Arkusz maturalny
(2 pkt) Jądro atomu izotopu pewnego pierwiastka zawiera 20 protonów i 20 neutronów. a) Przedstaw symbol izotopu tego pierwiastka w postaci A Z E (litery zastąp odpowiednimi liczbami oraz symbolem chemicznym pierwiastka i wpisz je w odpowiednie kratki). b)
Zapisz konfigurację elektronową atomu tego pierwiastka w stanie podstawowym.
(1 pkt) Jądro izotopu radu 226Ra ulega rozpadowi α zgodnie z poniższym schematem. 26 88 Ra → Z A E + 4 2 He
Opisz produkt tej przemiany (E), podając wartość jego liczby atomowej (Z), liczby masowej (A) oraz symbol odpowiedniego pierwiastka.
(2 pkt) Korzystając ze skali elektroujemności według Paulinga, określ rodzaj wiązania CaBr2 ........................................................................................ Br2 ............................................................................................
(1 pkt) Spośród podanych niżej właściwości a, b, c, d, e, f wybierz te, które są charakterystyczne dla chlorku sodu ze względu na występujący w nim rodzaj wiązania. Zapisz litery oznaczające te właściwości. a) Tworzy kryształy jonowe. b) Nie ulega dysocjacji jonowej. c) Rozpuszcza się w rozpuszczalnikach polarnych. d) Topi się w wysokiej temperaturze. e) Rozpuszcza się w rozpuszczalnikach niepolarnych. f) Stopiony przewodzi prąd elektryczny. 3
(1 pkt) W tabeli podano nazwy trzech pierwiastków oraz krótkie charakterystyki czterech pierwiastków (w tym stan skupienia w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem atmosferycznym).
(1 pkt)
Podkreśl zbiór zawierający wyłącznie wzory związków, które w wyniku reakcji z wodą lub po rozpuszczeniu w wodzie tworzą kwasy. A. NO, P4O10, SO2 B. CaO, P4O10, SO3 C. HCl(g), SO2, SO3 D. CO, P4O10, SO3 4
(1 pkt) W celu porównania aktywności wybranych fluorowców przeprowadzono kilka doświadczeń. Po ich zakończeniu sformułowano wnioski w formie równań reakcji (jeśli reakcja przebiegła) i przedstawiono je w poniższej tabeli. 2KI + Cl2 → 2KCl + I2 2KBr + Cl2 → 2KCl + Br2 KBr + I2 → nie zaobserwowano przebiegu reakcji 2KI + Br2 → 2KBr + I2 Korzystając z powyższych informacji, uszereguj badane niemetale (brom, chlor i jod) pod względem aktywności od najmniejszej do największej.
(2 pkt) Litowce reagują z wodą. Reakcja litu z wodą przebiega najmniej gwałtownie. Podczas reakcji sodu z wodą wydzielające się ciepło wystarcza do stopienia metalu. Potas zapala się w zetknięciu z wodą. Jeszcze gwałtowniej działają na wodę rubid i cez. Ten ostatni jest tak aktywny, że zapala się samorzutnie w zetknięciu z powietrzem nawet w nieobecności wody.
(1 pkt)
Określ, jak zmienia się aktywność pierwiastków w grupach głównych i uzupełnij poniższe zdania słowami maleje albo wzrasta. Ze wzrostem liczby atomowej aktywność niemetali ................................................................... Ze wzrostem liczby atomowej aktywność metali ........................................................................ 5
(2 pkt) Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane poniższym rysunkiem. W probówce I nie zaobserwowano objawów reakcji, natomiast w probówce II zaobserwowano wydzielanie gazu. a) Korzystając z powyższej informacji, uzupełnij podany niżej fragment szeregu aktywności metali. Wpisz symbole chemiczne miedzi i cynku w wykropkowane miejsca. Na, Mg, Al, ……., Fe, Sn, Pb, H2, ……., Ag, Au b) Zapisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej w probówce II.
(3 pkt)
Napisz w formie cząsteczkowej równania trzech różnych reakcji, za pomocą których można otrzymać chlorek wapnia. Substraty reakcji wybierz spośród zaproponowanych poniżej. HCl (aq) Ca Ca(NO3)2 (aq) CaO(s) Cl2(g) Ca(OH)2 (aq)
(1 pkt) Z poniższych zbiorów podkreśl ten, który zawiera wyłącznie wzory mocnych elektrolitów. A. H2O, KCl, NaOH B. Na2SO4, KOH, H2S C. FeCl3, Ca(NO3)2, CH3COOH D. NaCl, Fe2(SO4)3, HNO3 6
(1 pkt) Przeczytaj poniższe zdania i zakwalifikuj opisane reakcje (1, 2 i 3) do egzotermicznych lub endotermicznych. 1. W wyniku spalania tlenku węgla(II) powstaje tlenek węgla(IV). Tlenek węgla(II) jest wysokoenergetycznym paliwem. 2. W wyniku ogrzewania manganianu(VII) potasu otrzymuje się tlen. Przerwanie ogrzewania powoduje zaprzestanie wydzielania się gazu. 3. Podczas reakcji cynku z kwasem solnym można zaobserwować wzrost temperatury reagentów w probówce. Reakcja 1. ............................................................... Reakcja 2. ...............................................................
| Temperatura, K | Rozpuszczalność, g w 100 g wody | ||
|---|---|---|---|
| NaCl | Na SO 2 4 | NaNO 3 | |
| 293 | 35,9 | 19,2 | 87,3 |
| 298 | 36,0 | 28,1 | 91,2 |
| 313 | 36,4 | 47,8 | 104,1 |
| 333 | 37,3 | 44,7 | 123,7 |
| 353 | 37,9 | 42,9 | 147,5 |
(1 pkt) Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane poniższym rysunkiem. 10% HCl (aq) 20% HCl (aq) 10% HCl (aq) Cynk całkowicie przereagował we wszystkich probówkach, ale reakcje przebiegały z różnymi szybkościami (cynk roztworzył się w różnych czasach t). Przeanalizuj warunki doświadczenia i przyporządkuj czasy przebiegu reakcji (t1, t2 i t3) procesom zachodzącym w probówkach I, II i III, jeżeli wiadomo, że t1 > t2 > t3. 7 Â Informacja do zadania 15 i 16 W poniższej tabeli przedstawiono wartości rozpuszczalności trzech soli sodu w różnych temperaturach.
(1 pkt) a) Na podstawie danych w tabeli wpisz we właściwe miejsca zdania słowa nasycony, nienasycony. Do 100 g wody w temperaturze 333 K dodano 44,7 g Na SO i otrzyman 2 4 o roztwór ......................................., po czym roztwór ten został schłodzony do 313 K i powst ał roztwór b) Na podstawie danych w tabeli uzupełnij zdanie, wpisując wzór właściwej so li. W przedziale temperatur 313 K – 353 K wraz ze wzrostem temperatury najbardzi ej wzrasta rozpuszczalność .....................................
(2 pkt) Na podstawie danych w tabeli uzupełnij poniższe zdania, wpisując odpowiednie wartości masy soli. 1. W 50 g wody w temperaturze 353 K można maksymalnie rozpuścić ............. g NaCl. 2. Do zlewki, w której znajdowało się 140 g stałego NaNO3, dodano 100 g wody. Zlewkę ogrzano do 333 K, a jej zawartość wymieszano. Na dnie naczynia pozostało ............ g soli. 8
(2 pkt) a) Napisz, jaką zmianę zaobserwowano w probówce I, wpisując do tabeli barwę roztworu przed reakcją i po reakcji. b) Podaj, co można zaobserwować podczas reakcji zachodzącej w probówce III. Barwa roztworu przed reakcją Barwa roztworu po reakcji
(2 pkt)
Zapisz w formie jonowej skróconej równania reakcji przebiegających w probówkach II i III.
(1 pkt)
Określ odczyny roztworów, które powstały w probówkach I i II. 9
(2 pkt) Wodorotlenek sodu otrzymywano dawniej w wyniku reakcji węglanu sodu i wodorotlenku wapnia.
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji otrzymywania wodorotlenku sodu podaną metodą i wyjaśnij, dlaczego możliwe jest oddzielenie jego roztworu od drugiego produktu reakcji poprzez sączenie lub dekantację.
(1 pkt)
Podkreśl właściwe zakończenie zdania. Al2O3 + 3Cl2 + 3C → 2AlCl3 + 3CO A. chlor jest reduktorem. B. węgiel jest reduktorem. C. węgiel redukuje się. D. chlor utlenia się.
(2 pkt) Krzemian wapnia można otrzymać w wyniku reakcji przebiegającej zgodnie ze schematem: CaSO4 + C + SiO2 ⎯⎯⎯⎯→ temperatura CaSiO3 + SO2↑ + CO2↑ Stosując metodę bilansu elektronowego, dobierz współczynniki stechiometryczne i zapisz równanie tej reakcji. 10
(1 pkt) W celu odróżnienia od siebie dwóch gazów: etenu i etanu przepuszczano je przez wodę bromową. W probówce I woda bromowa nie zmieniła barwy, a w probówce II odbarwiła się.
Uzupełnij poniższy rysunek, wpisując w miejsca kropek nazwy lub wzory badanych gazów. I II Br2(aq) Br2(aq)
(3 pkt) W przemyśle wodór otrzymuje się przede wszystkim w procesie konwersji węglowodorów z parą wodną. Źródłem węglowodorów jest najczęściej gaz ziemny, którego głównym składnikiem jest metan. W mieszaninie gazu ziemnego z parą wodną w temperaturze 1025 K I CH4(g) + H2O(g) → CO(g) + 3H2(g) II Tlenek węgla(II) reaguje z parą wodą, tworząc tlenek węgla(IV) i wodór.
(2 pkt) Polichlorek winylu (PVC) otrzymuje się z etenu i chloru w procesie, który można przedstawić za pomocą poniższych schematów reakcji I i II oraz równania reakcji III. I CH2 = CH2 + Cl2 ⎯⎯→ A II A ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ katalizator / temperatura CH2 = CHCl + B III n CH2 = CHCl ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ katalizator / temperatura / ciśnienie [ CH2 – CHCl ] n a) Dokonaj analizy schematów i podaj wzór półstrukturalny (grupowy) substancji A oraz wzór substancji B. b) Określ typy reakcji I i II, posługując się podziałem charakterystycznym dla chemii organicznej.
(2 pkt) Etyloaminę (etanoaminę) można otrzymać w wyniku katalitycznej redukcji etanalu w obecności amoniaku (aminowanie redukcyjne), zgodnie z poniższym równaniem reakcji. CH3 – CHO + NH3 + H2 ⎯⎯→ Ni CH3 – CH2 – NH2 + H2O
(2 pkt) W poniższej tabeli opisano właściwości dwóch związków organicznych zawierających taką samą liczbę atomów węgla w cząsteczce, ale należących do różnych grup jednofunkcyjnych pochodnych węglowodorów.
Podaj wzory strukturalne związków A i B. Związek A Związek B - Reaguje z metalami, tlenkami metali i wodorotlenkami, tworząc sole. - Jest reduktorem; daje pozytywny wynik prób Tollensa i Trommera. - Pod wpływem stężonego kwasu siarkowego(VI) ulega odwodnieniu; drugim produktem tej reakcji jest tlenek węgla(II). - W temperaturze około 160°C rozkłada się, tworząc tlenek węgla(IV) i wodór. - Jest reduktorem; daje pozytywny wynik prób Tollensa i Trommera. - W wyniku redukcji tego związku powstaje silnie toksyczny alkohol. - W temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem atmosferycznym jest gazem, który bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie, a powstały roztwór powoduje denaturację białka. Związek A Związek B
(2 pkt) Węgliku wapnia użyto jako surowca w procesie, którego schemat przedstawiono poniżej. CaC2 ⎯⎯⎯→ H 2 O A ⎯⎯⎯⎯⎯→ H 2 / katalizator B ⎯⎯⎯⎯⎯→ H 2 O / katalizator C Uwaga: związek B powstaje w reakcji związku A z wodorem w stosunku molowym 1:1.
Podaj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych A, B i C. A B C 13
(2 pkt)
Oblicz, ile gramów kwasu aminooctowego (glicyny) H2N – CH2 – COOH znajduje się w 0,10 dm3 roztworu tego związku o stężeniu 0,50 mol · dm–3. Wynik podaj z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku.
(3 pkt)
Przedstaw projekt doświadczenia, które wykaże, że kwas aminooctowy (glicyna) zawiera w cząsteczce grupę funkcyjną o charakterze kwasowym (karboksylową) oraz grupę funkcyjną o charakterze zasadowym (aminową). W tym celu: a) uzupełnij poniższy opis doświadczenia, wpisując wzory potrzebnych odczynników b) wymień obserwacje, które umożliwią określenie charakteru chemicznego grup funkcyjnych w cząsteczce glicyny (uwzględnij zmianę barwy roztworów) c) określ charakter chemiczny grup funkcyjnych, których obecność potwierdzono, wykonując doświadczenie. 27. 28. 29. a 30b 30c 2 2 2 1 1 1 14