Zadania maturalne z chemii

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 1. (1 pkt)

Izotopy i promieniotwórczość Podaj/wymień

Jednym z produktów rozszczepienia jądra uranu jest izotop baru, ¹⁴³Ba. W wyniku czterech kolejnych przemian promieniotwórczych tego samego typu - zapoczątkowanych przez ¹⁴³Ba - powstaje izotop neodymu, mający w swoim jądrze 83 neutrony. Ta sekwencja przemian jest przedstawiona na poniższym schemacie:

¹⁴³Ba ^{przemiana 1} X ^{przemiana 2} Y ^{przemiana 3} Q ^{przemiana 4} ^ANd

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

Podaj wartość liczby masowej A opisanego wyżej izotopu neodymu. Podaj rodzaj przemian (α lub β⁻), w wyniku których ten izotop neodymu powstaje z izotopu ¹⁴³Ba.

Liczba masowa A izotopu neodymu:

Rodzaj przemian promieniotwórczych:

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 2. (2 pkt)

Wiązania chemiczne - ogólne Rodzaje wiązań i ich właściwości Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

W tabeli poniżej zestawiono wybrane właściwości trzech substancji (metal, sól nieorganiczna i związek organiczny) oznaczone odpowiednio numerami I, II i III. W normalnych warunkach substancje te są ciałami stałymi.

Właściwość	I	II	III
temperatura topnienia przy ciśnieniu 1013 hPa	55°C	802°C	1085°C
temperatura wrzenia przy ciśnieniu 1013 hPa	163°C	1413°C	2560°C
rozpuszczalność w wodzie przy temperaturze 20°C	16 g w 100 g H₂O	36 g w 100 g H₂O	nierozpuszczalny
przewodnictwo elektryczne w postaci stałej	nie przewodzi prądu elektrycznego	nie przewodzi prądu elektrycznego	przewodzi prąd elektryczny
przewodnictwo elektryczne w roztworze wodnym	nie przewodzi prądu elektrycznego	przewodzi prąd elektryczny	⸺

Źródło: CRC Handbook of Chemistry and Physics 97th Edition, CRC Press 2017.

2.1. (0–1)

Rozstrzygnij, czy poniższe zdania są prawdziwe (P), czy fałszywe (F). Zaznacz odpowiednią literę.


1.	Substancje I i II ulegają dysocjacji jonowej w wodzie.	P	F
2.	Jako ciało stałe substancja I tworzy kryształy molekularne, natomiast substancja II tworzy kryształy jonowe.	P	F

2.2. (0–1)

Podaj rodzaj wiązania chemicznego między atomami w substancji Ill.

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 3. (2 pkt)

Hybrydyzacja orbitali i kształt cząsteczek Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Na rysunku przedstawiono trzy modele, oznaczone literami A-C, rozkładu przestrzennego orbitali hybrydowych powstałych w wyniku zmieszania orbitali walencyjnych s i p atomu centralnego w różnych cząsteczkach.

Uzupełnij poniższą tabelę. Podaj, który model (A, B czy C) odpowiada rozkładowi przestrzennemu orbitali hybrydowych atomu centralnego w cząsteczkach H₂O i BF₃ oraz jaki typ hybrydyzacji (sp, sp², sp³) można przypisać do orbitali walencyjnych atomu centralnego w tych cząsteczkach.

Cząsteczka	Oznaczenie modelu	Typ hybrydyzacji
H₂O
BF₃

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 4. (1 pkt)

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

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

W kationie amonowym NH⁺₄ atom azotu tworzy cztery równocenne wiązania (jonowe / kowalencyjne niespolaryzowane / kowalencyjne spolaryzowane). Ten kation powstaje w wyniku przyłączeniu się jonu H⁺ do cząsteczki amoniaku, a atom azotu pełni w reakcji funkcję (akceptora / donora) pary elektronowej. Kation wodoru tworzy z atomem azotu wiązanie nazywane (koordynacyjnym / wodorowym).

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 5. (1 pkt)

Metale Podaj/wymień

Proces, w którym substancja aktywna chemicznie w danym środowisku tworzy powłokę ochronną na jego powierzchni − w wyniku reakcji chemicznej tej substancji ze środowiskiem − znalazł praktyczne zastosowanie w transporcie stężonego kwasu azotowego(V). Kwas ten jest transportowany w cysternach wykonanych z pewnego metalu, który reaguje z tym kwasem i tworzy warstwę tlenkową − barierę ochronną, która zapobiega dalszej reakcji, ale nie wpływa na właściwości fizyczne i chemiczne kwasu.

Źródło: K.H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007 i www.lag.eu.

Uzupełnij poniższe zdania. Podaj wzór cząsteczkowy produktu reakcji metalu ze stężonym kwasem azotowym(V). Podaj nazwę procesu opisanego w informacji wstępnej.

Odporność metalu, z którego wykonuje się cysterny, na działanie stężonego kwasu azotowego(V) wynika z powstania na powierzchni metalu warstewki związku o wzorze .
Proces ten jest nazywa się .

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 6. (1 pkt)

Rozpuszczalność substancji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Wykres przedstawia rozpuszczalność chloranu(V) potasu w wodzie w zakresie temperatur 0°C – 80°C.

Źródło: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2004.

Przeprowadzono eksperyment, którego przebieg przedstawiono na poniższym schemacie.

Następnie zawartość zlewki ogrzano do temperatury 45°C.

Określ, czy po podgrzaniu sól w zlewce uległa całkowitemu rozpuszczeniu i czy uzyskano jednorodny roztwór. Odpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 7. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów pH Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

W celu przeprowadzenia doświadczenia przygotowano wodne roztwory substancji o wzorach: HCI, H₂SO₄ i NaOH. Stężenia molowe roztworów były jednakowe: 0,1 mol∙dm^–3. W doświadczeniu użyto 10 cm³ roztworów NaOH i HCI oraz pewnej objętości x roztworu H₂SO₄, jak pokazano na poniższym schemacie:

7.1. (0–1)

Po wymieszaniu odczynników do probówki I dodano kilka kropel roztworu czerwieni Kongo.

Podaj barwę zawartości probówki I po dodaniu roztworu wskaźnika.

7.2. (0–1)

Po wymieszaniu odczynników do probówki II dodano kilka kropel alkoholowego roztworu fenoloftaleiny. Fotografia przedstawia wygląd zawartości tej probówki po dodaniu wskaźnika.

Rozstrzygnij, czy roztwór kwasu siarkowego(VI) dodany do probówki II może mieć objętość 10 cm³. Odpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 8. (1 pkt)

Budowa i działanie ogniw Podaj/wymień

Podczas pracy (rozładowywania) akumulatora kwasowo-ołowiowego zachodzi reakcja opisana następującym równaniem:

Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + 2H₂O

Bateria jest ogniwem galwanicznym, a podczas jej rozładowywania, na jej elektrodach wykonanych z materiału biorącego udział w reakcjach elektrodowych, zachodzą procesy oznaczone cyframi I i II:

I:
II:

Pb → Pb²⁺ + 2e^–
PbO₂ + 4H⁺ + 2e^– → Pb²⁺ + 2H₂O

Źródło: K.H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007.

Uzupełnij schemat tak, aby przedstawiał schemat opisanego wyżej ogniwa galwanicznego. Luki uzupełnij wzorami substancji, które tworzą elektrody (anodę i katodę) w tym ogniwie.

(–): | H₂SO₄ | :(+)

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 9. (2 pkt)

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

Wodne roztwory manganianu(VII) potasu nie są zbyt stabilne, ze względu na reakcję rozkładu tej substancji z wodą, jak na poniższym schemacie:

MnO^–₄ + H₂O → MnO₂ (s) + O₂ (g) + OH^–

Reakcję rozkładu KMnO₄ przyspieszają takie czynniki jak światło, podwyższona temperatura, kwasy, tlenek manganu(IV).

9.1. (0–1)

Przyspieszenie reakcji chemicznej przez jeden z produktów reakcji nazywamy autokatalizą, a produkt pełniący rolę katalizatora − autokatalizatorem.

Poniżej przedstawiono typowy wykres obrazujący zmianę szybkości reakcji autokatalitycznej względem czasu reakcji.

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Reakcja autokatalityczna zachodzi przy (stałym / zmiennym) stężeniu katalizatora. Szybkość takiej reakcji początkowo wzrasta w miarę jej postępu i związanego z tym (wzrostu / spadku) stężenia produktu, który jest jej katalizatorem. Następnie szybkość autokatalitycznej reakcji maleje z powodu (wzrostu / spadku) stężenia substratów.

9.2. (0–1)

Probówkę zawierającą wodny roztwór KMnO₄ umieszczono w łaźni wodnej i ogrzewano przez pewien czas.

Oceń poniższe fotografie (A−D) i wskaż te, które przedstawiają zawartość probówki z roztworem przed i po ogrzaniu. Wpisz do tabeli odpowiednie oznaczenia literowe fotografii probówek.


	Oznaczenie literowe fotografii:
przed ogrzewaniem
po ogrzewaniu

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 10. (3 pkt)

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

Na wykresie przedstawiono wartości temperatur wrzenia (pod ciśnieniem 1013 hPa) siedmiu nierozgałęzionych alkanów.

Źródło: CRC Handbook of Chemistry and Physics 97th Edition, CRC Press 2017.

10.1. (0–1)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	W temperaturze 25°C i ciśnieniu 1013 hPa, butan jest gazem.	P	F
2.	Na podstawie analizy wykresu można stwierdzić, że temperatura wrzenia pentanu pod ciśnieniem 1013 hPa wynosi około 25°C	P	F

10.2. (0–2)

Poniżej podano wzory półstrukturalne i temperatury wrzenia trzech izomerów heksanu.

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie. Podaj nazwę systematyczną najbardziej lotnego izomeru heksanu.

Izomery heksanu o rozgałęzionym łańcuchu mają (niższą / wyższą) temperaturę wrzenia niż węglowodór o łańcuchu prostym. Im większa jest liczba rozgałęzień tym temperatura wrzenia związku jest (niższa / wyższa).

Nazwa systematyczna najbardziej lotnego izomeru: