyskanej zawiesiny wodorotlenku miedzi(II) tworzy się rozpuszczalny w wodzie związek kompleksowy, a powstający roztwór przyjmuje ciemnoniebieskie zabarwienie.

Na podstawie: J. McMurry, Chemia organiczna, Warszawa 2005.

Sporządzono 100 gramów wodnego roztworu pewnego dipeptydu. Stężenie roztworu wynosiło 10% masowych. Następnie przeprowadzono częściową hydrolizę dipeptydu znajdującego się w roztworze, w wyniku której jako jedyny produkt otrzymano glicynę w ilości 0,1 mola.

Oblicz stężenie dipeptydu, wyrażone w procentach masowych, w roztworze otrzymanym po częściowej hydrolizie, tzn. w momencie uzyskania 0,1 mola glicyny.

219

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

Prawo stałości składu, ustalanie wzoru Oblicz

Pierwszym skutecznym lekiem przeciw malarii była chinina, organiczny związek chemiczny o masie cząsteczkowej 324 u , który składa się z 74,07% masowych węgla, 7,41% masowych wodoru, 8,64% masowych azotu i 9,88% masowych tlenu. W temperaturze pokojowej chinina jest trudno rozpuszczalną w wodzie, białą, krystaliczną substancją o intensywnie gorzkim smaku. Związek ten rozpuszczalny jest m.in. w olejach, benzynie, etanolu i glicerynie. Ze względu na swój gorzki smak chinina znalazła zastosowanie w przemyśle spożywczym jako aromat. Dodawana jest do produktów spożywczych w postaci chlorowodorku chininy, soli dobrze rozpuszczalnej w wodzie. W Polsce za maksymalną dopuszczalną zawartość chlorowodorku chininy w napojach bezalkoholowych typu tonik (których podstawą jest woda) przyjęto 7,50 mg na każde 100 cm³ napoju, co w przeliczeniu na czystą chininę oznacza, że 100 cm³ tego napoju dostarcza konsumentowi 6,74 mg chininy.

Na podstawie: A. Czajkowska, B. Bartodziejska, M. Gajewska, Ocena zawartości chlorowodorku chininy w napojach bezalkoholowych typu tonik, „Bromatologia i chemia toksykologiczna”, XLV, 2012, 3, s. 433–438.

Na podstawie odpowiednich obliczeń ustal wzór empiryczny oraz rzeczywisty chininy
(patrz → informacja do zadania powyżej).

220

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 2. (1 pkt)

Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Oblicz

Brom występuje w przyrodzie w postaci mieszaniny dwóch izotopów o masach atomowych równych 78,92 u i 80,92 u. Średnia masa atomowa bromu jest równa 79,90 u. Pierwiastek ten w reakcjach utleniania i redukcji może pełnić funkcję zarówno utleniacza, jak i reduktora. Tworzy związki chemiczne, w których występują różne rodzaje wiązań.

Mol jest jednostką liczności (ilości) materii. Liczbę drobin odpowiadającą jednemu molowi nazywamy liczbą Avogadra.

Oblicz bezwzględną masę (wyrażoną w gramach) pojedynczej cząsteczki bromu zbudowanej z atomów dwóch różnych izotopów.