Arkusz maturalny
(2 pkt)
Uzupełnij poniższą tabelę, wpisując w odpowiednie miejsca symbol pierwiastka, pełną konfigurację elektronową atomu w stanie podstawowym, liczbę elektronów walencyjnych oraz symbol bloku konfiguracyjnego (energetycznego). Symbol pierwiastka Pełna konfiguracja elektronowa Liczba elektronów walencyjnych Symbol bloku Mn 1s22s22p63s23p63d104s24p5
(2 pkt)
Uzupełnij schematy ilustrujące przebieg reakcji jądrowych. 35 17Cl + 44 94Pu +
(1 pkt) Chlorek sodu jest związkiem jonowym, a etan związkiem kowalencyjnym. Podziel poniższe informacje na charakteryzujące chlorek sodu oraz charakteryzujące etan. Wpisz litery (a–f) w odpowiednie miejsca tabeli. a) Bardzo słabo rozpuszcza się w wodzie, a dobrze w rozpuszczalnikach niepolarnych. b) Jego temperatura topnienia wynosi –183 ºC, a temperatura wrzenia –89 ºC. c) Jego temperatura topnienia wynosi 801 ºC, a temperatura wrzenia 1413 ºC. d) W stanie stopionym i w roztworze wodnym przewodzi prąd elektryczny. e) Nie ulega dysocjacji jonowej pod wpływem wody. f) Zbudowany jest z jonów dodatnich i ujemnych rozmieszczonych w sposób uporządkowany w sieci przestrzennej. Chlorek sodu Etan
(1 pkt) Poniżej przedstawiono wzory wybranych substancji. SO2 O2 K2O CuO
Uszereguj wymienione substancje według wzrostu charakteru jonowego występujących w nich wiązań.
(2 pkt) Na 8,0 gramów stopu miedzi i cynku podziałano nadmiarem rozcieńczonego kwasu solnego. Otrzymano 1,0 dm3 wodoru w przeliczeniu na warunki normalne.
Oblicz w procentach masowych zawartość miedzi oraz cynku w stopie. Wyniki podaj z dokładnością do jednego miejsca po przecinku.
(1 pkt)
Wybierz te informacje, które dotyczą żelaza, i napisz litery, którymi je oznaczono. a) Jest składnikiem wielu minerałów, np. magnetytu i hematytu. b) Reaguje z rozcieńczonym kwasem siarkowym(VI). c) W wyniku działania czynników atmosferycznych ulega pasywacji. d) W wilgotnym powietrzu ulega korozji. e) Jest składnikiem hemoglobiny. f) Gwałtownie reaguje z wodą, tworząc wodorotlenek. 4
(2 pkt) Żelazo spalono w chlorze (reakcja I), a powstały związek rozpuszczono w wodzie. Następnie do otrzymanego roztworu dodano roztwór wodorotlenku sodu i stwierdzono wytrącanie się czerwonobrunatnego osadu (reakcja II).
Zapisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji I oraz w formie jonowej skróconej równanie reakcji II.
(2 pkt) Przeprowadzono doświadczenia zilustrowane poniższym rysunkiem. HCl (aq) IV Na2CO3 (aq)
Podaj numery probówek, w których wydzielił się gaz, i napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących w tych probówkach. Nr probówki Równanie reakcji w formie jonowej skróconej 5
(2 pkt) Jednym z nawozów sztucznych jest superfosfat podwójny. Nie należy mieszać go z tlenkiem wapnia, gdyż wchodzący w skład nawozu diwodorofosforan(V) wapnia Ca(H2PO4)2 przekształca się w fosforan(V) wapnia. a) Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji diwodorofosforanu(V) wapnia z tlenkiem wapnia. Fosforan(V) wapnia, w przeciwieństwie do diwodorofosforanu(V) wapnia, zawiera fosfor w postaci praktycznie nieprzyswajalnej dla roślin. b) Podaj właściwość fosforanu(V) wapnia, która jest tego przyczyną.
(2 pkt)
Oblicz, ile dm3 wody należy dodać do 1 dm3 roztworu kwasu o stężeniu 2 mol·dm–3, aby otrzymać roztwór o stężeniu 0,8 mol·dm–3. 6
(2 pkt) MgCl2 Ca(NO3)2 Ba(NO3)2 ZnSO4 Zaprojektuj doświadczenie, którego celem jest strącenie osadów we wszystkich czterech probówkach za pomocą tego samego odczynnika. a) Podkreśl wzór odczynnika, za pomocą którego wytrącisz osady w każdej z czterech probówek. KOH (aq) Na2CO3 (aq) Na2SO4 (aq) K2S (aq) b) napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji soli z wybranym odczynnikiem, stosując ogólny symbol jonu metalu Me2+.
(1 pkt) Wykonano doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na poniższym rysunku. 10 cm3 HCl (aq) o stężeniu molowym cm = 0,1 mol·dm–3
Oceń, czy pH roztworów w probówkach I, II i III wzrosło, zmalało, czy nie uległo zmianie. 7 Numer probówki pH roztworu I II III
(1 pkt) Na podstawie poniższych równań reakcji sformułuj wniosek opisujący zależność mocy kwasów karboksylowych od liczby atomów fluorowca w ich cząsteczkach. CHCl2COONa + CCl3COOH → CCl3COONa + CHCl2COOH CH2ClCOONa + CHCl2COOH → CHCl2COONa + CH2ClCOOH
| Numer probówki | Odczyn roztworu |
|---|---|
| I | |
| II | |
| III |
(1 pkt)
Podaj odczyny roztworów znajdujących się w probówkach I, II i III.
(2 pkt)
Podaj numery probówek, w których przebiegają reakcje hydrolizy, oraz napisz w formie jonowej skróconej równania ilustrujące te procesy. Nr probówki Równanie reakcji hydrolizy (w formie jonowej skróconej) 8
(2 pkt) W roztworze kwasu etanowego (octowego) w temperaturze 298 K stężenie jonów wodorowych jest równe 1,3·10–3 mol·dm–3, a stopień dysocjacji ma wartość 1,3%.
Oblicz wartość stałej dysocjacji kwasu etanowego (octowego) w temperaturze 298 K.
(1 pkt)
Oceń, czy rozcieńczenie kwasu etanowego (octowego) spowoduje zmianę jego stopnia dysocjacji oraz wartości stałej dysocjacji. Napisz, czy dana wielkość zmaleje, wzrośnie, czy nie ulegnie zmianie. Stopień dysocjacji ......................................................................................................................
(1 pkt)
Uzupełnij schemat ciągu przemian, wpisując wzory jonów zawierających chrom i wzór związku chemicznego chromu otrzymanego w wyniku reakcji III. ⎯⎯→ I Cr2O7 2– ⎯⎯→ II Cr3+ ⎯⎯→ III ⎯⎯→ IV 9
(2 pkt) a) Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji I. b) Napisz, co można zaobserwować podczas reakcji I. Podaj barwę roztworu przed reakcją i po reakcji.
(1 pkt)
Podaj numer, którym oznaczono na schemacie reakcję utleniania i redukcji.
(1 pkt)
Uzupełnij poniższe zdania, wpisując w odpowiednie miejsca wzory tlenków
| Równanie reakcji elektrodowej | Eº,V |
|---|---|
| H + 2e– ⇄ 2H + 2 | 0,00 |
| I + 2e– ⇄ 2I – 2 | 0,54 |
| Fe 3+ + 1e– ⇄ Fe 2+ | 0,77 |
| Cl + 2e– ⇄ 2Cl – 2 | 1,36 |
(2 pkt)
Uzupełnij poniższy tekst, wpisując wybrane wzory drobin oraz określenia spośród wymienionych poniżej. [Cr(H2O)6]3+ [Cr(H2O)5OH]2+ H3O+ H2O OH– kwas zasada donory akceptory 1. W teorii Brönsteda kwasy zdefiniowano jako .................................. protonów, a zasady jako .................................. protonów. Według tej teorii, każdemu kwasowi odpowiada sprzężona z nim zasada. Kwasem sprzężonym z zasadą o wzorze OH– jest 2. W reakcji zachodzącej zgodnie z równaniem: [Cr(H2O)6]3+ + H2O ⇄ H3O+ + [Cr(H2O)5OH]2+ przyłączająca proton cząsteczka H2O jest ......................................., a jon H3O+ jest ..................................... . Kwasem jest jon o wzorze .................................., natomiast jon o wzorze .................................. jest sprzężoną z tym kwasem zasadą.
(1 pkt) Korzystając z powyższej informacji, odpowiedz, czy w warunkach standardowych, mogą reagować ze sobą jony wymienione w poniższej tabeli. Jeżeli reakcja zachodzi,
zapisz jej równanie w formie jonowej. Para jonów Czy jony reagują ze sobą? (tak, nie) Równanie reakcji (w formie jonowej) 3+ – Fe i I 3+ – Fe i Cl
(2 pkt) Poniższy rysunek przedstawia ogniwo galwaniczne złożone z półogniw gazowych. a) Napisz schemat tego ogniwa. A(–) .......................................................................... K(+) b) Podaj SEM tego ogniwa w warunkach standardowych. SEM = .......................................................................................................................................... 11
(2 pkt) Poddano elektrolizie 100,0 cm3 roztworu siarczanu(VI) miedzi(II) o stężeniu 0,2 mol·dm–3. Cu2+ + 2e– → Cu
Oblicz czas prowadzenia elektrolizy prądem o natężeniu 1,0 A, jeżeli na katodzie wydzieliła się połowa zawartej w roztworze miedzi. Załóż, że wydajność prądowa procesu wynosiła 100%. Przyjmij, że stała Faradaya F = 96500 C·mol–1.
(1 pkt) Poniżej przedstawiono wzory dwóch polimerów addycyjnych. F I II H C H H CH CH2 H F OCOCH3 n n
Narysuj wzór półstrukturalny (grupowy) monomeru (substratu), z którego otrzymano polimer I, oraz wzór półstrukturalny (grupowy) monomeru (substratu), z którego otrzymano polimer II. Wzór monomeru, z którego otrzymano polimer I: .....................................................................
(1 pkt)
Podaj nazwę systematyczną związku o poniższym wzorze, uwzględniając rodzaj izomerii geometrycznej. H CHO C C CH3 H 12
(2 pkt) Zaprojektuj doświadczenie, które pozwoli rozróżnić wodny roztwór etanolu od wodnego roztworu benzenolu (fenolu). a) Uzupełnij schemat doświadczenia, wpisując nazwę odczynnika wybranego spośród: − wodny roztwór azotanu(V) srebra z dodatkiem wodnego roztworu amoniaku − alkoholowy roztwór fenoloftaleiny − wodny roztwór chlorku żelaza(III). wodny roztwór etanolu wodny roztwór benzenolu b) Napisz, jakie obserwacje potwierdzą obecność etanolu w probówce I i benzenolu w probówce II po wprowadzeniu tych substancji do wybranego odczynnika (wypełnij poniższą tabelę). Barwa zawartości probówki przed zmieszaniem reagentów po zmieszaniu reagentów Probówka I Probówka II
| Typ reakcji | Mechanizm reakcji | |
|---|---|---|
| Bromowanie heks-2-enu | ||
| Bromowanie benzenu |
(4 pkt) Benzen i heks-2-en reagują z bromem, ale bromowanie benzenu wymaga zastosowania innych warunków niż bromowanie heks-2-enu. a) Stosując wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych, napisz równania reakcji tych węglowodorów z bromem. Jeśli zajście reakcji wymaga zastosowania specjalnych warunków, napisz je w równaniu reakcji nad strzałką. 13 b) Określ typ każdej z tych reakcji, posługując się podziałem charakterystycznym dla chemii organicznej. Napisz, według jakiego mechanizmu (elektrofilowego, nukleofilowego czy rodnikowego) zachodzi proces bromowania heks-2-enu oraz proces bromowania benzenu.
(4 pkt) Proces utleniania kwasu metanowego (mrówkowego) manganianem(VII) potasu przebiega HCOOH + MnO − 4 + H+ → CO2↑ + Mn2+ + H2O a) Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równania procesów redukcji i utleniania dokonujących się w czasie tej reakcji. b) Dobierz i uzupełnij współczynniki stechiometryczne w poniższym schemacie. .......... HCOOH + .......... MnO − 4 + .......... H+ → .......... CO2↑ + .......... Mn2+ + .......... H2O c) Opisz dwie zmiany, które można zaobserwować podczas tej reakcji. 1.: ..................................................................................................................................................
(1 pkt) Kwas metanowy (mrówkowy) daje pozytywny wynik próby Trommera i próby Tollensa.
Napisz, jaki element budowy cząsteczki kwasu metanowego (mrówkowego) jest tego przyczyną. 14
(2 pkt) Kwas mrówkowy ogrzany ze stężonym kwasem siarkowym(VI), który jest często stosowany do odwadniania substancji organicznych, uległ rozkładowi (reakcja I). W wyniku tej reakcji wydzielił się bezbarwny gaz. Gaz ten spalono (reakcja II), a produkt spalania wprowadzono do wody wapiennej, która uległa zmętnieniu (reakcja III).
Napisz w formie cząsteczkowej równania reakcji I i III. I .................................................................................................................................................... III .................................................................................................................................................. Informacja do zadania 33. i 34. Alkanole mogą ulegać eliminacji wody (dehydratacji). Jednym ze sposobów przeprowadzenia tego procesu jest ogrzewanie mieszaniny alkoholu i stężonego kwasu siarkowego(VI).
(1 pkt) Jedynie alkohole trzeciorzędowe ulegają łatwo dehydratacji podczas ogrzewania z kwasem siarkowym(VI). Alkohole drugorzędowe można zmusić do takiej reakcji, ale proces przebiega w warunkach drastycznych. Alkohole pierwszorzędowe są jeszcze mniej reaktywne niż alkohole drugorzędowe.
(2 pkt) W wyniku dehydratacji alkoholi w środowisku stężonego kwasu siarkowego(VI), w zależności od temperatury mogą powstawać alkeny lub symetryczne etery. Dehydratacja 180 °C H2 C CH2 (alken) H2SO4 CH3 CH2 OH 140 °C CH3 CH2 O CH2 CH3 (eter) a) Stosując wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych, napisz równanie reakcji otrzymywania propenu z odpowiedniego drugorzędowego alkoholu. b) Podaj wzór półstrukturalny (grupowy) eteru, który może powstać w wyniku dehydratacji propan-1-olu. 15
(2 pkt) Poniżej przedstawiono wzory trzech związków, których cząsteczki mają dwa asymetryczne atomy węgla. CH2 OH CHO COOH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH CH2 OH CH2OH COOH I II III a) Podaj numer, którym oznaczono wzór związku wykazującego czynność optyczną. Odpowiedź uzasadnij. Związek II jest cukrem o nazwie D-erytroza. b) Uzupełnij poniższy schemat, tak aby otrzymać wzór diastereoizomeru tego cukru, który należy do szeregu konfiguracyjnego L. CHO H C OH H C OH CH2OH
(1 pkt) Poniżej przedstawiono wzory trzech wybranych aminokwasów białkowych. O O O CH3 CH C CH2 C CH3 CH CH C OH OH OH NH2 NH2 CH3 NH2 alanina (Ala) glicyna (Gly) walina (Val)
Narysuj wzór półstrukturalny (grupowy) tripeptydu o sekwencji Val-Ala-Gly. 16