Zadania maturalne z chemii

Test diagnostyczny (matura próbna) Grudzień 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 24. (1 pkt)

Rodzaje wiązań i ich właściwości Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Propan-2-on (aceton) to powszechnie stosowany rozpuszczalnik organiczny, który miesza się z wodą bez ograniczeń. Propan-2-on można otrzymać m.in.:

w wyniku addycji wody do odpowiedniego węglowodoru w środowisku kwasowym i w obecności jonów Hg²⁺
podczas utleniania odpowiedniego alkoholu.

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

Uzupełnij poniższe zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.
W ciekłym propanonie najsilniejszymi oddziaływaniami międzycząsteczkowymi są (wiązania wodorowe / oddziaływania dipolowe).
W wodnym roztworze propanonu pomiędzy cząsteczkami tego związku a cząsteczkami wody (tworzą / nie tworzą) się wiązania wodorowe.

Matura Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 25. (4 pkt)

Prawo stałości składu, ustalanie wzoru Pozostałe

Trzy związki organiczne X, Y i Q są izomerami o masie molowej równej 90 g ∙ mol^–1. W wyniku spalenia 45 mg jednego z tych związków otrzymano 27 mg wody oraz 36,0 cm³ tlenku węgla(IV) odmierzonego w temperaturze 293 K i pod ciśnieniem 1013 hPa.

O cząsteczkach tych związków wiadomo, że:

szkielet każdej z cząsteczek stanowią połączone atomy węgla
cząsteczki związków X i Y są chiralne, a związku Q – achiralne
cząsteczki związków Y i Q mają takie same grupy funkcyjne
odczyn wodnego roztworu związku X jest obojętny, a odczyn wodnego roztworu związku Y – kwasowy.

Przeprowadzono następujące doświadczenie: do próbki związku X wprowadzono zawiesinę świeżo strąconego Cu(OH)₂, wymieszano (na zimno), a następnie ogrzano. Wyniki tego eksperymentu zilustrowano na poniższych zdjęciach.

Wynik doświadczenia
po wymieszaniu (na zimno) związku X z zawiesiną Cu(OH)₂	po ogrzaniu mieszaniny

Na podstawie obliczeń ustal wzór elementarny i rzeczywisty (sumaryczny) opisanych związków.
Następnie napisz:

wzory półstrukturalne (grupowe) związków X i Y
w formie cząsteczkowej równanie reakcji związku Q z wodorotlenkiem sodu.

Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych. Uniwersalna stała gazowa R = 83,14 hPa ∙ dm³ ∙ mol⁻¹ ∙ K⁻¹.

Wzór sumaryczny związków:

Wzór półstrukturalny związku X	Wzór półstrukturalny związku Y

Równanie reakcji związku Q z wodorotlenkiem sodu:

Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 25. (1 pkt)

Kwasy karboksylowe Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Kwas winowy jest stałą, krystaliczną substancją, dobrze rozpuszczalną w wodzie. Wodorowinian potasu KHC₄H₄O₆, zwany kamieniem winnym, jest solą trudno rozpuszczalną w wodzie. Roztwarza się w wodnym roztworze wodorotlenku potasu.

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


1.	Po zmieszaniu jednakowych objętości wodnego roztworu wodorotlenku potasu i wodnego roztworu kwasu winowego o takich samych stężeniach molowych powstaje osad.	P	F
2.	Po zmieszaniu jednakowych objętości wodnego roztworu winianu potasu i wodnego roztworu kwasu winowego o takich samych stężeniach molowych powstaje osad.	P	F

Test diagnostyczny (matura próbna) Grudzień 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 25. (1 pkt)

Ketony Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Propan-2-on (aceton) to powszechnie stosowany rozpuszczalnik organiczny, który miesza się z wodą bez ograniczeń. Propan-2-on można otrzymać m.in.:

w wyniku addycji wody do odpowiedniego węglowodoru w środowisku kwasowym i w obecności jonów Hg²⁺
podczas utleniania odpowiedniego alkoholu.

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

Uzupełnij poniższy schemat. Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) organicznych substratów opisanych reakcji otrzymywania propanonu.

Matura Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 26. (1 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Napisz równanie reakcji

Przeprowadzono reakcje zgodnie ze schematem:

Wpisz do schematu wzory odpowiednich drobin, tak aby powstało równanie reakcji 3. w formie jonowej skróconej. Zastosuj definicję kwasu i zasady Brønsteda.

Matura Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 26. (2 pkt)

Identyfikacja związków organicznych Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Świeżo strącony wodorotlenek miedzi(II) stosuje się do wykrywania określonych grup funkcyjnych i wiązań. W wyniku reakcji związków organicznych z tym odczynnikiem powstają rozpuszczalne lub nierozpuszczalne w wodzie substancje o charakterystycznych barwach.

Uzupełnij schemat przemian, których reagentem jest wodorotlenek miedzi(II). Napisz wzory wszystkich odczynników niezbędnych do przeprowadzenia przemian zilustrowanych na schemacie. Odczynniki wybierz z poniższej listy:

CH₃COOH (aq)
CH₃CH₂OH (aq)
C₂H₅CHO (aq)
CH₃COCH₃ (c)
H₂NCONHCONH₂ (aq)
CH₂(OH)CH₂(OH) (aq)

Następnie opisz możliwe do zaobserwowania zmiany zawartości probówek, w których zachodzą przemiany oznaczone na powyższym schemacie numerami 1. i 2. Uwzględnij rodzaj (roztwór, osad) oraz barwę mieszaniny po zajściu reakcji.

Przemiana 1.:

Przemiana 2.:

Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 26. (1 pkt)

Sole Napisz równanie reakcji

Napisz w formie jonowej równanie reakcji, która zachodzi podczas roztwarzania wodorowinianu potasu w wodnym roztworze wodorotlenku potasu. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.

Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 26. (2 pkt)

Prawo stałości składu, ustalanie wzoru Narysuj/zapisz wzór

Próbkę związku X o masie 3,01 g poddano analizie spaleniowej i otrzymano 3,92 dm³ CO₂ (w przeliczeniu na warunki normalne) oraz 3,15 g wody. O związku X wiadomo, że:

może utworzyć dwie monochloropochodne
nie odbarwia wody bromowej i nie reaguje z odczynnikiem Tollensa
jego cząsteczki mają nierozgałęziony łańcuch węglowy.

Ustal wzór empiryczny, który jest jednocześnie wzorem rzeczywistym, związku X. Napisz jego wzór półstrukturalny (grupowy).

Wzór związku X:

Test diagnostyczny (matura próbna) Grudzień 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 26. (3 pkt)

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

Aldehydy i ketony, których cząsteczki zawierają co najmniej jeden atom wodoru przy atomie węgla połączonym z grupą karbonylową (atomie węgla 𝛼), w środowisku zasadowym ulegają tzw. reakcji aldolowej. Ta reakcja prowadzi do połączenia dwóch cząsteczek aldehydów lub ketonów i do utworzenia wiązania między atomem węgla α jednej cząsteczki i karbonylowym atomem węgla drugiej cząsteczki. Bezpośrednim produktem reakcji aldolowej jest β-hydroksyaldehyd (aldol) lub β-hydroksyketon.

Na poniżym schemacie zielonym kolorem oznaczono wiązanie C – C utworzone w takiej reakcji.

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

26.1. (0–1)

Spośród poniższych aldehydów i ketonów wybierz te, które nie ulegają reakcji aldolowej. Zaznacz ich nazwy.

2,2-dimetylopropanal

benzaldehyd (benzenokarboaldehyd)

acetaldehyd (etanal)

3,3-dimetylobutan-2-on

26.2. (0–2)

Przeprowadzono reakcję aldolową pewnego związku karbonylowego (związku A), w wyniku której powstał związek B, będący β-hydroksyketonem. Ten związek uległ następnie dehydratacji (odwodnieniu). Otrzymano dwa produkty organiczne: związek C i związek D.

Uzupełnij poniższe schematy. Napisz:

wzór półstrukturalny (grupowy) lub uproszczony związku karbonylowego (związek A), z którego powstał przedstawiony 𝛃-hydroksyketon (związek B)

wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone produktów dehydratacji otrzymanego 𝛃-hydroksyketonu (związek B).

Matura Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 27. (1 pkt)

Węglowodory aromatyczne Narysuj/zapisz wzór