Zadania maturalne z chemii

381

Matura Czerwiec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 10. (2 pkt)

Sole Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Poniższy schemat ilustruje przemiany 1.–5., którym ulegają związki chromu(III).

Do probówki z wodnym roztworem siarczanu(VI) chromu(III) dodawano wodny roztwór wodorotlenku potasu. Opisane doświadczenie zilustrowano na poniższym rysunku.

Na podstawie zaobserwowanych efektów stwierdzono, że reakcja zachodzi w dwóch etapach:

po dodaniu niewielkiej ilości roztworu wodorotlenku potasu do probówki z roztworem siarczanu(VI) chromu(III) (przemiana 4.)
przy dalszym dodawaniu roztworu wodorotlenku potasu (przemiana 5.).

10.1. (0–1)

Napisz, co zaobserwowano w pierwszym etapie tego doświadczenia (przemiana 4.). Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która była przyczyną zaobserwowanej zmiany.

Obserwacja:

Równanie reakcji:

10.2. (0–1)

Napisz, co zaobserwowano w drugim etapie tego doświadczenia (przemiana 5.). Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która była przyczyną zaobserwowanej zmiany.

Obserwacja:

Równanie reakcji:

382

Arkusz pokazowy CKE Marzec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 10. (1 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Sól Mohra to zwyczajowa nazwa siarczanu(VI) żelaza(II) i amonu o wzorze (NH₄)₂Fe(SO₄)₂. W laboratorium chemicznym ten związek jest często używany jako wygodne i stabilne źródło jonów żelaza(II). Zarówno sama sól Mohra, jak i jej wodne roztwory są odporne na utlenianie na powietrzu.

Obecność jonów amonowych w roztworze soli Mohra powoduje, że odczyn tego roztworu nie jest obojętny.

Napisz równanie reakcji odpowiadającej za odczyn wodnego roztworu soli Mohra na podstawie definicji kwasów i zasad Brønsteda. Wzory odpowiednich drobin wpisz w poniższą tabelę.

383

Test diagnostyczny CKE Grudzień 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 10. (2 pkt)

Rozpuszczalność substancji Oblicz

Chlorek, bromek i jodek ołowiu(II) są solami trudno rozpuszczalnymi w wodzie. Chlorek i bromek mają barwę białą, a jodek jest żółty. Do 5,0 cm³ nasyconego roztworu chlorku ołowiu(II) dodano 2,5 cm³ roztworu pewnej soli i zaobserwowano efekt pokazany na zdjęciu.

Spośród poniższych soli wybierz tę, której roztwór mógł być użyty w tym doświadczeniu, i zaznacz jej wzór. Oblicz, jakie powinno być minimalne stężenie molowe użytego roztworu tej soli, żeby wystąpił zaobserwowany efekt.

NaCl

AgI

KBr

NaI

Pb(NO₃)₂

Minimalne stężenie molowe soli:

384

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 10. (3 pkt)

Podstawy chemii organicznej Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

Na wykresie przedstawiono wartości temperatur wrzenia (pod ciśnieniem 1013 hPa) siedmiu nierozgałęzionych alkanów.

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

10.1. (0–1)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	W temperaturze 25°C i ciśnieniu 1013 hPa, butan jest gazem.	P	F
2.	Na podstawie analizy wykresu można stwierdzić, że temperatura wrzenia pentanu pod ciśnieniem 1013 hPa wynosi około 25°C	P	F

10.2. (0–2)

Poniżej podano wzory półstrukturalne i temperatury wrzenia trzech izomerów heksanu.

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie. Podaj nazwę systematyczną najbardziej lotnego izomeru heksanu.

Izomery heksanu o rozgałęzionym łańcuchu mają (niższą / wyższą) temperaturę wrzenia niż węglowodór o łańcuchu prostym. Im większa jest liczba rozgałęzień tym temperatura wrzenia związku jest (niższa / wyższa).

Nazwa systematyczna najbardziej lotnego izomeru:

385

Matura Maj 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 11. (2 pkt)

Stechiometria - ogólne Oblicz

W celu ustalenia składu stałej mieszaniny wodorowęglanu sodu i węglanu sodu jej próbkę rozpuszczono w wodzie i przeprowadzono dwuetapową analizę otrzymanego roztworu.

Etap I: Do badanego roztworu dodano kilka kropli alkoholowego roztworu fenoloftaleiny i dodawano z biurety kwas solny, do momentu zaniku barwy wskaźnika. Jon węglanowy jest mocniejszą zasadą niż jon wodorowęglanowy, więc w roztworze zachodziła reakcja opisana równaniem:

CO^2–₃ + H₃O⁺→ HCO^–₃ + H₂O

Odbarwienie fenoloftaleiny świadczyło o całkowitej przemianie jonów CO^2–₃ w jony HCO^–₃.

Etap II: Do otrzymanej mieszaniny dodano kilka kropli wodnego roztworu oranżu metylowego i dalej dodawano z biurety kwas solny do chwili, gdy nastąpiła zmiana barwy wskaźnika. Ta zmiana oznaczała, że cały wodorowęglan sodu przereagował zgodnie z równaniem:

HCO^–₃ + H₃O⁺ → CO₂ + 2H₂O

Kwas solny użyty w obu etapach doświadczenia miał stężenie 0,2 mol · dm⁻³, a jego objętość niezbędna do odbarwienia fenoloftaleiny w etapie I była równa 24,6 cm³. Natomiast łącznie w obu etapach zużyto 59,8 cm³ kwasu solnego (objętość odczytana z biurety w etapie II).

Oblicz w procentach masowych zawartość węglanu sodu w analizowanej mieszaninie. Przyjmij, że masy molowe węglanu sodu i wodorowęglanu sodu są równe: M_Na₂CO₃ = 106 g ∙ mol^–1 oraz M_NaHCO₃ = 84 g ∙ mol^–1.

386

Matura Czerwiec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 11. (2 pkt)

Metale Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Napisz równanie reakcji

Poniższy schemat ilustruje przemiany 1.–5., którym ulegają związki chromu(III).

Do probówki z wodnym roztworem soli zawierającej jony [Cr(OH)₄] − dodano – w środowisku zasadowym – wodny roztwór H₂O₂ (przemiana 3.).

11.1 (0–1)

Opisz zmianę świadczącą o zajściu reakcji w tej probówce. Uwzględnij barwę zawartości probówki po reakcji.

11.2. (0–1)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która była przyczyną obserwowanej zmiany (przemiana 3.).

387

Arkusz pokazowy CKE Marzec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 11. (3 pkt)

Wodorotlenki Sole Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Napisz równanie reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Przeprowadzono dwuetapowe doświadczenie. W pierwszym etapie do dwóch probówek (A i B) z roztworem soli Mohra dodano wodny roztwór wodorotlenku sodu. Wynik doświadczenia w obu probówkach był identyczny i został przedstawiony na fotografii. W czasie doświadczenia zaszła reakcja chemiczna opisana równaniem:

Fe²⁺ + 2OH^– → Fe(OH)₂

Zaobserwowano również, że zwilżony uniwersalny papierek wskaźnikowy umieszczony u wylotu probówki zabarwił się na niebiesko.

11.1. (0–1)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej po dodaniu wodnego roztworu wodorotlenku sodu, w wyniku której powstała substancja odpowiedzialna za zmianę barwy uniwersalnego papierka wskaźnikowego.

11.2. (0–1)

W drugim etapie doświadczenia do zawartości probówki A otrzymanej w poprzednim etapie dodano wodę utlenioną, czyli roztwór nadtlenku wodoru o stężeniu 3 %. Wynik tej części doświadczenia przedstawiono na fotografii.

Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji zachodzącej w probówce A.

11.3. (0–1)

Probówkę B pozostawiono przez dłuższy czas na powietrzu. W probówce zaobserwowano zmiany, które zilustrowano na poniższych fotografiach.

Wyjaśnij przyczyny obserwowanych zmian w probówce B pomimo niedodania do tej probówki żadnego odczynnika.

Wyjaśnienie:

388

Test diagnostyczny CKE Grudzień 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 11. (4 pkt)

Rozpuszczalność substancji Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

W poniższej tabeli zamieszczono dane dotyczące rozpuszczalności substancji X w wodzie, a na wykresie przedstawiono krzywą zależności rozpuszczalności substancji Y w wodzie.

Temperatura, °C	Rozpuszczalność substancji X, g na 100 g wody
0	89
20	53
40	33
60	23
80	16

11.1. (0–2)

Narysuj na wykresie krzywą rozpuszczalności substancji X i wyznacz wartość temperatury, w której substancje X i Y mają taką samą rozpuszczalność. Oblicz stężenie procentowe nasyconego roztworu substancji X lub Y w tej temperaturze.

Substancje X i Y mają taką samą rozpuszczalność w temperaturze ℃.

Stężenie % nasyconego roztworu:

11.2. (0–2)

Spośród wymienionych niżej substancji wybierz tę, która była oznaczona symbolem X, oraz tę, która była oznaczona symbolem Y. Napisz ich wzory i uzasadnij swój wybór.

O₂

AgBr

NH₃

H₂

NH₄Cl

CaCO₃

Wzór substancji X:

Uzasadnienie:

Wzór substancji Y:

Uzasadnienie:

389

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 11. (1 pkt)

Peptydy i białka Podaj/wymień

Pewien liniowy tripeptyd składa się wyłącznie z reszt glicyny i seryny. Jeden mol tego związku zawiera 80 gramów tlenu.

Podaj wszystkie możliwe sekwencje aminokwasów jakie mogą wystąpić w opisywanym tripeptydzie. Zastosuj trzyliterowe kody aminokwasów.

390

Matura Maj 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 12. (3 pkt)

Sole Metale Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Napisz równanie reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

W trzech probówkach (I–III) umieszczono wodne roztwory soli potasu zawierających chrom na VI stopniu utlenienia. Zawartość probówki III zakwaszono. Następnie do każdej probówki dodano jeden odczynnik wybrany z poniższej listy:

wodny roztwór wodorotlenku potasu
wodny roztwór azotanu(V) sodu
wodny roztwór azotanu(V) srebra(I)
wodny roztwór siarczanu(IV) potasu.

Schemat doświadczenia i opis wyglądu zawartości probówek I–III przed reakcją i po jej zakończeniu przedstawiono w poniższej tabeli.

12.1. (0–1)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej w probówce I po dodaniu wybranego odczynnika do roztworu soli chromu(VI) oraz napisz nazwę lub wzór odczynnika, który dodano do probówki II w opisanym doświadczeniu.

Równanie reakcji zachodzącej w probówce I:

Nazwa lub wzór odczynnika dodanego do probówki II:

12.2. (0–1)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej w probówce III po dodaniu wybranego odczynnika do roztworu soli chromu(VI) z dodatkiem H₂SO₄.

12.3. (0–1)

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

Reakcja redoks przebiegła w probówce (I / II / III). Sól chromu(VI) pełni w tej przemianie funkcję (reduktora / utleniacza).