Zadania maturalne z chemii

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 14. (3 pkt)

Budowa i działanie ogniw Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

W trzech standardowych półogniwach A, B i C ustalają się równowagi opisane poniższymi równaniami.

półogniwo A    MnO^–₄ + 8H⁺ + 5e^– ⇄ Mn²⁺ + 4H₂O
półogniwo B    Br₂ + 2e^– ⇄ 2Br^–
półogniwo C    Co³⁺ + e^– ⇄ Co²⁺

14.1. (0–2)

Uzupełnij zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. Następnie napisz, z którym półogniwem (B albo C) w warunkach standardowych należy połączyć półogniwo A, aby podczas pracy ogniwa malało pH roztworu w tym półogniwie.

Aby podczas pracy ogniwa malało pH roztworu w półogniwie A, stężenie jonów H⁺ musi się (zwiększać / zmniejszać). Oznacza to, że w tym półogniwie zachodzi proces (redukcji / utleniania), a drugie półogniwo pełni funkcję (anody / katody). Opisany warunek spełnia ogniwo zbudowane z półogniwa A połączonego z półogniwem .

14.2. (0–1)

Uzupełnij poniższy zapis tak, aby powstał schemat ogniwa galwanicznego zbudowanego z półogniw B oraz C generującego prąd w warunkach standardowych.

(–) Pt | || | Pt (+)

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14. (2 pkt)

Pozostałe Reakcje i właściwości kwasów i zasad Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Hydrazyna N₂H₄ rozpuszcza się w wodzie i w ciekłym amoniaku. W powstałych roztworach zachodzą procesy polegające na przeniesieniu protonu. W bezwodnej, ciekłej hydrazynie ustala się równowaga opisana poniższym równaniem.

2N₂H₄ ⇄ N₂H⁺₅ + N₂H⁻₃

Na podstawie: CRC Handbook of Chemistry and Physics 96th Edition, CRC Press 2015.

14.1. (0–1)

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


1.	Stopień utlenienia azotu w hydrazynie jest wyższy niż stopień utlenienia azotu w amoniaku.	P	F
2.	Jon N₂H⁻₃ jest zasadą sprzężoną z cząsteczką N₂H₄.	P	F

14.2. (0–1)

Odczyn wodnego roztworu hydrazyny jest słabo zasadowy.

Na podstawie: CRC Handbook of Chemistry and Physics 96th Edition, CRC Press 2015.

Uzupełnij poniższy schemat tak, aby otrzymać równanie reakcji, jakiej ulega cząsteczka hydrazyny w roztworze wodnym.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 15. (1 pkt)

Sole Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Badano reakcje pewnej próbki metalicznego chromu z kwasem solnym w różnych warunkach. Przebieg doświadczenia zilustrowano na schemacie:

W probówce 1. użyto odtlenionego kwasu solnego, czyli takiego, w którym praktycznie nie ma rozpuszczonego tlenu. Dodatkowo na powierzchni roztworu umieszczono warstwę oleju. W takich warunkach chrom reaguje zgodnie z równaniem:

Cr + 2H⁺→ Cr²⁺+ H₂

Na zdjęciach pokazano roztwory otrzymane w probówkach 1. i 2.

Do probówki zawierającej wodny roztwór chlorku chromu(III) dodano w nadmiarze wodny roztwór wodorotlenku sodu i otrzymano klarowny roztwór. Następnie do tego roztworu wprowadzono wodny roztwór nadtlenku wodoru.

Na którym zdjęciu przedstawiono wygląd zawartości probówki po zakończeniu opisanego doświadczenia? Zaznacz literę A, B, C albo D.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 15. (2 pkt)

pH Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Do zlewki, w której znajdowało się 200 cm³ wody, dodano 200 cm³ roztworu buforu mrówczanowego o pH równym 3,75.

Napisz, jakie było pH roztworu buforowego po zmieszaniu go z wodą. Odpowiedź uzasadnij. Uwzględnij zmianę stężeń składników buforu.

Uzasadnienie:

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 15. (2 pkt)

Energetyka reakcji Oblicz

Gaz LPG, stosowany do napędu samochodów, jest mieszaniną propanu i butanu. W zbiorniku z LPG panuje ciśnienie 𝑝, w którym ta mieszanina jest cieczą. W zależności od pory roku stosuje się dwa rodzaje LPG: zimowy i letni. Skład przykładowych ciekłych mieszanin LPG (w przeliczeniu na stosunek molowy) i odpowiadające im gęstości zestawiono w tabeli.

	Rodzaj mieszaniny
	zimowy LPG	letni LPG
𝑛_propanu ∶ 𝑛_butanu	70 : 30	30 : 70
Gęstość, g ∙ cm⁻³ (T = 273 K)	0,54	0,56

Na podstawie: https://www.e-petrol.pl

Standardowe entalpie spalania propanu i butanu podano poniżej.

Δ𝐻^o_{propan (g)} = – 2219 kJ · mol^–1
Δ𝐻^o_{butan (g)} = – 2878 kJ · mol^–1

Wykonano doświadczenie. Próbkę 1,0 dm³ letniego LPG przeprowadzono w stan gazowy i spalono.

Oblicz energię, która wydzieli się do otoczenia w wyniku całkowitego spalenia 1,0 dm³ letniego LPG. Wynik podaj w kilodżulach. Przyjmij, że wartości entalpii spalania węglowodorów są takie same jak w warunkach standardowych. Załóż, że powyższe wartości nie ulegają zmianie wraz ze zmianą temperatury oraz że energia jest wymieniana z otoczeniem wyłącznie na sposób ciepła.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 16. (3 pkt)

Stechiometria - ogólne Oblicz

Mosiądze to stopy miedzi i cynku, w których zawartość cynku stanowi do 40% masy stopu. Brąz cynowy to stop miedzi i cyny, w którym masa cyny nie przekracza 20%.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

W celu identyfikacji pewnego stopu miedzi poddano analizie jego próbkę o masie 3,712 g, którą roztworzono w kwasie azotowym(V). Otrzymany roztwór przeniesiono do kolby miarowej, uzupełniono wodą do 500 cm³ i wymieszano.

Z tak otrzymanego roztworu pobrano pipetą 25,0 cm³, wprowadzono do kolby i dodano nadmiar wodnego roztworu jodku potasu. Zaszła reakcja chemiczna zilustrowana równaniem:

2Cu²⁺ + 4l^– → 2CuI + I₂

Ilość wydzielonego jodu oznaczono metodą miareczkowania roztworem tiosiarczanu(VI) sodu (Na₂S₂O₃). Przebiegła reakcja opisana równaniem:

I₂ + 2S₂O^2–₃ →2l^– + S₄O^2–₆

Zużyto 17,80 cm³ wodnego roztworu tiosiarczanu(VI) sodu o stężeniu 0,1175 mol ∙ dm^–3.

Oblicz, jaki procent masy badanego stopu stanowi miedź. Rozstrzygnij, czy ten stop jest brązem czy mosiądzem.

Rozstrzygnięcie:

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 16. (1 pkt)

Energetyka reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

	Rodzaj mieszaniny
	zimowy LPG	letni LPG
𝑛_propanu ∶ 𝑛_butanu	70 : 30	30 : 70
Gęstość, g ∙ cm⁻³ (T = 273 K)	0,54	0,56

Na podstawie: https://www.e-petrol.pl

Standardowe entalpie spalania propanu i butanu podano poniżej.

Δ𝐻^o_{propan (g)} = – 2219 kJ · mol^–1
Δ𝐻^o_{butan (g)} = – 2878 kJ · mol^–1

Uzupełnij zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

Ilość energii wydzielana podczas całkowitego spalania 1,0 dm³ zimowego LPG jest (mniejsza niż / taka sama jak / większa niż) ilość energii wydzielana podczas całkowitego spalania tej samej objętości letniego LPG.
Ilość CO₂ emitowanego do atmosfery podczas spalania 1,0 dm³ LPG jest większa w przypadku (letniego / zimowego) LPG.

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 16. (4 pkt)

Metale Napisz równanie reakcji Podaj/wymień Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Tylko jeden z dwóch metali, oznaczonych umownie symbolami X i E, ma ujemną wartość potencjału standardowego półogniwa. Przeprowadzono doświadczenie przedstawione na schemacie.

W dwóch probówkach zaobserwowano zmiany świadczące o przebiegu reakcji chemicznych.

16.1. (0–2)

Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji, które zaszły w probówkach. Zastosuj symbole X i E.

16.2. (0–1)

Uszereguj kationy obecne w trzech probówkach przed rozpoczęciem doświadczenia, w kolejności od najsilniejszego do najsłabszego utleniacza.

najsilniejszy utleniacz

najsłabszy utleniacz

16.3. (0–1)

Przeprowadzono – analogiczne do opisanego w informacji wprowadzającej – doświadczenie z tą różnicą, że do probówki III wprowadzono metal X zamiast metalu E.

Rozstrzygnij, czy wprowadzenie do probówki z roztworem HCl metalu X zamiast metalu E pozwoliło zaobserwować objawy reakcji w dwóch probówkach. Odpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 17. (2 pkt)

Budowa i działanie ogniw SEM Napisz równanie reakcji Oblicz

W akumulatorze kadmowo-niklowym elektrodą dodatnią jest tlenek wodorotlenek niklu(III) o wzorze NiO(OH), elektrodą ujemną jest metaliczny kadm, a elektrolitem – roztwór KOH. Produktami rozładowania tego akumulatora są wodorotlenki niklu(II) i kadmu(II). W tabeli przedstawiono potencjały standardowe wybranych reakcji redukcji z udziałem kadmu i niklu oraz ich związków.

Równanie reakcji redukcji	Potencjał standardowy 𝐸°,V
Cd²⁺ + 2e^– ⇄ Cd	‒ 0,40
Cd(OH)₂ + 2e^– ⇄ Cd + 2OH^‒	‒ 0,81
Ni²⁺ + 2e^– ⇄ Ni	‒ 0,26
NiO(OH) + H₂O + e^– ⇄ Ni(OH)₂ + OH^‒	+ 0,52
Ni(OH)₂ + 2e^– ⇄ Ni + 2OH^‒	– 0,72

Na podstawie: Handbook of Chemistry and Physics 97th, CRC Press 2017.

17.1. (0–1)

Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji zachodzącej podczas pracy – rozładowywania – akumulatora kadmowo-niklowego.

17.2. (0–1)

Wybierz z tabeli odpowiednie wartości potencjałów standardowych i oblicz siłę elektromotoryczną SEM tego akumulatora.

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 17. (3 pkt)

Podstawy chemii organicznej Węglowodory alifatyczne Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Reakcja addycji halogenowodorów do niesymetrycznych alkenów zwykle przebiega zgodnie z regułą Markownikowa. Również przyłączenie cząsteczki wody do podwójnego wiązania, które zachodzi w środowisku kwasowym, prowadzi do powstania alkoholu o możliwie najwyższej rzędowości. Odstępstwa od tej reguły obserwuje się w reakcjach addycji wody przebiegających z udziałem wodorku boru (BH₃) i nadtlenku wodoru (H₂O₂) w obecności jonów wodorotlenkowych (OH^–). Takie postępowanie pozwala uzyskać alkohol, który jest produktem reakcji przebiegającej niezgodnie z regułą Markownikowa.

Na podstawie: J. McMurry, Chemia organiczna, Warszawa 2018.

17.1. (0–2)

Uzupełnij poniższe schematy. Napisz w każdym z nich:

wzór półstrukturalny (grupowy) alkenu – organicznego substratu przemiany
niezbędne warunki prowadzenia procesu.