Arkusz maturalny
Ładowanie…
Arkusz maturalny
(1 pkt)
Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz symbole pierwiastków X i Z, dane dotyczące ich położenia w układzie okresowym oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należy każdy z pierwiastków. Symbol pierwiastka Numer grupy Symbol bloku pierwiastek X pierwiastek Z
(1 pkt)
Wybierz ten pierwiastek (X albo Z), którego atomy w stanie podstawowym mają większą liczbę elektronów niesparowanych. Uzupełnij poniższy zapis, tak aby przedstawiał on konfigurację elektronową atomu w stanie podstawowym wybranego pierwiastka. Zastosuj schematy klatkowe, podaj numery powłok i symbole podpowłok. ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ 1s 2s 2p 3s 3p
(1 pkt)
Napisz wzór sumaryczny wodorku pierwiastka X oraz wzór sumaryczny tlenku pierwiastka Z, w którym ten pierwiastek przyjmuje maksymalny stopień utlenienia.
(2 pkt) Izotop radu 226Ra ulega rozpadowi α. Tej przemianie towarzyszy emisja promieniowania γ. Cząstki α emitowane przez rad mogą służyć do wybijania neutronów z lekkich jąder, np. berylu 9Be.
(1 pkt) Poniżej przedstawiono wykres zależności masy promieniotwórczego izotopu polonu 216Po od czasu. Symbol mp oznacza początkową masę izotopu.
(1 pkt) Masa atomowa izotopu jest w przybliżeniu równa jego liczbie masowej A. Miedź występuje w przyrodzie w postaci dwóch trwałych izotopów. Skład izotopowy miedzi (w zaokrągleniu do jedności) przedstawiono w poniższej tabeli.
(1 pkt) Spośród substancji, których wzory podano poniżej, wybierz wszystkie związki jonowe.
Podkreśl wzory wybranych substancji. CH3OH CH3CH2I CH3CH2NH3Cl C6H5ONa SrCl2
| masa molowa | 42 g·mol–1 |
|---|---|
| temperatura topnienia pod ciśnieniem 1013 hPa | 610 ºC |
| temperatura wrzenia pod ciśnieniem 1013 hPa | 1360 ºC |
| rozpuszczalność w wodzie w temperaturze 20 ºC | 84 g w 100 g H O 2 |
| przewodnictwo elektryczności w ciekłym stanie skupienia | tak |
(1 pkt) W poniższej tabeli zestawiono wybrane właściwości pewnej substancji.
Chloroform (trichlorometan) o wzorze CHCl3 i trichlorek fosforu o wzorze PCl3 są związkami kowalencyjnymi.
(1 pkt)
Określ kształt cząsteczki chloroformu (cząsteczka tetraedryczna, płaska, liniowa).
(1 pkt)
Narysuj wzór elektronowy cząsteczki CHCl3 oraz wzór elektronowy cząsteczki PCl3 – zaznacz kreskami wiązania chemiczne oraz wolne pary elektronowe.
(1 pkt)
Oceń, czy atom centralny w cząsteczce chloroformu i w cząsteczce trichlorku fosforu może tworzyć wiązanie koordynacyjne. Odpowiedź uzasadnij.
(2 pkt) N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g) W mieszaninie wodoru i azotu użytej do syntezy amoniaku zawartość wodoru wyrażona w procentach objętościowych jest równa 75%. Wydajność reakcji syntezy amoniaku przeprowadzonej w temperaturze T i pod ciśnieniem p jest równa 93%.
Oblicz wyrażoną w procentach objętościowych zawartość amoniaku w mieszaninie poreakcyjnej.
W procesie parowego reformingu metanu (konwersji metanu z parą wodną) w pierwszym etapie ten gaz reaguje z parą wodną w obecności katalizatora niklowego – w temperaturze około 1070 K i pod ciśnieniem około 3 · 104 hPa – zgodnie z równaniem: p , T , Ni CH 4 (g) + H 2 O(g) ←⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯→ CO(g) + 3H 2 (g) Δ H 298 = 206 kJ Pomimo że stechiometryczny stosunek molowy substratów reakcji jest równy 1, ten proces prowadzi się przy nadmiarze pary wodnej.
(2 pkt)
Określ, czy wzrost temperatury wpływa na zwiększenie wydajności opisanej reakcji konwersji, jeżeli zachodzi ona pod stałym ciśnieniem p, oraz czy wzrost ciśnienia skutkuje wzrostem wydajności tej reakcji. Odpowiedź uzasadnij. Wpływ wzrostu temperatury na wydajność reakcji (p = const) i uzasadnienie: Wpływ wzrostu ciśnienia na wydajność reakcji (T = const) i uzasadnienie:
(1 pkt) Szybkość opisanej reakcji wzrasta ze wzrostem ciśnienia. Poniżej zestawiono warunki, w jakich przeprowadza się opisany proces parowego reformingu I temperatura około 1070 K II ciśnienie około 3 · 104 hPa III katalizator niklowy IV stosunek molowy n H 2 O : n CH 4 > 1
Dokończ poniższe zdania – wpisz numery wszystkich warunków prowadzenia procesu, które wpływają na szybkość i wydajność konwersji metanu. 1. Warunki sprzyjające dużej szybkości reakcji: ...................................................................... 2. Warunki sprzyjające dużej wydajności reakcji: ....................................................................
(2 pkt) Próbkę czystego węglanu wapnia o masie m prażono przez pewien czas w otwartym naczyniu. Przebiegła wtedy reakcja zilustrowana równaniem: CaCO3 → CaO + CO2 Po przerwaniu ogrzewania stwierdzono, że w naczyniu znajdowała się mieszanina substancji stałych o masie 18,0 gramów. Ustalono, że w tej mieszaninie zawartość węglanu wapnia wyrażona w procentach masowych jest równa 57,5%.
Oblicz masę m próbki węglanu wapnia, którą poddano prażeniu.
(3 pkt) Wykonano doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na rysunku. Przed wykonaniem doświadczenia woda wapienna była klarownym roztworem. W czasie doświadczenia zaobserwowano, że woda wapienna początkowo zmętniała pod wpływem gazu do niej wprowadzonego. Podczas dalszego nasycania jej gazem zmętnienie zanikło.
(1 pkt) W temperaturze 25 ºC do zlewki z wodą destylowaną wsypano krystaliczny siarczan(VI) wapnia. Zawartość zlewki dokładnie wymieszano, następnie odstawiono. Stwierdzono, że na dnie zlewki pozostał nierozpuszczony siarczan(VI) wapnia – co przedstawiono na poniższym rysunku.
Wybierz i podkreśl w każdym nawiasie poprawne uzupełnienie poniższych zdań. Ciekła zawartość zlewki to (woda / roztwór rzeczywisty / koloid). Aby oddzielić ciekłą zawartość zlewki od stałego siarczanu(VI) wapnia, można zastosować dekantację, w której wykorzystuje się różnicę (gęstości / wielkości cząstek) składników układu, lub filtrację – dzięki różnicy (gęstości / wielkości cząstek) składników układu.
(1 pkt) W temperaturze T przygotowano wodne roztwory sześciu elektrolitów: NaBr, NH4NO3, HCl, HCOOH, NaClO, NaClO4 o jednakowym stężeniu molowym równym 0,1 mol ⋅ dm− 3 .
Porównaj pH tych roztworów. Uzupełnij zdania wyrażeniami wybranymi spośród podanych poniżej. wyższe niż równe niższe niż pH wodnego roztworu NaBr jest ....................................... pH wodnego roztworu NH4NO3. pH wodnego roztworu HCl jest ........................................ pH wodnego roztworu HCOOH. pH wodnego roztworu NaClO jest ..................................... pH wodnego roztworu NaClO4. 10. 11. 12. 2 3 1 1
Reakcja jonów jodkowych z jonami azotanowymi(III) w środowisku kwasowym przebiega według schematu: NO − 2 + I − + H + → I 2 + NO + H 2 O
(1 pkt)
Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równanie procesu redukcji i równanie procesu utleniania zachodzących podczas tej przemiany. Uwzględnij fakt, że ta reakcja zachodzi w środowisku kwasowym.
(1 pkt)
Uzupełnij schemat reakcji jonów jodkowych z jonami azotanowymi(III) w środowisku kwasowym – wpisz współczynniki stechiometryczne. .......... NO − 2 + .......... I − + .......... H + → .......... I 2 + .......... NO + .......... H 2 O
(1 pkt) PCl 3 + 3H 2 O H 3 PO 3 + 3HCl
Zbudowano ogniwo złożone z następujących półogniw:
| Półogniwo | Proces przebiegający w półogniwie | Potencjał standardowy Eº, V |
|---|---|---|
| Cr3+ │Cr | Cr3+ +3e− Cr | –0,744 |
| MnO , H +, Mn2+(Pt) 2 | MnO + 4H+ + 2e− Mn2+ + 2H O 2 2 | +1,224 |
(1 pkt)
Napisz w formie jonowej równanie reakcji, która zachodzi podczas pracy opisanego ogniwa.
(1 pkt)
Oblicz siłę elektromotoryczną opisanego ogniwa w warunkach standardowych.
Poniżej przedstawiono wzory ośmiu węglowodorów:
(1 pkt)
Uzupełnij tabelę – wpisz numery, którymi oznaczono wzory odpowiednich węglowodorów.
| Numery wzorów węglowodorów | |
|---|---|
| węglowodory nasycone | |
| alkiny | |
| pary izomerów |
(1 pkt)
Napisz nazwy systematyczne węglowodorów, których wzory oznaczono numerami V i VIII.
W przypadku węglowodorów o podobnej strukturze i liczbie atomów węgla temperatura topnienia jest tym wyższa, im więcej elementów symetrii ma cząsteczka związku.
(1 pkt) Poniżej przedstawiono wzory dwóch węglowodorów – benzenu i toluenu:
(1 pkt) Dwa izomeryczne butyny, których cząsteczki mają budowę łańcuchową, znacznie się różnią temperaturą topnienia. W poniższej tabeli podano wartość temperatury topnienia (pod ciśnieniem atmosferycznym) każdego z tych izomerów.
Uzupełnij tabelę – wpisz wzory półstrukturalne (grupowe) obu izomerycznych butynów przy odpowiedniej wartości temperatury topnienia.
| Temperatura topnienia pod ciśnieniem atmosferycznym | Wzór izomerycznego butynu |
|---|---|
| – 126 ºC | |
| – 32 ºC |
(1 pkt)
Napisz wzory uproszczone wszystkich pochodnych benzenu, które są izomerami
(1 pkt) W reakcji monochlorowania propanu, która zachodzi w temperaturze 25 ºC pod wpływem światła, powstają dwa 1-chloropropan z wydajnością 45% i 2-chloropropan z wydajnością 55%. Reakcja monobromowania propanu, przebiegająca w temperaturze 127 ºC pod wpływem światła, prowadzi do powstania analogicznych izomerów, ale w innych proporcjach: 1-bromopropan otrzymuje się z wydajnością równą 3%, a 2-bromopropan – z wydajnością 97%. W reakcji bromowania obserwuje się więc dużą selektywność w stosunku do atomu wodoru ulegającego podstawieniu.
(2 pkt) Spośród izomerycznych alkenów o wzorze sumarycznym C6H12 tylko alkeny A i B utworzyły Cl CH3 CH2 C CH2 CH3 CH3 O tych alkenach wiadomo także, że alken A występuje w postaci izomerów geometrycznych cis–trans, a alken B – nie.
Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) alkenów A i B. Wyjaśnij, dlaczego alken B nie występuje w postaci izomerów geometrycznych cis–trans. Wzór alkenu A Wzór alkenu B
Halogenki alkilów ulegają zasadowej hydrolizie.
(2 pkt)
Napisz w formie jonowej, stosując wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych, równanie hydrolizy zasadowej 2-bromo-2-metylopropanu. Napisz nazwę systematyczną organicznego produktu tej reakcji.
(1 pkt)
Określ mechanizm (elektrofilowy, nukleofilowy, rodnikowy) opisanej reakcji. 19. 20. 21.
(2 pkt) Standardowa molowa entalpia reakcji spalania glicerolu opisanej równaniem: C 3 H 5 (OH) 3 (c) + 3 1 2 O 2 (g) → 3CO 2 (g) + 4H 2 O(c) wynosi Δ sp H C o 3 H 5 (OH) 3 = − 1655 kJ ⋅ mol− 1 . Standardowa entalpia tworzenia wody w ciekłym stanie skupienia Δ tw H H o 2 O = − 286 kJ ⋅ mol− 1 , a standardowa entalpia tworzenia gazowego tlenku węgla(IV) Δ tw H CO o 2 = − 394 kJ ⋅ mol− 1 .
Etery są związkami o wzorze R−O−R’, przy czym R i R’ mogą być zarówno grupami alkilowymi, jak i arylowymi. W poniższej tabeli zestawiono wartości temperatury wrzenia tw (pod ciśnieniem 1013 hPa) wybranych alkoholi oraz wybranych eterów o nierozgałęzionych cząsteczkach.
| Wzór alkoholu | t , °C w | Wzór eteru | t , °C w | ||
|---|---|---|---|---|---|
| I | CH CH OH 3 2 | 79 | VI | CH −O−CH 3 3 | −25 |
| II | CH CH CH OH 3 2 2 | 97 |
(1 pkt) Czy alkohole i etery o tej samej liczbie atomów węgla w cząsteczce są izomerami?
Uzasadnij swoją odpowiedź. Odnieś się do związków, których wzory wymieniono w tabeli.
(2 pkt) Spośród związków o wzorach podanych w tabeli wybierz substancję najmniej lotną i substancję najbardziej lotną. Napisz numery, którymi oznaczono wzory wybranych związków. Następnie wyjaśnij, dlaczego etery są bardziej lotne niż alkohole o tej samej masie cząsteczkowej. Odnieś się do budowy cząsteczek związków, których wzory wymieniono w tabeli.
(1 pkt)
Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) organicznego produktu reakcji kwasu winowego z metanolem użytym w nadmiarze w środowisku stężonego kwasu siarkowego(VI).
Wykonano doświadczenie, w którym do dwóch probówek z tym samym odczynnikiem wprowadzono wodne roztwory dwóch związków chemicznych. Do probówki I wprowadzono wodny roztwór winianu disodu (NaOOC–CH(OH)–CH(OH)–COONa), a do probówki II – wodny roztwór etanianu (octanu) sodu (CH3COONa). W warunkach doświadczenia obydwa wodne roztwory były bezbarwnymi cieczami. Zaprojektuj doświadczenie, którego przebieg pozwoli na potwierdzenie, że roztwór winianu disodu wprowadzono do probówki I, a roztwór octanu sodu – do probówki II.
(1 pkt)
Uzupełnij schemat doświadczenia. Podkreśl nazwę odczynnika, który – po dodaniu do niego roztworów opisanych związków i wymieszaniu zawartości probówek – umożliwi zaobserwowanie różnic w przebiegu doświadczenia z udziałem winianu disodu i octanu sodu.
(1 pkt)
Opisz zmiany możliwe do zaobserwowania w czasie doświadczenia, pozwalające na potwierdzenie, że do probówki I wprowadzono roztwór winianu disodu, a do probówki II – roztwór octanu sodu.
(2 pkt) W czterech probówkach umieszczono próbki substancji organicznych lub ich wodnych roztworów – zgodnie z poniższym rysunkiem. I II III IV glicerol trioleinian kleik wodny roztwór glicerolu skrobiowy tripeptydu Obecność niektórych substancji organicznych można potwierdzić przez wykonanie próby, czyli poddanie ich działaniu wybranych odczynników, którymi mogą być m.in.: a) woda bromowa b) roztwór jodu w wodnym roztworze jodku potasu c) zawiesina świeżo wytrąconego wodorotlenku miedzi(II) na zimno. Przeprowadzono doświadczenie, w którym do każdej probówki I–IV wprowadzono wybrany odczynnik a) – c). Wyniki wykonanych prób potwierdziły obecność substancji organicznej znajdującej się w każdej probówce. Do zawartości każdej probówki I–IV dobierz jedną z wymienionych prób umożliwiającą potwierdzenie obecności substancji organicznej znajdującej się w probówce. Wpisz do tabeli literę, którą oznaczono tę próbę, oraz napisz, jaki możliwy do zaobserwowania efekt tej próby będzie potwierdzeniem obecności danej substancji. Uwzględnij fakt, że każda próba została przeprowadzona co najmniej raz.
| Numer probówki | Próba | Efekt próby potwierdzający obecność poszczególnych substancji |
|---|---|---|
| I | ||
| II | ||
| III |
(2 pkt) Tripeptyd, którego wzór przedstawiono poniżej, zbudowany jest z reszt trzech różnych aminokwasów.
Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) tego aminokwasu, którego grupa karboksylowa i grupa aminowa uczestniczyły w utworzeniu wiązania peptydowego w cząsteczce opisanego tripeptydu. Oceń, czy cząsteczka tego aminokwasu jest chiralna. Odpowiedź uzasadnij.
(1 pkt)
Napisz wzór taflowy Hawortha formy pierścieniowej monosacharydu, którego reszta wchodzi w skład tego deoksyrybonukleotydu.
Nylon jest syntetycznym tworzywem sztucznym o następującym wzorze ogólnym: [ − NH − (CH 2 ) 6 − NH − CO − (CH 2 ) 4 − CO −n ] Powstaje on w wyniku reakcji polikondensacji odpowiedniej diaminy i odpowiedniego kwasu dikarboksylowego.
(1 pkt)
Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) diaminy oraz kwasu dikarboksylowego, z których to substancji otrzymuje się nylon w reakcji polikondensacji.
(1 pkt) Poniżej wymieniono nazwy związków, które powstają w wyniku kondensacji związków o mniejszych cząsteczkach. Spośród wymienionych grup wybierz grupę tych związków, w których cząsteczkach powstały w wyniku reakcji kondensacji takie same wiązania, jakie powstają w wyniku kondensacji diaminy i kwasu dikarboksylowego. glicerydy polipeptydy polisacharydy
(2 pkt)
Oblicz, ile m3 wodoru w przeliczeniu na warunki normalne powstało w pierwszym etapie parowego reformingu metanu prowadzonego w temperaturze 1070 K i pod ciśnieniem 3 · 104 hPa, jeżeli wykorzystano 1 m3 metanu odmierzony w warunkach przemiany oraz nadmiar pary wodnej. Wydajność przemiany metanu była równa 95%. Uniwersalna stała gazowa R = 83,1 dm3·hPa·mol–1·K–1. 8.
(1 pkt) Do probówki wprowadzono bezbarwny klarowny roztwór azotanu(III) sodu, który zakwaszono rozcieńczonym roztworem kwasu siarkowego(VI), a następnie dodano do niego kroplami bezbarwny roztwór jodku potasu o stężeniu 2% masowych oraz roztwór skrobi o stężeniu 1% masowych.
| przed reakcją | po reakcji |
|---|---|
| CH CH −O−CH 3 2 3 |
| 11 |
| III | CH CH CH CH OH 3 2 2 2 | 117 | VIII | CH CH −O−CH CH 3 2 2 3 | 35 |
| IV | CH CH CH CH CH OH 3 2 2 2 2 | 138 | IX | CH CH CH −O−CH CH 3 2 2 2 3 | 64 |
| V | CH CH CH CH CH CH OH 3 2 2 2 2 2 | 157 | X | CH CH CH −O−CH CH CH 3 2 2 2 2 3 | 91 |
| IV |