Zadania maturalne z chemii

241

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 23. (2 pkt)

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

Przeprowadzono elektrolizę wodnego roztworu pewnej soli z użyciem elektrod platynowych. Stwierdzono, że podczas tej elektrolizy zaszły procesy elektrodowe rozkładu wody.

23.1. (0-1)

Z podanych poniżej wzorów wybierz i zaznacz wzory tych soli, które mogły być użyte w opisanym procesie elektrolizy.

CuSO₄ ZnCl₂ Na₂SO₄ NaCl KNO₃

23.2. (0-1)

Napisz równanie procesu zachodzącego podczas elektrolizy tych soli na katodzie oraz równanie procesu przebiegającego podczas elektrolizy tych soli na anodzie.

Równanie procesu zachodzącego na katodzie:

Równanie procesu zachodzącego na anodzie:

242

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 25. (2 pkt)

Alkohole Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Woda przyłącza się do alkenów w obecności silnie kwasowego katalizatora H₃O⁺ . Addycja ta przebiega poprzez tworzenie kationów z ładunkiem dodatnim zlokalizowanym na atomie węgla, czyli tzw. karbokationów. Mechanizm tej reakcji dla alkenów o wzorze ogólnym R–CH=CH₂ (R – grupa alkilowa) można przedstawić w trzech etapach. Uwaga: w poniższych równaniach etapów reakcji wzór wody przedstawiono jako :OH₂, a wzór kwasowego katalizatora zapisano jako H:OH⁺₂ .

Etap I:

+ H:OH⁺₂ ⇄

+ :OH₂

Etap II:

+ :OH₂ ⇄

Etap III:

+ :OH₂ ⇄

+ H:OH⁺₂

Na podstawie: R. Morrison, R. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 1985.

25.1. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedno właściwe określenie spośród podanych w każdym nawiasie.

Podczas etapu I alken ulega działaniu reagenta (wolnorodnikowego / nukleofilowego / elektrofilowego). W etapie II karbokation łączy się z cząsteczką wody, w wyniku czego powstaje protonowany alkohol. Na tym etapie przemiany woda działa jako (nukleofil / elektrofil). Podczas etapu III protonowany alkohol (oddaje / pobiera) proton, co prowadzi do powstania obojętnego alkoholu oraz do odtworzenia katalizatora.

25.2. (0–1)

Spośród alkoholi o podanych niżej wzorach wybierz te, których nie można (jako produktu głównego) otrzymać podczas hydratacji alkenów prowadzonej w obecności kwasu. Podkreśl wzory wybranych alkoholi i uzasadnij swój wybór.

CH₃CH₂OH

CH₃CH(OH)CH₃

CH₃CH₂CH₂OH

CH₃CH₂CH(OH)CH₃

CH₃CH₂CH₂CH₂OH

Uzasadnienie:

243

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 25. (1 pkt)

Metale Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Poniżej przedstawiono schemat reakcji utleniania i redukcji zachodzącej z udziałem jonów MnO⁻₄.

MnO⁻₄ + H₂O₂ + H⁺ → Mn²⁺ + O₂ + H₂O

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedno określenie spośród podanych w każdym nawiasie.

W opisanej wyżej reakcji (intensywnie / bardzo słabo) zabarwiony wodny roztwór zawierający jony MnO⁻₄ przechodzi w (intensywnie / bardzo słabo) zabarwiony roztwór zawierający jony Mn²⁺ . Dzięki temu wodny roztwór KMnO₄ można stosować w analizie miareczkowej do ilościowego oznaczania substancji (utleniających / redukujących) w środowisku kwasowym (z użyciem / bez użycia) wskaźnika barwiącego roztwór.

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

244

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 28. (2 pkt)

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

Poniżej przedstawiono ciąg przemian z udziałem pochodnych cyklopentanu.

28.1. (0-1)

Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone związków organicznych oznaczonych literami A, B i C.

Wzór związku A	Wzór związku B	Wzór związku C

28.2. (0-1)

Uzupełnij poniższe zdanie. Wybierz i zaznacz właściwe określenie w każdym nawiasie.

Związek oznaczony literą A powstaje w reakcji (addycji / eliminacji / substytucji) przebiegającej według mechanizmu (elektrofilowego / nukleofilowego / rodnikowego).

245

Matura Maj 2016, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 29. (1 pkt)

Estry i tłuszcze Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Kwas acetylosalicylowy (znany pod handlową nazwą „aspiryna”) to pochodna kwasu salicylowego, którą można otrzymać w wyniku przemiany opisanej poniższym schematem.

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


1.	Kwas salicylowy i kwas acetylosalicylowy są względem siebie izomerami.	P	F
2.	Ze względu na obecność w cząsteczce kwasu salicylowego grupy karboksylowej i hydroksylowej może on tworzyć estry zarówno z alkoholami, jak i z kwasami.	P	F
3.	Drugim (obok kwasu salicylowego) substratem reakcji estryfikacji prowadzącej do powstania kwasu acetylosalicylowego jest kwas etanowy (octowy).	P	F

246

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 30. (1 pkt)

Aldehydy Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Aldehyd cynamonowy to związek o wzorze:

Aldehyd ten występuje w przyrodzie w konfiguracji trans.

W celu zbadania właściwości aldehydu cynamonowego wykonano eksperyment, którego przebieg zilustrowano na rysunku.

Porównaj przebieg reakcji w obu probówkach. Dokończ poniższe zdania – wybierz i podkreśl właściwe opisy spostrzeżeń spośród podanych w nawiasach.

Po dodaniu odczynnika do probówki I zaobserwowano, że roztwór bromu (uległ odbarwieniu / zabarwił się na fioletowo / nie zmienił zabarwienia).
W probówce II w wyniku ogrzewania zawiesiny wodorotlenku miedzi(II) z aldehydem cynamonowym powstał (szafirowy roztwór / ceglasty osad / różowy roztwór).

247

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 30. (1 pkt)

Hybrydyzacja orbitali i kształt cząsteczek Rodzaje wiązań i ich właściwości Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Aldehyd cynamonowy to związek o wzorze:

Aldehyd ten występuje w przyrodzie w konfiguracji trans.

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


1.	Masa cząsteczkowa aldehydu cynamonowego jest równa w zaokrągleniu do jedności, 132 u.	P	F
2.	Orbitalom walencyjnym wszystkich atomów węgla w cząsteczce aldehydu cynamonowego przypisuje się ten sam typ hybrydyzacji.	P	F
3.	W cząsteczce aldehydu cynamonowego występuje pięć zlokalizowanych wiązań typu π.	P	F

248

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 30. (2 pkt)

Fenole Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Benzenol (fenol) jest silną trucizną i dlatego konieczne jest sprawdzanie jego obecności w ściekach fabrycznych.

30.1. (0-1)

Wybierz i podkreśl wzór odczynnika, za pomocą którego można wykryć obecność fenolu w wodzie.

zawiesina Cu(OH)₂ FeCl₃ (aq) NaOH (aq)

30.2. (0-1)

Napisz, jakie obserwacje potwierdzą obecność fenolu w wodzie po dodaniu wybranego odczynnika.

249

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 31. (1 pkt)

Cukry proste Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Poniżej przedstawiono wzory dwóch monosacharydów.

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


1.	Oba monosacharydy należą do grupy heksoz.	P	F
2.	Monosacharyd I daje pozytywny wynik próby Trommera, a monosacharyd II daje negatywny wynik tej próby.	P	F
3.	Oba cukry reagują z wodorotlenkiem miedzi(II), w wyniku czego tworzą się rozpuszczalne kompleksy, których roztwory mają szafirową barwę.	P	F

250

Matura Maj 2016, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 32. (1 pkt)

Wpływ czynników na przebieg reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Glukoza jest syntetyzowana przez rośliny zielone podczas procesu fotosyntezy, w którym światło słoneczne dostarcza energię niezbędną do wytworzenia tego monosacharydu. Wiele cząsteczek glukozy łączy się następnie wiązaniami chemicznymi, w wyniku czego tworzy materiał budulcowy lub zapasowy rośliny.

6CO₂ + 6H₂O ^{światło słoneczne} 6O₂ +

C₆H₁₂O₆
glukoza

celuloza, skrobia

Organizm ludzki nie wytwarza enzymów koniecznych do trawienia celulozy, więc dla człowieka źródłem węglowodanów jest skrobia. Jest ona trawiona w ustach i żołądku przez enzymy glikozydazy, w których obecności rozkłada się na glukozę.

Na podstawie: John McMurry, Chemia organiczna, Warszawa 2000.

Uzupełnij poniższe zdanie – określ funkcję, jaką glikozydazy pełnią w opisanej reakcji rozkładu skrobi (podkreśl wybraną nazwę).

Glikozydazy pełnią w tej reakcji funkcję (katalizatora / substratu / produktu).