Zadania maturalne z chemii

251

Test diagnostyczny CKE Grudzień 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 1. (2 pkt)

Struktura atomu - ogólne Elektrony w atomach, orbitale Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj/wymień

Na zdjęciu obok przedstawiono wodny roztwór soli, w skład której wchodzą pierwiastki X1, X2 i X3. Dwa z nich są w stanie wolnym metalami i należą do tego samego okresu, a jeden jest niemetalem i leży w innym okresie. Masy atomowe tych trzech pierwiastków, zaokrąglone do liczb całkowitych, spełniają zależność: M_X1 + M_X2 = M_X3. Atom pierwiastka X3 ma na zewnętrznej powłoce dwa razy więcej elektronów niż atom pierwiastka X2, a atom pierwiastka X1 ma na zewnętrznej powłoce dwa razy więcej niesparowanych elektronów niż atom pierwiastka X2.

1.1. (0–1)

Zidentyfikuj pierwiastki X1, X2 oraz X3. Napisz ich symbole chemiczne.

X1:
X2:
X3:

1.2. (0–1)

Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz wartości liczb kwantowych odpowiadających niesparowanym elektronom w atomach (w stanie podstawowym) pierwiastków X1 i X3.

Pierwiastek	Główna liczba kwantowa 𝑛	Poboczna liczba kwantowa 𝑙
X1
X3

252

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 1. (1 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Podaj/wymień

Jednym z produktów rozszczepienia jądra uranu jest izotop baru, ¹⁴³Ba. W wyniku czterech kolejnych przemian promieniotwórczych tego samego typu - zapoczątkowanych przez ¹⁴³Ba - powstaje izotop neodymu, mający w swoim jądrze 83 neutrony. Ta sekwencja przemian jest przedstawiona na poniższym schemacie:

¹⁴³Ba ^{przemiana 1} X ^{przemiana 2} Y ^{przemiana 3} Q ^{przemiana 4} ^ANd

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

Podaj wartość liczby masowej A opisanego wyżej izotopu neodymu. Podaj rodzaj przemian (α lub β⁻), w wyniku których ten izotop neodymu powstaje z izotopu ¹⁴³Ba.

Liczba masowa A izotopu neodymu:

Rodzaj przemian promieniotwórczych:

253

Matura Maj 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 2. (1 pkt)

Układ okresowy pierwiastków Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

W poniższej tabeli podano wartości promieni atomowych r₁, r₂, r₃ i r₄ atomów czterech pierwiastków.

Na podstawie: M.J. Sienko, R.A. Plane, Chemia. Podstawy i zastosowania, Warszawa 1996.

Uzupełnij poniższą tabelę. Na podstawie zmienności promieni atomów w grupach i okresach przyporządkuj wymienionym pierwiastkom wartości promieni atomowych ich atomów.

Nazwa pierwiastka	Promień atomu, pm
siarka	102
chlor
potas
wapń

254

Matura Czerwiec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 2. (2 pkt)

Struktura atomu - ogólne Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

Promień kationu jest (mniejszy / większy) niż promień atomu, z którego ten kation powstał. Promień anionu jest (mniejszy / większy) niż promień atomu, z którego ten anion powstał.
Jeżeli jony mają taką samą konfigurację elektronową, to promienie anionów są (mniejsze / większe) niż promienie kationów. Anion tlenkowy ma (mniejszy / większy) promień niż anion fluorkowy.

255

Arkusz pokazowy CKE Marzec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 2. (1 pkt)

Elektrony w atomach, orbitale Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Elektrony atomu pierwiastka X w stanie podstawowym zajmują siedem orbitali, przy czym sześć z nich jest całkowicie zapełnionych. Ten pierwiastek reaguje zarówno z kwasem solnym, jak i ze stężonym wodnym roztworem wodorotlenku potasu. Jednym z produktów obu przemian jest ten sam gaz.

Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	W stanie podstawowym tylko 6 elektronów atomu pierwiastka X jest opisanych główną liczbą kwantową 𝑛 równą 2.	P	F
2.	Żaden elektron atomu pierwiastka X w stanie podstawowym nie jest opisany poboczną liczbą kwantową 𝑙 równą 2.	P	F

256

Test diagnostyczny CKE Grudzień 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 2. (1 pkt)

Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	Atomy tego samego pierwiastka mogą się różnić pod względem masy atomowej.	P	F
2.	Atomy różnych pierwiastków mogą mieć taką samą liczbę masową.	P	F

257

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 2. (2 pkt)

Wiązania chemiczne - ogólne Rodzaje wiązań i ich właściwości Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

W tabeli poniżej zestawiono wybrane właściwości trzech substancji (metal, sól nieorganiczna i związek organiczny) oznaczone odpowiednio numerami I, II i III. W normalnych warunkach substancje te są ciałami stałymi.

Właściwość	I	II	III
temperatura topnienia przy ciśnieniu 1013 hPa	55°C	802°C	1085°C
temperatura wrzenia przy ciśnieniu 1013 hPa	163°C	1413°C	2560°C
rozpuszczalność w wodzie przy temperaturze 20°C	16 g w 100 g H₂O	36 g w 100 g H₂O	nierozpuszczalny
przewodnictwo elektryczne w postaci stałej	nie przewodzi prądu elektrycznego	nie przewodzi prądu elektrycznego	przewodzi prąd elektryczny
przewodnictwo elektryczne w roztworze wodnym	nie przewodzi prądu elektrycznego	przewodzi prąd elektryczny	⸺

Źródło: CRC Handbook of Chemistry and Physics 97th Edition, CRC Press 2017.

2.1. (0–1)

Rozstrzygnij, czy poniższe zdania są prawdziwe (P), czy fałszywe (F). Zaznacz odpowiednią literę.


1.	Substancje I i II ulegają dysocjacji jonowej w wodzie.	P	F
2.	Jako ciało stałe substancja I tworzy kryształy molekularne, natomiast substancja II tworzy kryształy jonowe.	P	F

2.2. (0–1)

Podaj rodzaj wiązania chemicznego między atomami w substancji Ill.

258

Matura Maj 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 3. (3 pkt)

Rodzaje wiązań i ich właściwości Sole Napisz równanie reakcji Narysuj/zapisz wzór Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Bor tworzy z chlorem związek o wzorze BCl₃, występujący w postaci płaskich trójkątnych cząsteczek. Te cząsteczki mogą łączyć się z innymi drobinami zawierającymi wolne pary elektronowe. Chlorek boru reaguje z wodą i podczas tej reakcji tworzą się H₃BO₃ (kwas ortoborowy) oraz HCl.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.

3.1. (0–1)

Narysuj wzór elektronowy chlorku boru. Uwzględnij wolne pary elektronowe.

3.2. (0–1)

Spośród wymienionych drobin:

Cl^–

NH⁺₄

CH₄

NH₃

wybierz te, które mogą łączyć się z chlorkiem boru, i napisz ich wzory. Wyjaśnij, dlaczego cząsteczki chlorku boru mają zdolność do tworzenia wiązań z tymi drobinami. Odwołaj się do struktury elektronowej cząsteczek chlorku boru.

Z chlorkiem boru mogą łączyć się:
Cząsteczki chlorku boru mają zdolność do tworzenia wiązań z wybranymi drobinami, ponieważ

3.3. (0–1)

Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji chlorku boru z wodą.

259

Matura Czerwiec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 3. (1 pkt)

Wiązania chemiczne - ogólne Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	Atomy wodoru mają zdolność tworzenia wiązań typu σ, a nie mogą tworzyć wiązań typu π.	P	F
2.	Kształt orbitali atomowych p powoduje, że nie mogą one uczestniczyć w powstawaniu wiązań σ, tylko tworzą wiązania π.	P	F

260

Arkusz pokazowy CKE Marzec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 3. (2 pkt)

Metale Napisz równanie reakcji

Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji pierwiastka X:
– z kwasem solnym (reakcja 1.)
oraz
– ze stężonym roztworem wodorotlenku potasu (reakcja 2.).
W reakcji 2. powstaje jon kompleksowy o liczbie koordynacji równej 4.

Równanie reakcji 1.:

Równanie reakcji 2.: