Zadania maturalne z chemii

141

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 4. (1 pkt)

Dysocjacja Podaj/wymień

Zależność między mocą kwasu Brønsteda a mocą zasady sprzężonej z tym kwasem opisuje równanie:

K_a · K_b = K_w

gdzie: K_a – stała dysocjacji kwasu, K_b – stała dysocjacji sprzężonej zasady, a K_w – iloczyn jonowy wody.

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

Dane są kwasy karboksylowe o wzorach:

I CH₃COOH

II CH₃CH₂COOH

III C₆H₅COOH

Uzupełnij poniższe zdania. Wpisz w wyznaczone miejsca odpowiednie wzory i podkreśl właściwe określenie spośród wymienionych w nawiasie.

Spośród związków oznaczonych numerami I, II i III najmocniejszym kwasem jest . Spośród zasad sprzężonych z kwasami I, II i III najsłabszą zasadą jest . W sprzężonej parze kwas–zasada im słabszy jest kwas, tym (mocniejsza / słabsza) jest sprzężona z nim zasada.

142

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 5. (1 pkt)

Wpływ czynników na przebieg reakcji Podaj/wymień

Reakcja syntezy amoniaku przebiega zgodnie z równaniem:

N₂ (g) + 3H₂ (g) ⇄ 2NH₃ (g)

W poniższej tabeli zestawiono wartości stałej równowagi reakcji syntezy amoniaku w różnych temperaturach.


Temperatura, K	673	723	773	823	873
Stała równowagi	1,82 ⋅ 10⁻⁴	4,68 ⋅ 10⁻⁵	1,48 ⋅ 10⁻⁵	5,25 ⋅ 10⁻⁶	2,14 ⋅ 10⁻⁶

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

Przeanalizuj dane dotyczące syntezy amoniaku. Następnie uzupełnij zdania wyrażeniami spośród podanych poniżej.

zmaleje

wzrośnie

się nie zmieni

Jeżeli w układzie będącym w stanie równowagi nastąpi wzrost temperatury w warunkach izobarycznych (p = const), to wydajność reakcji syntezy amoniaku , natomiast przy wzroście ciśnienia w warunkach izotermicznych (T = const) wydajność tego procesu . Jeżeli zmaleje temperatura w układzie, to szybkość reakcji syntezy amoniaku .

143

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 7. (3 pkt)

Hybrydyzacja orbitali i kształt cząsteczek Elektrony w atomach, orbitale Rodzaje wiązań i ich właściwości Narysuj/zapisz wzór Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Chloroform (trichlorometan) o wzorze CHCl₃ i trichlorek fosforu o wzorze PCl₃ są związkami kowalencyjnymi.

7.1. (1 pkt)

Określ kształt cząsteczki chloroformu (cząsteczka tetraedryczna, płaska, liniowa).

7.2. (1 pkt)

Narysuj wzór elektronowy cząsteczki CHCl₃ oraz wzór elektronowy cząsteczki PCl₃ – zaznacz kreskami wiązania chemiczne oraz wolne pary elektronowe.

7.3. (1 pkt)

Oceń, czy atom centralny w cząsteczce chloroformu i w cząsteczce trichlorku fosforu może tworzyć wiązanie koordynacyjne. Odpowiedź uzasadnij.

Chloroform:

Trichlorek fosforu:

144

Matura Maj 2017, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 8. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Wpływ czynników na przebieg reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

W procesie reformingu metan reaguje z parą wodną w obecności katalizatora, w podwyższonej temperaturze i pod ciśnieniem około 3 MPa zgodnie z równaniem:

CH₄ + H₂O

^{p, T, katalizator}

CO + 3H₂

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

8.1. (1 pkt)

Określ stosunek masowy i objętościowy substratów i produktów opisanej reakcji, jeżeli przebiega ona w warunkach, w których wszystkie te substancje są gazami.

Stosunek masowy:

m_CH₄ : m_H₂O : m_CO : m_H₂ = : : :

Stosunek objętościowy:

V_CH₄ : V_H₂O : V_CO : V_H₂ = : : :

8.2. (1 pkt)

Opisana reakcja wymaga ogrzewania i prowadzona jest w obecności katalizatora.

Wybierz i podkreśl w każdym nawiasie poprawne uzupełnienie poniższych zdań.

Ogrzewanie układu (skutkuje zwiększeniem szybkości / skutkuje zmniejszeniem szybkości / nie ma wpływu na szybkości) reakcji.
Obecność katalizatora skutkuje (zwiększeniem / zmniejszeniem) szybkości reakcji.

145

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 11. (1 pkt)

Dysocjacja Podaj/wymień

Węglany w roztworach wodnych ulegają hydrolizie anionowej, która polega na dysocjacji zasadowej anionu, zgodnie z równaniem:

CO²⁻₃ + H₂O ⇄ HCO⁻₃ + OH⁻

Drugi etap hydrolizy polegający na reakcji jonu HCO⁻₃ z wodą zachodzi w tak małym stopniu, że nie ma wpływu na pH roztworu.

Oceń, czy podwyższenie pH roztworu, w którym przebiegła reakcja zilustrowana powyższym równaniem, poskutkuje zmniejszeniem, czy – zwiększeniem stężenia anionów węglanowych CO²⁻₃ .

146

Matura Maj 2017, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 11. (2 pkt)

Sole Podaj/wymień

Poniżej wymieniono pięć metod otrzymywania soli:

reakcja metalu z niemetalem
reakcja metalu z kwasem
reakcja tlenku metalu z kwasem
reakcja tlenku metalu z tlenkiem kwasowym
reakcja wodorotlenku z kwasem

Spośród wymienionych metod wybierz te, za pomocą których można otrzymać sole magnezu o wzorach MgCl₂ i Mg₃(PO₄)₂. W tabeli wpisz numery, którymi oznaczono te metody.

Wzór soli	Numery metod
MgCl₂
Mg₃(PO₄)₂

147

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 13. (1 pkt)

pH Podaj/wymień

W temperaturze T przygotowano wodne roztwory sześciu elektrolitów: NaBr, NH₄NO₃, HCl, HCOOH, NaClO, NaClO₄ o jednakowym stężeniu molowym równym 0,1 mol ⋅ dm⁻³.

Porównaj pH tych roztworów. Uzupełnij zdania wyrażeniami wybranymi spośród podanych poniżej.

wyższe niż

równe

niższe niż

pH wodnego roztworu NaBr jest pH wodnego roztworu NH₄NO₃.
pH wodnego roztworu HCl jest pH wodnego roztworu HCOOH.
pH wodnego roztworu NaClO jest pH wodnego roztworu NaClO₄.

148

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14. (1 pkt)

pH Podaj/wymień

W temperaturze T przygotowano wodne roztwory sześciu elektrolitów: NaBr, NH₄NO₃, HCl, HCOOH, NaClO, NaClO₄ o jednakowym stężeniu molowym równym 0,1 mol · dm^–3.

Porównaj pH tych roztworów. Uzupełnij zdania wyrażeniami wybranymi spośród podanych poniżej.

wyższe niż

równe

niższe niż

pH wodnego roztworu NaBr jest pH wodnego roztworu NH₄NO₃.
pH wodnego roztworu HCl jest pH wodnego roztworu HCOOH.
pH wodnego roztworu NaClO jest pH wodnego roztworu NaClO₄ .

149

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 17. (2 pkt)

Podstawy chemii organicznej Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj/wymień

Poniżej przedstawiono wzory ośmiu węglowodorów:

17.1. (1 pkt)

Uzupełnij tabelę – wpisz numery, którymi oznaczono wzory odpowiednich węglowodorów.

	Numery wzorów węglowodorów
węglowodory nasycone
alkiny
pary izomerów

17.2. (1 pkt)

Napisz nazwy systematyczne węglowodorów, których wzory oznaczono numerami V i VIII.

Węglowodór V:

Węglowodór VIII:

150

Matura Maj 2017, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 19. (4 pkt)

Węglowodory alifatyczne Elementy ochrony środowiska Narysuj/zapisz wzór Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

Poli(chlorek winylu), PVC, jest tworzywem sztucznym otrzymywanym w wyniku polimeryzacji chlorku winylu, który powstaje w reakcji addycji chlorowodoru do pewnego węglowodoru. Ten proces zilustrowano poniższym schematem.

węglowodór

chlorek winylu

19.1. (2 pkt)

Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) węglowodoru, z którego otrzymuje się chlorek winylu, oraz wzór półstrukturalny (grupowy) chlorku winylu.

Węglowodór	Chlorek winylu

19.2. (2 pkt)

Napisz nazwę systematyczną chlorku winylu.

19.3. (2 pkt)

Obecnie obserwuje się spadek zastosowania poli(chlorku winylu) z powodu zagrożenia, jakie tworzywo to stanowi dla środowiska naturalnego. W ograniczonym stopniu nadaje się do przeróbki wtórnej, a podczas spalania odpadów z PVC wydzielają się toksyczne substancje.

Wybierz i podkreśl w każdym nawiasie poprawne uzupełnienie poniższego zdania.

Zagrożenie dla środowiska naturalnego, jakie stanowi stosowanie PVC, spowodowane jest przede wszystkim obecnością w jego cząsteczkach atomów (chloru / węgla / wodoru).