Zadania maturalne z chemii

Znalezionych zadań - 1834

Strony

51

Matura Czerwiec 2026, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 15. (2 pkt)

Prawo stałości składu, ustalanie wzoru Oblicz

Kwas tiosiarkowy (kwas trioksotiosiarkowy) to związek o wzorze H2S2O3. Wartości jego stałych dysocjacji wynoszą – odpowiednio – p𝐾a1 = 0,6 i p𝐾a2 = 1,74 .
Jon S2O2–3 ma strukturę analogiczną do jonu SO2–4. Poniżej przedstawiono jeden z możliwych wzorów elektronowych opisujących strukturę tego anionu.

Kwas tiosiarkowy jest substancją nietrwałą, w przeciwieństwie do jego soli – tiosiarczanów. Tiosiarczan sodu można otrzymać w wyniku ogrzewania wodnego roztworu Na2SO3 z zawiesiną koloidalnej siarki. Zachodzi wówczas reakcja opisana równaniem:

Na2SO3 (aq) + S (s) → Na2S2O3 (aq)

W reakcji syntezy tiosiarczanu sodu z 1,26 g bezwodnego siarczanu(IV) sodu i nadmiaru siarki powstało 2,48 g uwodnionego tiosiarczanu sodu.

Oblicz masę wody hydratacyjnej zawartej w wydzielonym tiosiarczanie sodu. Wynik napisz w zaokrągleniu do 0,001 g. Następnie wyznacz i napisz wzór wydzielonego hydratu. Przyjmij, że wydajność reakcji otrzymywania tiosiarczanu sodu wynosi 100 %.

Wzór hydratu:

52

Matura Maj 2026, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 16. (2 pkt)

Aldehydy Napisz równanie reakcji Narysuj/zapisz wzór

Niektóre aldehydy w obecności mocnych zasad ulegają reakcji dysproporcjonowania, prowadzącej do powstania alkoholu i soli kwasu karboksylowego. Dotyczy to związków, których cząsteczki nie zawierają atomów wodoru związanych z atomem węgla połączonym z grupą aldehydową – np. 2,2-dimetylopropanalu. Opisana reakcja z udziałem tego aldehydu przebiega zgodnie z równaniem:

2CH3−C(CH3)2−CHO + KOH → CH3−C(CH3)2−CH2−OH + CH3−C(CH3)2−COOK

Jeżeli do reakcji użyje się mieszaniny dwóch aldehydów, na ogół powstaną cztery produkty: dwa alkohole i sole dwóch kwasów. Wyjątek stanowią reakcje, w których jednym z substratów jest metanal. Ma on na tyle silne właściwości redukujące, że w warunkach reakcji utlenia się do kwasu (powstaje HCOOK), a drugi aldehyd wchodzący w skład mieszaniny substratów redukuje się do alkoholu.

Na podstawie: R.T. Morrison, R.N. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 2012.

16.1. (0–1)

Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) jednego z izomerycznych dimetylobutanali, który nie ulega opisanej reakcji z KOH.

16.2. (0–1)

Zmieszano alkoholowe roztwory aldehydu benzoesowego (benzenokarboaldehydu) oraz aldehydu mrówkowego (metanalu) i otrzymano ciekłą mieszaninę, w której alkohol był tylko rozpuszczalnikiem. Następnie dodano wodorotlenek potasu.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie zachodzącej reakcji.

53

Matura Czerwiec 2026, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 16. (2 pkt)

Bilans elektronowy Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Kwas tiosiarkowy (kwas trioksotiosiarkowy) to związek o wzorze H2S2O3. Wartości jego stałych dysocjacji wynoszą – odpowiednio – p𝐾a1 = 0,6 i p𝐾a2 = 1,74 .
Jon S2O2–3 ma strukturę analogiczną do jonu SO2–4. Poniżej przedstawiono jeden z możliwych wzorów elektronowych opisujących strukturę tego anionu.

Kwas tiosiarkowy jest substancją nietrwałą, w przeciwieństwie do jego soli – tiosiarczanów. Tiosiarczan sodu można otrzymać w wyniku ogrzewania wodnego roztworu Na2SO3 z zawiesiną koloidalnej siarki. Zachodzi wówczas reakcja opisana równaniem:

Na2SO3 (aq) + S (s) → Na2S2O3 (aq)

Tiosiarczan sodu reaguje z bromem i jest stosowany do jego neutralizacji. Reakcja zachodzi zgodnie ze schematem:

S2O2–3 + Br2 + H2O → SO2–4 + H+ + Br–

16.1 (0–1)

Uzupełnij schemat. Wpisz liczbę elektronów pobranych oraz liczbę elektronów oddanych przez 1 mol substratu. Wartości zapisz z odpowiednim znakiem (+, – ).

16.2 (0–1)

Uzupełnij współczynniki stechiometryczne w poniższym schemacie.

S2O2–3 + Br2 + H2O → SO2–4 + H+ + Br–

54

Matura Maj 2026, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 17. (1 pkt)

Ketony Narysuj/zapisz wzór

Ketony, których cząsteczki zawierają grupę metylową związaną z karbonylowym atomem węgla, ulegają tzw. reakcji haloformowej, czyli utlenieniu za pomocą jonów XO–, gdzie X może być chlorem, bromem lub jodem. Przebieg takiej reakcji z udziałem anionów chloranowych(I) przedstawiono na schemacie:

W pierwszym etapie procesu powstaje odpowiedni anion kwasu karboksylowego RCOO– oraz haloform CHCl3 (chloroform).

Na podstawie: T.W.G. Solomons, C.B. Fryhle, S.A. Snyder, Chemia organiczna, Warszawa 2022;
R.T. Morisson, R.N. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 2012.

W celu otrzymania kwasu 3-metylobut-2-enowego w temperaturze 60 °C przeprowadzono reakcję chloranu(I) potasu z odpowiednim ketonem. W tych warunkach podwójne wiązanie węgiel – węgiel w cząsteczce ketonu nie ulega reakcji.

Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) ketonu użytego w reakcji haloformowej.

55

Matura Czerwiec 2026, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 17. (1 pkt)

Sole Napisz równanie reakcji

Większość kationów metali występuje w roztworze wodnym w postaci jonów kompleksowych, tzw. akwakompleksów, w których cząsteczki wody otaczają jon metalu (są ligandami). Dodanie do roztworu reagenta, który z kationami danego metalu tworzy trwalsze kompleksy niż woda, powoduje wymianę ligandów.

W roztworach wodnych jony miedzi(II) występują jako jony uwodnione (akwakompleksy) o wzorze [Cu(H2O)6]2+. Taki kompleks jest mniej trwały niż kompleks miedzi(II) z amoniakiem, dlatego w obecności amoniaku o odpowiednim stężeniu w roztworze związku miedzi(II) tworzy się aminakompleks, w którym liczba koordynacyjna jonu Cu2+ także jest równa 6, ale cztery cząsteczki wody są zastąpione czterema cząsteczkami amoniaku.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2018;
M. Cieślak-Golonka, J. Starosta, M. Wasielewski, Wstęp do chemii koordynacyjnej, Warszawa 2010.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie opisanej reakcji jonu heksaakwamiedzi(II) i tworzenia jonu diakwatetraaminamiedzi(II). Zaznacz zdjęcie (I, II albo III) przedstawiające wygląd zawartości probówki po zajściu opisanej przemiany.

56

Matura Maj 2026, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 18. (2 pkt)

Kwasy karboksylowe Węglowodory alifatyczne Narysuj/zapisz wzór Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

W pewnych warunkach sole sodu i potasu kwasów karboksylowych ulegają w roztworach wodnych reakcji, która zachodzi zgodnie z poniższym równaniem.

2R−COOK + 2H2O → R−R + 2CO2 + 2KOH + H2

Tę przemianę stosuje się do otrzymywania symetrycznych alkanów prostych i rozgałęzionych. Jednak gdy rozgałęzienie znajduje się przy atomie węgla związanym z grupą karboksylową, reakcja przebiega z małą wydajnością lub nie zachodzi.

Na podstawie: K.-H. Lautenschläger, W. Schröter, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2020.

18.1. (0–1)

Przeprowadzono opisaną reakcję i w jej wyniku otrzymano alkan o czterech atomach węgla w cząsteczce.

Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) kwasu karboksylowego, którego soli użyto do reakcji.

Wzór półstrukturalny (grupowy) kwasu karboksylowego:

18.2. (0–1)

Poniżej przedstawiono wzory półstrukturalne (grupowe) oraz szkieletowe wybranych izomerycznych alkanów o wzorze sumarycznym C8H18.

Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.

W reakcji opisanej w informacji wstępnej można z największą wydajnością otrzymać związek

  1. I.
  2. II.
  3. III.
  4. IV.
57

Matura Czerwiec 2026, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 18. (2 pkt)

Rozpuszczalność substancji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Zadanie uczniów polegało na zaprojektowaniu doświadczenia, za pomocą którego można otrzymać osad siarczku żelaza(II). Uczniowie przedstawili dwa projekty zgodne ze schematem:

Po wykonaniu – zgodnie z zaproponowanymi projektami – doświadczenia okazało się, że osad siarczku żelaza(II) powstał tylko w jednej probówce.

Napisz, w której probówce (I albo II) powstał osad siarczku żelaza(II). Uzasadnij odpowiedź. Odwołaj się do stężeń jonów niezbędnych do powstania osadu w obu probówkach.

Osad powstał w probówce:

Uzasadnienie:

58

Matura Maj 2026, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 19. (3 pkt)

Podstawy chemii organicznej Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Reakcja Hecka jest stosowana do łączenia cząsteczek dwóch różnych związków organicznych z utworzeniem nowego wiązania węgiel – węgiel. Jednym z substratów tej reakcji jest halogenopochodna węglowodoru aromatycznego (halogenek arylu), a drugim – związek nienasycony z podwójnym wiązaniem przy skrajnym atomie węgla. W odpowiednich warunkach reakcja przebiega zgodnie z równaniem:

W jednym z etapów produkcji leku przeciwzapalnego – naproksenu – stosuje się reakcję Hecka. W jej wyniku powstaje związek Q, którego wzór przedstawiono poniżej.

Na podstawie: B. Cornils, W.A. Herrmann, Applied Homogeneous Catalysis with Organometallic Compounds, Weinheim 2002.

19.1. (0–1)

Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.

W celu otrzymania związku Q w reakcji Hecka należy jako substratu użyć substancji o wzorze

19.2. (0–2)

Uzupełnij tabelę. Wpisz formalne stopnie utlenienia oraz typ hybrydyzacji (sp, sp2, sp3) orbitali walencyjnych atomów węgla oznaczonych we wzorze związku Q literami a i b.

Atom węgla Stopień utlenienia Typ hybrydyzacji
a
b
59

Matura Czerwiec 2026, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 19. (2 pkt)

Metale Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Napisz równanie reakcji

Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane schematem:

19.1. (0–1)

Dokończ zdanie. Wybierz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1. albo 2.

Reakcja chemiczna zaszła tylko

A. w probówce I, a masa roztworu w tej probówce 1. wzrosła.
B. w probówce II, 2. zmalała.

19.2. (0–1)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zachodzi podczas doświadczenia.

60

Matura Maj 2026, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 20. (3 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Reakcja Hecka jest stosowana do łączenia cząsteczek dwóch różnych związków organicznych z utworzeniem nowego wiązania węgiel – węgiel. Jednym z substratów tej reakcji jest halogenopochodna węglowodoru aromatycznego (halogenek arylu), a drugim – związek nienasycony z podwójnym wiązaniem przy skrajnym atomie węgla. W odpowiednich warunkach reakcja przebiega zgodnie z równaniem:

W jednym z etapów produkcji leku przeciwzapalnego – naproksenu – stosuje się reakcję Hecka. W jej wyniku powstaje związek Q, którego wzór przedstawiono poniżej.

Na podstawie: B. Cornils, W.A. Herrmann, Applied Homogeneous Catalysis with Organometallic Compounds, Weinheim 2002.

Do reakcji Hecka użyto 0,1570 g bromobenzenu i 0,1081 g kwasu propenowego. W wyniku przemiany opisanej poniższym równaniem otrzymano 0,1245 g kwasu cynamonowego.

C6H5Br
bromobenzen
+
C3H4O2
kwas propenowy
→
C9H8O2
kwas cynamonowy
+
HBr

Oblicz wydajność opisanej przemiany. Wynik podaj w procentach. Napisz nazwę lub wzór substancji użytej w nadmiarze.

Wydajność przemiany:
W nadmiarze użyto:

Strony