Arkusz maturalny
(1 pkt) Pierwiastek X należy do 6. okresu i 18. grupy układu okresowego. W wyniku emisji cząstki α z jądra promieniotwórczego izotopu pierwiastka X powstało jądro izotopu pierwiastka X1 (przemiana 1). Następnie w wyniku emisji cząstki α z jądra izotopu pierwiastka X1 powstało jądro izotopu pierwiastka X2 (przemiana 2). Opisane przemiany zilustrowano poniższym schematem. X ⎯ ⎯→ X ⎯ ⎯→ 2 X 2
Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Przemianę oznaczoną na schemacie numerem 1 można zilustrować równaniem: ARn⎯⎯→ A−4Po+ α 86 84 | ||
| 2 | Liczba atomowa pierwiastka X jest o dwa mniejsza od liczby atomowej 2 pierwiastka X . 1 | ||
| 3 | Liczba neutronów w jądrze atomu izotopu pierwiastka X jest o cztery 1 mniejsza od liczby neutronów w jądrze atomu izotopu pierwiastka X. |
(1 pkt)
Napisz równanie procesu jonizacji prowadzącego do powstania kationu sodu.
(1 pkt)
Wybierz i podkreśl w każdym nawiasie poprawne uzupełnienie poniższych zdań. Najtrudniej ulega jonizacji atom (Li / Na / K / Rb). Im mniejszy jest promień atomu litowca, tym (mniejsza / większa) jest energia potrzebna do oderwania elektronu od elektroobojętnego atomu.
(2 pkt) Spośród podanych właściwości wybierz i podkreśl w każdym wierszu tabeli te, które charakteryzują azot i siarkę w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem atmosferycznym. Azot to gaz Siarka to ciało stałe bezbarwny / brunatnopomarańczowy / żółtozielony bezbarwne / żółte / srebrzystobiałe bezwonny / o ostrym i duszącym zapachu palne / niepalne o gęstości mniejszej od gęstości powietrza / o gęstości większej od gęstości powietrza praktycznie nierozpuszczalne w wodzie / dobrze rozpuszczalne w wodzie
(3 pkt) Węglan amonu (NH4)2CO3 można otrzymać w wyniku reakcji syntezy, jeżeli wprowadzi się tlenek węgla(IV) do wody amoniakalnej (reakcja 1.), lub w wyniku reakcji wymiany, jeżeli siarczan(VI) amonu ogrzeje się z węglanem wapnia (reakcja 2.). Węglan amonu ulega rozkładowi, którego produktami są amoniak i wodorowęglan amonu NH4HCO3 (reakcja 3.).
Zaprojektuj doświadczenie, w którym zajdzie reakcja chemiczna z wydzieleniem gazu.
(1 pkt)
Uzupełnij poniższy schemat – podkreśl wzór jednego odczynnika, którego dodanie do rozcieńczonego wodnego roztworu kwasu siarkowego(VI) znajdującego się w probówce poskutkuje wydzieleniem gazu w wyniku reakcji chemicznej. Zn(NO3)2 (aq) / Ba(OH)2 (aq) / Mg (s) / K2O (s) H2SO4 (aq)
(1 pkt)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej podczas doświadczenia.
(1 pkt)
Napisz równanie dysocjacji jonowej zachodzącej podczas rozpuszczania w wodzie siarczanu(VI) glinu.
(1 pkt) Podczas dysocjacji 1 mola soli sodowej tlenowego kwasu nieorganicznego powstaje dwa razy więcej jonów sodu niż podczas dysocjacji 1 mola etanianu (octanu) sodu. Spośród następujących kwasów: solnego (HCl), siarkowego(VI) (H2SO4), azotowego(V) (HNO3) oraz siarkowodorowego (H2S), wybierz ten, którego sól sodowa spełnia opisane powyżej warunki, i napisz wzór sumaryczny tej soli.
W tabeli podano wartości rozpuszczalności azotanu(V) potasu w wodzie w różnych temperaturach.
| Temperatura, K | 273 | 293 | 313 | 333 | 353 | 373 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Rozpuszczalność, g/100g H O 2 | 13,6 | 31,9 | 62,9 | 109,0 | 179,0 | 242,4 |
Do 100 cm3 wodnego roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,15 mol ⋅ dm − 3 dodano 100 cm3 kwasu solnego o stężeniu 0,10 mol ⋅ dm − 3 .
(1 pkt)
Określ odczyn otrzymanego roztworu.
(1 pkt) Otrzymany roztwór podzielono na dwie części i umieszczono w dwóch probówkach. Do probówki I dodano kilka kropli fenoloftaleiny, a do probówki II – kilka kropli oranżu metylowego.
Określ barwy wskaźników w probówkach I i II.
(1 pkt) Wskaźnik pH to związek chemiczny, który w zależności od pH roztworu, do którego został wprowadzony, przyjmuje określone zabarwienie, przez co wpływa na barwę roztworu. Zmiana
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Fenoloftaleina jest wskaźnikiem pozwalającym odróżnić roztwór o odczynie obojętnym od roztworu o odczynie kwasowym. | ||
| 2 | Czerwona barwa roztworu zawierającego oranż metylowy świadczy o obojętnym odczynie tego roztworu. |
Fosfor można otrzymać, ogrzewając w wysokiej temperaturze mieszaninę piasku, węgla i minerałów zawierających fosfor. Jeżeli związkiem fosforu jest ortofosforan(V) wapnia, ta przemiana przebiega zgodnie ze schematem: Ca3(PO4)2 + SiO2 + C ⎯T ⎯→ CaSiO3 + CO + P4
(2 pkt)
Uzupełnij współczynniki stechiometryczne w podanym schemacie reakcji, stosując metodę bilansu elektronowego. ..........Ca3(PO4)2 + ..........SiO2 + ..........C ⎯T ⎯→ ..........CaSiO3 + ..........CO + ..........P4
(1 pkt)
Wybierz i podkreśl w każdym nawiasie poprawne uzupełnienie poniższych zdań. W opisanym procesie reduktorem jest (Ca3(PO4)2 / SiO2 / C), a utleniaczem – (Ca3(PO4)2 / SiO2 / C). W procesie redukcji nastąpiło (obniżenie / podwyższenie) stopnia utlenienia atomu (fosforu / krzemu / tlenu / wapnia / węgla).
W trzech nieopisanych probówkach znajdują się wodne roztwory następujących soli: AgNO3, BaCl2 oraz Na2CO3. Ponadto wiadomo, że w każdej probówce znajduje się roztwór tylko jednej soli.
(1 pkt) Z poniższej listy wybierz jeden odczynnik, którego zastosowanie pozwoli na jednoznaczne określenie zawartości każdej probówki. Podkreśl nazwę tego odczynnika. – wodny roztwór octanu (etanianu) magnezu – wodny roztwór wodorotlenku sodu – wodny roztwór kwasu ortofosforowego(V) – kwas solny
(1 pkt)
Opisz możliwe do zaobserwowania zmiany (lub zaznacz brak zmian) po dodaniu wybranego odczynnika do probówek z wodnymi roztworami soli. Uzupełnij poniższą tabelę. Opis zmian probówka z AgNO (aq) 3 probówka z BaCl (aq) 2 probówka z Na CO (aq) 2 3
(2 pkt)
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących po dodaniu wybranego odczynnika do każdej probówki lub zaznacz, że reakcja nie zachodzi.
(2 pkt) Sporządzono mieszaninę tlenku wapnia (CaO) i węglanu wapnia (CaCO3) o masie m = 176 g. Do otrzymanej mieszaniny dodano nadmiar kwasu solnego. Przebiegły wtedy reakcje CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O W wyniku zachodzącej przemiany zebrano 26,88 dm3 tlenku węgla(IV) odmierzonego w warunkach normalnych.
Oblicz, ile gramów tlenku wapnia znajdowało się w opisanej mieszaninie.
(1 pkt) Objętość węglowodoru X jest dwa razy mniejsza niż objętość tlenku węgla(IV) i trzy razy mniejsza niż objętość pary wodnej – produktów otrzymanych w procesie całkowitego spalania węglowodoru X. Objętości wszystkich gazów odniesiono do tych samych warunków ciśnienia i temperatury.
Podaj wzór sumaryczny węglowodoru X. Informacja do zadań 16.–17. W tabeli zestawiono wybrane właściwości monofluorowcopochodnych etanu (pod ciśnieniem 1013 hPa). Nazwa związku Temperatura wrzenia, oC Temperatura topnienia, oC fluoroetan – 38 – 143 chloroetan 12 – 136 bromoetan 38 – 119 jodoetan 72 – 111
(1 pkt) Na podstawie powyższej tabeli określ stan skupienia chloroetanu • w temperaturze 0 oC i pod ciśnieniem 1013 hPa. • w temperaturze 25 oC i pod ciśnieniem 1013 hPa.
(1 pkt)
Określ zależność między wielkością atomu fluorowca a temperaturą wrzenia poszczególnych monofluorowcopochodnych węglowodoru. W tym celu uzupełnij poniższe zdanie – podkreśl jedno określenie spośród podanych w nawiasie. Wraz ze wzrostem wielkości atomu fluorowca temperatura wrzenia poszczególnych monofluorowcopochodnych węglowodoru (maleje / wzrasta).
(1 pkt)
Napisz wzór ogólny szeregu homologicznego, do którego należy związek oznaczony na schemacie literą X.
(1 pkt) Stosując podział charakterystyczny dla chemii organicznej, określ typ reakcji, w wyniku której powstaje związek X, oraz typ reakcji, w wyniku której powstaje związek Y. Typ reakcji, w wyniku której powstaje związek X: ..................................................................... Typ reakcji, w wyniku której powstaje związek Y: .....................................................................
(2 pkt)
Napisz, stosując wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych, równania obu reakcji, w wyniku których powstaje związek Z.
(2 pkt) Przeanalizuj poniższe schematy przedstawiające dwie reakcje chemiczne i wpisz wzory brakujących substratów lub produktów. Związki organiczne przedstaw za pomocą wzorów półstrukturalnych (grupowych) lub uproszczonych wzorów strukturalnych. Cl + ⎯ FeCl ⎯→ ⎯ 3 + HCl
(1 pkt)
Podaj, jak zmienia się wraz ze wzrostem długości łańcucha węglowego temperatura topnienia alkoholi zawierających jeden, dwa i trzy atomy węgla w cząsteczce.
(1 pkt) Na podstawie danych zamieszczonych na wykresie porównaj lotność metanolu z lotnością propan-1-olu. Bardziej lotnym związkiem jest ................................................................................................. .
(3 pkt) Propan-2-ol można otrzymać z propan-1-olu po przeprowadzeniu reakcji zgodnie z poniższym propan-1-ol ⎯eliminacja ⎯ ⎯ ⎯ → X ⎯addycja ⎯→ ⎯ Y ⎯⎯⎯⎯→ substytucja propan-2-ol Podczas reakcji eliminacji prowadzonej w podwyższonej temperaturze, w obecności tlenku glinu (Al2O3), następuje odłączenie wody od alkoholu i powstanie alkenu X. Addycja bromowodoru do alkenu X może przebiegać na dwa sposoby, ale główny produkt powstaje w wyniku przyłączenia atomu wodoru do atomu węgla połączonego z większą liczbą atomów wodoru. Reakcję substytucji prowadzi się, działając na otrzymaną monobromopochodną wodorotlenkiem sodu w środowisku wodnym. Skorzystaj z powyższej informacji i napisz, stosując wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych, • równanie reakcji eliminacji. Jeżeli reakcja wymaga użycia katalizatora, odpowiedniego środowiska lub podwyższenia temperatury, napisz to nad strzałką w równaniu reakcji. • wzór półstrukturalny (grupowy) związku Y, który jest głównym produktem reakcji addycji. • równanie reakcji substytucji. Jeżeli reakcja wymaga użycia katalizatora, odpowiedniego środowiska lub podwyższenia temperatury, napisz to nad strzałką w równaniu reakcji.
(1 pkt) Aldehydy i ketony można otrzymać w reakcji odwodornienia odpowiednich alkoholi, prowadzonej w wysokiej temperaturze i przy użyciu katalizatora, np. etanal można otrzymać przez odwodornienie etanolu.
Podkreśl właściwe zakończenie zdania. Propanon można otrzymać przez odwodornienie A. propan-1-olu. B. propan-2-olu. C. 2-metylopropan-1-olu. D. 2-metylopropan-2-olu.
(1 pkt) Na podstawie powyższych informacji ustal i napisz uproszczony wzór strukturalny związku organicznego X.
(1 pkt)
Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe.
Odpowiedź P/F zachowano w układzie oryginalnego arkusza.
(1 pkt) W wyniku uwodornienia pewnego związku organicznego o wzorze sumarycznym C3H4O2 otrzymano kwas propanowy (propionowy). Stosując wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych, napisz równanie opisanej przemiany.
Zaprojektuj doświadczenie, w którym potwierdzisz, że do probówki I wprowadzono kwas metanowy (mrówkowy), a do probówki II – metanol (wprowadzone do probówek substancje użyto w znaczących ilościach).
(1 pkt)
Uzupełnij schemat doświadczenia – wpisz nazwy użytych odczynników, wybranych – woda bromowa – tetrachlorometan – wodny roztwór wodorotlenku sodu – fenoloftaleina – sód
Barwa zawartości probówek przed dodaniem kwasu i alkoholu po zmieszaniu wybranych odczynników – odpowiednio – z kwasem i z alkoholem Probówka I Probówka II (1 pkt)
Napisz, jakie obserwacje potwierdzą, że do odczynników w probówce I dodano kwas metanowy, a do odczynników w probówce II – metanol.
(1 pkt) Do pierwszej probówki wlano wodny roztwór kwasu metanowego, a do drugiej – wodny roztwór kwasu dichloroetanowego. Stężenia molowe kwasów były takie same. Następnie w obu roztworach zanurzono uniwersalne papierki wskaźnikowe. Stwierdzono, że barwa papierka wskaźnikowego w roztworze kwasu dichloroetanowego jest bardziej intensywnie czerwona.
Sformułuj wniosek z przeprowadzonego doświadczenia dotyczący porównania mocy kwasu dichloroetanowego i metanowego.
(1 pkt) Przeprowadzono doświadczenia zilustrowane poniższym rysunkiem. wodny roztwór glukozy wodny roztwór glukozy I II świeżo strącony świeżo strącony osad Cu(OH)2 osad Cu(OH)2 W wyniku przeprowadzonych doświadczeń zaobserwowano, że: • w probówce I znika osad Cu(OH)2 i pojawia się szafirowy, klarowny roztwór, • w probówce II powstaje osad barwy ceglastoczerwonej. Na podstawie wyników doświadczeń sformułuj dwa wnioski: wniosek 1. dotyczący obecności grup funkcyjnych w cząsteczce glukozy (probówka I) i wniosek 2. dotyczący właściwości glukozy (probówka II). Wniosek 1.: Wniosek 2.:
(1 pkt) Pod wpływem ogrzewania mocznik rozkłada się z wydzieleniem amoniaku i utworzeniem biuretu. O O C C H2 N NH2 temp. NH2 H N + NH3 H2 N NH2 NH2 C C
(1 pkt) O HOOC CH2 CH2 CH C O NH CH2 C NH2 NH CH COOH CH3 Ustal liczbę wiązań peptydowych w cząsteczce tego związku.
| 3 | Oranż metylowy jest wskaźnikiem pozwalającym odróżnić roztwór o pH = 3,0 od roztworu o pH = 6,5. |