Arkusz maturalny
Chemia2016CZERWIECformuła 2007POBIERZ
Zadanie 1.
1 pkt(1 pkt) Wpisz do tabeli symbole bloków konfiguracyjnych (energetycznych), do których należą te pierwiastki.
| Pierwiastek | I | II | III | IV |
|---|---|---|---|---|
Ładowanie…
Arkusz maturalny
(1 pkt) Wpisz do tabeli symbole bloków konfiguracyjnych (energetycznych), do których należą te pierwiastki.
| Pierwiastek | I | II | III | IV |
|---|---|---|---|---|
| Symbol bloku konfiguracyjnego |
(1 pkt)
Podaj maksymalny stopień utlenienia, jaki może przyjmować pierwiastek II w związkach chemicznych, oraz określ charakter chemiczny tlenku, w którym pierwiastek II występuje na najwyższym stopniu utlenienia.
(1 pkt) Promieniotwórczy izotop 214 Bi może emitować z jądra cząstki β − lub cząstki α, w wyniku czego tworzy jądra dwóch różnych promieniotwórczych izotopów.
Porównaj stosunek liczby neutronów do liczby protonów w jądrach powstałych izotopów ze stosunkiem liczby neutronów do liczby protonów w jądrze radioizotopu 214 Bi. Dokończ poniższe zdania – wpisz właściwe określenie spośród: zmaleje się nie zmieni wzrośnie Stosunek liczby neutronów do liczby protonów po emisji cząstek β −......................................... Stosunek liczby neutronów do liczby protonów po emisji cząstek α ..........................................
(1 pkt)
Uzupełnij tabelę – wpisz masy promieniotwórczego izotopu, które pozostały z próbki o masie 0,24 miligrama po czasie równym jednemu, dwóm i trzem okresom półtrwania (τ 1/2 ), oraz procent masy promieniotwórczego izotopu, który uległ rozpadowi (w stosunku do początkowej masy próbki) w czasie równym kolejnym trzem okresom półtrwania.
| Liczba okresów półtrwania (τ ) 1/2 | 0 | 1 | 2 | 3 |
|---|---|---|---|---|
| Masa promieniotwórczego izotopu, mg | 0,24 | |||
| Procent początkowej masy promieniotwórczego izotopu, który uległ rozpadowi, % | 0 |
(2 pkt) W opisie tworzenia wiązań kowalencyjnych zakłada się hybrydyzację nie tylko orbitali uczestniczących w powstawaniu wiązań σ, lecz także orbitali walencyjnych zawierających niewiążące pary elektronowe.
Uzupełnij poniższe zdania dotyczące wiązań i hybrydyzacji orbitali atomów w cząsteczkach etynu i wody. Zaznacz właściwe określenie w każdym nawiasie. 1. Cząsteczka etynu W wiązaniu każdego atomu węgla z drugim atomem węgla i atomem wodoru zakłada się udział dwóch orbitali zhybrydyzowanych typu (sp / sp2 / sp3), w wyniku czego powstają dwa wiązania typu (σ / π). Z dwóch orbitali atomowych typu (s / p) każdego atomu węgla powstają między atomami węgla dwa wiązania typu (σ / π). 2. Cząsteczka wody Orbitalom walencyjnym atomu tlenu przypisuje się hybrydyzację (sp / sp2 / sp3). Dwa zhybrydyzowane orbitale tlenu zawierające elektrony niesparowane tworzą z dwoma atomami wodoru dwa wiązania typu (σ / π). Na pozostałych (2 / 3 / 4) zhybrydyzowanych orbitalach tlenu występują niewiążące pary elektronowe.
(1 pkt) Spośród wymienionych substancji wybierz te, których cząsteczki są polarne, i zaznacz ich wzory. CCl4 NH3 CH3Cl CO2 SO2
(1 pkt) Trzy naczynia zawierają próbki trzech różnych gazów: etenu, butenu i tlenku węgla(II), każda o masie 7 gramów.
Oceń, czy podane poniżej informacje są prawdziwe.
Odpowiedź P/F zachowano w układzie oryginalnego arkusza.
(2 pkt) Na poniższym wykresie przedstawiono zmiany energii układu podczas pewnej reakcji.
Zaznacz na wykresie energię aktywacji zachodzącego procesu (Ea) oraz zmianę entalpii tej reakcji (ΔH). energia droga reakcji
Uzupełnij zdania – wpisz typ procesu opisanego w podpunkcie 8.1. ze względu na efekt energetyczny (zdanie 1.) i podkreśl odpowiednie wyrażenie dotyczące zmiany entalpii tej reakcji (zdanie 2.). 1. Na wykresie przedstawiono zmiany energii układu podczas reakcji 2. Zmianę entalpii opisanego procesu przedstawia nierówność (ΔH < 0 / ΔH > 0).
(2 pkt) Do wodnego roztworu chlorku cyny(II) SnCl2 dodano wodny roztwór wodorotlenku sodu, co spowodowało wytrącenie się białego osadu. Osad ten podzielono na dwie porcje i umieszczono w dwóch probówkach. Do pierwszej probówki dodano kwas solny, a do drugiej – wodny roztwór wodorotlenku sodu. W obu probówkach zaobserwowano zanikanie osadu.
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji tego związku w probówce z kwasem solnym i w probówce z roztworem wodorotlenku sodu. Produktem jednej z reakcji jest związek kompleksowy o liczbie koordynacyjnej równej 4.
(1 pkt) Pod wyciągiem wykonano doświadczenie zilustrowane na poniższym schemacie. We wszystkich probówkach zaobserwowano wydzielanie gazów.
Podaj wzory gazów wydzielających się z poszczególnych probówek. Probówka III: . ..............................................................................................................................
(2 pkt) Poniżej podano wzory drobin: CH 3 NH 2 HCOOH HS− NH+ 4
Spośród powyższych wzorów wybierz i wpisz do tabeli wzory wszystkich drobin, które w roztworach wodnych mogą pełnić funkcję zasad, i wszystkich drobin, które w roztworach wodnych mogą pełnić funkcję kwasów według teorii Brønsteda.
| Zasady według teorii Brønsteda | Kwasy według teorii Brønsteda |
|---|---|
Napisz w formie jonowej równanie reakcji zachodzącej po wprowadzeniu metyloaminy do wody.
(2 pkt) Podczas ogrzewania w zamkniętym naczyniu o stałej pojemności mieszaniny tlenku węgla(IV) i wodoru w temperaturze 850 °C ustaliła się równowaga reakcji CO2 (g) + H2 (g) ⇄ CO (g) + H2O (g) dla której stała równowagi K = 1.
Oblicz, jaki procent masy tlenku węgla(IV) ulegnie przemianie w tlenek węgla(II), jeżeli reakcji poddano 1 mol tlenku węgla(IV) i 5 moli wodoru.
(3 pkt) Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg pozwolił na rozróżnienie dwóch wodnych roztworów soli: węglanu sodu i azotanu(V) amonu. Jako odczynniki zastosowano kwas solny i stężony roztwór wodorotlenku sodu. Przebieg doświadczenia zilustrowano na poniższym schemacie. HCl (aq) stężony NaOH (aq) I II III IV Na2CO3 (aq) NH4NO3 (aq) Na2CO3 (aq) NH4NO3 (aq) U wylotu probówki IV dodatkowo umieszczono zwilżony uniwersalny papierek wskaźnikowy.
Napisz, jakie obserwacje potwierdziły obecność węglanu sodu w probówkach I i III oraz azotanu(V) amonu w probówkach II i IV. W opisie obserwacji dla probówki IV uwzględnij zmianę barwy uniwersalnego papierka wskaźnikowego.
Podaj numery probówek, w których przebiegały reakcje, i napisz w formie jonowej skróconej równania tych procesów. Numer Równanie reakcji probówki
(3 pkt) Aby oznaczyć zawartość jonów chlorkowych w wodzie o odczynie obojętnym, 200 cm3 wody miareczkowano roztworem azotanu(V) srebra wobec chromianu(VI) potasu jako wskaźnika (metoda Mohra). Do całkowitego wytrącenia jonów chlorkowych zużyto 16 cm3 roztworu azotanu(V) srebra o stężeniu 0,1 mol · dm −. 3
(1 pkt) W reakcji stałego chlorku sodu ze stężonym kwasem siarkowym(VI) powstaje chlorowodór, natomiast w reakcji stałego bromku sodu z tym kwasem ostatecznym produktem jest brom. Etapy reakcji stężonego kwasu siarkowego(VI) z bromkiem sodu oraz ich główne produkty stężony H2SO4 stężony H2SO4 NaBr HBr Br 2 + SO 2 Dwie probówki, z których jedna zawierała stały chlorek sodu, a druga – stały bromek sodu, umieszczono pod wyciągiem. Wykonano eksperyment, którego przebieg zilustrowano na poniższym rysunku. stężony H2SO4 I II NaCl (s) NaBr (s)
| Odczyn roztworu | Równanie reakcji | |
|---|---|---|
| Na S 2 | ||
| NH Cl 4 |
(2 pkt) Sporządzono wodny roztwór siarczku sodu Na2S oraz wodny roztwór chlorku amonu NH4Cl.
Określ odczyn każdego z otrzymanych roztworów. Odpowiedź uzasadnij – napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji powodujących taki odczyn roztworu.
(2 pkt) W dwóch probówkach znajdował się rozcieńczony wodny roztwór kwasu siarkowego(VI), a w dwóch innych probówkach – stężony roztwór kwasu azotowego(V). Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na poniższym schemacie. Objawy reakcji zaobserwowano w probówkach I, II i IV.
Napisz wzór lub nazwę kwasu, którego roztwór znajdował się w probówkach I i II (kwas A), i wzór lub nazwę kwasu, którego roztwór znajdował się w probówkach III i IV (kwas B). Kwas A Kwas B
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej w probówce IV.
(4 pkt) Do wykrywania tlenku siarki(IV) w powietrzu w warunkach laboratoryjnych jako odczynnik można zastosować chloran(V) potasu. W płuczce z roztworem odczynnika pochłonięty z powietrza tlenek siarki(IV) ulega reakcji opisanej poniższym schematem. SO2 + ClO 3 − + H2O → SO 2 4 − + Cl − + H + Powstające jony SO 2 4 − wykrywa się za pomocą roztworu chlorku baru.
Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równanie reakcji utleniania i równanie reakcji redukcji zachodzących podczas tego procesu. Uwzględnij, że w reakcji bierze udział woda.
Uzupełnij współczynniki stechiometryczne w poniższym schemacie. .......... SO2 + .......... ClO 3 − + .......... H2O → .......... SO 2 4 − + .......... Cl − + .......... H +
(2 pkt) W trzech probówkach zawierających wodny roztwór siarczanu(VI) miedzi(II) umieszczono metalowe płytki. W probówce I – płytkę kadmową, w probówce II – płytkę srebrną, a w probówce III – płytkę aluminiową. Po pewnym czasie płytki wyjęto, osuszono i zważono.
Ustal, czy masa metalowych płytek się zmieniła (wzrosła lub zmalała), czy nie uległa zmianie. Płytka kadmowa Płytka srebrna Płytka aluminiowa Masa płytki
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, której wynikiem był wzrost masy płytki zanurzonej w roztworze siarczanu(VI) miedzi(II).
(1 pkt) Ochronę stalowych zbiorników, korpusów statków, podziemnych rurociągów mogą zapewnić tzw. protektory. Są to wykonane z odpowiednich metali elektrody, które po połączeniu z konstrukcją stalową tworzą ogniwo galwaniczne. W tym ogniwie anodą jest protektor. Ustal, czy miedzianą blachę można zastosować jako protektor dla ochrony konstrukcji stalowej. Odpowiedź uzasadnij.
(1 pkt) W pewnym ogniwie zbudowanym z dwóch półogniw metalicznych zachodzi reakcja 2Cr + 3Sn2+ → 2Cr3+ + 3Sn
Przedstaw zgodnie z konwencją sztokholmską schemat opisanego ogniwa.
(2 pkt) W tabeli przedstawiono równania reakcji elektrodowych i wartości potencjału standardowego E° dwóch półogniw redoks.
| Równanie reakcji elektrodowej | Potencjał standardowy, V |
|---|---|
| MnO − + 8H+ + 5e- ⇄ Mn2+ + 4H 2O 4 | 1,507 |
| ClO 3− + 2H+ + e − ⇄ ClO 2 + H 2O | 1,152 |
Napisz w formie jonowej sumaryczne równanie reakcji, która zachodzi w pracującym ogniwie zbudowanym z tych półogniw.
Oblicz siłę elektromotoryczną (SEM) tego ogniwa w warunkach standardowych. Wynik podaj z dokładnością do trzech miejsc po przecinku.
(2 pkt) Przeprowadzono elektrolizę wodnego roztworu pewnej soli z użyciem elektrod platynowych. Stwierdzono, że podczas tej elektrolizy zaszły procesy elektrodowe rozkładu wody.
(1 pkt)
Uzupełnij tabelę – wpisz w pierwszej kolumnie wzór węglowodoru o podanej nazwie, a w drugiej kolumnie – nazwę węglowodoru o podanym wzorze. W zapisie wzoru i nazwie uwzględnij, czy jest to izomer cis, czy – trans.
(3 pkt) Przeprowadzono doświadczenie z udziałem dwóch różnych węglowodorów. W wyniku dwóch odrębnych reakcji – jednej addycji, a drugiej substytucji – przy użyciu odpowiednich reagentów jako główny produkt każdej reakcji otrzymano 2-bromopropan.
Stosując wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych, napisz równania obu reakcji.
Wyjaśnij, dlaczego głównym produktem reakcji addycji i substytucji jest ta sama monobromopochodna (2-bromopropan).
(2 pkt) W wyniku całkowitego spalania 9,25 g związku o masie molowej M = 74 g · mol −, 1 zawierającego węgiel, wodór oraz tlen, otrzymano 11,20 dm3 tlenku węgla(IV) odmierzonego w warunkach normalnych oraz 11,25 g wody. Ustal, za pomocą odpowiednich obliczeń, wzór rzeczywisty tego związku.
(1 pkt) Poniżej przedstawiono wzór polimeru stosowanego np. do wyrobu klejów, jako spoiwo do farb emulsyjnych, a także do produkcji poli(alkoholu winylowego). O C O CH3 [ CH CH2 ]n
Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) związku będącego monomerem opisanego polimeru.
(2 pkt) Poniżej przedstawiono ciąg przemian z udziałem pochodnych cyklopentanu.
Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone związków organicznych oznaczonych literami A, B i C. Wzór związku A Wzór związku B Wzór związku C
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).
(1 pkt) Cyklopentanon można otrzymać w wyniku ogrzewania (w temperaturze ok. 300 ºC) kwasu heksanodiowego HOOC–(CH2)4–COOH w obecności katalizatora. Produktami ubocznymi reakcji są tlenek węgla(IV) i woda.
Napisz, stosując wzory półstrukturalny (grupowe) związków organicznych, równanie opsanej reakcji. Nad strzałką zaznacz warunki, w jakich ta reakcja zachodzi.
(2 pkt) Benzenol (fenol) jest silną trucizną i dlatego konieczne jest sprawdzanie jego obecności w ściekach fabrycznych.
Wybierz i podkreśl wzór odczynnika, za pomocą którego można wykryć obecność fenolu w wodzie.
(2 pkt) Na poniższym schemacie przedstawiono ciąg przemian, których surowcem wyjściowym jest wapno palone. Związki organiczne umownie oznaczono na schemacie literami A–F.
Napisz, stosując wzory półstrukturalne związków organicznych, równanie reakcji związku D ze związkiem E oraz podaj nazwę związku F.
Napisz, jakie dwie funkcje pełni stężony kwas siarkowy(VI) w powyższej reakcji powstawania związku F.
(1 pkt) W wyniku hydrolizy estru otrzymano kwas A, który nadaje nieprzyjemny zapach jełczejącemu masłu, i alkohol B. W wyniku utleniania alkoholu B ostatecznie powstaje kwas, który pod wpływem stężonego kwasu siarkowego(VI) ulega rozkładowi z wydzieleniem tlenku węgla(II).
Podaj wzór półstrukturalny (grupowy) tego estru.
(1 pkt) Punkt izoelektryczny (pI) aminokwasu to wartość pH roztworu, przy której aminokwas zachowuje się jak cząsteczka obojętna elektrycznie. W punkcie izoelektrycznym aminokwasy występują głównie w formie jonów obojnaczych. Punkt izoelektryczny kwasu asparaginowego pI kw . asparagino wego = 2,77, a punkt izoelektryczny waliny pI waliny = 5,96.
(1 pkt) Z poniższego zbioru wybierz i zaznacz wzory substancji powodujących denaturację białek oraz uzupełnij zdanie – wybierz i zaznacz jedno określenie spośród podanych w nawiasie. NH4NO3 Pb(NO3)2 HCHO NaCl C2H5OH Pod wpływem wybranych substancji następuje (zniszczenie pierwszorzędowej struktury / trwałe zniszczenie wyższych struktur) białka.
(2 pkt) W wyniku fermentacji alkoholowej glukozy, zawartej w wodnym roztworze, wydzieliło się 3,36 m3 tlenku węgla(IV), odmierzonego w temperaturze 25 °C i pod ciśnieniem 995 hPa. Proces, który opisano poniższym równaniem, przebiegł z wydajnością równą 90%. C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Oblicz masę glukozy w roztworze przed fermentacją. Stała gazowa R = 83,1 dm 3 · hPa · mol − 1 · K −. 1
(1 pkt) Niektóre związki organiczne ulegają hydrolizie. W zależności od warunków jej przeprowadzania, produktami mogą być różne substancje.
Oceń, czy podane poniżej informacje są prawdziwe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Produktami zasadowej hydrolizy tłuszczów są glicerol i sole kwasów tłuszczowych. | ||
| 2 | W wyniku hydrolizy sacharozy w środowisku kwasowym powstają glukoza i fruktoza. | ||
| 3 |
| W wyniku całkowitej hydrolizy tripeptydów – glicyloalanyloglicyny i glicyloglicyloalaniny – powstają takie same aminokwasy. |