Zadania maturalne z chemii

Matura Maj 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 8. (4 pkt)

Wodorotlenki Metale Identyfikacja związków organicznych Napisz równanie reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Poniższy schemat przedstawia przemiany, jakim ulegają miedź i jej związki.

Cu (s) ^A_1. CuCl₂ (aq) ^B_2. Cu(OH)₂ (s) ^{NH₃ (aq)}_3. [Cu(NH₃)₄](OH)₂ (aq)

8.1. (0–1)

Rozstrzygnij, czy substancją A może być kwas solny o stężeniu 10 % masowych. Uzasadnij swoją odpowiedź. W uzasadnieniu odwołaj się do właściwości miedzi i kwasu solnego.

Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:

8.2. (0–2)

Napisz wzór sumaryczny substancji B, jeśli wiadomo, że po zajściu reakcji i odsączeniu osadu w roztworze obecne były kationy sodu i aniony chlorkowe. Napisz w formie jonowej równanie reakcji 3., której produktem jest m.in. jon kompleksowy o wzorze [Cu(NH₃)₄]²⁺.

Wzór substancji B:
Równanie reakcji 3.:

8.3. (0–1)

Spośród podanych poniżej wzorów wybierz wzory wszystkich substancji, w których wodnych roztworach na zimno roztwarza się wodorotlenek miedzi(II). Napisz numery wybranych wzorów.

Wybrane wzory:

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 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:

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 11. (1 pkt)

Peptydy i białka Podaj/wymień

Pewien liniowy tripeptyd składa się wyłącznie z reszt glicyny i seryny. Jeden mol tego związku zawiera 80 gramów tlenu.

Podaj wszystkie możliwe sekwencje aminokwasów jakie mogą wystąpić w opisywanym tripeptydzie. Zastosuj trzyliterowe kody aminokwasów.

Matura Czerwiec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 12. (1 pkt)

pH Podaj/wymień

Wodny roztwór kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 0,01 mol ∙ dm^–3 zmieszano z wodnym roztworem wodorotlenku potasu o takim samym stężeniu. Stosunek objętościowy roztworu kwasu i roztworu wodorotlenku 𝑉_{H₂SO₄(aq)} : 𝑉_{KOH (aq)} = 2 : 1.

Zaznacz właściwą, jedną wartość pH otrzymanego roztworu spośród podanych w nawiasie. Przyjmij, że w roztworze o stężeniu poniżej 0,01 mol ∙ dm^–3 kwas siarkowy(VI) jest całkowicie zdysocjowany.

pH roztworu: (1,3 / 2,0 / 2,7)

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 12. (2 pkt)

Podstawy chemii organicznej Estry i tłuszcze Narysuj/zapisz wzór Podaj/wymień

Organiczny związek X otrzymano w reakcji pewnego alkenu z wodą w środowisku kwasowym. W obecności kwasu siarkowego(VI) związek ten reaguje ze związkiem Z.

W tej reakcji powstaje przedstawiony poniżej produkt organiczny, a produktem ubocznym jest woda.

12.1. (0–1)

Uzupełnij poniższą tabelę. Narysuj wzory półstrukturalne (skrócone) alkenu oraz związków oznaczonych literami X i Z.

Alken	Związek X	Związek Z

12.2. (0–1)

Podaj nazwę typu reakcji (addycja, eliminacja, substytucja) oraz nazwę mechanizmu (elektrofilowy, nukleofilowy, rodnikowy), w wyniku którego zachodzi przemiana oznaczona na schemacie numerem 1.

Typ reakcji:

Mechanizm reakcji:

Matura Maj 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14. (3 pkt)

Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Metale Podaj/wymień Napisz równanie reakcji

O trzech metalach umownie oznaczonych symbolami A, X i Z wiadomo, że tworzą wyłącznie kationy o wzorach X⁺, A²⁺, Z³⁺. Stwierdzono, że właściwości utleniające kationów tych metali maleją w szeregu: X⁺, A²⁺, Z³⁺.

Przeprowadzono doświadczenie z udziałem metali Z i X oraz wodnych roztworów soli, w których były obecne jony X⁺ i A²⁺. Schemat doświadczenia przedstawiono poniżej.

14.1. (0–1)

Wskaż metal, który jest najsłabszym reduktorem, oraz metal, który jest najsilniejszym reduktorem. Użyj symboli A, X albo Z.

Najsłabszy reduktor:
Najsilniejszy reduktor:

14.2. (0–2)

W jednej probówce nie zaobserwowano objawów reakcji.

Napisz numer probówki, w której nie zaobserwowano objawów reakcji. Napisz w formie jonowej skróconej równania dwóch reakcji, które przebiegły podczas przeprowadzonego doświadczenia. Użyj symboli A, X, Z.

Numer probówki:
Równania reakcji:

Matura Czerwiec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14. (5 pkt)

Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Metale Identyfikacja związków nieorganicznych Napisz równanie reakcji Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj/wymień

W trzech ponumerowanych probówkach znajdowały się (w przypadkowej kolejności): kwas solny oraz stężone roztwory kwasów HNO₃ i H₂SO₄. Probówki umieszczono pod wyciągiem i do każdej z nich wrzucono kawałek drutu miedzianego. W probówce 1. zaczął się wydzielać brunatny gaz i roztwór przybrał niebieskozieloną barwę. W pozostałych probówkach nie zaobserwowano objawów reakcji, więc wstawiono je do gorącej łaźni wodnej. Po ogrzaniu zawartość probówki 2. pozostała niezmieniona, a w probówce 3. zaczął się wydzielać bezbarwny gaz i pojawiło się niebieskawe zabarwienie roztworu.

14.1. (0–1)

Przyporządkuj wzory kwasów do probówek – uzupełnij tabelę.

Probówka 1.	Probówka 2.	Probówka 3.

14.2. (0–2)

Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji, które zaszły w probówkach 1. i 3.

Probówka 1.:

Probówka 3.:

14.3. (0–1)

Napisz, jakie właściwości metalicznej miedzi potwierdził przebieg doświadczenia w probówce 2. Odwołaj się do szeregu elektrochemicznego metali.

14.4. (0–1)

Uszereguj według wzrastających właściwości utleniających (w środowisku kwasowym) jony: H⁺, NO^–₃, SO^2–₄. Napisz wzory tych jonów w odpowiedniej kolejności.

najsłabszy utleniacz

najsilniejszy utleniacz

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 14. (1 pkt)

Aldehydy Podaj/wymień

Reakcje dysproporcjonowania są szczególnym rodzajem reakcji redoks, w których część atomów danego pierwiastka w związku ulega redukcji, a część utlenieniu. Przykładem takiej reakcją jest reakcja Cannizzaro, w której cząsteczki aldehydu są utleniane do soli kwasu karboksylowego i redukowane do alkoholu w środowisku silnie zasadowym, jak przedstawiono na poniższym równaniu reakcji:

2R–CHO + OH^– → R–CH₂–OH + R–COO^–

Reakcja ta zachodzi tylko w przypadku aldehydów pozbawionych atomu wodoru przy węglu związanym z grupą aldehydową.

Źródło: R. T. Morrison, R. N. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 2010.

Poniżej podano wzory czterech aldehydów.

Spośród aldehydów o wzorach oznaczonych literami A−D wybierz wszystkie, które ulegają reakcji Cannizzaro. Podaj oznaczenia literowe, które odpowiadają wybranym aldehydom.

Arkusz pokazowy CKE Marzec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 15. (3 pkt)

Szybkość reakcji Podaj/wymień Oblicz

Równanie kinetyczne reakcji opisanej równaniem:

2NO (g) + O₂ (g) → 2NO₂ (g)

ma postać:

v = 𝑘 ∙ c²_NO ∙ c_O₂

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2004.

Szybkość reakcji chemicznej v, wyrażona w jednostce: mol ∙ dm⁻³ ∙ s⁻¹, zależy od stężeń molowych substratów reakcji oraz od stałej szybkości reakcji 𝑘 – współczynnika charakterystycznego dla danej reakcji. Stała szybkości reakcji zależy od temperatury, a nie zależy od stężenia substratów.

15.1. (0–1)

Napisz jednostkę stałej szybkości reakcji 𝒌 w równaniu kinetycznym opisanej reakcji.

15.2. (0–2)

W zamkniętym reaktorze o pojemności 2 dm³ zmieszano 6 moli tlenku azotu(II) i 4 mole tlenu. Podczas reakcji utrzymywano stałą temperaturę T.

Oblicz, ile razy zmaleje szybkość opisanej reakcji w stosunku do szybkości początkowej, w momencie, w którym stężenie tlenu zmniejszy się o 1 mol ∙ dm⁻³.