Arkusz maturalny
(1 pkt)
Napisz symbole chemiczne lub nazwy pierwiastków X, Y i Z. X: ................................... Y: ................................... Z: ...................................
| Wzór tlenku | Reakcja z | ||
|---|---|---|---|
| wodą | zasadą | kwasem | |
| XO | ― | ― | ― |
| Y O 2 | + | ― | + |
| ZO 3 | + | + | ― |
(1 pkt) Zbadano trzy tlenki pierwiastków X, Y i Z. Informacje o ich właściwościach zestawiono w tabeli.
(1 pkt) Przeprowadzono doświadczenie, do którego użyto tlenków opisanych w powyższym zadaniu, i jego przebieg zilustrowano rysunkiem. XO Y2O ZO3 I II III H2O H2O H2O W każdej probówce umieszczono uniwersalny papierek wskaźnikowy.
Określ barwę uniwersalnego papierka wskaźnikowego w każdej probówce.
(1 pkt)
Uzupełnij zdania, wpisując określenia wybrane z poniższego zestawu: zmniejszy się, zwiększy się, nie ulegnie zmianie. Po emisji cząstki β − liczba masowa jądra ........................................................, natomiast ładunek ........................................................ o jeden ładunek elementarny. W wyniku emisji cząstki α liczba masowa jądra ........................................................ o cztery jednostki, a jego ładunek ........................................................ o dwa ładunki elementarne.
(1 pkt)
Oceń prawdziwość poniższych zdań i uzupełnij tabelę. Wpisz literę P, jeżeli uznasz zdanie za prawdziwe, lub literę F, jeżeli uznasz je za fałszywe.
| Zdanie | P/F | |
|---|---|---|
| 1. | Chlorowodór i metan są związkami dobrze rozpuszczalnymi w wodzie, ponieważ cząsteczki tych związków są silnie polarne. | |
| 2. | W związku o wzorze CS występuje wiązanie kowalencyjne, ponieważ 2 elektroujemność obu pierwiastków jest taka sama. | |
| 3. | Lotność alkanów rośnie wraz ze wzrostem masy ich cząsteczek, dlatego n-heksan jest bardziej lotny niż n-pentan. |
(2 pkt) 2Pb(NO3)2 → 2PbO + 4NO2↑ + O2↑
Oblicz całkowitą objętość gazowych produktów (w przeliczeniu na warunki normalne) wydzielonych podczas reakcji rozkładu 16,55 g azotanu(V) ołowiu(II), zakładając, że przemiana ta przebiegła ze 100% wydajnością. Wynik podaj z dokładnością do jednego miejsca po przecinku. W obliczeniach przyjmij wartości mas molowych: M N = 14,0 g · mol −, 1 M O = 16,0 g · mol −, 1 M Pb = 207,0 g · mol −. 1 4
(1 pkt)
Zapisz w formie jonowej równanie reakcji przebiegającej podczas tego doświadczenia.
(2 pkt) a) Napisz, co zaobserwowano podczas doświadczenia. Wpisz do tabeli barwę roztworu przed reakcją i po reakcji.
(1 pkt) Korzystając z informacji wprowadzającej, określ, czy reakcja jest egzoenergetyczna, czy endoenergetyczna.
(1 pkt)
Uzupełnij poniższe zdanie. W każdym nawiasie wybierz i podkreśl właściwe słowo. Po wrzuceniu do wody małego kawałka sodu przebiega gwałtowna reakcja. Zachowanie sodu, który przybiera kształt kulisty i pływa na powierzchni wody, wskazuje na jego ( niską / wysoką ) temperaturę topnienia oraz gęstość ( mniejszą / większą ) od gęstości wody. 5
(3 pkt) Siarkowodór (H2S) można otrzymać w laboratorium w wyniku działania kwasu solnego na siarczek żelaza(II). Oprócz siarkowodoru produktem tej reakcji jest chlorek żelaza(II). Siarkowodór spala się w powietrzu słabym płomieniem, dając w przypadku dostatecznego dopływu tlenu tlenek siarki(IV) i parę wodną. Przy ograniczonym dopływie tlenu wydziela się siarka i para wodna. Korzystając z powyższej informacji, napisz w formie cząsteczkowej a) równanie reakcji otrzymywania siarkowodoru w laboratorium. b) równanie reakcji spalania siarkowodoru przy ograniczonym dostępie tlenu i podaj stopień utlenienia siarki przed reakcją oraz stopień utlenienia siarki po zakończeniu przemiany.
(1 pkt) Spośród soli o wzorach: K2CO3, MgSO3, Na2SO4, Ca(NO2)2, AlCl3 wybierz tę, której aniony mają właściwości redukujące, a kationy mają konfigurację elektronową argonu.
Napisz jej wzór.
(2 pkt) W wodnym roztworze fruktozy (C6H12O6) na jeden mol cząsteczek tego cukru przypada 9,03 · 10 24 cząsteczek wody.
Oblicz stężenie procentowe tego roztworu w procentach masowych. Wynik podaj z dokładnością do liczby całkowitej. W obliczeniach przyjmij przybliżone wartości mas M C 6 H 12 O 6 = 180 g · mol −, 1 M H2 O = 18 g · mol −. 1 6
(2 pkt) Poniższy wykres przedstawia temperaturową zależność rozpuszczalności azotanu(V) potasu w wodzie.
(1 pkt) Na podstawie informacji wprowadzającej uzupełnij poniższe zdanie. W każdym nawiasie wybierz i podkreśl nazwę właściwego kwasu. Najmocniejszym kwasem jest kwas ( etanowy / siarkowy(VI) / węglowy ), a najsłabszym kwasem jest kwas ( etanowy / siarkowy(VI) / węglowy ). 7
(2 pkt)
Napisz w formie cząsteczkowej równania reakcji zachodzących w probówkach I i II.
(2 pkt) Powstający w probówce III bezbarwny gaz wprowadzono do zlewki, w której znajdował się wodny roztwór wodorotlenku wapnia. a) Napisz, co zaobserwowano podczas tego doświadczenia. b) Przedstaw w formie cząsteczkowej równanie reakcji zachodzącej w zlewce.
| Numer probówki | Opis obserwacji |
|---|---|
| I | Wytrącił się biały osad. |
| II | Wytrącił się niebieski osad. |
| III | Brak objawów reakcji. |
(3 pkt) W trzech probówkach oznaczonych numerami I, II i III znajdują się oddzielnie wodne roztwory następujących substancji: NaCl, MgCl2, CuCl2. Przeprowadzono doświadczenie, podczas którego do każdej probówki dodano wodny roztwór NaOH, i w tabeli zanotowano obserwacje. a) Napisz wzór chemiczny substancji, której roztwór znajdował się w probówce III przed dodaniem wodnego roztworu NaOH. b) Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej w probówce I. c) Wyjaśnij, dlaczego odparowanie nie jest odpowiednią metodą, którą można zastosować do oddzielenia powstałego w probówce II osadu od pozostałych składników mieszaniny poreakcyjnej. 8
(1 pkt) Poniżej przedstawiono ogólne schematy ilustrujące reakcje całkowitego spalania węglowodorów należących do różnych szeregów homologicznych. 3 n + 1 3 n CnH2n+2 + O2 → nCO2 + (n+1)H2O oraz CnH2n + O2 → nCO2 + nH2O 2 2
(2 pkt) W reakcji 2-metylopropanu z bromem przebiegającej pod wpływem promieniowania ultrafioletowego powstała mieszanina izomerycznych monobromopochodnych. Ustal, ile izomerów powstanie w wyniku opisanej przemiany. Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) jednego izomeru oraz podaj jego nazwę systematyczną.
(2 pkt) a) Stosując wzory sumaryczne związków organicznych, napisz równanie reakcji bromu z n-butanem (zmieszanych w stosunku objętościowym 1 : 1) przebiegającej pod wpływem promieniowania ultrafioletowego w temperaturze około 100 ºC. b) Podaj wzór półstrukturalny (grupowy) głównego produktu tej przemiany. 9
(1 pkt) Spośród przedstawionych poniżej wzorów wybierz i podkreśl ten, który przestawia węglowodór X. A. B. C. D. CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 H2 C CH C CH3 H3 C C C CH H2 C C C CH2 H3 C C C CH3 CH3 CH3
(1 pkt)
Napisz, stosując wzory sumaryczne związków organicznych, równanie reakcji całkowitego uwodornienia węglowodoru X.
(1 pkt)
Oblicz w procentach masowych zawartość węgla w produkcie reakcji całkowitego uwodornienia węglowodoru X. Wynik podaj z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku. W obliczeniach przyjmij wartości mas molowych: M C = 12,00 g · mol −, 1 M H = 1,00 g · mol −. 1
(1 pkt) Pewna substancja organiczna składająca się z węgla, wodoru i tlenu jest bezbarwną cieczą o dużej lepkości, mieszającą się z wodą w każdym stosunku i nieulegającą dysocjacji. Jest silną trucizną. Reaguje z zawiesiną wodorotlenku miedzi(II), powodując rozpuszczanie się osadu i powstanie roztworu o barwie szafirowej. W cząsteczce tego związku organicznego stosunek liczby atomów węgla, wodoru i tlenu wynosi 1 : 3 : 1.
Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) opisanego związku. 10
(2 pkt) W tabeli przedstawiono wybrane właściwości alkanali (pod ciśnieniem 1013 hPa). Nazwa alkanalu Temperatura topnienia, ºC Temperatura wrzenia, ºC Metanal – 92 – 19 Etanal – 123 21 Propanal – 80 48 Butanal – 96 75
(1 pkt) Pewien związek organiczny w obecności kwasu siarkowego(VI) reaguje z etanolem, dając substancję chemiczną o wzorze sumarycznym C3H6O2. Substancja ta ma charakterystyczny zapach. Drugim produktem reakcji jest woda.
Napisz, stosując wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych, równanie opisanej przemiany. W równaniu nad strzałką napisz warunki, w jakich zachodzi ta reakcja.
(1 pkt)
Oceń prawdziwość poniższych zdań i uzupełnij tabelę. Wpisz literę P, jeżeli uznasz zdanie za prawdziwe, lub literę F, jeżeli uznasz je za fałszywe. 11
(2 pkt)
Napisz, stosując wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych, równanie reakcji otrzymywania związku A z etynu oraz równanie reakcji otrzymywania związku B ze związku A.
| Przemiana 1 | Przemiana 2 | |
|---|---|---|
| A. | H 2 | HCl |
| B. | H 2 | Cl 2 |
| C. | 2H 2 | HCl |
| D. | 2H 2 | Cl 2 |
(1 pkt) Jeden mol etynu poddano przemianom prowadzącym do powstania chloroetanu. Korzystając z informacji, wybierz i podkreśl wiersz A–D, w którym poprawnie zapisano wzory i liczby moli nieorganicznych substratów przemian oznaczonych na schemacie numerami 1 i 2.
(1 pkt) Posługując się podziałem charakterystycznym dla chemii organicznej, określ typ reakcji, w wyniku której powstaje związek B, oraz typ reakcji oznaczonej na schemacie numerem 2. Typ reakcji, w wyniku której powstaje związek B: 12
(1 pkt) Aminokwasy wchodzące w skład białek noszą nazwy zwyczajowe i często oznaczane są trzyliterowymi symbolami stosowanymi do zwięzłego zapisywania struktury białek, np. glicyna (Gly), alanina (Ala). Jeżeli w reakcji kondensacji uczestniczą te dwa aminokwasy, to w produktach reakcji można wykryć cztery rodzaje dipeptydów zapisanych umownie: Gly-Ala, Ala-Gly, Gly-Gly i Ala-Ala.
Podaj liczbę łańcuchowych tripeptydów, które mogą powstać w wyniku kondensacji zachodzącej w mieszaninie glicyny (Gly) i seryny (Ser).
(2 pkt) Białka stanowią podstawowy budulec wszystkich organizmów, są składnikiem włókien naturalnych pochodzenia zwierzęcego, np. wełny i jedwabiu naturalnego. W probówce znajduje się biała próbka jedwabiu naturalnego. Zaprojektuj doświadczenie, które potwierdzi obecność białka w badanej próbce. a) Uzupełnij schemat doświadczenia, wpisując nazwę odczynnika wybranego z listy: • wodny roztwór manganianu(VII) potasu • stężony kwas azotowy(V) • woda bromowa. Badana próbka b) Napisz, co zaobserwowano podczas tego doświadczenia. 13
(2 pkt) Pomysł otrzymania tworzyw o strukturze polimerowej zawdzięczamy analizie budowy naturalnych polimerów, takich jak kauczuk czy wełna. Wyróżnia się polimery addycyjne oraz polimery kondensacyjne. Polimery addycyjne powstają wtedy, gdy w reakcji następuje łączenie się monomerów bez równoczesnego wydzielania się cząsteczek produktu ubocznego. Polimery kondensacyjne powstają w reakcjach, w których oprócz polimeru wydzielają się niewielkie cząsteczki produktu ubocznego, którym najczęściej jest woda. • powstawania polichlorku winylu (popularnego PCW): nCHCl=CH2 → [ CH2―CH ] n Cl oraz • powstawania poliamidu o nazwie nylon: nH2N-(CH2)6-NH2 + nHOOC-(CH2)4-COOH → [ + 2nH2O a) Określ, jakim polimerem (addycyjnym czy kondensacyjnym) jest: • polichlorek winylu • nylon. b) Podaj nazwę zaznaczonego wiązania, które występuje w polimerze o nazwie nylon. 32. 33a) 33b) a) 34b) 1 1 1 1 1 14 O N-(CH ) 2 6 -N-C- (CH ) -C ] 2 4 n H