Chemia – Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015)

Ładowanie…

Chemia – Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) | Biolchem

Zadanie 3.

1 pkt

Elektrony i układ okresowy Budowa atomu Wiązania chemiczne Zamknięte

(0–1)

Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

Nr	Stwierdzenie	P	F
1	Atomy wodoru mają zdolność tworzenia wiązań typu σ, a nie mogą tworzyć wiązań typu π.
2	Kształt orbitali atomowych p powoduje, że nie mogą one uczestniczyć w powstawaniu wiązań σ, tylko tworzą wiązania π.

Odpowiedzi

Poprawna odpowiedź

Nr	Stwierdzenie	P	F
1	Atomy wodoru mają zdolność tworzenia wiązań typu σ, a nie mogą tworzyć wiązań typu π.	✓	✓
2	Kształt orbitali atomowych p powoduje, że nie mogą one uczestniczyć w powstawaniu wiązań σ, tylko tworzą wiązania π.	✓

Zadanie 4.

2 pkt

Reakcje utleniania-redukcji Równowagi i kinetyka Chemia nieorganiczna Chemia organiczna Oblicz

(0–2) Tlenek azotu(IV) NO2 można zredukować katalitycznie za pomocą amoniaku. Przebieg tej katalizator, 𝑇 6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O

reakcji opisano równaniem:Obliczenia:

Zadanie 5.

2 pkt

Kwasy, zasady i pH Roztwory i stężenia Reakcje utleniania-redukcji Równowagi i kinetyka Uzupełnij tabelę / wykres / schemat Podaj i uzasadnij / wyjaśnij Zamknięte

Ważnym etapem produkcji kwasu siarkowego(VI) jest katalityczne utlenianie tlenku siarki(IV) do tlenku siarki(VI) opisane równaniem: katalizator, 𝑇 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) W tabeli podane są wartości stałej równowagi tej reakcji w wybranych temperaturach.

Temperatura, ºC	450	500	600	700
Stała równowagi	0,35⋅105	0,52⋅104	0,22⋅103	0,23⋅102

5.1. (0–1 pkt)

Rozstrzygnij, czy w momencie 𝒕A nastąpiło podwyższenie, czy – obniżenie temperatury. Odpowiedź uzasadnij. W uzasadnieniu uwzględnij efekt energetyczny opisanej reakcji.

Rozstrzygnięcie:Uzasadnienie:

5.2. (0–1 pkt)

Na poniższych wykresach przedstawiono zmiany stężenia reagenta do ustalenia stanu równowagi. Na wykresie 1. powtórzono z poprzedniego wykresu (s. 4) krzywą ilustrującą zmianę stężenia molowego SO3 w temperaturze 𝑇1 – od momentu zapoczątkowania reakcji do momentu zmiany temperatury na 𝑇2. Obok przedstawiono wykresy 2. i 3. Osie na wykresach 1.–3. są wyskalowane tak samo. Wykres 1. Wykres 2. Wykres 3. SO3 SO3 SO3 molowe molowe molowe Stężenie Stężenie Stężenie 𝑡0 Czas 𝑡A 𝑡0 Czas 𝑡A 𝑡0 Czas 𝑡A

Wybór:

Zadanie 7.

2 pkt

Budowa atomu Kwasy, zasady i pH Chemia nieorganiczna Zamknięte

W roztworach wodnych między jonami a dipolami wody występują oddziaływania przyciągające, które powodują, że jony ulegają hydratacji, czyli wiążą się z otaczającymi je cząsteczkami wody. Cząsteczki wody związane z kationem metalu wykazują zdolność odszczepiania protonu, która jest tym większa, im mniejszy jest promień kationu metalu i im większy jest jego ładunek. Hydratowany kation glinu ulega dysocjacji kwasowej zgodnie z poniższym równaniem: [Al(H2O)6]3+ + H2O ⇄ [Al(H2O)5(OH)]2+ + H3O+ Stała dysocjacji kwasowej [Al(H2O)6]3+ w temperaturze 298 K jest równa 1,4 ∙ 10–5.

7.1. (0–1 pkt)

Dla przemiany zilustrowanej powyższym równaniem napisz wzory kwasów i zasad Brønsteda, tworzących w tej reakcji sprzężone pary. Kwas Zasada sprzężona para 1. + H O 3 sprzężona para 2.

Równanie / zapis:

7.2. (0–1 pkt)

Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

Nr	Stwierdzenie	P	F
1	Zdolność odszczepiania protonu w cząsteczkach wody rośnie po ich połączeniu z kationem Al3+ w jon [Al(H O) ]3+. 2 6

Odpowiedzi

7.1.

Poprawna odpowiedź

Kwas Zasada sprzężona para 1. H3O+ H2O sprzężona para 2. [Al(H2O)6]3+ [Al(H2O)5(OH)]2+

Zasady oceniania

1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

7.2.

Poprawna odpowiedź

Nr	Stwierdzenie	P	F
1	Zdolność odszczepiania protonu w cząsteczkach wody rośnie po ich połączeniu z kationem Al3+ w jon [Al(H O) ]3+. 2 6	✓	✓

Zadanie 8.

2 pkt

Stechiometria Kwasy, zasady i pH Pochodne węglowodorów Roztwory i stężenia Uzupełnij tabelę / wykres / schemat Zaprojektuj doświadczenie Oblicz

(0–2) Zmieszano stałe wodorotlenki NaOH i KOH w stosunku masowym 𝑚NaOH : 𝑚KOH = 10 : 7. Próbkę tej mieszaniny o masie 𝑚𝑥 rozpuszczono w wodzie i otrzymano roztwór, do którego dodano kilka kropli alkoholowego roztworu fenoloftaleiny. Następnie powoli wkraplano kwas solny o stężeniu 0,05 mol · dm–3. Roztwór odbarwił się po dodaniu 7,5 cm3 kwasu.

Oblicz masę próbki wodorotlenków 𝒎𝒙 użytej w tym doświadczeniu. Wynik wyraź w miligramach w zaokrągleniu do jedności.

Wynik:

Zadanie 13.

2 pkt

Stechiometria Wiązania chemiczne Roztwory i stężenia Równowagi i kinetyka Oblicz

(0–2) Jon CH3COO – jest – zgodnie z teorią Brønsteda – zasadą, więc w roztworze wodnym ulega CH3COO – + H2O ⇄ CH3COOH + OH – Równowagę tej reakcji opisuje stała dysocjacji zasadowej Kb wyrażona następującym [CH3COOH] ⋅ [OH−] 𝐾b = [CH3COO−] Iloczyn stałej dysocjacji kwasowej Ka kwasu CH3COOH i stałej dysocjacji zasadowej 𝐾b sprzężonej z nim zasady CH3COO– jest równy iloczynowi jonowemu wody: 𝐾a∙𝐾b = 𝐾w. W temperaturze 25 ºC iloczyn jonowy wody jest równy 𝐾w = 1,0 ⋅ 10−14.

dysocjacji zasadowej zgodnie z równaniem:równaniem:Obliczenia:

Zadanie 14.

5 pkt

Kwasy, zasady i pH Wiązania chemiczne Roztwory i stężenia Reakcje utleniania-redukcji Uzupełnij tabelę / wykres / schemat Zaprojektuj doświadczenie

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 pkt)

Przyporządkuj wzory kwasów do probówek – uzupełnij tabelę.

Probówka 1.	Probówka 2.	Probówka 3.

14.2. (0–2 pkt)

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

Równanie / zapis:

Zadanie 15.

4 pkt

Wiązania chemiczne Roztwory i stężenia Reakcje utleniania-redukcji Zaprojektuj doświadczenie Zamknięte

Przeprowadzono doświadczenie, podczas którego: • do probówki z wodnym roztworem manganianu(VII) potasu znajdującym się w probówce I dodano wodny roztwór jednej substancji z zestawu: NaOH, K2SO3, NaCl • do probówki z wodnym roztworem manganianu(VII) potasu znajdującym się w probówce II dodano wodny roztwór jednej substancji z zestawu: MnSO4, K2SO4, HCl. Mimo że dodane substancje były różne, w obu probówkach zaobserwowano identyczne objawy zachodzących reakcji chemicznych.

15.1. (0–2 pkt)

Wybierz i zaznacz w podanych zestawach po jednym wzorze wybranych odczynników, których zastosowanie spowodowało identyczne objawy reakcji w probówkach I i II. Opisz zmiany świadczące o zajściu reakcji w probówkach I i II. NaOH (aq) / K2SO3 (aq) / NaCl (aq) MnSO4 (aq) / K2SO4 (aq) / HCl (aq) I II KMnO4 (aq)

Odpowiedź:

15.2. (0–1 pkt)

Napisz w formie jonowej skróconej, z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równania procesów utleniania i redukcji zachodzących podczas opisanego doświadczenia w probówce I.

Równanie procesu utleniania:Równanie procesu redukcji:

15.3. (0–1 pkt)

Zadanie 19.

1 pkt

Stechiometria Kwasy, zasady i pH Roztwory i stężenia Uzupełnij tabelę / wykres / schemat Zaprojektuj doświadczenie Podaj i uzasadnij / wyjaśnij

Numer probówki	Objętość roztworu Na S O o stężeniu 2 2 3 0,008 mol ∙ dm─3, cm3	Objętość wody destylowanej, cm3	Objętość końcowa roztworu, cm3	Objętość dodanego HCl (aq), cm3
I	1	11	12	5
II	2	10
III	4	8

(0–1) Do czterech probówek I, II, III i IV wlano kolejno 1 cm3, 2 cm3, 4 cm3, 8 cm3 wodnego roztworu tiosiarczanu(VI) sodu o stężeniu 0,008 mol ∙ dm−3 i dodano wody destylowanej do objętości 12 cm3. Do każdej probówki wprowadzono po 5 cm3 kwasu solnego o stężeniu 10 % masowych i zawartość każdej probówki wymieszano. Następnie mierzono czas, który upłynął od wymieszania roztworu do pojawienia się zmętnienia. Podczas doświadczenia utrzymywano stałą temperaturę 𝑇.

Napisz, w której probówce czas od zmieszania reagentów do pojawienia się zmętnienia był najdłuższy. Uzasadnij swoją odpowiedź.

Dane dotyczące doświadczenia przedstawiono w poniższej tabeli:Numer probówki:Uzasadnienie:

Zadanie 20.

2 pkt

Budowa atomu Kwasy, zasady i pH Wiązania chemiczne Roztwory i stężenia Uzupełnij tabelę / wykres / schemat Zaprojektuj doświadczenie Zamknięte

Niektóre czynniki utleniające powodują rozszczepienie wiązania podwójnego i rozpad cząsteczek alkenów na dwa fragmenty. Działanie gorącym, zakwaszonym wodnym roztworem manganianu(VII) potasu na alkeny może prowadzić do rozszczepienia podwójnych wiązań i do utlenienia powstałych fragmentów cząsteczek. Produkty takiego rozpadu alkenów zależą od tego, z iloma atomami wodoru były połączone atomy węgla tworzące podwójne wiązanie. Ilustruje to poniższy schemat: R H O KMnO4 (aq), H+, T C C R C + CO2 H H OH

20.1. (0–1 pkt)

Rozstrzygnij, czy oba węglowodory wzięły udział w opisanej reakcji, i wyjaśnij, dlaczego te związki inaczej zachowały się wobec wodnego, zakwaszonego roztworu KMnO4 po ogrzaniu. Odnieś się do cech struktury cząsteczek obu węglowodorów.

Rozstrzygnięcie:Wyjaśnienie:

20.2. (0–1 pkt)

Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) organicznego produktu rozpadu cząsteczki heks-1-enu w opisanym doświadczeniu.

Równanie / zapis:

Zadanie 23.

3 pkt

Kwasy, zasady i pH Roztwory i stężenia Chemia nieorganiczna Węglowodory Zamknięte

(0–3) Pewien związek organiczny jest pochodną alkanu. W cząsteczce tego związku są jednakowe grupy funkcyjne. Ta substancja reaguje ze świeżo strąconym wodorotlenkiem miedzi(II). Cząsteczka tego związku ma masę równą 1,53 ∙ 10–22 g. W wyniku całkowitego spalenia próbki tego związku o masie 1,38 g jako jedyne produkty otrzymano 1,98 g CO2 i 1,08 g H2O. Na podstawie obliczeń ustal wzór półstrukturalny (grupowy) opisanego związku organicznego. Następnie uzupełnij poniższe zdanie – wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w nawiasie. Po dodaniu do bezbarwnego wodnego roztworu opisanego związku zawiesiny świeżo strąconego wodorotlenku miedzi(II) osad tego wodorotlenku roztwarza się i powstaje (szafirowy / fioletowy) roztwór.

Obliczenia:Wzór półstrukturalny (grupowy):

Odpowiedzi

Zasady oceniania

2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wzoru półstrukturalnego (grupowego) opisanego związku. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: – popełnienie błędów rachunkowych. LUB – niepodanie wzoru półstrukturalnego (grupowego) opisanego związku. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania. ORAZ 1 pkt – poprawne uzupełnienie zdania. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Uwaga: 1. Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku końcowego od przyjętych zaokrągleń wyników pośrednich. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń. 2. Ustalenie wzoru sumarycznego opisanego związku wskazuje na zastosowanie poprawnej metody rozwiązania. Jeżeli zdający ustalił błędny wzór sumaryczny wskutek wyłącznie błędów obliczeniowych, otrzymuje 1 punkt. Przykładowe rozwiązanie 𝑚 = 1,38 g i 𝑚CO2 = 1,98 g i 𝑚H2O = 1,08 g 𝑚cz. = 1,53⋅10−22 g ⇒ 𝑀 = 1,53⋅10−22 g ⋅ 6,02⋅1023 mol−1 = 92,1 g⋅mol−1 𝑚 1,38 g 𝑛 = 𝑀= 92,1 g⋅mol−1 = 0,015 mol 𝑚CO2 1,98 g 𝑛CO2 = = = 0,045 mol = 𝑛C 𝑀CO2 44 g⋅mol−1 𝑚H2O 1,08 g 𝑛H2O = = = 0,060 mol ⇒ 𝑀H2O 18 g⋅mol−1 𝑛H = 2𝑛H2O = 2⋅0,060 mol = 0,120 mol ⇒ W skład badanego związku – oprócz węgla i wodoru – może wchodzić tylko tlen, bo produktami jego całkowitego spalania były tylko tlenek węgla(IV) i woda. 𝑛 ∶ 𝑛C ∶ 𝑛H = 0,015 : 0,045 : 0,120 = 1 : 3 : 8 ⇒ C3H8O𝑧 ⇒ 𝑚O 𝑚 − 𝑚C − 𝑚H 𝑚 − 𝑛C ⋅ 𝑀C − 𝑛H ⋅ 𝑀H 𝑛O = = = ⇒ 𝑀O 𝑀O 𝑀O 92,1 g −3 mol ⋅ 12 g⋅mol−1 −8 mol ⋅ 1 g⋅mol−1 𝑛O = = 3 mol ⇒ 16 g⋅mol−1 C3H8O3 ⇒ Wzór półstrukturalny (grupowy): CH2(OH)–CH(OH)–CH2(OH) Po dodaniu do bezbarwnego wodnego roztworu opisanego związku zawiesiny świeżo strąconego wodorotlenku miedzi(II) osad tego wodorotlenku roztwarza się i powstaje (szafirowy / fioletowy) roztwór.

Zadanie 29.

3 pkt

Budowa atomu Chemia nieorganiczna Chemia organiczna Uzupełnij tabelę / wykres / schemat Podaj i uzasadnij / wyjaśnij Zamknięte

Fosfiny to fosforowe analogi amin zawierające w swoich cząsteczkach trójwartościowy atom fosforu. Fosforowym analogiem aniliny (fenyloaminy) jest fenylofosfina. Wzory uproszczone obu związków oraz wartości ich temperatury wrzenia zestawiono w poniższej tabeli:

	Wzór	Temperatura wrzenia, ºC
fenyloamina	NH 2	184
fenylofosfina	PH 2	160

29.1. (0–1 pkt)

Rozstrzygnij, który związek – fenyloamina czy fenylofosfina – jest substancją mniej lotną. Wyjaśnij, dlaczego fenyloamina i fenylofosfina różnią się wartościami temperatury wrzenia. Odnieś się do budowy cząsteczek obu związków.

Rozstrzygnięcie:Wyjaśnienie:

29.2. (0–1 pkt)

Fosfiny są łatwopalne. Produktem całkowitego spalenia fosfiny jest między innymi tlenek fosforu(V) (P4O10).

Napisz równanie reakcji całkowitego spalania fenylofosfiny. Zastosuj wzory sumaryczne związków organicznych.

Równanie / zapis:

Zadanie 30.

2 pkt

Budowa atomu Wiązania chemiczne Chemia organiczna Uzupełnij tabelę / wykres / schemat Zamknięte

Związek organiczny o podanym poniżej wzorze jest lekiem przeciwarytmicznym.

30.1. (0–1 pkt)

Oceń prawdziwość poniższych zdań dotyczących związku organicznego o podanym w informacji wzorze. Zaznacz P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

Nr	Stwierdzenie	P	F
1	W cząsteczce tego związku można wyróżnić wiązanie estrowe.
2	W cząsteczce tego związku nie występuje asymetryczny atom węgla.

Nr	Stwierdzenie	P	F
1	W cząsteczce tego związku można wyróżnić wiązanie estrowe.	✓	✓
2	W cząsteczce tego związku nie występuje asymetryczny atom węgla.	✓

Zadanie 31.

1 pkt

Kwasy, zasady i pH Wiązania chemiczne Pochodne węglowodorów Uzupełnij tabelę / wykres / schemat

(0–1) Oksytocyna jest hormonem peptydowym o cyklicznej budowie. Cząsteczka oksytocyny składa się z dziewięciu jednostek aminokwasów. Dwie jednostki cysteiny są połączone wiązaniem disulfidowym. Poniżej przedstawiono schemat budowy cząsteczki oksytocyny. W cząsteczce oksytocyny występują wolne grupy karboksylowe i grupy aminowe, czyli takie, które nie uczestniczą w tworzeniu wiązania peptydowego. Jednostka glicyny ma wolną grupę aminową.

Uzupełnij tabelę – wpisz liczbę wolnych grup karboksylowych oraz wolnych grup aminowych w cząsteczce oksytocyny.

Liczba wolnych grup –COOH	Liczba wolnych grup –NH 2

Odpowiedzi

1.1. (0–2 pkt)

1.2. (0–1 pkt)

1.3. (0–1 pkt)

1.1.

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

1.2.

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

1.3.

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

Odpowiedzi

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

Odpowiedzi

Poprawna odpowiedź

Odpowiedzi

Zasady oceniania

5.1. (0–1 pkt)

5.2. (0–1 pkt)

Odpowiedzi

5.1.

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

5.2.

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

Odpowiedzi

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

7.1. (0–1 pkt)

7.2. (0–1 pkt)

Odpowiedzi

7.1.

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

7.2.

Poprawna odpowiedź

Odpowiedzi

Zasady oceniania

Odpowiedzi

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

10.1. (0–1 pkt)

10.2. (0–1 pkt)

Odpowiedzi

10.1.

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

10.2.

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

11.1. (0–1 pkt)

11.2. (0–1 pkt)

Odpowiedzi

11.1.

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

11.2.

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

Odpowiedzi

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

Odpowiedzi

Zasady oceniania

14.1. (0–1 pkt)

14.2. (0–2 pkt)

Odpowiedzi

14.1.

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

14.2.

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

14.3.

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania