Arkusz maturalny
Z dwóch pierwiastków, które umownie oznaczono literami X i E, powstają wodorki o wzorach XH3 i EH3. Atomy każdego z tych pierwiastków mają tyle elektronów niewalencyjnych, ile wynosi liczba nukleonów w atomie izotopu 28 14 Si . W stanie podstawowym atomy pierwiastka E mają większą liczbę elektronów niesparowanych niż atomy pierwiastka X.
Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz symbole pierwiastków X i E, symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należy każdy z pierwiastków, oraz ich maksymalne stopnie utlenienia. Symbol pierwiastka Symbol bloku Maksymalny stopień utlenienia pierwiastek X pierwiastek E
Napisz fragment konfiguracji elektronowej atomu w stanie podstawowym pierwiastka E opisujący rozmieszczenie elektronów walencyjnych na podpowłokach – zastosuj schemat klatkowy. Pod schematem napisz numer powłoki i symbole podpowłok.
Symbol pierwiastka Symbol bloku Maksymalny stopień utlenienia pierwiastek X Ga p III ALBO +III ALBO 3 ALBO +3 pierwiastek E As p V ALBO +V ALBO 5 ALBO +5 1 Załącznik nr 2 do rozporządzenia Ministra Edukacji Narodowej z dnia 20 marca 2020 r. w sprawie szczególnych rozwiązań w okresie czasowego ograniczenia funkcjonowania jednostek systemu oświaty w związku z zapobieganiem, przeciwdziałaniem i zwalczaniem COVID-19 (Dz.U. z 2020 poz. 493, z późn. zm.).
2 pkt – poprawne wypełnienie dwóch wierszy tabeli – podanie w odpowiedniej kolejności symboli pierwiastków X i E oraz dla każdego z nich: symbolu bloku konfiguracyjnego i maksymalnego stopnia utlenienia. 1 pkt – poprawne wypełnienie jednego wiersza tabeli – podanie symbolu pierwiastka, symbolu bloku konfiguracyjnego i maksymalnego stopnia utlenienia. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
↑↓ ↑ ↑ ↑ 4s 4p Uwaga: Elektrony niesparowane muszą mieć zgodny spin.
1 pkt – poprawne napisanie fragmentu konfiguracji elektronowej opisującego rozmieszczenie elektronów walencyjnych (schemat klatkowy) atomu w stanie podstawowym arsenu z uwzględnieniem numeru powłoki i symboli podpowłok. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1) W poniższej tabeli podano wartości promieni atomowych r1, r2, r3 i r4 atomów czterech pierwiastków.
Nazwa pierwiastka Promień atomu, pm siarka 102 chlor 99 potas 196 wapń 174
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Bor tworzy z chlorem związek o wzorze BCl3, występujący w postaci płaskich trójkątnych cząsteczek. Te cząsteczki mogą łączyć się z innymi drobinami zawierającymi wolne pary elektronowe. Chlorek boru reaguje z wodą i podczas tej reakcji tworzą się H3BO3 (kwas ortoborowy) oraz HCl.
Narysuj wzór elektronowy chlorku boru. Uwzględnij wolne pary elektronowe.
Cl– NH4 + CH4 NH3
wybierz te, które mogą łączyć się z chlorkiem boru, i napisz ich wzory. Wyjaśnij, dlaczego cząsteczki chlorku boru mają zdolność do tworzenia wiązań z tymi drobinami. Odwołaj się do struktury elektronowej cząsteczek chlorku boru. Cząsteczki chlorku boru mają zdolność do tworzenia wiązań z wybranymi drobinami, ponieważ
Cl Cl ALBO B B Cl Cl Cl Cl Uwaga: Geometria cząsteczki nie podlega ocenie.
1 pkt – poprawne narysowanie wzoru elektronowego (kreskowego lub kropkowego) chlorku boru z uwzględnieniem wolnych par elektronowych. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Odpowiedź: „BCl3 jest kwasem Lewisa”, która pośrednio odnosi się do budowy cząsteczki chlorku boru, należy uznać za poprawną. Odpowiedź: „BCl3 może tworzyć wiązanie koordynacyjne” jest niewystarczająca.
rozwiązań zadań 3) zapisuje wzory elektronowe typowych cząsteczek związków kowalencyjnych i jonów, z uwzględnieniem wiązań koordynacyjnych […].
1 pkt – poprawny wybór i napisanie wzorów wszystkich drobin, które mogą się łączyć z chlorkiem boru, oraz poprawne wyjaśnienie odwołujące się do budowy cząsteczki chlorku boru. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania Z chlorkiem boru mogą łączyć się: Cl–, NH3 Cząsteczki chlorku boru mają zdolność do tworzenia wiązań z wybranymi drobinami, ponieważ: atom boru ma deficyt elektronowy ALBO lukę elektronową. ALBO atom boru nie osiągnął oktetu elektronowego. ALBO atom boru (w cząsteczce chlorku boru) ma sześć elektronów. ALBO atom boru (w cząsteczce chlorku boru) może być akceptorem pary elektronowej. Uwaga: Błędne przepisanie wzoru poprawnie wybranej drobiny należy ocenić na 0 pkt.
Gaz syntezowy, czyli mieszanina CO i H2, jest otrzymywany w przemyśle różnymi metodami. Niżej podano równania dwóch reakcji, w których powstaje taka mieszanina. I CH4 + CO2 → 2CO + 2H2 ∆H<0 II CH4 + H2O → CO + 3H2 ∆H>0 Na poniższym wykresie przedstawiono zależność stopnia przemiany metanu od temperatury dla dwóch różnych wartości ciśnienia dla jednej z tych reakcji. Stopień przemiany metanu jest miarą wydajności reakcji – im większy stopień przemiany, tym większa wydajność reakcji.
Napisz numer reakcji (I albo II), do której odnosi się powyższy wykres stopnia przemiany metanu. Odpowiedź uzasadnij – uwzględnij efekt energetyczny reakcji.
Uzupełnij zdanie o wpływie ciśnienia na stopień przemiany metanu – wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w nawiasie. Wyjaśnij przedstawioną na wykresie zależność stopnia przemiany metanu od ciśnienia. W stałej temperaturze wzrost ciśnienia skutkuje (wzrostem / spadkiem) stopnia przemiany metanu.
1 pkt – poprawne napisanie numeru reakcji i poprawne uzasadnienie uwzględniające efekt energetyczny reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania Numer reakcji: II Uzasadnienie, np.: Wydajność reakcji jest tym wyższa, im wyższa jest temperatura, co oznacza, że reakcja jest endotermiczna. ALBO Wydajność reakcji rośnie wraz ze wzrostem temperatury, co oznacza, że ΔH > 0. ALBO Ze wzrostem temperatury rośnie stopień przemiany metanu, co oznacza, że ΔH > 0.
1 pkt – poprawne uzupełnienie zdania i poprawne wyjaśnienie, w którym zdający odniósł się do stechiometrii reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań Przykładowe rozwiązania W stałej temperaturze wzrost ciśnienia skutkuje (wzrostem / spadkiem) stopnia przemiany metanu. Wyjaśnienie, np.: Reakcja zachodzi ze wzrostem liczby moli reagentów (gazowych). ALBO Produkty mają większą objętość niż substraty. ALBO (Zgodnie z regułą przekory większej wydajności reakcji II sprzyja niższe ciśnienie, ponieważ) liczba moli gazowych substratów jest mniejsza od liczby moli gazowych produktów. Uwaga: Odpowiedź, w której zdający nie odniósł się do stechiometrii reakcji, nie jest wyjaśnieniem przedstawionej na wykresie zależności.
(0–2) Do reaktora o pojemności 1,0 dm 3 wprowadzono pewną liczbę moli substancji A oraz pewną liczbę moli substancji B. Reaktor zamknięto i zainicjowano reakcję chemiczną, która A (g) + B (g) ⇄ C (g) + D (g) Do momentu ustalenia stanu równowagi przereagowało 20 % substancji A. W tych warunkach stężeniowa stała równowagi opisanej reakcji jest równa 2,0.
Oblicz, jaki procent liczby moli wyjściowej mieszaniny stanowiła substancja A.
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku w procentach. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: – popełnienie błędów rachunkowych. LUB – niepodanie wyniku w procentach. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania. Uwaga 1.: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku końcowego od przyjętych zaokrągleń wyników pośrednich. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń. Uwaga 2: Ponieważ szukaną jest zawartość jednego z reagentów w mieszaninie początkowej (obliczamy stosunek ilości, czyli wartość względną, a nie – bezwzględną ilość substancji), dopuszcza się przyjęcie założenia co do stężenia jednego z reagentów. Przykładowe rozwiązania Sposób 1. [ C ] [D ] Kc = = 2,0 [ A ] [B ] Ponieważ V = 1,0 dm3, działania na stężeniach są równoważne z działaniami na molach. Liczba moli początkowa reakcja równowaga A (g) 𝑥 –0,2𝑥 0,8 𝑥 B (g) 𝑦 –0,2 𝑥 𝑦 – 0,2 𝑥 C (c) 0 +0,2 𝑥 0,2 𝑥 D (g) 0 +0,2 𝑥 0,2 𝑥 0,2𝑥 ⋅ 0,2𝑥 2 = 0,8𝑥⋅ (𝑦−0,2𝑥) 2 · 0,8(𝑦 – 0,2𝑥) = 0,04𝑥 𝑥 1,6 1,6𝑦 = 0,36𝑥 ⇒ 𝑦 = 0,36 1,6 1,6 + 0,36 = 1,96 mol ⇒ 𝑥 = · 100 % ≅ 81,63 (%) ALBO 82 (%) 1,96 Sposób 2. [ C ] [D ]Kc = = 2,0 [ A ] [B ] Ponieważ V = 1,0 dm3, działania na stężeniach są równoważne z działaniami na molach. Liczba moli początkowa reakcja równowaga A (g) 1 –0,2 0,8 B (g) 𝑥 –0,2 𝑥– 0,2 C (c) 0 +0,2 0,2 D (g) 0 +0,2 0,2 0,2 ⋅ 0,2 2 = 0,8 ⋅(𝑥−0,2) 2 · 0,8 (𝑥 – 0,2) = 0,04 1,6𝑥 = 0,32 + 0,04 𝑥 = 0,225 1 𝑥 = 100 % ≅ 81,63 (%) ALBO 82 (%) 1 + 0,225
rozwiązań zadań
Produktem spalania metalicznego sodu w tlenie jest nadtlenek sodu o wzorze Na2O2. W wyniku reakcji tego związku z sodem w podwyższonej temperaturze można otrzymać tlenek sodu Na2O. Każdy z opisanych związków sodu z tlenem ma budowę jonową i tworzy sieć krystaliczną zbudowaną z kationów i anionów. Nadtlenek sodu reaguje gwałtownie z wodą. Jednym z produktów tej reakcji, zachodzącej bez zmiany stopni utlenienia, jest nadtlenek wodoru H2O2.
Napisz wzór anionu występującego w nadtlenku sodu oraz wzór anionu występującego w tlenku sodu.
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji nadtlenku sodu z wodą.
Wzór anionu w nadtlenku sodu: O 22 − ALBO O O 2 2 − 2Wzór anionu w tlenku sodu: O ALBO O
1 pkt – poprawne napisanie wzorów obu jonów. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Na2O2 + 2H2O → H2O2 + 2NaOH
1 pkt – poprawne napisanie w formie cząsteczkowej równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1) Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane schematem. KI (aq) CuSO4 (aq) Po zmieszaniu obu roztworów zaszła reakcja utleniania i redukcji, w wyniku której wytrącił się biały osad jodku miedzi(I) i wydzielił się wolny jod.
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zaszła po zmieszaniu roztworów KI i CuSO4.
2Cu2+ + 4I– → 2CuI + I2 ALBO 2Cu2+ + 4I– → Cu2I2 + I2 Uwaga: Równanie reakcji ilustrujące powstawanie jonu trijodkowego jako produktu reakcji następczej tworzącego się jodu z jonami jodkowymi należy uznać za poprawne. 2Cu2+ + 5I– → 2CuI + I3– ALBO 2Cu2+ + 5I– → Cu2I2 + I3–
1 pkt – poprawne napisanie w formie jonowej skróconej równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Poniższy schemat przedstawia przemiany, jakim ulegają miedź i jej związki. A B NH3 (aq) Cu (s) → CuCl2 (aq) → Cu(OH)2 (s) → [Cu(NH3)4](OH)2 (aq) 1. 2. 3.
Rozstrzygnij, czy substancją A może być kwas solny o stężeniu 10 % masowych. Uzasadnij swoją odpowiedź. W uzasadnieniu odwołaj się do właściwości miedzi i kwasu solnego.
Napisz wzór sumaryczny substancji B, jeśli wiadomo, że po zajściu reakcji i odsączeniu osadu w roztworze obecne były kationy sodu i aniony chlorkowe. Napisz w formie jonowej równanie reakcji 3., której produktem jest m.in. jon kompleksowy o wzorze [Cu(NH3)4]2+. Równanie reakcji 3.:
Rozstrzygnięcie: nie Uzasadnienie, np.: W części dotyczącej miedzi: W części dotyczącej kwasu solnego: jest metalem szlachetnym kwas solny jest kwasem nieutleniającym ALBO ALBO znajduje się w szeregu elektrochemicznym anion chlorkowy nie ma właściwości za/pod wodorem utleniających. ALBO standardowy potencjał redukcji układu Cu2+/Cu jest wyższy niż układu H+/H2 ALBO ma dodatni standardowy potencjał redukcji ALBO nie wypiera wodoru z kwasów. Uwaga: Odpowiedź, w której zdający stwierdza, że miedź nie reaguje z kwasem solnym, nie jest uzasadnieniem, ale powtórzeniem rozstrzygnięcia.
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie odwołujące się do właściwości miedzi i właściwości kwasu solnego. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania
rozwiązań zadań
Wzór substancji B: NaOH Równanie reakcji 3.: Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4 ]2 + + 2OH− ALBO + ]2 + 2OH– + 4H2OCu(OH)2 + 4NH3∙H2O → [Cu(NH3)4
2 pkt – poprawne napisanie wzoru sumarycznego substancji B i poprawne napisanie w formie jonowej równania reakcji 3. 1 pkt – poprawne napisanie wzoru sumarycznego substancji B i niepoprawne napisanie równania reakcji 3. ALBO – niepoprawne napisanie wzoru sumarycznego substancji B i poprawne napisanie w formie jonowej równania reakcji 3. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
(0–1) Którą czynność należy wykonać w celu wyodrębnienia z mieszaniny poreakcyjnej jonowego produktu otrzymanego w probówce I? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych. pod wyciągiem
D
1 pkt – poprawna odpowiedź. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–2) W celu ustalenia składu stałej mieszaniny wodorowęglanu sodu i węglanu sodu jej próbkę rozpuszczono w wodzie i przeprowadzono dwuetapową analizę otrzymanego roztworu. Etap I: Do badanego roztworu dodano kilka kropli alkoholowego roztworu fenoloftaleiny i dodawano z biurety kwas solny, do momentu zaniku barwy wskaźnika. Jon węglanowy jest mocniejszą zasadą niż jon wodorowęglanowy, więc w roztworze zachodziła reakcja opisana CO3 2– + H3O+→ HCO3 – + H2O Odbarwienie fenoloftaleiny świadczyło o całkowitej przemianie jonów CO3 2– w jony HCO3 –. Etap II: Do otrzymanej mieszaniny dodano kilka kropli wodnego roztworu oranżu metylowego i dalej dodawano z biurety kwas solny do chwili, gdy nastąpiła zmiana barwy wskaźnika. Ta zmiana oznaczała, że cały wodorowęglan sodu przereagował zgodnie z równaniem: HCO3 – + H3O+ → CO2 + 2H2O Kwas solny użyty w obu etapach doświadczenia miał stężenie 0,2 mol · dm−3, a jego objętość niezbędna do odbarwienia fenoloftaleiny w etapie I była równa 24,6 cm3. Natomiast łącznie w obu etapach zużyto 59,8 cm3 kwasu solnego (objętość odczytana z biurety w etapie II).
Oblicz w procentach masowych zawartość węglanu sodu w analizowanej mieszaninie. Przyjmij, że masy molowe węglanu sodu i wodorowęglanu sodu są równe: M Na2CO3 = 106 g ∙ mol–1 oraz M NaHCO3= 84 g ∙ mol–1 .
𝑛HCl (etap I) = 0,0246 dm3 ∙ 0,2 mol ∙ dm–3 = 0,00492 mola 𝑛HCl (etap II) = (0,0598 – 0,0246) dm3 ∙ 0,2 mol ∙ dm–3= = 0,0352 dm3 ∙ 0,2 mol ∙ dm–3 = 0,00704 mola 𝑛Na2CO3 = 𝑛HCl (etap I) = 0,00492 mola 𝑛NaHCO3 = 0,00704 mola – 0,00492 mola = 0,00212 mola 𝑚Na2CO3 = 0,00492 mola ∙ 106 g ∙ mol–1 ≅ 0,522 g 𝑚NaHCO3 = 0,00212 mola ∙ 84 g ∙ mol–1 ≅ 0,178 g 0,522 g ∙ 100% % (Na2CO3) = ≅ 74,6 (%) (0,522 g + 0,178 g)
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku w procentach. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: – popełnienie błędów rachunkowych. LUB – niepodanie wyniku w procentach. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania. Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.
W trzech probówkach (I–III) umieszczono wodne roztwory soli potasu zawierających chrom na VI stopniu utlenienia. Zawartość probówki III zakwaszono. Następnie do każdej probówki dodano jeden odczynnik wybrany z poniższej listy: • wodny roztwór wodorotlenku potasu • wodny roztwór azotanu(V) sodu • wodny roztwór azotanu(V) srebra(I) • wodny roztwór siarczanu(IV) potasu. Schemat doświadczenia i opis wyglądu zawartości probówek I–III przed reakcją i po jej zakończeniu przedstawiono w poniższej tabeli.
| Schemat doświadczenia | Opis wyglądu zawartości probówki przed reakcją i po jej zakończeniu |
|---|---|
| wybrany odczynnik I sól chromu(VI) (aq) | Przed reakcją: żółty roztwór Po reakcji: ciemnoczerwony osad |
| wybrany odczynnik II sól chromu(VI) (aq) | Przed reakcją: pomarańczowy roztwór Po reakcji: żółty roztwór |
| wybrany odczynnik III sól chromu(VI) (aq) z dodatkiem H SO (aq) 2 4 | Przed reakcją: pomarańczowy roztwór Po reakcji: zielony roztwór |
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej w probówce I po dodaniu wybranego odczynnika do roztworu soli chromu(VI) oraz napisz nazwę lub wzór odczynnika, który dodano do probówki II w opisanym doświadczeniu.
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej w probówce III po dodaniu wybranego odczynnika do roztworu soli chromu(VI) z dodatkiem H2SO4.
Równanie reakcji zachodzącej w probówce I: 2Ag+ + CrO42−→ Ag2CrO4 Nazwa lub wzór odczynnika dodanego do probówki II: wodny roztwór wodorotlenku potasu ALBO wodorotlenek potasu ALBO KOH (aq) ALBO KOH
1 pkt – poprawne napisanie w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzącej w probówce I oraz podanie poprawnej nazwy odczynnika dodanego do probówki II. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Cr2O72− + 3SO32− + 8H+→ 2Cr3+ + 3SO42− + 4H2O ALBO Cr2O72− + 3SO32− + 8H3O+→ 2Cr3+ + 3SO42− + 12H2O
1 pkt – poprawne napisanie w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzącej w probówce III. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Reakcja redoks przebiegła w probówce (I / II / III). Sól chromu(VI) pełni w tej przemianie funkcję (reduktora / utleniacza).
1 pkt – poprawne uzupełnienie obu zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1) Wykonano doświadczenie zilustrowane poniższym schematem. MnSO4 (aq) KMnO4 (aq) Po zakończeniu reakcji w probówce widoczne były bezbarwny roztwór i brunatny osad.
Napisz w formie jonowej skróconej, z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równania procesów redukcji i utleniania zachodzących podczas opisanej przemiany. Uwzględnij, że reakcja zachodzi w środowisku obojętnym.
1 pkt – poprawne napisanie w formie jonowo-elektronowej równania procesu redukcji i równania procesu utleniania. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania Równanie procesu redukcji: MnO4− + 2H2O + 3e− → MnO2 + 4OH− (x 2) ALBO MnO4− + 4H+ + 3e− → MnO2 + 2H2O ALBO MnO4− + 4H3O+ + 3e− → MnO2 + 6H2O (x 2) Równanie procesu utleniania: Mn2++ 2H2O → MnO2 + 4H++ 2e− ALBO Mn2++ 6H2O → MnO2 + 4H3O++ 2e− (x 3) ALBO Mn2++ 4OH− → MnO2 + 2H2O + 2e− (x 3)
O trzech metalach umownie oznaczonych symbolami A, X i Z wiadomo, że tworzą wyłącznie kationy o wzorach X+, A2+, Z3+. Stwierdzono, że właściwości utleniające kationów tych metali maleją w szeregu: X+, A2+, Z3+. Przeprowadzono doświadczenie z udziałem metali Z i X oraz wodnych roztworów soli, w których były obecne jony X+ i A2+. Schemat doświadczenia przedstawiono poniżej. X+ (aq) A2+ (aq) A2+ (aq) I II III
Wskaż metal, który jest najsłabszym reduktorem, oraz metal, który jest najsilniejszym reduktorem. Użyj symboli A, X albo Z.
W jednej probówce nie zaobserwowano objawów reakcji.
Napisz numer probówki, w której nie zaobserwowano objawów reakcji. Napisz w formie jonowej skróconej równania dwóch reakcji, które przebiegły podczas przeprowadzonego doświadczenia. Użyj symboli A, X, Z.
Najsłabszy reduktor: X Najsilniejszy reduktor: Z Uwaga: Napisanie wzorów jonów X + lub Z 3+ zamiast symboli metali należy ocenić na 0 pkt.
1 pkt – poprawne napisanie symbolu najsłabszego i najsilniejszego reduktora. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Numer probówki: III Równania reakcji: (Probówka I:) 3X+ + Z → 3X + Z3+ (Probówka II:) 3A2+ + 2Z → 3A + 2Z3+ Uwaga: Brak numeru probówki powoduje utratę 1 pkt za rozwiązanie zadania. Kolejność równań reakcji jest dowolna.
2 pkt – poprawne napisanie numeru probówki, w której reakcja nie zachodzi, i poprawne napisanie w formie jonowej skróconej dwóch równań zachodzących przemian. 1 pkt – poprawne napisanie numeru probówki, w której reakcja nie zachodzi, i poprawne napisanie w formie jonowej skróconej jednego równania przemiany. ALBO – poprawne napisanie w formie jonowej skróconej dwóch równań zachodzących reakcji i brak numeru probówki ALBO błędny numer probówki, w której reakcja nie zachodzi. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
(0–2) Do 1,00 dm 3 wody destylowanej wprowadzono 90,0 cm 3 wodnego roztworu kwasu azotowego(V) o stężeniu 5,00 % masowych i gęstości równej 1,03 g cm –3.
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: – popełnienie błędów rachunkowych. LUB – podanie wyniku z jednostką. LUB – podanie wyniku z niewłaściwą dokładnością. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania. Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku końcowego od przyjętych zaokrągleń wyników pośrednich. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń. Przykładowe rozwiązania Sposób 1. Masa wprowadzonego roztworu kwasu: 𝑚roz. = 90,0 cm 3 1,03 g cm − 3 = 92,7 g Masa wprowadzonego kwasu: 5,00 % ⋅ 92,7 g 𝑚 HNO 3 = = 4,635 g 100 % Liczba moli kwasu: − 1 4,635 g M HNO 3 = 63 g · mol nHNO 3 = − 1 ≅ 0,07357 mol 63 g mol Stężenie molowe kwasu (stężenie jonów wodorowych): 0,07357 mol 3 𝑐H+= c HNO 3 = 3 ≅ 0,067 mol dm− 1,09 dm pH powstałego roztworu: pH = –log(0,067) = 1,17
rozwiązań zadań Sposób 2. 5,00 % 1030 g dm–3 cm = = 0,82 mol dm–3 63 g mol–1 100% Liczba moli HNO3: 𝑛 HNO 3 = 0,82 mol dm-3 0,090 dm3 ≅ 0,0738 mol Stężenie molowe kwasu (stężenie jonów wodorowych): 0,0738 mol 𝑐H+= c HNO 3 = ≅ 0,068 mol · dm–3 1,09 dm3 pH powstałego roztworu: pH = –log(0,068) = 1,17
(0–1) Zmieszano wodny roztwór kwasu azotowego(V) z wodnym roztworem wodorotlenku potasu w stosunku objętościowym vHNO3 : vKOH = 2 : 1. Otrzymano klarowny roztwór o pH = 7.
Oceń, czy podane poniżej informacje są prawdziwe.
Odpowiedź P/F zachowano w układzie oryginalnego arkusza.
1. – P; 2. – F
1 pkt – poprawne wskazanie dwóch odpowiedzi. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Przygotowano wodne roztwory trzech różnych soli – CH3COONa, NaNO2, NaF – o takim samym stężeniu molowym. Odczyn wszystkich przygotowanych roztworów był zasadowy, ale pH każdego roztworu było inne.
Wpisz do poniższego schematu wzory odpowiednich drobin, tak aby powstało równanie potwierdzające zasadowy odczyn roztworu azotanu(III) sodu – zastosuj definicję kwasu i zasady Brønsteda.
kwas 1 zasada 2 zasada 1 kwas 2 + – – + H2O NO2 ⇄ OH HNO2
1 pkt – poprawne uzupełnienie schematu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
CH3COONa ALBO octan sodu ALBO etanian sodu Uwaga: Błędne przepisanie wzoru albo podanie błędnej nazwy właściwej soli należy ocenić na 0 pkt.
1 pkt – poprawne napisanie wzoru soli. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
W celu wyznaczenia dokładnego stężenia pewnej zasady przeprowadzono następujące doświadczenie. Do 60,0 cm3 badanego roztworu (KOH albo NH3 o stężeniu około 0,1 mol ∙ dm−3) dodawano powoli wodny roztwór HCl o stężeniu 0,10 mol ∙ dm−3 i mierzono pH mieszaniny reakcyjnej. Otrzymaną zależność pH roztworu miareczkowanego od objętości dodanego kwasu przedstawiono na poniższym wykresie. Po dodaniu takiej objętości roztworu HCl, w jakiej ilość kwasu jest równoważna początkowej ilości zasady w badanym roztworze, w układzie zostaje osiągnięty punkt równoważnikowy (PR).
Rozstrzygnij, czy w opisanym doświadczeniu użyto roztworu KOH czy NH3. Odpowiedź uzasadnij.
Aby wyznaczyć stężenie zasady, zamiast pomiaru pH, podczas miareczkowania można zastosować odpowiedni wskaźnik. Musi on być tak dobrany, aby zakres zmiany jego barwy przypadał w pobliżu punktu równoważnikowego. Fenoloftaleina jest wskaźnikiem, który zmienia barwę w zakresie pH 8,2 – 10,0, a oranż metylowy – w zakresie pH 3,2 – 4,4.
Rozstrzygnięcie: NH3 Uzasadnienie, np.: Gdyby użyto KOH, to pH w punkcie równoważnikowym miareczkowania byłoby równe 7. ALBO Gdyby użyto KOH, to wyjściowy roztwór (o stężeniu 0,10 mol ∙ dm−3 przed dodaniem do niego pierwszej kropli kwasu) powinien mieć wyższe pH. ALBO Gdyby użyto KOH, to początkowe pH badanego roztworu byłoby równe (około) 13. ALBO W punkcie równoważnikowym zachodzi reakcja: NH4++ H2O ⇄NH3+ H3O+. ALBO Punkt równoważnikowy znajduje się przy pH < 7. ALBO W punkcie równoważnikowym pH jest różne od 7.
rozwiązań zadań
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania
Rozstrzygnięcie: oranż metylowy Uzasadnienie: Zakres zmiany barwy oranżu metylowego przypada w pobliżu punktu równoważnikowego. ALBO Zmiana barwy wskaźnika zachodzi w granicach skoku krzywej miareczkowania. ALBO Zakres pH zmiany barwy wybranego wskaźnika to 3,2–4,4, czyli przypada w pobliżu punktu równoważnikowego miareczkowania – pH ≈ 5.
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania
(0–2)
Oblicz, ile gramów soli uwodnionej Na2SO4 10H2O należy dodać do 100 g roztworu, w którym stężenie Na2SO4 wynosi 6,0 % masowych, aby – po uzupełnieniu wodą do 300 g – otrzymać roztwór tej soli o stężeniu 10 %. W obliczeniach przyjmij, że masy molowe soli są równe: M Na2SO4 = 142 g ∙ mol–1 oraz M Na2SO4 ∙10H2O = 322 g ∙ mol–1 .
M Na 2 SO 4 10 H 2 O = 322 g · mol − 1 M Na 2SO 4 = 142 g · mol − 1 Skład wyjściowego roztworu: 6 g Na2SO4 i 94 g H2O Skład roztworu, który należy otrzymać: 30 g Na2SO4 i 270 g H2O Do roztworu należy wprowadzić 24 g Na2SO4, a więc: 24 g 322 g mol−1 mNa 2 SO 4 10 H 2 O = −1 ≅ 54,4 (g) 142 g mol
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku w gramach. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: – popełnienie błędów rachunkowych. LUB – podanie wyniku z niewłaściwą jednostką. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania. Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku końcowego od przyjętych zaokrągleń wyników pośrednich. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.
rozwiązań zadań
W tabeli zestawiono wartości (zaokrąglone do liczb całkowitych) rozpuszczalności chloranu(V) potasu w zakresie temperatury 0 ºC – 100 ºC.
| Temperatura, ºC | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Rozpuszczalność, g na 100 g wody | 3 | 7 | 14 | 24 | 38 | 56 |
Narysuj krzywą rozpuszczalności chloranu(V) potasu w zakresie temperatury 0 ºC – 100 ºC. Rozpuszczalność tej soli w wodzie jest funkcją rosnącą w całym podanym zakresie temperatury. 60,0 50,0 potasu, wody 40,0 g chloranu(V) 100 na g 30,0 Rozpuszczalność 20,0 10,0 0,0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Temperatura, ºC
Rozstrzygnij, czy w temperaturze 20 ºC można otrzymać roztwór chloranu(V) potasu o stężeniu 7 % masowych. Odpowiedź uzasadnij.
60,0 50,0 potasu, 40,0 wody g chloranu(V) 100 30,0 na g 20,0 Rozpuszczalność 10,0 0,0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Temperatura, ºC Uwaga: Wykres musi zawierać 6 punktów połączonych krzywą albo odcinkami (tworzy łamaną). Punkty na wykresie muszą być naniesione tak, aby mieściły się między sąsiednimi liniami siatki. Oznacza to, że za prawidłowe uznaje się punkty naniesione na wykresie z dokładnością ±1 g na osi rzędnych i ±2 °C na osi odciętych.
1 pkt – poprawne narysowanie krzywej rozpuszczalności. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozstrzygnięcie: nie Uzasadnienie: (W temperaturze 20 ºC roztwór nasycony zawiera 7 g chloranu(V) potasu 7 g w 100 g wody, co oznacza, że jego) stężenie procentowe cp= ⋅100 % = 6,5 %. 107 g ALBO Maksymalne stężenie KClO3 w podanej temperaturze jest równe 6,5 %. ALBO Aby powstał roztwór o stężeniu 7 %, w 100 g wody powinno się rozpuścić ok. 7,5 g chloranu(V) potasu. ALBO Stężenie roztworu nasyconego jest niższe niż 7 %. Uwaga: Nie uznaje się rozstrzygnięcia: TAK, wynikającego z zaokrąglenia stężenia ok. 6,5 % do wartości 7 %.
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania
(𝑐𝑝 = 30% ⇒ rozpuszczalność jest równa 43 g soli w 100 g wody ⇒) 86 ºC ± 2 ºC Uwaga: Zapis obliczeń nie jest wymagany i nie podlega ocenie. W przypadku odczytania z wykresu wartości temperatury o większym odchyleniu niż ± 2 ºC, podana wartość musi dokładnie wynikać z narysowanego wykresu (dla rozpuszczalności 43g/100g).
Teflon jest odpornym termicznie i chemicznie polimerem o nazwie systematycznej poli(tetrafluoroeten). W procesie otrzymywania tego tworzywa można wyróżnić trzy etapy. 1. Trichlorometan reaguje z fluorkiem antymonu(III) SbF3 w stosunku molowym 1 : 1. W tym etapie powstają dwa produkty. Produkt organiczny tworzy się z trichlorometanu w wyniku podstawienia dwóch atomów chloru dwoma atomami fluoru. 2. Organiczny produkt powstający w etapie 1. w temperaturze 800 ºC przekształca się w związek nienasycony, a produktem ubocznym tej przemiany jest chlorowodór. 3. Organiczny produkt powstający w etapie 2. w odpowiednich warunkach ulega polimeryzacji.
Napisz równanie etapu 1.
Rozstrzygnij, czy otrzymany związek nienasycony może występować w postaci izomerów cis – trans. Odpowiedź uzasadnij. Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) fragmentu polimeru utworzonego z dwóch cząsteczek monomeru.
CHCl3 + SbF3 → SbCl2F + CHClF2 Uwaga: Kolejność zapisu podstawników we wzorach reagentów nie podlega ocenie.
1 pkt – poprawne napisanie równania etapu 1. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Rozstrzygnięcie: nie Uzasadnienie: Każdy atom węgla tworzący podwójne wiązanie ma identyczne podstawniki (– atomy fluoru). ALBO Przy atomie węgla przy wiązaniu podwójnym są dwa takie same podstawniki. Wzór fragmentu polimeru: CF2 CF2 CF2 CF2 ALBO CF2 CF2 2
2 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie oraz poprawne napisanie wzoru fragmentu polimeru. 1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie oraz błędne napisanie wzoru fragmentu polimeru. ALBO – błędne rozstrzygnięcie lub uzasadnienie oraz poprawne napisanie wzoru fragmentu polimeru. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania
(0–1) Mieszanina nitrująca to mieszanina dwóch stężonych kwasów: azotowego(V) i siarkowego(VI). Między jej składnikami zachodzi reakcja, w której powstaje produkt bezpośrednio reagujący z węglowodorem aromatycznym, np. z benzenem.
Uzupełnij poniższe zdania – wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. Benzen ulega reakcji substytucji (elektrofilowej / nukleofilowej / rodnikowej). Drobiny, które reagują bezpośrednio z cząsteczkami benzenu podczas nitrowania, to (rodniki •NO2 / aniony NO 2 − / kationy NO 2 + ).
Benzen ulega reakcji substytucji (elektrofilowej / nukleofilowej / rodnikowej). Drobiny, które reagują bezpośrednio z cząsteczkami benzenu podczas nitrowania, to (rodniki •NO2 / aniony NO 2− / kationy NO2+).
1 pkt – poprawne uzupełnienie zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–2) Przygotowano roztwór bromu w dichlorometanie (rozpuszczalniku organicznym o wzorze CH2Cl2) o stężeniu 2,0 % masowych. Przez płuczkę zawierającą 280 gramów opisanego roztworu bromu przepuszczano bez dostępu światła mieszaninę etanu, etenu i etynu. Podczas doświadczenia przebiegły wyłącznie reakcje zilustrowane poniższymi równaniami: C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 C2H4 + Br2 → C2H4Br2 Do momentu całkowitego odbarwienia roztworu bromu przez płuczkę przepuszczono 521 cm3 mieszaniny gazów (objętość gazów podano w przeliczeniu na warunki normalne). Ustalono także, że po przejściu przez płuczkę objętość mieszaniny gazów była mniejsza o 86 %.
Oblicz wyrażoną w procentach objętościowych zawartość etynu w mieszaninie zawierającej etan, eten i etyn.
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku w procentach objętościowych. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: – popełnienie błędów rachunkowych. LUB – niepodanie wyniku w procentach objętościowych (z błędną jednostką). 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
rozwiązań zadań Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku końcowego od przyjętych zaokrągleń wyników pośrednich. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń. Przykładowe rozwiązania Sposób 1. 𝑚Br2 = 280 g ∙ 2,0 % = 5,6 g 5,6 g 𝑛Br2 = = 0,035 mola 160 g ∙ mol–1 521 cm3 ∙ 86,0 % ≅ 448 cm3 = 0,448 dm3 0,448 dm3 = 0,02 mola 22,4 dm3 ∙ mol–1 𝑥 – liczba moli etenu 𝑦 – liczba moli etynu 𝑥 + 𝑦 = 0,02 𝑥 + 2𝑦 = 0,035 𝑦 = 0,015 mola 0,015 mola ∙ 22,4 dm3 ∙ mol–1 = 0,336 dm3 0,336 dm3 ∙ 100 % ≅ 64,5 (%) 0,521 dm3 Sposób 2. 𝑚Br2 = 280 g ∙ 2,0 % = 5,6 g 5,6 g 𝑛Br2 = = 0,035 mola 160 g ∙ mol–1 521 cm3 ∙ 86,0 % ≅ 448 cm3 = 0,448 dm3 0,448 dm3 = 0,02 mola 22,4 dm3 ∙ mol–1 C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 C2H4 + Br2 → C2H4Br2 𝑥 moli – 𝑦 moli (0,02 – 𝑥)moli – (0,035 – 𝑦)moli 1 mol – 2 mole 1 mol – 1 mol 𝑦 = 2𝑥 0,02 – 𝑥 = 0,035 – 2𝑥 𝑥 = 0,035 – 0,02 𝑥 = 0,015 mola 0,015 mola ∙ 22,4 dm3 ∙ mol–1 = 0,336 dm3 0,336 dm3 ∙ 100 % ≅ 64,5 (%) 0,521 dm3 Sposób 3. 𝑚Br2 = 280 g ∙ 2,0 % = 5,6 g 521 cm3 ∙ 86,0 % ≅ 448 cm3 = 0,448 dm3 C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 𝑥 dm3 – 𝑦 g 22,4 dm3 – 320 g 320 𝑥 = 22,4𝑦 ⇒ 𝑦 = 14,29𝑥 C2H4 + Br2 → C2H4Br2 (0,448 – 𝑥) dm3 − (5,6 – 𝑦) g 22,4 dm3 − 160 g 160(0,448 – 𝑥) = 22,4(5,6 – 𝑦) 160(0,448 – 𝑥) = 22,4(5,6 – 14,29 𝑥) 71,68 –160 𝑥 = 125,44 – 320,096 𝑥 160,096 𝑥 = 53,76 𝑥 = 0,336 dm3 0,336 dm3 ∙ 100 % ≅ 64,5 (%) 0,521 dm3 Sposób 4. 𝑚Br2 = 280 g ∙ 2,0 % = 5,6 g 5,6 g 𝑛Br2 = = 0,035 mola 160 g ∙ mol–1 521 cm3 ∙ 86,0 % ≅ 448 cm3 = 0,448 dm3 0,448 dm3 = 0,02 mola 22,4 dm3 ∙ mol–1 Hipotetyczny skład mieszaniny reakcyjnej: 100 % etynu i 0 % etenu 0 % etynu i 100 % etenu Liczba moli Br2 uczestniczącego w reakcji: 0,04 mola 0,02 mola Skład mieszaniny odczytany z wykresu wynosi: 100 90 80 etynu 70 % 60 50 procentowa 40 mieszaninie, 30 w 20 zawartosć 10 0 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 liczba moli Br2, mol 75 % etynu i 25 % etenu.
rozwiązań zadań Objętość etynu w mieszaninie: 0,75 0,448 dm3 = 0,336 dm3 Zawartość procentowa etynu: 0,336 dm3 ∙ 100 % ≅ 64,5 (%) 0,521 dm3
(0–1)
Uzupełnij poniższą tabelę. Napisz nazwę typu reakcji 1. i 2. (substytucja, addycja albo eliminacja) oraz nazwę mechanizmu (rodnikowy, nukleofilowy albo elektrofilowy), według którego przebiegają te przemiany. Typ reakcji Mechanizm reakcji reakcja 1. reakcja 2.
Typ reakcji Mechanizm reakcji reakcja 1. rodnikowy substytucja reakcja 2. nukleofilowy
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli – poprawne napisanie typu obu reakcji oraz mechanizmu każdej z nich. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1)
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji 2. – zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.
CH2Br CH2OH (H2O) + NaOH + NaBr
1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji w formie cząsteczkowej z zastosowaniem wzorów półstrukturalnych (grupowych) reagentów organicznych. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1) Związek C reaguje z sodem i tworzy związek D. Do probówki, w której znajdowały się kryształy związku D, dolano wodę.
Uzupełnij poniższe zdania – wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. Związek D (ulega / nie ulega) hydrolizie. Anion związku D jest (słabszą / mocniejszą) zasadą niż anion wodorotlenkowy i w reakcji z wodą pełni funkcję (kwasu / zasady) Brønsteda.
Związek D (ulega / nie ulega) hydrolizie. Anion związku D jest (słabszą / mocniejszą) zasadą niż anion wodorotlenkowy i w reakcji z wodą pełni funkcję (kwasu / zasady) Brønsteda.
1 pkt – poprawne uzupełnienie obu zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1) Estry cykliczne powstają w reakcjach wewnątrzcząsteczkowej lub międzycząsteczkowej estryfikacji kwasów karboksylowych, których cząsteczki mają dwie grupy funkcyjne: karboksylową i hydroksylową. Powstałe wiązanie estrowe jest fragmentem pierścienia. W wyniku reakcji wewnątrzcząsteczkowej estryfikacji pewnego hydroksykwasu otrzymano związek o wzorze przedstawionym poniżej.
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych. Kwas, z którego otrzymano związek o podanym wzorze, to 23. 24. 25. 26. 2 1 1 1 1
C
1 pkt – poprawna odpowiedź. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–2) Benzen wykazuje całkowitą odporność na działanie wodnego roztworu KMnO4, ale grupy alkilowe przy pierścieniu benzenowym są podatne na utlenianie. Każda grupa alkilowa ulega utlenieniu aż do momentu, gdy powstanie z niej grupa karboksylowa związana bezpośrednio z pierścieniem aromatycznym.
KMnO4 H3C CH3 HOOC COOH H2O CH2 CH3 COOH KMnO4 H2O CH3 COOH CH3 KMnO4 CH COOH H2O CH3 Uwaga: Zapis grupy –COOH jako –HCOO albo –HOOC jest błędny. Wzory produktów ubocznych nie podlegają ocenie.
rozwiązań zadań
2 pkt – poprawne uzupełnienie trzech schematów – poprawne napisanie wzorów półstrukturalnych (grupowych) lub uproszczonych związków organicznych. 1 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch schematów – poprawne napisanie wzorów półstrukturalnych (grupowych) lub uproszczonych związków organicznych. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
(0–1)
Napisz sekwencję aminokwasów analizowanego pentapeptydu. Zastosuj oznaczenie Xxx niezidentyfikowanego aminokwasu.
Xxx-Gly-Cys-Leu-Phe
1 pkt – poprawne napisanie sekwencji aminokwasów w pentapeptydzie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1) W celu zidentyfikowania aminokwasu Xxx przeprowadzono reakcję peptydu z izotiocyjanianem fenylu o wzorze C6H5NCS. Ten związek reaguje wyłącznie z N-końcowym aminokwasem peptydu, a w wyniku kolejnych przemian otrzymuje się pochodną fenylotiohydantoiny oraz peptyd o łańcuchu krótszym o jedną resztę aminokwasową. Poniżej przedstawiono schemat tego procesu. We wzorze pochodnej fenylotiohydantoiny grupa R oznacza łańcuch boczny N-końcowego aminokwasu analizowanego peptydu.
Masa molowa pochodnej fenylotiohydantoiny: M = 191 + MR Masa molowa łańcucha bocznego R: MR = 206 g · mol − 1 – 191 g · mol − 1 = 15 (g · mol −)1 Trzyliterowy kod aminokwasu Xxx obecnego w pentapeptydzie: Ala Uwaga: Każda poprawna metoda i poprawnie wykonane obliczenia prowadzące do jednoznacznej identyfikacji alaniny są oceniane pozytywnie.
1 pkt – poprawna identyfikacja aminokwasu i poprawne napisanie kodu aminokwasu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak rozwiązania
rozwiązań zadań
(0–1)
Uzupełnij schemat syntezy teaniny. Wpisz wzory półstrukturalne (grupowe) aminokwasu oraz aminy X. etap I etap II C2H5NHCO(CH2)2CHCOOH NH2
etap II etap I H3C CH COOH H3C CH2 C2H5NHCO(CH2)2CHCOOH NH2 NH2 NH2 aminokwas amina X teanina
1 pkt – poprawne uzupełnienie schematu – napisanie poprawnych wzorów aminokwasu i aminy X. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1) W zależności od pH teanina występuje w postaci kationów, anionów lub jonów obojnaczych. Wykonano doświadczenie, w którym do wodnego roztworu teaniny o pH = 5,6 dodano kwas solny i otrzymano roztwór o pH = 2. W wyniku zachodzącej reakcji zmieniły się stężenia jonów teaniny.
Uzupełnij poniższe zdanie – wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w nawiasie. Podczas opisanego doświadczenia wzrosło stężenie (anionów / kationów / jonów obojnaczych) teaniny.
Podczas opisanego doświadczenia wzrosło stężenie (anionów / kationów / jonów obojnaczych) teaniny.
1 pkt – poprawne uzupełnienie zdania. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1) W trzech naczyniach oznaczonych literami A, B i C znajdują się oddzielnie i w przypadkowej kolejności trzy związki: skrobia, teanina, alanyloalanyloalanina. Przeprowadzono doświadczenie, podczas którego wykonano dwie próby. Podczas pierwszej próby na szkiełkach zegarkowych umieszczono niewielkie ilości wymienionych substancji i na każdą naniesiono kilka kropli roztworu jodu w wodnym roztworze jodku potasu. Wynik próby pozwolił na identyfikację substancji z naczynia C. W celu zidentyfikowania substancji znajdujących się w naczyniach A i B przygotowano ich wodne roztwory i przeprowadzono drugą próbę, w której użytym odczynnikiem był Cu(OH)2. Jego zastosowanie pozwala na wykrycie związków polihydroksylowych, czy też na potwierdzenie występowania w cząsteczce co najmniej dwóch wiązań peptydowych (amidowych). świeżo strącony wodorotlenek miedzi(II) I II roztwór z naczynia A roztwór z naczynia B W każdej probówce zaobserwowano różne objawy reakcji. Tylko w probówce II powstał roztwór o barwie różowofioletowej.
Podaj nazwę substancji znajdującej się w naczyniu A oraz nazwę reakcji, która przebiegła w probówce II podczas opisanego doświadczenia. Nazwa reakcji, która przebiegła w probówce II: .......................................................................
Nazwa substancji znajdującej się w naczyniu A: teanina Nazwa reakcji, która przebiegła w probówce II: biuretowa ALBO Piotrowskiego
1 pkt – poprawne napisanie nazwy substancji znajdującej się w naczyniu A oraz nazwy reakcji, która przebiegła w probówce II podczas doświadczenia. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1) Jednym z produktów powstających w procesie karmelizacji cukrów jest maltol – pierścieniowy związek o poniższym wzorze. O 4 OH 5 3 6 2 O CH3 1 Wpisz do tabeli brakujące wartości formalnych stopni utlenienia atomów węgla w cząsteczce maltolu. 31. 32. 33. 1 1 1 1
| Numer atomu węgla w cząsteczce maltolu | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| Formalny stopień utlenienia | I | II | 0 |
Numer atomu węgla w cząsteczce maltolu 1 2 3 4 5 6 –III I I ALBO +I II –I 0 ALBO –3 I 1 ALBO +1 II –1 0
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli – wpisanie formalnych stopni utlenienia atomów węgla w cząsteczce maltolu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji chlorku boru z wodą.
BCl3 + 3H2O → H3BO3 + 3HCl ALBO BCl3 + 3H2O → B(OH)3 + 3HCl
1 pkt – poprawne napisanie w formie cząsteczkowej równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Spośród podanych poniżej wzorów wybierz wzory wszystkich substancji, w których wodnych roztworach na zimno roztwarza się wodorotlenek miedzi(II). Napisz numery wybranych wzorów.
Wybrane wzory: 1., 3., 4.
1 pkt – poprawny wybór wszystkich substancji spełniających warunki zadania i napisanie numerów ich wzorów. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Uzupełnij poniższe zdania – wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. Reakcja redoks przebiegła w probówce (I / II / III). Sól chromu(VI) pełni w tej przemianie funkcję (reduktora / utleniacza).
1 pkt – poprawne odczytanie z wykresu wartości temperatury i podanie odczytu w zaokrągleniu do jedności. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.