Zadania maturalne z chemii

911

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 15. (1 pkt)

Sole Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Oceń, czy podane poniżej informacje dotyczące chlorku żelaza(III) są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, lub F – jeśli jest fałszywa.


1.	Wodny roztwór chlorku żelaza(III) ma odczyn obojętny.	P	F
2.	Chlorek żelaza(III) można otrzymać w wyniku reakcji żelaza ze stężonym kwasem solnym.	P	F
3.	Dodanie kwasu solnego do wodnego roztworu chlorku żelaza(III) cofa reakcję hydrolizy tej soli.	P	F

912

Matura Maj 2019, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 15. (1 pkt)

Elektrochemia - pozostałe Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Stal to stop żelaza z węglem. Korozja stali polega na utlenianiu żelaza tlenem rozpuszczonym w wodzie. Obecność elektrolitu w roztworze przyspiesza ten proces, ale w roztworach o wysokim pH korozja jest zahamowana. Powstająca w wyniku korozji rdza zawiera uwodniony tlenek żelaza(III) – o wzorze 2Fe₂O₃ · 3H₂O i masie M = 374 g ⋅ mol⁻¹ – i niewielkie ilości innych związków żelaza na III stopniu utlenienia.
W celu zbadania wpływu różnych czynników na szybkość korozji przeprowadzono doświadczenie przedstawione na poniższym schemacie.

Po trwającym kilka dni eksperymencie zaobserwowano, że najwięcej rdzy powstało w probówce IV, w której drut stalowy stykał się z blaszką miedzianą.

Uszereguj probówki. Wpisz ich numery w kolejności rosnącej ilości rdzy, która powstała w trakcie trwania eksperymentu.

913

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 15. (3 pkt)

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

Ołów praktycznie nie roztwarza się w rozcieńczonym kwasie jodowodorowym ani w rozcieńczonym kwasie bromowodorowym. Metal ten roztwarza się natomiast całkowicie w rozcieńczonym kwasie azotowym(V), a także w kwasie octowym. W reakcji ołowiu z rozcieńczonym kwasem azotowym(V) powstają azotan(V) ołowiu(II), tlenek azotu(II) oraz woda. W reakcji tego metalu z kwasem octowym wydziela się wodór i powstaje kompleks ołowiu(II) o wzorze [Pb(CH₃COO)₄]²⁻ .

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

15.1. (0–1)

Na podstawie informacji wprowadzającej, szeregu elektrochemicznego metali oraz tabeli rozpuszczalności soli i wodorotlenków wybierz poprawne wyjaśnienie zachowania ołowiu wobec rozcieńczonego kwasu jodowodorowego i kwasu bromowodorowego. Zaznacz P przy poprawnym wyjaśnieniu.


1.	Ołów praktycznie nie roztwarza się w rozcieńczonym kwasie jodowodorowym ani w rozcieńczonym kwasie bromowodorowym, ponieważ nie wypiera on wodoru z kwasów.	P
2.	Ołów praktycznie nie roztwarza się w rozcieńczonym kwasie jodowodorowym ani w rozcieńczonym kwasie bromowodorowym, ponieważ w tych roztworach powierzchnia ołowiu pokrywa się pasywną warstwą trudno rozpuszczalnej soli.	P
3.	Ołów praktycznie nie roztwarza się w rozcieńczonym kwasie jodowodorowym ani w rozcieńczonym kwasie bromowodorowym, ponieważ te kwasy są słabe i beztlenowe.	P

15.2. (0–2)

Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy):

równanie procesu redukcji zachodzącego podczas reakcji ołowiu z rozcieńczonym kwasem azotowym(V).
równanie procesu utleniania w reakcji ołowiu z kwasem octowym. Uwzględnij powstawanie jonu kompleksowego tego metalu.

914

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 15. (2 pkt)

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

Poniżej przedstawiono informacje dotyczące zawartości wybranych jonów w próbce pewnej wody mineralnej.


KATIONY, mg · dm⁻³	ANIONY, mg · dm⁻³
Na⁺ 254,00	HCO⁻₃ 357,80
Ca²⁺ 10,00	CO²⁻₃ 163,00
K⁺ 0,91	Cl⁻ 26,40
Mg²⁺ 0,37	SO²⁻₄ 7,81

Na podstawie oryginalnej etykiety wody mineralnej dostępnej na rynku.

Z przedstawionych informacji wynika, że woda mineralna to roztwór zawierający różne rozpuszczone sole.

15.1. (0–1)

Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji chemicznej, w wyniku której nastąpi wytrącenie osadu – składnika tzw. kamienia kotłowego – po ogrzaniu wody mineralnej do temperatury 100°C.

15.2. (0–1)

Spośród wymienionych związków wybierz wszystkie, które – wprowadzone w odpowiednim nadmiarze do wody mineralnej – spowodują usunięcie jonów węglanowych i wodorowęglanowych. Podkreśl wzory wybranych związków.

KHCO₃

Ca(OH)₂

HCl

KMnO₄

915

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 16. (1 pkt)

Dysocjacja Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Zdolność elektrolitu do dysocjacji zależy od właściwości tego elektrolitu oraz od właściwości użytego rozpuszczalnika. Im silniejszą zasadą Brønsteda jest rozpuszczalnik, tym w większym stopniu dysocjuje w nim elektrolit będący kwasem Brønsteda.
Zbadano dysocjację jednoprotonowego kwasu HA w różnych rozpuszczalnikach. W wodzie HA jest słabym kwasem.

Uzupełnij poniższe zdanie. Wybierz i zaznacz nazwę rozpuszczalnika.

W danej temperaturze wartość stałej dysocjacji kwasu HA jest największa w roztworze, w którym rozpuszczalnikiem jest (ciekły amoniak / kwas mrówkowy / metanol / woda).

916

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 16. (2 pkt)

Sole Napisz równanie reakcji Zaprojektuj doświadczenie

W temperaturze T stała dysocjacji kwasowej kwasu etanowego (octowego) jest równa K_a = 1,8 · 10^–5, a stała dysocjacji zasadowej amoniaku jest równa K_b = 1,8 · 10^–5.
Przeprowadzono doświadczenie, w którym po zmieszaniu reagentów w stosunku stechiometrycznym powstały wodne roztwory soli o temperaturze T. Odczyn roztworu wodnego otrzymanej soli:

w probówce I był zasadowy;
w probówce II – kwasowy;
w probówce III – obojętny.

16.1. (1 pkt)

Uzupełnij schemat przeprowadzonego doświadczenia. Wpisz wzory użytych odczynników wybranych spośród:

NH₃ (aq) CO₂ (g) K (s) HCl (aq)

16.2. (1 pkt)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji otrzymywania tej soli, której wodny roztwór powstał w probówce I.

917

Matura Maj 2019, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 16. (1 pkt)

Elektrochemia - pozostałe Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Po trwającym kilka dni eksperymencie zaobserwowano, że najwięcej rdzy powstało w probówce IV, w której drut stalowy stykał się z blaszką miedzianą.

Spośród wymienionych związków podkreśl wzory tych, które mogą stanowić składniki rdzy.

FeBr₂ Fe₂(CO₃)₃ Fe(OH)₃ FeSO₄

918

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 16. (2 pkt)

Stężenia roztworów Oblicz

Iloczyn rozpuszczalności K_s soli i wodorotlenków jest stałą równowagi dynamicznej, jaka ustala się między nierozpuszczoną substancją a jej roztworem nasyconym. Chlorek ołowiu(II) jest związkiem trudno rozpuszczalnym w wodzie. Iloczyn rozpuszczalności tej soli wyraża się równaniem K_s(PbCl₂) = [Pb²⁺] ⋅ [Cl⁻]² . W temperaturze 298 K jego wartość jest równa 1,7 ⋅ 10⁻⁵ .
Jeżeli stężenie jednego z jonów w roztworze się zmieni, np. przez rozpuszczenie innej substancji, która jest mocnym elektrolitem i dysocjuje z wytworzeniem takich jonów, zmienia się stężenie drugiego jonu, tak aby – zgodnie z regułą przekory – zachowana była stała wartość iloczynu rozpuszczalności.

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

Przygotowano 100 cm³ nasyconego wodnego roztworu chlorku ołowiu(II) o temperaturze 298 K. Do przygotowanego roztworu dodano 100 cm³ wodnego roztworu chlorku sodu o stężeniu 1,0 mol ⋅ dm⁻³ .

Oblicz stężenie molowe jonów ołowiu(II) w roztworze otrzymanym w opisany powyżej sposób w temperaturze 298 K. W obliczeniach pomiń stężenie jonów chlorkowych pochodzących od trudno rozpuszczalnej soli.

919

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 17. (2 pkt)

Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Gazowy chlorowodór można otrzymać w wyniku działania stężonego kwasu siarkowego(VI) na stałe chlorki, np. w reakcjach opisanych równaniami:

2NaCl + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2HCl
CaCl₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ + 2HCl

Sporządzono 150 g mieszaniny zawierającej tylko NaCl i CaCl₂, na którą podziałano stężonym kwasem siarkowym(VI) użytym w nadmiarze. W wyniku tego procesu otrzymano 58,24 dm³ chlorowodoru (w warunkach normalnych).

Oblicz skład wyjściowej mieszaniny w procentach masowych. Przyjmij, że obie reakcje przebiegły z wydajnością równą 100%.

920

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 17. (3 pkt)

Energetyka reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Oblicz

W tabeli podano wartości standardowej entalpii spalania metanu, wodoru i węgla.


	Δ_sp H °, kJ·mol⁻¹
metan*	− 891
węgiel	− 394
wodór*	− 286

*Produktem spalania jest woda ciekła.

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

Oblicz standardową entalpię tworzenia metanu. Oceń, czy poprawne jest twierdzenie, że w reakcji syntezy metanu z pierwiastków produkt ma energię wyższą od substratów. Uzasadnij swoją ocenę.

Ocena wraz z uzasadnieniem: