Arkusz maturalny
Ładowanie…
Arkusz maturalny
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
Wybierz 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
Napisz wzór sumaryczny wodorku pierwiastka X oraz wzór sumaryczny tlenku pierwiastka Z, w którym ten pierwiastek przyjmuje maksymalny stopień utlenienia.
(0–1) Miarą tendencji atomów do oddawania elektronów i przechodzenia w dodatnio naładowane jony jest energia jonizacji. Pierwsza energia jonizacji to minimalna energia potrzebna do oderwania jednego elektronu od atomu. Druga energia jonizacji jest minimalną energią potrzebną do usunięcia drugiego elektronu (z jednododatniego jonu). Na wykresach przedstawiono zmiany pierwszej i drugiej energii jonizacji wybranych pierwiastków uszeregowanych według rosnącej liczby atomowej.
Chlorek arsenu(III) – AsCl3 – jest w temperaturze pokojowej cieczą. W stanie ciekłym chlorek arsenu(III) nie przewodzi prądu elektrycznego. W reakcji z wodą tworzy kwas arsenowy(III) o wzorze H3AsO3 oraz chlorowodór.
Czy chlorek arsenu(III) ma budowę kowalencyjną, czy – jonową? Narysuj wzór elektronowy chlorku arsenu(III). Uwzględnij wolne pary elektronowe. Chlorek arsenu(III) ma budowę ................................................................................................. . Wzór
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji chlorku arsenu(III) z wodą.
(0–1) Zależność między mocą kwasu Brønsteda a mocą zasady sprzężonej z tym kwasem opisuje Ka · Kb = Kw gdzie: Ka – stała dysocjacji kwasu, Kb – stała dysocjacji sprzężonej zasady, a Kw – iloczyn jonowy wody.
(0–1) W poniższej tabeli zestawiono wartości stałej równowagi reakcji syntezy amoniaku w różnych temperaturach.
(0–2) 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.
(0–1) Do reaktora wprowadzono próbkę gazowego związku A i zainicjowano reakcję: A (g) ⇄ 2B (g) Przemianę prowadzono w stałej objętości. Mierzono stężenie związku A w czasie trwania reakcji. Tę zależność przedstawiono na poniższym wykresie. Czas, s Na podstawie powyższych informacji narysuj wykres przedstawiający zależność stężenia związku B od czasu trwania reakcji.
(0–2)
Oblicz masę m próbki węglanu wapnia poddanej prażeniu.
(0–1) Zaprojektuj doświadczenie, którym potwierdzisz, że w uzyskanej mieszaninie substancji stałych znajduje się węglan.
Uzupełnij schemat doświadczenia – podkreśl wzór jednego odczynnika, którego dodanie (w nadmiarze) do mieszaniny znajdującej się w probówce doprowadzi do potwierdzenia obecności węglanu, oraz opisz zmiany możliwe do zaobserwowania w czasie doświadczenia. H2O (c) / K2SO4 (s) / HCl (aq) / NaOH (aq) mieszanina substancji stałych
(0–1) Dla przemiany zilustrowanej powyższym równaniem napisz wzory kwasów i zasad tworzących w tej reakcji sprzężone pary. Uzupełnij poniższą tabelę. Kwas Zasada Sprzężona para 1. Sprzężona para 2.
(0–1)
Oceń, czy podwyższenie pH roztworu, w którym przebiegła reakcja zilustrowana powyższym równaniem, poskutkuje zmniejszeniem, czy – zwiększeniem stężenia anionów węglanowych CO 2 3 − .
(0–2) W temperaturze 25 °C wodny roztwór węglanu potasu o stężeniu 0,51 mol ⋅ dm − 3 ma pH równe 12,0.
Oblicz stałą dysocjacji zasadowej (stałą równowagi reakcji hydrolizy) anionu węglanowego. Uwzględnij fakt, że w wyrażeniu na stałą dysocjacji zasadowej anionu węglanowego pomija się stężenie wody.
(0–1) Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na schemacie: alkoholowy roztwór wodny roztwór fenoloftaleiny oranżu metylowego I II K2HPO4 (aq) NaHSO4 (aq) Podczas przeprowadzonego doświadczenia zaobserwowano, że zawartość probówki I przybrała zabarwienie malinowe, a zawartość probówki II – czerwone.
Uzupełnij poniższe zapisy, tak aby otrzymać w formie jonowej skróconej równania procesów zachodzących w probówkach I oraz II i decydujących o odczynie wodnych roztworów soli. Probówka I ............................... + H2O ⇄ ............................... + ............................... Probówka II
(0–1) 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.
(0–2) Na próbkę stopu miedzi z cynkiem o masie 4,00 g podziałano 200 cm3 kwasu solnego o stężeniu 0,800 mol · dm–3. Przebiegła wtedy reakcja opisana równaniem:
(0–1) Przeprowadzono doświadczenie, którego celem było porównanie aktywności trzech metali oznaczonych umownie literami A, X i Z. Przebieg doświadczenia zilustrowano poniższym schematem. Płytka wykonana Płytka wykonana Płytka wykonana z metalu A z metalu X z metalu Z I II III ZCl2 (aq) ACl2 (aq) XCl2 (aq) Zmiany zaobserwowane podczas doświadczenia pozwoliły stwierdzić, że aktywność użytych metali rośnie w szeregu A, Z, X.
Oceń, czy podane poniżej informacje są prawdziwe.
Odpowiedź P/F zachowano w układzie oryginalnego arkusza.
(0–1) Halogenowanie alkanów (przemiana oznaczona na schemacie numerem 1) w obecności Etap I X2 ⎯światło ⎯→ ⎯ 2X · Etap II X · + RH → HX + R · Etap III R · + X2 → RX + X · Szybkość tworzenia się halogenku alkilu zależy od szybkości, z jaką powstaje rodnik alkilowy.
Podkreśl numer najwolniejszego etapu reakcji oznaczonej na schemacie numerem 1. Etap I Etap II Etap III
(0–1)
Określ typ reakcji (addycja, eliminacja, substytucja) oraz mechanizm (elektrofilowy, nukleofilowy, rodnikowy) reakcji oznaczonych na schemacie numerami 1 i 2. Uzupełnij tabelę.
(0–1) Przeprowadzono doświadczenie, podczas którego przebiegła reakcja oznaczona na schemacie numerem 3.
Uzupełnij tabelę – wpisz barwy mieszaniny reakcyjnej przed reakcją i po reakcji, jakie można było zaobserwować w czasie tego doświadczenia. Barwa mieszaniny reakcyjnej 15. 16. 17. 18. 2 1 1 1 1
| przed reakcją | po reakcji |
|---|---|
(0–1) Poniżej przedstawiono wzór półstrukturalny (grupowy) węglowodoru, który poddano ozonolizie. H3 C CH2 C CH CH2 CH2 CH2 CH3
(0–1) Pewien związek organiczny ma następujący wzór półstrukturalny (grupowy): CH2 CH2 CHO OHC CH2 CH2 Spośród podanych poniżej wzorów węglowodorów I–III wybierz wzór związku, który – poddany ozonolizie – utworzył tylko jeden produkt przedstawiony powyższym wzorem.
Podaj numer, którym oznaczono wzór wybranego związku. Następnie napisz wzór półstrukturalny (grupowy) węglowodoru, który – poddany ozonolizie – utworzył tylko jeden produkt końcowy o nazwie etanal. I II III CH2 CH3 CH2 CH3CH2CH2CH2CH=CH2 H C CH H C CH2 H C CH2 H C CH2 CH2 CH2 Numer, którym oznaczono wzór wybranego związku: ................................................................ Wzór węglowodoru, który – poddany ozonolizie – utworzył etanal jako jedyny produkt:
(0–2) 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
(0–1) Alkiny o wzorze ogólnym R−C≡CH (tzw. alkiny terminalne) reagują z amidkiem sodu (NaNH2), w wyniku czego tworzą acetylenki sodu (R−C≡CNa) zgodnie z równaniem: R−C≡CH + NaNH2 → R−C≡C−Na+ + NH3
(0–1)
Określ, czy ΔH opisanej reakcji rozkładu metanu jest większa od zera, czy – mniejsza od zera. Odpowiedź uzasadnij.
(0–1)
Wyjaśnij, dlaczego wydajność opisanej reakcji maleje ze wzrostem ciśnienia.
(0–2) Podczas ogrzewania próbki monochloropochodnej pewnego nasyconego węglowodoru o budowie łańcuchowej z nadmiarem wodnego roztworu wodorotlenku sodu przebiegła CxHyCl + NaOH ⎯T ⎯→ CxHyOH + NaCl Do otrzymanej mieszaniny poreakcyjnej dodano najpierw wodny roztwór kwasu azotowego(V) w celu zobojętnienia, a następnie – nadmiar wodnego roztworu azotanu(V) srebra. W wyniku reakcji opisanej równaniem: Ag + + Cl − ⎯ ⎯→ AgCl ↓ wytrącił się osad, który odsączono i wysuszono. Masa próbki monochloropochodnej była równa 0,314 g, a w wyniku opisanych przemian otrzymano 0,574 g stałego chlorku srebra. Wykonaj obliczenia i zaproponuj jeden wzór półstrukturalny (grupowy) chloropochodnej tego węglowodoru.
(0–1)
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedno określenie spośród podanych w każdym nawiasie. Fenol, który jest pochodną benzenu zawierającą grupę hydroksylową związaną z pierścieniem, ulega podczas etapu II oznaczania reakcji substytucji (elektrofilowej / nukleofilowej / rodnikowej). Bromowanie benzenu wymaga użycia katalizatora, natomiast reakcja fenolu z bromem przebiega łatwo już w temperaturze pokojowej. Można więc wnioskować, że grupa hydroksylowa związana z pierścieniem benzenowym (ułatwia / utrudnia) podstawienie atomów (bromu / wodoru) atomami (bromu / wodoru).
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 |
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.
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.
(0–2) Poniżej przedstawiono wzory: cykloheksanonu, cykloheksanolu i kwasu adypinowego. Literami a, b i c oznaczono wybrane atomy węgla. CH2 a O CH2 b OH CH2 c H2 C C H2 C CH H2 C COOH H2 C CH2 H2 C CH2 H2 C COOH CH2 CH2 CH2 cykloheksanon cykloheksanol kwas adypinowy
Określ formalne stopnie utlenienia oraz typ hybrydyzacji (sp, sp2, sp3) atomów węgla oznaczonych w podanych wzorach literami a, b i c. Uzupełnij tabelę.
| Atom węgla | w cykloheksanonie | w cykloheksanolu | w kwasie adypinowym |
|---|---|---|---|
| a | b | c | |
| Stopień utlenienia | |||
| Typ hybrydyzacji |
(0–1) Kwas adypinowy jest ważnym surowcem w produkcji tworzyw sztucznych. Na skalę techniczną otrzymuje się go przez utlenianie mieszaniny cykloheksanonu oraz cykloheksanolu. Poniżej przedstawiono równania tych przemian. Przemiana I CH2 O CH2 H2 C C H2 C COOH + 2HNO3 ⎯T ⎯→ + 2NO + H2O H2 C CH2 H2 C COOH CH2 CH2 Przemiana II CH2 OH CH2 H2 C CH H2 C COOH 3 + 8HNO3 ⎯T ⎯→ 3 + 8NO + 7H2O H2 C CH2 H2 C COOH CH2 CH2
(0–2) Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg przedstawiono na poniższym schemacie. stężony wodny roztwór HCOOH rozcieńczony wodny roztwór KMnO4 z dodatkiem kilku kropli H2SO4 nasycony wodny roztwór Ca(OH)2 Po delikatnym ogrzaniu kolby z mieszaniną reakcyjną zaobserwowano odbarwianie roztworu w kolbie oraz powstanie białego osadu w probówce.
Uzupełnij poniższy zapis, tak aby przedstawiał on w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zaszła w kolbie podczas przeprowadzonego doświadczenia. Oceń, czy gdyby do opisanego doświadczenia użyto kwasu etanowego zamiast kwasu metanowego, również zaobserwowano by odbarwienie roztworu w kolbie oraz powstanie osadu w probówce. Uzasadnij swoje stanowisko. − + T ...... HCOOH + ...... MnO 4 + ...... H ⎯ ⎯→
(0–1)
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.
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.
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.
W trzech probówkach (I, II i III) znajdowały się wodne roztwory: mocznika (CO(NH2)2), chlorku amonu (NH4Cl) i acetamidu (CH3CONH2). W celu ich identyfikacji przeprowadzono dwie serie doświadczeń. W pierwszej serii doświadczeń do każdej probówki zanurzono żółty uniwersalny papierek wskaźnikowy. Zmianę barwy wskaźnika zaobserwowano tylko w probówce III. W drugiej serii doświadczeń do probówek I i II dodano wodny roztwór wodorotlenku sodu i ogrzano zawartości obu naczyń. U wylotu obu probówek wyczuwalny był ten sam charakterystyczny zapach. Następnie do probówek I i II dodano wodny roztwór azotanu(V) baru. Pojawienie się białego osadu zaobserwowano tylko w probówce I.
Podaj nazwy związków, które zidentyfikowano podczas przeprowadzonych doświadczeń.
(0–2) W czterech nieopisanych naczyniach znajdują się oddzielnie: tyrozyna (Tyr), glicyna (Gly), biuret (H2N-CO-NH-CO-NH2) i alanina (Ala). Przeprowadzono doświadczenie, podczas którego wykonano dwie próby. Podczas pierwszej próby na czterech szkiełkach zegarkowych umieszczono niewielkie ilości wymienionych substancji i na każdą naniesiono kilka kropli stężonego wodnego roztworu kwasu azotowego(V). Wynik próby pozwolił na identyfikację jednej substancji. Podczas drugiej próby sporządzono wodne roztwory trzech pozostałych substancji i do każdego roztworu dodano świeżo wytrącony wodorotlenek miedzi(II). Wynik próby pozwolił na identyfikację drugiej substancji.
Uzupełnij poniższą tabelę. Podaj nazwę substancji, która została zidentyfikowana po przeprowadzeniu pierwszej próby, oraz nazwę substancji, która została zidentyfikowana po przeprowadzeniu drugiej próby. W każdym przypadku uzasadnij wybór substancji. Nazwa zidentyfikowanej substancji Uzasadnienie wyboru Pierwsza próba Druga próba
(0–2) Do zakwaszonego roztworu alaniny dodawano kroplami wodny roztwór wodorotlenku sodu i mierzono pH mieszaniny reakcyjnej. Na poniższym wykresie zilustrowano zależność pH mieszaniny od objętości dodanego roztworu wodorotlenku sodu (w jednostkach umownych). Aminokwasy istnieją głównie w formie jonów. W roztworach o niskim pH cząsteczka aminokwasu jest protonowana. W roztworach o wysokim pH aminokwas traci proton. Istnieje także pH, przy którym aminokwas występuje jako jon obojnaczy.
(0–1) Wodny roztwór pewnego cukru zmieszany w środowisku wodorowęglanu sodu (NaHCO3) z wodą bromową nie powoduje jej odbarwienia. Ponadto ten cukier daje pozytywny wynik próby Trommera i próby Tollensa.
Wybierz i podkreśl wzór cukru, którego może dotyczyć powyższy opis. CH2OH H O H H OH H H O OH H OH
| 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 |