Ładowanie…

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

Arkusz maturalny

Chemia2025CZERWIECformuła 2015POBIERZ

Poziom rozszerzonyCKE29 zadańKlucz odpowiedzi PDF

Zadanie 1.

1 pkt

Budowa atomu Uzupełnij tabelę / wykres / schemat

(0–1) Dwa pierwiastki oznaczone umownie literami A i X należą do jednego bloku konfiguracyjnego. Pierwiastek A leży w drugim okresie układu okresowego pierwiastków, a pierwiastek X – w trzecim. Wiadomo, że w stanie podstawowym: • atomy obu tych pierwiastków mają po jednym niesparowanym elektronie • liczba elektronów walencyjnych atomu X jest większa niż liczba elektronów walencyjnych atomu A.

Uzupełnij tabelę. Wpisz symbol pierwiastka A i symbol pierwiastka X oraz symbol bloku

Zadanie 5.

2 pkt

Elektrony i układ okresowy Budowa atomu Uzupełnij tabelę / wykres / schemat

(0–2) Poniżej przedstawiono wzór opisujący jedną ze struktur elektronowych cząsteczki N2O. N N O

Uzupełnij tabelę. Określ typ hybrydyzacji orbitali walencyjnych atomu centralnego azotu (sp, sp2, sp3) i kształt cząsteczki (liniowa, kątowa) oraz wpisz, ile wiązań 𝝈 i 𝝅 występuje w cząsteczce N2O o przedstawionej strukturze.

Typ hybrydyzacji	Kształt cząsteczki	Liczba
		wiązań 𝜎	wiązań 𝜋

Zadanie 7.

4 pkt

Kwasy, zasady i pH Wiązania chemiczne Roztwory i stężenia Reakcje utleniania-redukcji Zaprojektuj doświadczenie Zamknięte

Przeprowadzono doświadczenie, w którym na stały tlenek manganu(IV) podziałano gorącym kwasem solnym. Wydzielający się chlor wprowadzono do probówki, w której znajdował się wodny roztwór pewnej soli. Przebieg doświadczenia zilustrowano na schemacie. Do tak powstałego roztworu po ściance probówki wprowadzono chloroform. To spowodowało utworzenie dwóch warstw: górnej – o zabarwieniu brunatnym – i dolnej, bezbarwnej. Następnie zawartość probówki dokładnie wymieszano i pozostawiono do powtórnego rozdzielenia warstw. Po rozwarstwieniu cieczy warstwa górna była żółtopomarańczowa, a dolna zabarwiła się na fioletoworóżowo.

7.1. (0–2 pkt)

Opisane doświadczenie przeprowadzono z udziałem pewnej soli, której wzoru nie podano na schemacie. Spośród wymienionych poniżej soli wybierz wzór tej, której wodny roztwór został użyty w tym doświadczeniu. Napisz jej nazwę systematyczną i uzupełnij zdanie. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. NaF NaBr NaI Przebieg doświadczenia wskazuje, że wolny chlor jest (silniejszym / słabszym) utleniaczem niż wolny (fluor / brom / jod).

Odpowiedź:

7.2. (0–2 pkt)

Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących podczas przebiegu • w kolbie • w probówce.

doświadczenia:Równanie reakcji zachodzącej w kolbie:Równanie reakcji zachodzącej w probówce:

Zadanie 8.

3 pkt

Budowa atomu Kwasy, zasady i pH Wiązania chemiczne Chemia organiczna Podaj i uzasadnij / wyjaśnij Zamknięte

Azotowodór HN3 jest silnie toksyczną bezbarwną cieczą o słabych właściwościach kwasowych. Stała dysocjacji tego kwasu jest równa 2,5 ∙10−5, a jego sole są nazywane azydkami. Poniżej przedstawiono jedną ze struktur elektronowych azotowodoru. + - N N N H Azotowodór powstaje w wyniku reakcji niektórych kwasów z azydkami, np. z azydkiem sodu NaN3. Jest również produktem reakcji kwasu azotowego(III) z hydrazyną H2N–NH2.

8.1. (0–1 pkt)

Azotowodór powstaje w reakcji azydku sodu z kwasem solnym, natomiast taka reakcja nie zachodzi z udziałem kwasu octowego (etanowego).

Wyjaśnij, dlaczego azotowodór powstaje w reakcji z kwasem solnym, a nie powstaje w reakcji z kwasem octowym. Odwołaj się do konsekwencji różnicy w mocy obu kwasów.

Odpowiedź:

8.2. (0–1 pkt)

Po wprowadzeniu hydrazyny do wodnego roztworu kwasu azotowego(III) zachodzi reakcja, w której jako jedyne produkty powstają azotowodór i woda.

Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji otrzymywania azotowodoru opisaną metodą.

Równanie / zapis:

Zadanie 10.

2 pkt

Roztwory i stężenia Uzupełnij tabelę / wykres / schemat Oblicz Podaj / wymień

(0–2) W 250 g wodnego roztworu NaOH o stężeniu 2,0 % rozpuszczono 9,0 g stałej mieszaniny NaOH i KOH, w której stosunek molowy tych wodorotlenków wynosił 𝑛NaOH : 𝑛KOH = 3 ∶1.

Oblicz, jaki procent masy otrzymanego roztworu stanowi masa NaOH. Przyjmij, że 𝑴𝐍𝐚𝐎𝐇= 𝟒𝟎 𝐠∙𝐦𝐨𝐥–𝟏, 𝑴𝐊𝐎𝐇= 𝟓𝟔 𝐠∙𝐦𝐨𝐥–𝟏. Wynik podaj w zaokrągleniu do jednego miejsca po przecinku.

Równanie / zapis:

Zadanie 11.

1 pkt

Roztwory i stężenia Równowagi i kinetyka Zamknięte

(0–1)

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

Nr	Stwierdzenie	P	F
1	Zwiększenie ciśnienia w warunkach izotermicznych (𝑇 = const) w układzie będącym w stanie równowagi, w którym przebiega przemiana 1., będzie skutkowało wzrostem stężenia tlenku azotu(II).
2	Obniżenie temperatury w warunkach izobarycznych (𝑝 = const) w układzie będącym w stanie równowagi, w którym przebiega przemiana 2., będzie skutkowało zwiększeniem wartości stałej równowagi reakcji syntezy tlenku azotu(IV).

Odpowiedzi

Poprawna odpowiedź

Nr	Stwierdzenie	P	F
1	Zwiększenie ciśnienia w warunkach izotermicznych (𝑇 = const) w układzie będącym w stanie równowagi, w którym przebiega przemiana 1., będzie skutkowało wzrostem stężenia tlenku azotu(II).	✓	✓
2	Obniżenie temperatury w warunkach izobarycznych (𝑝 = const) w układzie będącym w stanie równowagi, w którym przebiega przemiana 2., będzie skutkowało zwiększeniem wartości stałej równowagi reakcji syntezy tlenku azotu(IV).

Zadanie 16.

3 pkt

Stechiometria Kwasy, zasady i pH Wiązania chemiczne Roztwory i stężenia Zaprojektuj doświadczenie

Badano reakcje pewnej próbki metalicznego chromu z kwasem solnym w różnych warunkach. Przebieg doświadczenia zilustrowano na schemacie: Cr warstwa oleju odtleniony HCl (aq) HCl (aq) Probówka 1. Probówka 2. W probówce 1. użyto odtlenionego kwasu solnego, czyli takiego, w którym praktycznie nie ma rozpuszczonego tlenu. Dodatkowo na powierzchni roztworu umieszczono warstwę oleju. W takich warunkach chrom reaguje zgodnie z równaniem: Cr + 2H+→ Cr2++ H2 Na poniższym schemacie przedstawiono roztwory otrzymane w probówkach 1. i 2. warstwa oleju niebieski roztwór zielony roztwór Probówka 1. Probówka 2.

16.1. (0–2 pkt)

Po całkowitym roztworzeniu chromu w probówce 1. usunięto warstwę oleju i zaobserwowano, że roztwór stopniowo zmieniał barwę, aż uzyskał kolor taki sam jak kolor roztworu w probówce 2. Podczas stopniowej zmiany barwy nie obserwowano wydzielania gazu.

Uzupełnij równanie reakcji. Napisz: • wzór brakującego reagenta • odpowiednie współczynniki stechiometryczne. ….. Cr2+ + ….. ….. + ….. H+ → ….. Cr3+ + ….. H2O

Równanie / zapis:

16.2. (0–1 pkt)

Procesy utleniania i redukcji zachodzące w probówce 2. można w uproszczeniu opisać równanie procesu redukcji: 6H+ + O2 + 6e– → H2 + 2H2O równanie procesu utleniania: Cr → Cr3+ + 3e–

Napisz w formie jonowej skróconej sumaryczne równanie reakcji zachodzącej w probówce 2.

Równanie / zapis:

Zadanie 17.

3 pkt

Stechiometria Kwasy, zasady i pH Roztwory i stężenia Oblicz Zamknięte

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013. W celu identyfikacji pewnego stopu miedzi poddano analizie jego próbkę o masie 3,712 g, którą roztworzono w kwasie azotowym(V). Otrzymany roztwór przeniesiono do kolby miarowej, uzupełniono wodą do 500 cm3 i wymieszano. Z tak otrzymanego roztworu pobrano pipetą 25,0 cm3, wprowadzono do kolby i dodano nadmiar wodnego roztworu jodku potasu. Zaszła reakcja chemiczna zilustrowana równaniem: 2Cu2+ + 4l– → 2CuI + I2 Ilość wydzielonego jodu oznaczono metodą miareczkowania roztworem tiosiarczanu(VI) sodu (Na2S2O3). Przebiegła reakcja opisana równaniem: I2 + 2S2O3 2– → 2l– + S4O6 2– Zużyto 17,80 cm3 wodnego roztworu tiosiarczanu(VI) sodu o stężeniu 0,1175 mol ∙ dm–3. Oblicz, jaki procent masy badanego stopu stanowi miedź. Rozstrzygnij, czy ten stop jest brązem czy mosiądzem.

(0–3) Mosiądze to stopy miedzi i cynku, w których zawartość cynku stanowi do 40 % masy stopu. Brąz cynowy to stop miedzi i cyny, w którym masa cyny nie przekracza 20 %.

Obliczenia:Rozstrzygnięcie:

Zadanie 20.

3 pkt

Budowa atomu Kwasy, zasady i pH Wiązania chemiczne Węglowodory Zamknięte

Dehydratacja alkoholi prowadzona w podwyższonej temperaturze i w obecności stężonego kwasu siarkowego(VI) pozwala otrzymać alkeny. Ta reakcja przebiega w trzech etapach. W pierwszym etapie cząsteczka alkoholu ulega protonowaniu. Następnie zachodzą powolna dysocjacja protonowanej formy alkoholu z utworzeniem karbokationu (etap drugi) oraz szybkie odszczepienie protonu od sąsiedniego atomu węgla – o wyższej rzędowości – z utworzeniem alkenu (etap trzeci). Opisany proces przedstawiono na schemacie: Wiązanie podwójne w cząsteczce alkenu – głównego produktu dehydratacji – często znajduje się w innym miejscu, niż wynikałoby to z położenia grupy –OH w substracie. Dzieje się tak dlatego, że powstający karbokation ulega przegrupowaniu. Dochodzi wtedy do przeniesienia atomu wodoru lub grupy alkilowej od sąsiedniego atomu węgla, czemu towarzyszy przemieszczenie się ładunku dodatniego. Przegrupowanie zachodzi zawsze wtedy, gdy może powstać trwalszy karbokation, czyli taki, w którym ładunek dodatni znajduje się na atomie węgla o możliwie najwyższej rzędowości.

20.1. (0–1 pkt)

Pierwszy etap dehydratacji alkoholu w obecności stężonego kwasu siarkowego(VI) można ROH + H2SO4 ⇄ R(OH2)+ + HSO4 –

Uzupełnij zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. Jon HSO4 – jest (mocniejszą / słabszą) zasadą Brønsteda niż cząsteczka ROH. Cząsteczka H2SO4 jest (mocniejszym / słabszym) kwasem Brønsteda niż jon R(OH2)+.

Równanie / zapis:

20.2. (0–1 pkt)

Napisz wzór strukturalny karbokationu, który powstaje w drugim etapie dehydratacji propan-2-olu. We wzorze zaznacz ładunek dodatni przy odpowiednim atomie.

Odpowiedź:

20.3. (0–1 pkt)

Zadanie 22.

2 pkt

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

(0–2) Zastąpienie w cząsteczkach związków organicznych atomu tlenu atomem siarki powoduje znaczące zmiany we właściwościach fizycznych i chemicznych tych substancji. Poniżej 1. CH3CH2OH 2. CH3CH2SH Związki 1. i 2. – mimo podobnej budowy ich cząsteczek – znacznie różnią się wartościami temperatury wrzenia. a) Uzupełnij tabelę. Przyporządkuj wartości temperatury wrzenia (pod ciśnieniem 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝐡𝐏𝐚) 𝟑𝟓 °𝐂 i 𝟕𝟖 °𝐂 do związków 1. i 2. b) Wyjaśnij, dlaczego te związki (etanol i etanotiol) znacznie różnią się wartościami temperatury wrzenia. Odnieś się do konsekwencji różnicy w budowie cząsteczek obu związków.

Związek	Temperatura wrzenia, °C
1.
2.

Zadanie 24.

4 pkt

Budowa atomu Wiązania chemiczne Reakcje utleniania-redukcji Węglowodory Uzupełnij tabelę / wykres / schemat

Poniżej przedstawiono schemat ciągu przemian chemicznych (reakcje 1.–3.), w wyniku których z etylobenzenu otrzymano keton (związek B).

24.1. (0–1 pkt)

Uzupełnij tabelę. Określ typ (addycja, eliminacja, substytucja) oraz mechanizm (elektrofilowy, nukleofilowy, rodnikowy) reakcji 1. i 2.

	Reakcja 1.	Reakcja 2.
Typ reakcji
Mechanizm reakcji

Zadanie 25.

1 pkt

Wiązania chemiczne Chemia organiczna Zamknięte

(0–1)

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

Nr	Stwierdzenie	P	F
1	W zaznaczonym na fioletowo fragmencie cząsteczki produktu reakcji zachodzącej w etapie 1. występują wiązania 𝜎 i 𝜋.
2	Przemiana zachodząca w etapie 2. jest reakcją substytucji.

Odpowiedzi

Poprawna odpowiedź

Nr	Stwierdzenie	P	F
1	W zaznaczonym na fioletowo fragmencie cząsteczki produktu reakcji zachodzącej w etapie 1. występują wiązania 𝜎 i 𝜋.	✓	✓
2	Przemiana zachodząca w etapie 2. jest reakcją substytucji.	✓

Zadanie 27.

4 pkt

Kwasy, zasady i pH Pochodne węglowodorów Chemia organiczna Uzupełnij tabelę / wykres / schemat Zaprojektuj doświadczenie Zamknięte

Aminokwasy, które w cząsteczkach zawierają pierwszorzędową grupę aminową, ulegają reakcji z kwasem azotowym(III). Tę przemianę ilustruje schemat:

27.1. (0–1 pkt)

Napisz równanie reakcji waliny z kwasem azotowym(III). Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.

Równanie / zapis:

27.2. (0–1 pkt)

Pewien aminokwas poddano działaniu kwasu azotowego(III). Produktem organicznym tej przemiany jest kwas 2-hydroksy-3-fenylopropanowy.

Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) aminokwasu, który poddano reakcji z kwasem azotowym(III).

Równanie / zapis:

27.3. (0–2 pkt)

Zadanie 28.

3 pkt

Budowa atomu Kwasy, zasady i pH Pochodne węglowodorów Roztwory i stężenia Uzupełnij tabelę / wykres / schemat Zamknięte

Forma, w jakiej aminokwasy występują w roztworach wodnych, zależy od pH roztworu. W środowisku o niskim pH lizyna występuje w formie dwudodatniego kationu, w którym są obecne trzy grupy o charakterze kwasowym. Stałe dysocjacji kwasowej tych grup są różne – ich wartości umieszczono na schemacie: Wraz ze wzrostem pH grupy o charakterze kwasowym kolejno tracą protony i w środowisku silnie zasadowym lizyna występuje w formie anionu. W podanym wzorze kationu wyróżniono dwa atomy węgla – oznaczono je literami 𝑥 i 𝑦.

28.1. (0–2 pkt)

Do roztworu zawierającego kationy lizyny o wzorze podanym w informacji wstępnej stopniowo wprowadzano wodny roztwór wodorotlenku sodu.

Uzupełnij poniższy schemat. Wpisz w odpowiednie miejsca wzory grup w powstających – wraz ze wzrostem pH – jonach lizyny oznaczonych literami A i B.

Odpowiedź:

28.2. (0–1 pkt)

Uzupełnij zdanie. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. W anionie lizyny, który występuje w środowisku silnie zasadowym, grupą o najsilniejszym charakterze zasadowym jest grupa o wzorze (–COO– / –NH2), związana z atomem węgla oznaczonym literą (𝑥 / 𝑦).

Odpowiedź:

24.3. (0–1 pkt)

Podczas reakcji 3. następuje zmiana barwy mieszaniny reakcyjnej.

Uzupełnij tabelę. Wpisz barwę mieszaniny reakcyjnej przed rozpoczęciem reakcji 3. i barwę po jej zakończeniu.

Barwa mieszaniny reakcyjnej
przed reakcją	po reakcji

konfiguracyjnego, do którego należą te pierwiastki.

Pierwiastek A Pierwiastek X		Symbol pierwiastka	Symbol bloku konfiguracyjnego
	Pierwiastek A
	Pierwiastek X

Odpowiedzi

Zasady oceniania

Odpowiedzi

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

Odpowiedzi

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

Odpowiedzi

Zasady oceniania

Odpowiedzi

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

Odpowiedzi

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

7.1. (0–2 pkt)

7.2. (0–2 pkt)

Odpowiedzi

7.1.

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

7.2.

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

8.1. (0–1 pkt)

8.2. (0–1 pkt)

Odpowiedzi

8.1.

Zasady oceniania

8.2.

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

8.3.

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

Odpowiedzi

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

Odpowiedzi

Zasady oceniania

Odpowiedzi

Poprawna odpowiedź

Odpowiedzi

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

Odpowiedzi

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

Odpowiedzi

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

Odpowiedzi

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

Dopuszczalne / przykładowe odpowiedzi

16.1. (0–2 pkt)

16.2. (0–1 pkt)

Odpowiedzi

16.1.

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

16.2.

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

Odpowiedzi

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

18.1. (0–1 pkt)

18.2. (0–1 pkt)

Odpowiedzi

18.1.

Zasady oceniania

18.2.

Poprawna odpowiedź

Zasady oceniania

Odpowiedzi

Zasady oceniania

20.1. (0–1 pkt)

20.2. (0–1 pkt)