Zadania maturalne z chemii

921

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14. (2 pkt)

Stan równowagi Oblicz

Dwa gazy A i B zmieszane w stosunku molowym n_A : n_B = 1 : 4 zajmują w warunkach normalnych objętość 1 dm³. Tę mieszaninę umieszczono w reaktorze o stałej pojemności 1 dm³ i w temperaturze T zainicjowano reakcję. W tej temperaturze ustalił się stan równowagi opisany równaniem:

A (g) + 2B (g) ⇄ 2C (g) ΔH < 0

W stanie równowagi stężenie substancji C było równe 0,004 mol · dm^–3.

Oblicz stężeniową stałą równowagi (K_c) opisanej reakcji w temperaturze T.

922

Matura Maj 2018, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 14. (1 pkt)

Rodzaje wiązań i ich właściwości Podaj/wymień

Przeprowadzono doświadczenie zgodnie z poniższym rysunkiem.

Podczas doświadczenia w kolbie przebiegła reakcja chemiczna zilustrowana równaniem

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂

Po zakończeniu opisanego doświadczenia, w którym magnez przereagował całkowicie, z roztworu otrzymanego w kolbie odparowano wodę.

Podaj wzór związku, który pozostał po odparowaniu wody, i wskaż występujący w nim rodzaj wiązania (jonowe, kowalencyjne niespolaryzowane, kowalencyjne spolaryzowane).

Wzór związku:

Wiązanie:

923

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14. (3 pkt)

pH Bilans elektronowy Napisz równanie reakcji Podaj/wymień

Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na schemacie.

W obu probówkach wytrącił się brunatny osad.

14.1. (0–1)

Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równania procesu redukcji i procesu utleniania zachodzących w probówce I podczas opisanego doświadczenia. Uwzględnij fakt, że jednym z substratów obu procesów jest woda.

Równanie procesu redukcji:

Równanie procesu utleniania:

14.2. (0–2)

Oceń, jaki jest odczyn roztworu po zakończeniu reakcji w probówce I, oraz podaj nazwę anionu zawierającego siarkę, który powstał w wyniku reakcji chemicznej przebiegającej w probówce II.

Odczyn roztworu po reakcji w probówce I:
Nazwa anionu zawierającego siarkę:

924

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 14. (2 pkt)

Tlenki Napisz równanie reakcji

Azotan(V) ołowiu(II) ogrzewany w temperaturze 480°C rozkłada się zgodnie z równaniem

2Pb(NO₃)₂ → 2PbO + 4NO₂ + O₂

Powstający w tej reakcji tlenek ołowiu(II) jest nierozpuszczalny w wodzie i ma charakter amfoteryczny. W reakcji tego tlenku ze stężonym roztworem KOH powstaje związek kompleksowy o liczbie koordynacyjnej równej 3.

Na podstawie: L. Kolditz (red.), Chemia nieorganiczna, Warszawa 1994.

Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji tlenku ołowiu(II) z wodnym roztworem kwasu siarkowego(VI) i z wodnym roztworem wodorotlenku potasu.

Równanie reakcji z kwasem siarkowym(VI):

Równanie reakcji z wodorotlenkiem potasu:

925

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 15. (1 pkt)

Stan równowagi Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

A (g) + 2B (g) ⇄ 2C (g) ΔH < 0

W stanie równowagi stężenie substancji C było równe 0,004 mol · dm^–3.

Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.


1.	W stałej temperaturze T ciśnienie w reaktorze w stanie równowagi było niższe niż w chwili początkowej.	P	F
2.	W warunkach izotermicznych (T = const) wzrost ciśnienia wywołany sprężeniem mieszaniny gazów w stanie równowagi poskutkuje spadkiem wydajności otrzymywania substancji C.	P	F
3.	W warunkach izobarycznych (p = const) wzrost temperatury mieszaniny gazów w stanie równowagi poskutkuje spadkiem wydajności otrzymywania substancji C.	P	F

926

Matura Maj 2018, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 15. (1 pkt)

Niemetale Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Przeprowadzono doświadczenie zgodnie z poniższym rysunkiem.

Podczas doświadczenia w kolbie przebiegła reakcja chemiczna zilustrowana równaniem

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂

Napisz, dlaczego gaz wydzielający się w opisanej reakcji można zbierać nad wodą.

927

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 15. (1 pkt)

Kwasy Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Do probówki ze stałym etanianem (octanem) sodu dodano kwas siarkowy(VI) i zawartość naczynia ogrzano. U wylotu próbówki wyczuwalny był charakterystyczny ostry zapach.

Napisz, czy użycie do przeprowadzenia opisanego doświadczenia kwasu ortofosforowego(V) zamiast kwasu siarkowego(VI) pozwoli na zaobserwowanie podobnych efektów.

928

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 15. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Azotan(V) ołowiu(II) ogrzewany w temperaturze 480°C rozkłada się zgodnie z równaniem

2Pb(NO₃)₂ → 2PbO + 4NO₂ + O₂

Na podstawie: L. Kolditz (red.), Chemia nieorganiczna, Warszawa 1994.

Oblicz masę azotanu(V) ołowiu(II), który wzięto do reakcji rozkładu, jeśli w wyniku zachodzącego procesu otrzymano łącznie 21,75 dm³ tlenku azotu(IV) i tlenu odmierzonych w temperaturze 480°C i pod ciśnieniem 1013 hPa. Przyjmij, że reakcja rozkładu zaszła z wydajnością równą 100%. Wynik podaj z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku. Uniwersalna stała gazowa R = 83,14 hPa · dm³ · mol^–1 · K^–1.

929

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 16. (1 pkt)

pH Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Wartości pH wody oraz wodnych roztworów kwasów i wodorotlenków mogą ulegać znacznym zmianom podczas dodawania do nich mocnych kwasów lub zasad. Istnieją jednak roztwory, których pH zmienia się nieznacznie po dodaniu mocnego kwasu lub zasady na skutek reakcji składników roztworu z jonami wodorowymi lub jonami wodorotlenkowymi. Nazywamy je buforami pH. Buforowe właściwości mają roztwory zawierające sprzężoną parę kwas–zasada Brønsteda w podobnych stężeniach, np.: słaby kwas i jego sól z mocną zasadą, słabą zasadę i jej sól z mocnym kwasem, słaby kwas wieloprotonowy i jego wodorosól lub mieszaninę wodorosoli.

Na podstawie: A. Bielański, *Podstawy chemii nieorganicznej*, Warszawa 2004

Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.


1.	W buforze octanowym sprzężoną parę kwas–zasada stanowią obecne w nim cząsteczki kwasu octowego i aniony octanowe.	P	F
2.	Dodanie mocnego kwasu do buforu octanowego tylko nieznacznie wpłynie na zmianę pH tego roztworu, ponieważ jony wodorowe pochodzące od mocnego kwasu zostaną związane w wyniku reakcji opisanej równaniem: CH₃COO⁻ + H₃O⁺ ⇄ CH₃COOH + H₂O	P	F
3.	Działanie buforu pH polega na tym, że po dodaniu mocnego kwasu zasada Brønsteda reaguje z jonami wodorowymi, a po dodaniu mocnej zasady kwas Brønsteda reaguje z jonami wodorotlenkowymi.	P	F

930

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 16. (1 pkt)

Metale Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Złoto jest doskonale kowalnym żółtym metalem o silnym połysku. W czystej postaci jest stosunkowo miękkie, więc w wyrobach jubilerskich stosuje się stopy złota z innymi metalami, np. srebrem lub miedzią. Zawartość czystego złota w tych wyrobach podaje się w jednostkach zwanych karatami. Jeden karat odpowiada 1/24 zawartości masowej złota w stopie, co oznacza, że czyste złoto jest 24-karatowe. Złoto jest metalem szlachetnym, więc trudno ulega reakcjom chemicznym. Roztwarza się w wodzie królewskiej, przy czym powstaje m.in. chlorkowy kompleks złota(III), co ilustruje poniższe równanie:

Au + HNO₃ + 4HCl → AuCl^-₄ + H⁺ + NO + 2H₂O

Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna – Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa,
Warszawa 2012 oraz L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna, Warszawa 2006.

Oceń, czy podane poniżej informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.


1.	Woda królewska to mieszanina stężonych kwasów: azotowego(V) i siarkowego(VI).	P	F
2.	Jon centralny w chlorkowym kompleksie złota(III), który powstał w wyniku reakcji roztwarzania złota, ma liczbę koordynacyjną równą 4.	P	F
3.	Podczas reakcji roztwarzania złota wydzielał się bezbarwny gaz, który w kontakcie z powietrzem barwi się na kolor czerwonobrunatny.	P	F