Zadania maturalne z chemii

Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 29. (2 pkt)

Nitrobenzen i anilina (benzenoamina) są bezbarwnymi cieczami, które na powietrzu i pod wpływem światła przyjmują żółte zabarwienie. Jedną z opisanych cieczy wprowadzono do zlewki z wodą, wymieszano i pozostawiono na pewien czas. W pierwszym etapie doświadczenia zbadano odczyn otrzymanej mieszaniny za pomocą uniwersalnego papierka wskaźnikowego. Efekt tego pokazano na zdjęciu 1. W drugim etapie do mieszaniny dodano roztwór substancji X, co spowodowało efekt widoczny na zdjęciu 2.

Rozstrzygnij, który związek (nitrobenzen albo anilina) został wprowadzony do wody w opisanym doświadczeniu. Uzasadnij swoją odpowiedź.

Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:

Spośród poniższych substancji wybierz tę, która mogła być użyta w drugim etapie doświadczenia, i zaznacz jej wzór. Wyjaśnij przyczynę zaobserwowanych zmian.

W drugim etapie doświadczenia można było użyć:

KOH

HCl

NaCl

NH₃

Wyjaśnienie:

Matura Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 30. (1 pkt)

Cukry proste Podaj/wymień

Degradacja Ruffa to dwuetapowa reakcja, która pozwala na skrócenie łańcucha cząsteczki aldozy o jeden atom węgla. Pierwszy etap procesu to utlenienie aldozy do kwasu aldonowego za pomocą wody bromowej. W drugim etapie kwas aldonowy jest utleniany nadtlenkiem wodoru w obecności siarczanu(VI) żelaza(III), co prowadzi do otrzymania aldozy o krótszym łańcuchu węglowym i tlenku węgla(IV).

Na podstawie: R.T. Morrison, R.N. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 2011.

Poniżej przedstawiono schemat degradacji Ruffa, w której D-glukoza przekształca się w D-arabinozę:

Degradacji Ruffa poddano jeden ze związków, których wzory przedstawiono poniżej. Powstały cukier utleniono kwasem azotowym(V) i otrzymano związek, którego cząsteczki są achiralne – kwas mezo-winowy.

Wybierz cukier, którego użyto do przeprowadzenia opisanego doświadczenia, i napisz nazwę tego cukru.

Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 30. (2 pkt)

pH Oblicz

W temperaturze 25 °C w 100 g wody rozpuszcza się 3,5 g aniliny. Gęstość otrzymanego roztworu jest równa 1 g ∙ cm⁻³. Masa molowa tego związku jest równa 93 g ∙ mol⁻¹.

Oblicz pH wodnego roztworu aniliny nasyconego w temperaturze 25 °C.

Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 31. (1 pkt)

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

Lecytyny są naturalnymi związkami o dużym znaczeniu biologicznym. Znalazły one zastosowanie m.in. w przemyśle spożywczym jako emulgatory, czyli substancje stabilizujące emulsję. Ogólną strukturę lecytyny przedstawia wzór:

Symbolami –R₁ i –R₂ oznaczono grupy węglowodorowe. Najczęściej występujące łańcuchy węglowodorowe w cząsteczkach lecytyny wymieniono w poniższej tabeli.

–R₁	–R₂
–C₁₅H₃₁ –C₁₇H₃₅ –C₁₇H₃₃	–C₁₇H₃₃ –C₁₇H₃₁ –C₁₇H₂₉

Cząsteczka lecytyny zawsze zawiera co najmniej jeden nienasycony łańcuch węglowodorowy.

Na podstawie: E. Siepka, Ł. Bobak, W. Gładkowski, Charakterystyka aktywności biologicznej fosfolipidów żółtka, „Żywność. Nauka. Technologia. Jakość”, 2015, nr 2(99).

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


1.	Istnieją cząsteczki lecytyny, które są achiralne.	P	F
2.	Lecytyna jest substancją powierzchniowo czynną, ponieważ jej cząsteczka zawiera grupy polarne i łańcuchy niepolarne.	P	F

Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 32. (3 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Identyfikacja związków organicznych Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj/wymień

Symbolami –R₁ i –R₂ oznaczono grupy węglowodorowe. Najczęściej występujące łańcuchy węglowodorowe w cząsteczkach lecytyny wymieniono w poniższej tabeli.

–R₁	–R₂
–C₁₅H₃₁ –C₁₇H₃₅ –C₁₇H₃₃	–C₁₇H₃₃ –C₁₇H₃₁ –C₁₇H₂₉

Cząsteczka lecytyny zawsze zawiera co najmniej jeden nienasycony łańcuch węglowodorowy.

Na podstawie: E. Siepka, Ł. Bobak, W. Gładkowski, Charakterystyka aktywności biologicznej fosfolipidów żółtka, „Żywność. Nauka. Technologia. Jakość”, 2015, nr 2(99).

Próbkę lecytyny ogrzewano z wodnym roztworem wodorotlenku sodu. Zaszła reakcja chemiczna, zgodnie ze schematem:

32.1. (0–1)

Uzupełnij zdanie. Określ stosunek liczby moli wodorotlenku sodu do liczby moli lecytyny w opisanej reakcji.

Stosunek liczby moli wodorotlenku sodu do liczby moli lecytyny jest równy
:

32.2. (0–2)

W celu potwierdzenia obecności wybranych produktów reakcji mieszaninę poreakcyjną podzielono na trzy części i umieszczono w ponumerowanych probówkach. Do probówki 1. dodano wodę bromową, do 2. – zalkalizowaną świeżo strąconą zawiesinę wodorotlenku miedzi(II), natomiast do probówki 3. dodano kilka kropel wodnego roztworu chlorku wapnia.

Uzupełnij tabelę. Wpisz w odpowiednie miejsca:

obserwowane efekty reakcji
wzory produktów (cząsteczki lub jednego wybranego jonu), których obecność była przyczyną obserwowanych efektów (w miejsce grup –R₁ albo –R₂ wpisz wzór odpowiedniej grupy węglowodorowej).

Numer probówki	Obserwowany efekt reakcji	Wzór wykrytej cząsteczki lub jonu
1	odbarwienie roztworu
2
3		PO³⁻₄ LUB C₁₇H₃₅COO⁻

Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 33. (1 pkt)

Bilans elektronowy Napisz równanie reakcji

Reakcja aldotetrozy z odczynnikiem Tollensa przebiega zgodnie z poniższym schematem:

Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równania reakcji redukcji i utleniania zachodzących podczas reakcji aldotetrozy z odczynnikiem Tollensa. Uwzględnij środowisko reakcji. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.

Równanie procesu redukcji:

Równanie procesu utleniania:

Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 33. (1 pkt)

Peptydy i białka Podaj/wymień

Poniżej przedstawiono wzór pewnego tripeptydu.

Napisz nazwę lub trzyliterowy kod aminokwasu C-końcowego, czyli tego którego reszta w cząsteczce tego tripeptydu zawiera wolną grupę karboksylową połączoną z atomem węgla α aminokwasu.

Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 34. (1 pkt)

Związki karbonylowe - ogólne Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Hydroksyketony, których cząsteczki zawierają grupę –OH w sąsiedztwie grupy karbonylowej, w wodnym roztworze o odczynie zasadowym ulegają izomeryzacji. Tę przemianę ilustruje poniższy schemat:

Związek organiczny 1,3-dihydroksypropan-2-on (dihydroksyaceton) ma wzór:

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


1.	Związek o nazwie 1,3-dihydroksypropan-2-on daje pozytywne wyniki próby Tollensa i próby Trommera.	P	F
2.	Związki o nazwach: 2,3-dihydroksypropanal i 1,3-dihydroksypropan-2-on, są izomerami.	P	F

Zbiór zadań problemowych CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 1. (4 pkt)

Elektrony w atomach, orbitale Oblicz

O atomie pierwiastka X wiadomo, że:

20 spośród wszystkich elektronów w atomie opisanych jest liczbą kwantową 𝑙 = 2
elektrony walencyjne atomu X w stanie podstawowym opisane są dwiema różnymi wartościami pobocznej liczby kwantowej (𝑙 = 0 i 𝑙 = 1), przy czym liczba elektronów walencyjnych opisanych poboczną liczbą kwantową 𝑙 = 1 jest większa, niż liczba elektronów walencyjnych opisanych poboczną liczbą kwantową 𝑙 = 0
tylko jeden z elektronów walencyjnych jest niesparowany.

Pierwiastek X reaguje z chlorem, w wyniku czego powstaje związek, w którym procentowa masowa zawartość chloru wynosi 45,6%.

Wykonaj odpowiednie obliczenia i wskaż model, który przedstawia budowę przestrzenną cząsteczki związku pierwiastka X z chlorem.

Model:

Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 1. (3 pkt)

Układ okresowy pierwiastków Elektrony w atomach, orbitale Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj/wymień

O dwóch pierwiastkach umownie oznaczonych literami A i X wiadomo, że:

należą do tego samego bloku konfiguracyjnego
liczba masowa jednego z izotopów pierwiastka A jest dwa razy większa od jego liczby atomowej i jest równa liczbie atomowej niklu
suma elektronów, neutronów i protonów w atomie jednego z izotopów pierwiastka X jest równa 114, a liczba nukleonów jest równa 79.

1.1. (0–1)

Uzupełnij tabelę. Wpisz symbol pierwiastka A i symbol pierwiastka X oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należą te pierwiastki.

	Symbol pierwiastka	Symbol bloku konfiguracyjnego
Pierwiastek A
Pierwiastek X

1.2. (0–1)

Napisz fragment konfiguracji elektronowej atomu A (w stanie podstawowym) opisujący rozmieszczenie elektronów walencyjnych na podpowłokach. Zastosuj graficzny zapis konfiguracji elektronowej. W tym zapisie uwzględnij numer powłoki i symbole podpowłok.

1.3. (0–1)

Wpisz do tabeli wartości liczb kwantowych opisujących stan energetyczny niesparowanego elektronu walencyjnego atomu X (w stanie podstawowym).

Liczby kwantowe	Główna liczba kwantowa 𝑛	Poboczna liczba kwantowa 𝑙
Wartości liczb kwantowych