Zadania maturalne z chemii

711

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 8. (4 pkt)

Elektroliza Napisz równanie reakcji Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Przeprowadzono elektrolizę wodnego roztworu substancji X. W warunkach prowadzenia doświadczenia na każdej z elektrod zaobserwowano jedynie wydzielanie bezbarwnego gazu. Objętość gazu wydzielonego na jednej z elektrod była dwa razy większa niż objętość gazu otrzymanego na drugiej elektrodzie.

8.1. (1 pkt)

Podkreśl wzór substancji X, której wodny roztwór poddano elektrolizie. Wybierz ten wzór spośród wymienionych poniżej.

HBr CuSO₄ KOH NaCl

8.2. (1 pkt)

Uzupełnij schemat doświadczenia. Wpisz nazwy gazów zebranych w obu probówkach oraz ładunki („+” albo „–”) obu elektrod.

8.3. (2 pkt)

Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących na anodzie i na katodzie podczas opisanej elektrolizy.

Równanie reakcji zachodzącej na anodzie:

Równanie reakcji zachodzącej na katodzie:

712

Matura Maj 2019, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 8. (3 pkt)

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

8.1. (1 pkt)

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

8.2. (1 pkt)

Opisz zmiany możliwe do zaobserwowania w czasie doświadczenia (lub zaznacz, że nie zaobserwowano zmian) pozwalające na potwierdzenie, że do probówki I wprowadzono roztwór ortofosforanu(V) sodu, a do probówki II – roztwór siarczanu(VI) amonu.

Probówka I:

Probówka II:

8.3. (1 pkt)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej podczas opisanego doświadczenia.

713

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 8. (1 pkt)

Związki kompleksowe Napisz równanie reakcji

W trzech probówkach I–III znajdują się rozmieszczone w przypadkowej kolejności wodne roztwory trzech soli: azotanu(V) glinu, azotanu(V) potasu i azotanu(V) magnezu. Te roztwory mają taką samą objętość V = 5 cm³ i jednakowe stężenie molowe cm = 0,2 mol · dm⁻³ . W celu zidentyfikowania zawartości probówek przeprowadzono dwuetapowe doświadczenie. W etapie pierwszym do probówek dodano wodny roztwór wodorotlenku potasu.

Po dodaniu niewielkiej ilości roztworu wodorotlenku potasu powstały w probówkach I i II białe osady, a w probówce III nie zaobserwowano objawów reakcji.

W etapie drugim doświadczenia do probówek z wytrąconymi osadami dodano kolejne porcje roztworu wodorotlenku potasu. Objawy reakcji zaobserwowano tylko w probówce II.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej w probówce II podczas drugiego etapu doświadczenia, jeżeli w tym procesie powstaje anion kompleksowy.

714

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 8. (2 pkt)

pH Właściwości fizyczne cieczy i gazów Podaj/wymień

Przygotowano próbki następujących gazów: NO₂, CH₄, NH₃, SO₂ i O₂ o jednakowej masie. Wszystkie gazy znajdują się w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury. Przyjmij, że w opisanych warunkach NO₂ nie ulega dimeryzacji.

8.1. (0–1)

Spośród podanych gazów wybierz i zapisz wzory tych, które po wprowadzeniu do probówek z wodnym roztworem oranżu metylowego spowodują zmianę barwy zawartości probówek.

8.2. (0–1)

Uporządkuj próbki gazów zgodnie z ich rosnącą objętością. Napisz wzory gazów w odpowiedniej kolejności.

najmniejsza objętość

największa objętość

715

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 9. (2 pkt)

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

Cynk, magnez i glin w opisanych poniżej doświadczeniach ulegają przemianom zilustrowanym następującymi schematami:

W kolbach oznaczonych numerami I, II i III umieszczono w przypadkowej kolejności próbki cynku, magnezu i glinu. W każdej kolbie była próbka innego metalu. Na te metale podziałano kwasem solnym. Opisane doświadczenie zilustrowano poniższym schematem.

Podczas opisanego doświadczenia w każdej kolbie metal uległ całkowitemu roztworzeniu i powstały klarowne, bezbarwne roztwory chlorków badanych metali. Przebiegowi wszystkich reakcji towarzyszyło wydzielanie się bezbarwnego gazu.

9.1. (0–1)

Spośród czynności, których nazwy podano poniżej, wybierz tę, którą należy wykonać jako pierwszą w celu wyodrębnienia z każdej mieszaniny poreakcyjnej (powstałej podczas opisanego doświadczenia) jonowego produktu reakcji. Podkreśl jej nazwę.

sączenie odwirowanie odparowanie pod wyciągiem

9.2. (0–1)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji glinu z kwasem solnym.

716

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 9. (2 pkt)

Elektroliza Oblicz

Elektroliza wodnego roztworu HCl przebiega zgodnie z równaniem:

2H⁺ + 2Cl⁻ → H₂ + Cl₂

Podczas elektrolizy przez wodny roztwór HCl o objętości 400,0 cm³ i o stężeniu 0,1 mol·dm⁻³ przepłynął ładunek 3821,4 C.

Wykonaj odpowiednie obliczenia i określ, jak się zmieniło (wzrosło czy zmalało), i o ile jednostek, pH tego roztworu w wyniku elektrolizy. Podczas rozwiązywania zadania nie zaokrąglaj wyników pośrednich. Stała Faradaya ma wartość F = 96500 C · mol^–1. Przyjmij, że objętość roztworu nie uległa zmianie, a podczas elektrolizy nie zachodziły procesy uboczne, np. rozkład wody.

Odpowiedź: pH roztworu

717

Matura Maj 2019, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 9. (2 pkt)

Stężenia roztworów Oblicz

Sporządzono 350 cm³ wodnego roztworu chlorku potasu (KCl) o stężeniu 1 mol ⋅ dm⁻³.

Oblicz masę soli, która pozostanie po całkowitym odparowaniu wody z opisanego roztworu.

718

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 9. (2 pkt)

pH Oblicz

Przygotowano dwa wodne roztwory:
– kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 0,01 mol · dm⁻³ (roztwór I)
– wodorotlenku sodu o pH równym 13 (roztwór II) do którego dodano kilka kropli alkoholowego roztworu fenoloftaleiny.
Podczas mieszania roztworów I i II zachodzi reakcja opisana poniższym równaniem:

2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O

Do kolby zawierającej 100 cm³ roztworu I dodawano niewielkimi porcjami roztwór II.

Oblicz pH roztworu, który powstał po dodaniu 50 cm³ roztworu II do roztworu I. Przyjmij, że objętość powstałego roztworu jest sumą objętości roztworu I i dodanego roztworu II.

719

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 9. (1 pkt)

Rozpuszczalność substancji Podaj/wymień

Wykres rozpuszczalności w wodzie dwóch soli: węglanu litu i chlorku ołowiu(II), w zależności od temperatury przedstawia poniższy wykres.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2003.

W dwóch zlewkach A i B zmieszano z wodą – odpowiednio – węglan litu oraz chlorek ołowiu(II) i otrzymano mieszaniny o temperaturze 60°C. Przebieg doświadczenia zilustrowano na poniższym schemacie.

Napisz oznaczenie zlewki, w której powstał roztwór nienasycony, oraz napisz najwyższą wartość temperatury, poniżej której otrzymano by w tej zlewce roztwór nasycony w równowadze z osadem.

Roztwór nienasycony powstał w zlewce
Otrzymano by roztwór nasycony w temperaturze niższej niż

720

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 10. (3 pkt)

Identyfikacja związków nieorganicznych Napisz równanie reakcji Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Cynk, magnez i glin w opisanych poniżej doświadczeniach ulegają przemianom zilustrowanym następującymi schematami:

W celu identyfikacji roztworów chlorków otrzymanych w kolbach I, II i III przeprowadzono dwa doświadczenia. W pierwszym z nich jako odczynnika użyto wodnego roztworu wodorotlenku sodu, a w drugim – wodnego roztworu amoniaku.

10.1. (0–1)

Podczas pierwszego doświadczenia próbki roztworów z kolb I, II i III umieszczono w probówkach oznaczonych tymi samymi numerami i do każdej z nich dodawano kroplami roztwór wodorotlenku sodu. We wszystkich probówkach zaobserwowano wytrącenie się białego osadu. Podczas dodawania kolejnych porcji odczynnika zaobserwowano roztworzenie się osadów w probówkach I i III, natomiast osad w probówce II pozostał niezmieniony.

Podkreśl symbol metalu, którego jony zidentyfikowano podczas opisanego (pierwszego) doświadczenia. Uzasadnij swój wybór.

Metal, którego jony zidentyfikowano podczas opisanego doświadczenia, to (Al / Mg / Zn).
Uzasadnienie wyboru:

10.2. (0–2)

Podczas drugiego doświadczenia próbki roztworów z kolb I i III umieszczono w probówkach oznaczonych tymi samymi numerami i do każdej z nich dodawano kroplami roztwór amoniaku. Najpierw w obu probówkach wytrącił się biały osad, ale przy dodawaniu kolejnych porcji odczynnika zaobserwowano roztworzenie się osadu w probówce I.

Napisz:

w formie jonowej skróconej równanie reakcji, w wyniku której w probówce III wytrącił się biały osad;
w formie jonowej skróconej równanie reakcji, w wyniku której nastąpiło roztworzenie białego osadu w probówce I.