Zadania maturalne z chemii

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 12. (2 pkt)

Roztwory i reakcje w roztworach wodnych - ogólne Napisz równanie reakcji Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

W trzech nieopisanych probówkach znajdują się wodne roztwory następujących soli: BaCl₂, NH₄Cl oraz NaCl. W każdej probówce znajduje się roztwór tylko jednej soli.

12.1. (0–1)

Z poniższej listy wybierz dwa odczynniki, których zastosowanie pozwoli jednoznacznie określić zawartość każdej probówki.

NaOH (aq) NaNO₃ (aq) AgNO₃ (aq) HCl (aq) Na₂SO₄ (aq)

Wypełnij poniższą tabelę – wpisz wzory wybranych odczynników oraz opisz zmiany możliwe do zaobserwowania (lub zaznacz brak zmian), zachodzące po dodaniu wybranych odczynników do probówek z wodnymi roztworami soli.

Wzór odczynnika	Opis zmian
Wzór odczynnika	probówka z BaCl₂ (aq)	probówka z NH₄Cl (aq)	probówka z NaCl (aq)
1.
2.

12.2. (0–1)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która pozwoliła na jednoznaczne określenie zawartości probówki zawierającej wodny roztwór NH₄Cl.

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 12. (2 pkt)

pH Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Przeprowadzono doświadczenie, w którym do czterech ponumerowanych zlewek I–IV zawierających po 100 cm³ wodnego roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,1mol⋅dm⁻³ dodano wodne roztwory różnych substancji i wodę destylowaną zgodnie z poniższym rysunkiem.

Uzupełnij poniższą tabelę – podaj wartość pH wodnego roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,1 mol · dm^–3 oraz wpisz numery zlewek, w których pH otrzymanego roztworu było niższe albo było wyższe od pH roztworu wyjściowego, albo nie uległo zmianie w czasie doświadczenia.

pH NaOH (aq), c = 0,1 mol · dm^–3	Numery zlewek, w których w czasie doświadczenia pH roztworu
pH NaOH (aq), c = 0,1 mol · dm^–3	obniżyło się	wzrosło	nie uległo zmianie

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 16. (4 pkt)

Sole Stopnie utlenienia Bilans elektronowy Napisz równanie reakcji Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Podaj/wymień

Tetratlenek triołowiu (minia ołowiowa) to związek o wzorze Pb₃O₄. W tym związku ołów występuje na dwóch różnych parzystych stopniach utlenienia. W praktyce laboratoryjnej jest stosowany często w procesach utleniania i redukcji, np. w reakcji z udziałem jonów manganu(II) zachodzącej według poniższego schematu:

Mn²⁺ + Pb₃O₄ + H₃O⁺ → MnO⁻₄ + Pb²⁺ + H₂O

16.1. (1 pkt)

Napisz stopnie utlenienia ołowiu w Pb₃O₄ oraz podaj liczbę moli elektronów potrzebnych do zredukowania jednego mola tego związku do metalicznego ołowiu.

Stopnie utlenienia ołowiu w Pb₃O₄:
Liczba moli elektronów:

16.2. (2 pkt)

Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równanie procesu redukcji i równanie procesu utleniania zachodzących podczas reakcji Pb₃O₄ z udziałem jonów Mn²⁺.

Równanie procesu redukcji:

Równanie procesu utlenienia:

16.3. (1 pkt)

Opisz zmiany barwy roztworu, w którym przebiegała opisana wyżej reakcja z udziałem jonów Mn²⁺.

Barwa roztworu
przed wprowadzeniem Pb₃O₄	po wprowadzeniu Pb₃O₄

Matura Maj 2018, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 17. (3 pkt)

Identyfikacja związków nieorganicznych Napisz równanie reakcji Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

W probówkach 1–3 znajdują się (w nieznanej kolejności) bezbarwne wodne roztwory następujących substancji: chlorku sodu, siarczanu(VI) magnezu i węglanu sodu. Ponieważ probówki z roztworami nie były opisane, aby zidentyfikować ich zawartość, wybrano dwa odczynniki: wodny roztwór HCl i wodny roztwór BaCl₂. Roztwór z każdej probówki podzielono na dwie części i do każdej części dodano inny odczynnik. Wyniki eksperymentu zestawiono w tabeli:

Numer probówki	Odczynnik
Numer probówki	HCl (aq)	BaCl₂ (aq)
1	brak objawów reakcji	brak objawów reakcji
2	zaobserwowano objawy reakcji	zaobserwowano objawy reakcji
3	brak objawów reakcji	zaobserwowano objawy reakcji

17.1. (1 pkt)

Napisz wzory lub nazwy substancji znajdujących się w probówkach 1–3.

Probówki:

17.2. (2 pkt)

Napisz w formie jonowej skróconej równania obu reakcji, które umożliwiły identyfikację substancji znajdującej się w probówce 2.

Równania reakcji:

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 19. (2 pkt)

Roztwory i reakcje w roztworach wodnych - ogólne Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Zaprojektuj doświadczenie, którego przebieg pozwoli na potwierdzenie, że wodny roztwór siarczanu(IV) sodu wprowadzono do probówki I, a wodny roztwór azotanu(V) sodu – do probówki II.

19.1. (0–1)

Uzupełnij schemat doświadczenia: podkreśl nazwę odczynnika, który – po dodaniu do niego roztworów opisanych związków i wymieszaniu zawartości probówek – umożliwi zaobserwowanie różnic w przebiegu doświadczenia z udziałem siarczanu(IV) sodu i azotanu(V) sodu.

19.2. (0–1)

Opisz zmiany możliwe do zaobserwowania w czasie doświadczenia (lub zaznacz brak zmian), pozwalające na potwierdzenie, że do probówki I wprowadzono roztwór siarczanu(IV) sodu, a do probówki II – roztwór azotanu(V) sodu.

Probówka I:

Probówka II:

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 22. (1 pkt)

Wodorotlenki Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Wodorotlenek niklu(II) strąca się jako zielonkawy osad z wodnego roztworu soli niklu(II) pod działaniem wodnego roztworu wodorotlenku sodu. Wodorotlenek niklu(II) nie rozpuszcza się w nadmiarze zasady, ale reaguje z kwasami. Pod wpływem utleniaczy ten wodorotlenek przechodzi w czarnobrunatny wodorotlenek niklu(III).

Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, Warszawa 2001.

Do probówki zawierającej zielony roztwór chlorku niklu(II) dodano wodny roztwór wodorotlenku sodu, a następnie – bezbarwny wodny roztwór chloranu(I) sodu – zgodnie ze schematem:

Opisz wygląd zawartości probówki na początku doświadczenia oraz po reakcji I i po reakcji II. Uwzględnij rodzaj mieszaniny (roztwór, zawiesina) oraz jej barwę.

Zawartość probówki
przed doświadczeniem	po reakcji I	po reakcji II

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 24. (3 pkt)

Metale Stopnie utlenienia Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

W procesach technologicznej przeróbki fenolu otrzymuje się m.in. cykloheksanol i cykloheksanon, których uproszczone wzory przedstawiono poniżej. Literami a i b oznaczono wybrane atomy węgla.

Na podstawie: K.-H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007.

W laboratorium chemicznym cykloheksanon łatwo można otrzymać z cykloheksanolu, jeżeli jako utleniacz zastosuje się dichromian(VI) potasu w obecności CH₃COOH.

24.1. (2 pkt)

Opisz zmianę barwy roztworu podczas opisanej reakcji oraz napisz wzór związku chromu, który można wydzielić jako ciało stałe, z mieszaniny reagentów po przeprowadzeniu opisanego procesu.

Opis zmiany:

Wzór związku chromu:

24.2. (1 pkt)

Uzupełnij tabelę. Wpisz stopnie utleniania atomów chromu oraz atomów węgla zmieniające się w trakcie zachodzenia reakcji utleniania cykloheksanolu do cykloheksanonu.

Stopień utleniania	atom chromu	atom węgla
w substratach		oznaczony literą a:
w substratach
w produktach		oznaczony literą b:
w produktach

Matura Maj 2018, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 28. (2 pkt)

Węglowodory alifatyczne Zaprojektuj doświadczenie Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Eten ulega reakcjom zilustrowanym poniższymi równaniami:

28.1. (1 pkt)

Zaprojektuj doświadczenie, które pozwoli na odróżnienie organicznych produktów obu opisanych reakcji. Wybierz jeden odczynnik spośród podanych poniżej i podkreśl jego nazwę.

Br₂ (aq)
świeżo strącony osad Cu(OH)₂
FeCl₃ (aq)

28.2. (1 pkt)

Opisz zmiany (lub zaznacz brak zmian), które można zaobserwować po dodaniu do naczynia z wybranym odczynnikiem:

organicznego produktu reakcji I

produktu reakcji II.

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 30. (1 pkt)

Węglowodory alifatyczne Kwasy karboksylowe Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Kwas akrylowy jest związkiem o wzorze

CH₂=CHCOOH

W warunkach laboratoryjnych jest on cieczą.

Przeprowadzono doświadczenie z udziałem kwasu akrylowego zgodnie z poniższym schematem:

Opisz możliwe do zaobserwowania objawy reakcji w każdej probówce, jeżeli w każdej z przemian kwas akrylowy był reagentem użytym w nadmiarze.

Probówka I:

Probówka II:

Probówka III:

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 35. (2 pkt)

Aminokwasy Narysuj/zapisz wzór Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Do dwóch probówek wprowadzono bezbarwny wodny roztwór glicyny. Następnie do probówki I dodawano kroplami kwas solny z dodatkiem oranżu metylowego, a do probówki II dodawano kroplami wodny roztwór wodorotlenku sodu z dodatkiem fenoloftaleiny. Po dodaniu każdej kropli odczynnika zawartość probówek dokładnie mieszano. W obu probówkach zaobserwowano zmianę barwy użytych wskaźników. Przebieg doświadczenia zilustrowano na schemacie.

W tabeli przedstawiono zakres pH, w którym następuje zmiana barwy oranżu metylowego i fenoloftaleiny oraz barwy tych wskaźników w roztworach o pH mniejszym od dolnej granicy zakresu zmiany barwy i o pH większym od górnej granicy tego zakresu.

Nazwa	Zakres pH zmiany barwy	Barwa wskaźnika w roztworach o pH
Nazwa	Zakres pH zmiany barwy	poniżej dolnej granicy zakresu zmiany barwy	powyżej górnej granicy zakresu zmiany barwy
oranż metylowy	3,1 – 4,4	czerwona	żółta
fenoloftaleina	8,3 – 10,0	bezbarwna	malinowa

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

35.1. (0–1)

Uzupełnij tabelę – napisz, jakie były barwy obu odczynników przed dodaniem ich do probówek oraz jakie barwy zawartości obu probówek zaobserwowano po dodaniu do nich odczynnika.

Numer probówki	Barwa
Numer probówki	odczynnika przed dodaniem do zawartości probówki	zawartości probówki po dodaniu odczynnika
I
II

35.2. (0–1)

Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) jonów, które są organicznymi produktami reakcji zachodzących w probówce I i w probówce II.


Probówka I:	Probówka II: