Arkusz maturalny
O dwóch pierwiastkach umownie oznaczonych literami A i X wiadomo, że: • należą do tego samego bloku konfiguracyjnego • liczba masowa jednego z izotopów pierwiastka A jest dwa razy większa od jego liczby atomowej i jest równa liczbie atomowej niklu • suma elektronów, neutronów i protonów w atomie jednego z izotopów pierwiastka X jest równa 114, a liczba nukleonów jest równa 79.
| Symbol pierwiastka | Symbol bloku konfiguracyjnego | |
|---|---|---|
| Pierwiastek A | ||
| Pierwiastek X |
Napisz fragment konfiguracji elektronowej atomu A (w stanie podstawowym) opisujący rozmieszczenie elektronów walencyjnych na podpowłokach. Zastosuj graficzny zapis konfiguracji elektronowej. W tym zapisie uwzględnij numer powłoki i symbole podpowłok.
Wpisz do tabeli wartości liczb kwantowych opisujących stan energetyczny niesparowanego elektronu walencyjnego atomu X (w stanie podstawowym).
| Liczby kwantowe | Główna liczba kwantowa 𝑛 | Poboczna liczba kwantowa 𝑙 |
|---|---|---|
| Wartości liczb kwantowych |
1 pkt – poprawne napisanie symboli lub nazw pierwiastków oraz symbolu bloku konfiguracyjnego. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania Symbol pierwiastka Symbol bloku konfiguracyjnego Pierwiastek A Si LUB krzem p Pierwiastek X Br LUB brom
↑↓ ↑ ↑ 3s 3p Uwaga: Elektrony niesparowane muszą mieć zgodny spin.
rozwiązań zadań
1 pkt – poprawne napisanie w formie graficznej fragmentu konfiguracji elektronowej atomu krzemu w stanie podstawowym, opisującego rozmieszczenie elektronów walencyjnych na podpowłokach, z uwzględnieniem numeru powłoki i symboli podpowłok. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Liczby kwantowe Główna liczba kwantowa 𝑛 Poboczna liczba kwantowa 𝑙 Wartości liczb kwantowych 4 1
1 pkt – poprawne napisanie wartości liczb kwantowych opisujących stan niesparowanego elektronu atomu bromu (stan podstawowy). 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1) Aby otrzymać superciężkie jądra pierwiastków z końca 7. okresu, kaliforn 49 98 C f bombardowano jonami izotopu wapnia 48 20 C a. Podczas jednego z eksperymentów 249 98 C f + 48 20 C a → X + 3 1 0 n Powstałe jądro X uległo rozpadowi, którego głównym produktem był liwermor 290 116 Lv .
Napisz równanie reakcji rozpadu, której uległo jądro pierwiastka X. Uzupełnij wszystkie pola w poniższym schemacie.
294 290 4 Og Lv + He → 118 116 2 Uwaga: Równania reakcji, w których zdający zastosuje symbol X zamiast symbolu Og lub symbol 𝛼 zamiast symbolu He, należy uznać za poprawne.
1 pkt – poprawne uzupełnienie całego schematu – napisanie równania reakcji rozpadu 𝛼. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1) Węgiel tworzy kilka odmian alotropowych, które różnią się strukturą krystaliczną. Są wśród nich diament, grafit i fulereny.
Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Odmienna budowa wewnętrzna diamentu, grafitu i fulerenów jest przyczyną różnic ich właściwości chemicznych, przy zachowaniu identycznych właściwości fizycznych. | ||
| 2 | W krysztale diamentu każdy z atomów węgla tworzy kowalencyjne wiązania 𝜎 z czterema otaczającymi go atomami. |
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Odmienna budowa wewnętrzna diamentu, grafitu i fulerenów jest przyczyną różnic ich właściwości chemicznych, przy zachowaniu identycznych właściwości fizycznych. | ✓ | ✓ |
| 2 | W krysztale diamentu każdy z atomów węgla tworzy kowalencyjne wiązania 𝜎 z czterema otaczającymi go atomami. | ✓ |
Narysuj wzór elektronowy cząsteczki C3O2 (zaznacz kreskami wiązania chemiczne i wolne pary elektronowe). Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. Aby wyjaśnić budowę cząsteczki C3O2, hybrydyzację typu sp przypisuje się orbitalom walencyjnym (trzech atomów / dwóch atomów / jednego atomu) węgla. Liczba wiązań w cząsteczce C3O2 wynosi (2 / 4 / 6 / 8).
O C C C O Aby wyjaśnić budowę cząsteczki C3O2, hybrydyzację typu sp przypisuje się orbitalom walencyjnym (trzech atomów / dwóch atomów / jednego atomu) węgla. Liczba wiązań w cząsteczce C3O2 wynosi (2 / 4 / 6 / 8). Uwaga: Geometria cząsteczki nie podlega ocenie.
2 pkt – poprawne narysowanie wzoru elektronowego C3O2 z uwzględnieniem wolnych par elektronowych atomów tlenu oraz poprawne uzupełnienie dwóch zdań. 1 pkt – poprawne narysowanie wzoru elektronowego oraz niepełne lub błędne uzupełnienie zdań albo brak uzupełnienia zdań ALBO – błędne narysowanie wzoru elektronowego albo brak wzoru oraz poprawne uzupełnienie dwóch zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
(0–2)
Narysuj wzory półstrukturalne (grupowe) produktów opisanych reakcji ditlenku triwęgla z wodą i amoniakiem.
Wzór półstrukturalny produktu reakcji C3O2 z wodą z amoniakiem COOH CONH2 CH2 CH2 COOH CONH2 Uwaga: Za napisanie wzorów szkieletowych zamiast półstrukturalnych (grupowych) zdający traci 1 pkt.
2 pkt – poprawne narysowanie wzoru produktu reakcji C3O2 z wodą oraz wzoru produktu reakcji C3O2 z amoniakiem w postaci półstrukturalnej (grupowej). 1 pkt – poprawne narysowanie jednego ze wzorów półstrukturalnych (grupowych). 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
(0–2) 2A (g) + B (g) ⇄ 2C (g) przebiega w temperaturze 298 K według równania kinetycznego: 𝑣 = 𝑘 ∙ c A 2 ∙ c B . Stała szybkości 𝑘 opisanej przemiany w temperaturze 298 K jest równa ,7 ∙103 dm6 ∙ mol–2 ∙ s–1. Początkowe stężenie substancji A wynosiło 4 mol ∙dm−3, a początkowe stężenie substancji B było równe 3 mol ∙dm−3.
Oblicz szybkość opisanej reakcji w momencie, w którym przereagowało 𝟓𝟎 % początkowej ilości substancji B.
𝑐B(przereag.) = 0,5 ∙𝑐B(pocz.) = 0,5 ∙3 = 1,5 mol ∙dm−3 𝑐B(końc.) = 𝑐B(pocz.) −𝑐B(przereag.) = 3 −1,5 = 1,5 mol ∙dm−3 𝑐A(przereag.) 1,5 = ⇒ 𝑐A(przereag.) = 3 mol ∙ dm−3 2 1 𝑐A(końc.) = 𝑐A(pocz.) −𝑐A(przereag.) = 4 −3 = 1 mol ∙ dm−3 𝑣 = 𝑘 ∙ cA(końc.)2 ∙ cB(końc.) = 6,7 ∙ 103 ∙ 12 ∙ 1,5 = 10,05 ∙ 103 mol ∙ dm−3 ∙ s−1 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.
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia szybkości reakcji, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku z poprawną jednostką. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: • popełnienie błędów rachunkowych LUB • podanie wyniku z niepoprawną jednostką albo bez jednostki. ALBO – poprawne obliczenie wartości stężenia końcowego substancji A i substancji B. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Rozstrzygnij, na podstawie analizy danych zamieszczonych na wykresie, który kwas (HX czy HQ) jest mocniejszy. Zaznacz jego wzór. Odpowiedź uzasadnij. HX HQ
HX HQ Uzasadnienie: Dla danej wartości stężenia molowego roztworu dysocjacja kwasu HX zachodzi w większym stopniu ALBO z większą wydajnością niż dysocjacja kwasu HQ. Uwaga 1.: Odpowiedź: „Dysocjacja kwasu HX zachodzi w większym stopniu”, jest niewystarczająca. Uwaga 2.: Odpowiedź: „Kwas HX ma wyższy stopień dysocjacji niezależnie od stężenia lub w zależności od stężenia”, jest nieprecyzyjna i niezgodna z przedstawionym wykresem.
1 pkt – poprawny wybór i zaznaczenie wzoru kwasu oraz poprawne uzasadnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
(0–4) W tabeli (s. 9) umieszczono wartości pH czterech roztworów kwasu HX o wybranych stężeniach molowych, a na wykresie przedstawiono logarytmiczną zależność pH roztworu tego kwasu od jego stężenia molowego w zakresie stężeń od 0,002 mol dm−3 do 0,028 mol dm−3 (𝑡= 20 C).
Uzupełnij tabelę brakującymi wartościami pH (z dokładnością do jednego miejsca 0–1–2– po przecinku) oraz dokończ wykres zależności pH roztworu kwasu HX od jego 3–4 − stężenia molowego. Następnie oblicz stężenie molowe jonów X i stężenie molowe niezdysocjowanych cząsteczek HX w roztworze o pH = 𝟐, 𝟐. Odczyt z wykresu wykonaj − z dokładnością do 𝟎, 𝟎𝟎𝟐 𝐦𝐨𝐥· 𝐝𝐦−𝟑, a wartości stężenia molowego jonów X i cząsteczek HX podaj z dokładnością do 𝟎, 𝟎𝟎𝟏 𝐦𝐨𝐥· 𝐝𝐦−𝟑. 3,2 3,1 3,0 2,9 2,8 2,7 2,6 roztworu pH 2,5 2,4 2,3 2,2 2,1 2,0 0,000 0,010 0,020 0,030 0,040 0,050 0,060 0,070 0,080 0,090 0,100 stężenie molowe roztworu, mol · dm−3 W roztworze o pH = 2,2 stężenie molowe jonów X – jest równe …………………………., a stężenie molowe niezdysocjowanych cząsteczek kwasu HX jest równe ………………… .
Za rozwiązanie zadania można otrzymać łącznie od 0 do 4 punktów, w tym: – od 0 do 2 punktów za obliczenie wartości pH i dokończenie wykresu ORAZ – od 0 do 2 punktów za obliczenie stężenia jonów X – i stężenia cząsteczek HX, zgodnie z poniższymi zasadami. W zakresie obliczenia wartości pH i wykonania wykresu: 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia pH, poprawne obliczenie i napisanie w tabeli dwóch wartości pH z właściwą dokładnością oraz poprawne naniesienie punktów i dokończenie wykresu. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody rozwiązania prowadzącej do obliczenia pH, wykonanie obliczeń i napisanie w tabeli wartości pH oraz dokończenie wykresu, ale: • popełnienie błędu rachunkowego (błędna jedna wartość pH) i sporządzenie wykresu adekwatnie do danych zapisanych w tabeli LUB • niedokładne naniesienie punktów na wykresie. ALBO – poprawne naniesienie punktów i dokończenie wykresu bez uzupełnienia tabeli. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania. Uwaga 1.: Podanie wyników z dokładnością większą niż wymagana nie skutkuje utratą punktów. Uwaga 2.: Zdający może uzyskać 1 pkt za uzupełnienie tabeli dwoma wartościami pH, które są inne niż wartości podane w przykładowym rozwiązaniu zadania, jeżeli przedstawi poprawny sposób ich obliczenia (poprawną metodę). Za poprawne obliczenie i poprawne naniesienie tych punktów oraz dokończenie wykresu zdający otrzymuje łącznie 2 pkt. Uwaga 3.: Jeśli obie wartości pH w tabeli są wynikiem wykorzystania do obliczeń niedokładnej wartości oszacowanej na podstawie wykresu zamieszczonego w informacji wprowadzającej, to za uzupełnienie tabeli zdający nie otrzymuje punktu, ale za poprawne naniesienie punktów oraz dokończenie wykresu zdający otrzymuje 1 pkt. ORAZ W zakresie obliczenia wartości stężenia jonów X– i stężenia cząsteczek HX w roztworze: 2 pkt – poprawne odczytanie z wykresu z właściwą dokładnością wartości stężenia molowego roztworu kwasu HX o pH równym 2,2, zastosowanie poprawnej metody, obejmującej obliczenie stężenia jonów X – i stężenia cząsteczek HX w roztworze na podstawie podanej wartości pH i stężenia kwasu odczytanego z wykonanego wykresu, oraz podanie wyników z właściwą dokładnością i właściwą jednostką. 1 pkt – odczytanie z wykresu z właściwą dokładnością wartości stężenia molowego roztworu kwasu HX o pH równym 2,2, obliczenie stężenia jonów X – i stężenia cząsteczek HX w roztworze, ale: • popełnienie błędów rachunkowych lub błąd odczytu danych LUB • podanie wyników z jednostką inną niż mol ∙dm−3, LUB • podanie wyników z niewłaściwą dokładnością. ALBO – poprawne obliczenie stężenia jonów X – na podstawie podanej wartości pH roztworu kwasu. ALBO – odczytanie z wykresu z właściwą dokładnością wartości stężenia molowego roztworu kwasu HX o pH równym 2,2 oraz obliczenie stężenia jonów X – i stężenia cząsteczek HX w roztworze i podanie wyników z właściwą jednostką, ale zastosowanie do rozwiązania niedokładnej wartości 𝛼 oszacowanej na podstawie wykresu zamieszczonego w informacji wprowadzającej. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania. Uwaga 4.: Podanie wyników z dokładnością większą niż wymagana nie skutkuje utratą punktów.
Przeprowadzono doświadczenie, w którym do dwóch probówek z wodnym roztworem Na2SO3 dodano: • do probówki 1. – kilka kropel roztworu fenoloftaleiny • do probówki 2. – nadmiar stężonego HCl (aq).
Wygląd zawartości probówki 1. po dodaniu do niej roztworu fenoloftaleiny pokazano na zdjęciu. Wpisz do schematu wzory odpowiednich drobin tak, aby powstało równanie procesu decydującego o odczynie roztworu w probówce 1. Zastosuj definicję kwasu i zasady Brønsteda. kwas 1 zasada 2 zasada 1 kwas 2 + ⇄ +
Napisz, co zaobserwowano podczas doświadczenia w probówce 2. po dodaniu odczynnika. Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która była przyczyną zaobserwowanych zmian.
kwas 1 zasada 2 zasada 1 kwas 2 + 2– + – H2O SO3 ⇄ OH– HSO3
1 pkt – poprawne napisanie równania procesu decydującego o odczynie roztworu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
1 pkt – poprawny opis objawów reakcji i poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania Obserwacje: Wydziela się (bezbarwny) gaz. ALBO Widoczne są pęcherzyki gazu. ALBO U wylotu probówki wyczuwa się charakterystyczny zapach. Równanie reakcji: 2H3O+ + SO32– → 3H2O + SO2 ALBO 2H+ + SO32– → H2O + SO2 ALBO H3O+ + HSO3– → 2H2O + SO2 ALBO H+ + HSO3– → H2O + SO2 Uwaga: Za równanie reakcji prowadzącej do powstania H2SO3 albo SO2 ∙ H2O zdający otrzymuje 0 pkt.
(0–2) Badano reakcje mocnego kwasu HA i słabego kwasu HX z mocną zasadą. W tym celu wykonano miareczkowanie wodnych roztworów tych kwasów za pomocą wodnego roztworu wodorotlenku potasu – zgodnie z poniższym opisem. Umieszczono w zlewce 20,0 cm3 roztworu wybranego kwasu o stężeniu 0,10 mol ∙dm−3 i zmierzono pH tego roztworu. Następnie do zlewki z roztworem kwasu dodawano porcjami wodny roztwór KOH o stężeniu 0,10 mol ∙dm−3. Po dodaniu każdej porcji roztworu wodorotlenku mierzono pH mieszaniny reakcyjnej. Punkt równoważnikowy (PR) został osiągnięty po dodaniu takiej objętości roztworu KOH, w jakiej liczba moli zasady jest równa liczbie moli kwasu. Uzyskane wyniki przedstawiono w formie wykresu zależności mierzonego pH od objętości roztworu KOH – naniesione punkty połączono, w wyniku czego otrzymano krzywą miareczkowania. Poniżej przedstawiono krzywą miareczkowania wodnego roztworu jednego z tych kwasów (HA albo HX) wodnym roztworem wodorotlenku potasu.
Rozstrzygnij, czy przedstawiony wykres ilustruje wyniki miareczkowania wodnego roztworu słabego kwasu HX wodnym roztworem KOH w opisanym doświadczeniu. Odpowiedź uzasadnij – przytocz dwa różne argumenty.
Rozstrzygnięcie: nie
2 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i uzasadnienie zawierające dwa poprawne argumenty odwołujące się do początkowej wartości pH roztworu oraz do wartości pH w punkcie równoważnikowym. 1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i uzasadnienie zawierające jeden poprawny argument. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
: Argument odwołujący się do początkowej wartości pH: • Wyjściowy roztwór słabego kwasu HX (przed dodaniem do niego pierwszej kropli wodnego roztworu KOH) powinien mieć pH > 1,0 ALBO pH ≠1. • Roztwór kwasu o stężeniu 0,10 mol ∙ dm–3 ma pH = 1,0. ORAZ Argument odwołujący się do wartości pH w punkcie równoważnikowym: • Po dodaniu 20,00 cm3 wodnego roztworu KOH otrzymano roztwór o pH = 7,0. • Przy równych objętościach roztworu kwasu i zasady (o jednakowych stężeniach) pH = 7,0. • Gdyby miareczkowano słaby kwas, punkt równoważnikowy powinien znajdować się przy pH roztworu innym/wyższym niż 7. • W punkcie równoważnikowym pH otrzymanego roztworu jest równe 7, co oznacza, że powstała sól mocnego kwasu i mocnej zasady. Uwaga 1.: Jako poprawny należy uznać argument dotyczący porównania kształtów wykresów dla słabego i mocnego kwasu. Uwaga 2.: Odpowiedź: „pH kwasu jest bardzo niskie”, jest niewystarczająca.
Chlorek ołowiu(II) i jodek ołowiu(II) są solami trudno rozpuszczalnymi w wodzie, ale wartości ich iloczynu rozpuszczalności znacznie się różnią. Na zdjęciach przedstawiono świeżo wytrącone osady: chlorku ołowiu(II) w probówce 1. i jodku ołowiu(II) w probówce 2. Aby doświadczalnie potwierdzić, że obie sole są trudno rozpuszczalne w wodzie oraz że rozpuszczalność jodku ołowiu(II) jest znacznie mniejsza niż rozpuszczalność chlorku ołowiu(II), przygotowano zestaw laboratoryjny składający się: − z probówki, w której umieszczono 2 cm3 wodnego roztworu azotanu(V) ołowiu(II) o stężeniu 0,1 mol ∙dm−3 − ze zlewki z wodnym roztworem chlorku potasu o stężeniu 0,1 mol ∙dm−3 − ze zlewki z wodnym roztworem jodku potasu o stężeniu 0,1 mol ∙dm−3 − z wielomiarowych pipet.
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji strącania chlorku ołowiu(II).
Wybierz i zaznacz na poniższym schemacie doświadczenia roztwór, który należy • jako pierwszy – w I etapie doświadczenia • jako drugi – w II etapie doświadczenia, aby w obu etapach nastąpiły wyraźne zmiany wyglądu zawartości probówki. Opisz zmiany, jakie można zaobserwować podczas I etapu doświadczenia, a następnie – podczas II etapu doświadczenia.
Pb2+ + 2Cl– → PbCl2
1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji strącania chlorku ołowiu(II). 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
I etap: co najmniej 4 cm3 KCl (aq), cm = 0,1 mol ∙ dm–3 / co najmniej 4 cm3 KI (aq), cm = 0,1 mol ∙ dm–3 II etap: KCl (aq), cm = 0,1 mol ∙ dm–3 / KI (aq), cm = 0,1 mol ∙ dm–3 2 cm3 Pb(NO3)2 (aq) cm = 0,1 mol ∙ dm–3 Obserwowane zmiany: I etap: Wytrąca się biały osad. II etap: Wytrąca się żółty osad.
2 pkt – poprawny wybór i zaznaczenie obu odczynników oraz poprawny opis obserwowanych zmian w I i II etapie doświadczenia. 1 pkt – poprawny wybór i zaznaczenie obu odczynników, ale błędny opis obserwowanych zmian w I lub II etapie doświadczenia albo brak opisu zmian. ALBO – brak zaznaczenia odczynników w I lub II etapie, ale poprawny opis obserwowanych zmian w I i II etapie doświadczenia. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi. Uwaga: Za rozwiązanie, w którym zdający błędnie dobierze odczynniki (w odwrotnej kolejności), należy przyznać 0 pkt.
(0–2) W celu określenia zawartości węglanu wapnia w mieszaninie dwóch soli, zawierającej również węglan magnezu, próbkę tej mieszaniny o masie 2,84 g roztworzono w kwasie. CaCO3 (s) + 2H3O+ (aq) Ca2+ (aq) + CO2 (g) + 3H2O (c) MgCO3 (s) + 2H3O+ (aq) Mg2+ (aq) + CO2 (g) + 3H2O (c) W wyniku zachodzących reakcji otrzymano 672 cm3 tlenku węgla(IV) w przeliczeniu na warunki normalne.
Oblicz wyrażoną w procentach masowych zawartość CaCO3 w badanej próbce mieszaniny.
rozwiązań zadań
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody rozwiązania prowadzącej do obliczenia zawartości CaCO3 w mieszaninie, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku w procentach. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody rozwiązania, ale: • popełnienie błędów rachunkowych LUB • niepodanie wyniku w procentach (z błędną jednostką). ALBO – poprawne obliczenie wartości masy albo liczby moli węglanu wapnia w mieszaninie. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania. Przykładowe rozwiązania Sposób 1. 𝑀CaCO3 = 100,09 g ∙ mol–1 𝑀MgCO3 = 84,32 g ∙ mol–1 672 ∙10–3 = 0,030 mol CO2 22,4 𝑥 g CaCO3 𝑦 mol CO2 = 100,09 g 1,00 mol (2,84 – 𝑥) g MgCO3 (0,030 – 𝑦) mol CO2 = 84,32 g 1,00 mol{ 𝑥 = 1,97 g CaCO3 { 𝑦 = 0,0197 mol CO2 1,97 g % CaCO3 = ∙100 % = 𝟔𝟗, 𝟒 (%) 2,84 g Sposób 2. 𝑀CaCO3 = 100 g ∙ mol–1 𝑀MgCO3 = 84 g ∙ mol–1 𝑥 – liczba moli CaCO3 𝑦 – liczba moli MgCO3 672 ∙10–3 = 0,030 mol CO2 22,4 𝑥+ 𝑦= 0,03 { 100𝑥+ 84𝑦= 2,84 𝑥= 0,02 mol CaCO3 { 𝑦 = 0,01 mol MgCO3 100 g ∙ mol–1 ∙0,02 mol % CaCO3 = ∙100 % = 𝟕𝟎, 𝟒 (%) 2,84 g Sposób 3. 𝑀CaCO3 = 100 g ∙ mol–1 𝑀MgCO3 = 84 g ∙ mol–1 100 g CaCO3 — 22,4 dm3 CO2 𝑥 g CaCO3 — 𝑦 dm3 CO2 84 g MgCO3 — 22,4 dm3 CO2 (2,84 – 𝑥) g MgCO3 — (0,672 – 𝑦) dm3 CO2 100 · 𝑦= 22,4 · 𝑥 { 84 · (0,672 – 𝑦) = 22,4 · (2,84 – 𝑥) 𝑥 = 2 g 𝑦 = 0,448 dm3 2 g % CaCO3 = ∙100 % = 𝟕𝟎, 𝟒 (%) 2,84 g Sposób 4. 672 ∙10–3 = 0,030 mol CO2 22,4 2,84 0 % CaCO3 ⇒𝑛CO2 = = 0,0338 mol 84 2,84 100 % CaCO3 ⇒ 𝑛CO2 = = 0,0284 mol 100 100 90 wapnia 80 % 70 węglanu 60 50 40 mieszaninie, procentowa w 30 20 10 zawartosć 0 0,028 0,029 0,03 0,031 0,032 0,033 0,034 liczba moli CO2, mol % CaCO3 ≅𝟕𝟎 (%) 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.
rozwiązań zadań
Przeprowadzono doświadczenie, w którym do trzech probówek – I, II i III – zawierających jednakowe objętości kwasu solnego o takim samym stężeniu molowym wprowadzono granulki trzech różnych metali, zgodnie z poniższym schematem. Ag (granulki) Cu (granulki) Zn (granulki) I II III HCl (aq) HCl (aq) HCl (aq) Przebieg reakcji zaobserwowano tylko w jednej probówce.
Rozstrzygnij, którą probówkę: I, II czy III, przedstawiono na zdjęciu. Uzasadnij wybór. W uzasadnieniu porównaj wartości standardowego potencjału półogniwa wodorowego i półogniw metalicznych dla badanych metali.
Jeden z dwóch metali, które nie reagowały z kwasem solnym, przeprowadzono w tlenek o wzorze ogólnym MeO (gdzie Me oznacza metal), który następnie poddano reakcji z kwasem siarkowym(VI). Wynik opisanych przemian przedstawiono na zdjęciu.
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji tlenku metalu z kwasem siarkowym(VI). Użyj symbolu chemicznego tego metalu.
Rozstrzygnięcie: III
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i uzasadnienie uwzględniające porównanie wartości potencjałów standardowych półogniw. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
: • Cynk ma ujemną wartość potencjału redukcji, a miedź i srebro mają standardowe potencjały wyższe niż potencjał redukcji wodoru. • Spośród metali użytych w doświadczeniu tylko cynk ma niższą niż wodór wartość potencjału (standardowego redukcji). • Tylko standardowy potencjał redukcji cynku jest niższy niż standardowy potencjał redukcji wodoru. • Miedź i srebro mają standardowe potencjały wyższe niż potencjał redukcji wodoru. • Tylko cynk ma ujemny standardowy potencjał redukcji.
1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • CuO + 2H3O+ → Cu2+ + 3H2O • CuO + 2H+ → Cu2+ + H2O
NO2 Uwaga: Za podanie nazwy powstającego tlenku zdający otrzymuje 0 pkt.
1 pkt – poprawne napisanie wzoru sumarycznego gazowego produktu reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–2) Przeprowadzono doświadczenie, w którym do trzech probówek (A, B, C) wprowadzono w przypadkowej kolejności świeżo sporządzone roztwory chlorków: chromu(III), glinu i żelaza(III), o tych samych stężeniach molowych. Następnie do każdej probówki dodano bezbarwny, klarowny, świeżo sporządzony, wodny roztwór chlorku cyny(II) w ilości wystarczającej do stechiometrycznego przebiegu reakcji zilustrowanej schematem: MeCl3 + SnCl2 MeCl2 + SnCl4 gdzie Me oznacza metal. Wszystkie użyte roztwory były zakwaszone w celu cofnięcia procesu hydrolizy. Na poniższych zdjęciach przedstawiono wygląd zawartości probówek przed wprowadzeniem roztworu chlorku cyny(II) (1) i po jego wprowadzeniu, gdy w roztworach przestały zachodzić jakiekolwiek zmiany (2).
Uzupełnij tabelę. Wpisz wzory soli, których roztwory były obecne w probówkach A i C przed wprowadzeniem roztworu chlorku cyny(II). Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej w probówce B.
| Probówka | A | C |
|---|---|---|
| Wzór soli |
2 pkt – poprawne napisanie wzorów lub nazw soli w probówkach A i C oraz poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji zachodzącej w probówce B. 1 pkt – poprawne napisanie wzorów lub nazw soli w probówkach A i C oraz błędne napisanie równania reakcji zachodzącej w probówce B albo brak równania ALBO – błędne napisanie wzorów lub nazw soli w probówkach A lub C albo brak uzupełnienia tabeli oraz poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji zachodzącej w probówce B. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak rozwiązania.
rozwiązań zadań Przykładowe rozwiązania Probówka A C Wzór soli CrCl3 LUB chlorek chromu(III) AlCl3 LUB chlorek glinu Równanie reakcji zachodzącej w probówce B: 2Fe3+ + Sn2+ 2Fe2+ + Sn4+
(0–2) Chlorek wapnia tworzy rozpuszczalne hydraty o wzorze ogólnym CaCl2 ∙ 𝑛H2O. W zależności od temperatury w równowadze z roztworem nasyconym pozostają hydraty o różnych wartościach współczynnika 𝑛. W temperaturze 40 °C jeden z hydratów chlorku wapnia rozpuszcza się w ilości 767,4 g na 100 g wody, a stężenie nasyconego roztworu chlorku wapnia wynosi 53,66 % masowych.
− 1 𝑀 CaCl 2 = 111 g ∙ mol − 1 𝑀 H2 O = 18 g ∙ mol 𝑚r = 767,4 g + 100 g = 867,4 g cp = 53,66 % 53,66 % 𝑚s = ∙ 867,4 g = 465,4 g 100 % 𝑚 H2 O = 767,4 g – 465,4 g = 302,0 g 111 g n ∙18 g = 465,4 g 302,0 g 18 n = 72 𝐧 = 𝟒 Wzór hydratu: CaCl2 · 4H2O − 1 1 Uwaga 1.: Zdający może przyjąć 𝑀 CaCl 2 = 110 g ∙ mol ALBO 112 g ∙ mol −. Uwaga 2: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do ustalenia współczynnika 𝑛, poprawne wykonanie obliczeń oraz napisanie poprawnego wzoru hydratu. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: • popełnienie błędów rachunkowych LUB • napisanie niepoprawnego wzoru lub brak wzoru hydratu. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
(0–1) W środowisku wodnym aniony tiosiarczanowe reagują z chlorem zgodnie ze schematem: S2O3 2– + Cl2 + H2O → SO4 2– + Cl– + H3O+ Podczas tej reakcji aniony tiosiarczanowe ulegają utlenieniu, które przebiega według S2O3 2– + 15H2O → 2SO4 2– + 10H3O+ + 𝑥 e–
Uzupełnij współczynniki stechiometryczne w poniższym schemacie reakcji. …….S2O3 2– + …….Cl2 + …….H2O → …….SO4 2– + …….Cl– + …….H3O+
(1)S2O32– + 4Cl2 + 15H2O → 2SO42– + 8Cl– + 10H3O+
1 pkt – poprawne uzupełnienie wszystkich współczynników stechiometrycznych w schemacie reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1) Technet, podobnie jak mangan, jest pierwiastkiem, który w związkach chemicznych może występować na VI stopniu utlenienia. Jony TcO4 2− są trwałe jedynie w środowisku silnie zasadowym, natomiast w roztworach obojętnych ulegają dysproporcjonowaniu, zgodnie TcO4 2− + H2O → TcO4 − + TcO2 + OH−
TcO42− + 2e− + 2H2O → TcO2 + 4OH− Uwaga: Równanie TcO42− + 2e− + 4H+ → TcO2 + 2H2O należy uznać za poprawne.
1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji redukcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
(0–1) Przeprowadzono doświadczenie, podczas którego do probówek I i II z wodnymi roztworami pewnych substancji dodano jeden, ten sam odczynnik. W obu probówkach zaszły reakcje utleniania i redukcji. Po zakończeniu doświadczenia wygląd zawartości obu probówek był taki sam, co pokazano na zdjęciu.
Uzupełnij schemat przeprowadzonego doświadczenia. Zaznacz wzory substancji, których wodne roztwory znajdowały się w probówkach I i II, oraz wzór odczynnika dodanego do obu probówek.
K2Cr2O7 (aq) / KMnO4 (aq) I II H2SO4 (aq) / K2SO3 (aq) MnSO4 (aq) / KNO3 (aq)
1 pkt – poprawny wybór i zaznaczenie wzorów substancji i wzoru odczynnika. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Zbudowano ogniwo, którego schemat zapisany zgodnie z konwencją sztokholmską jest następujący: (−) Co | Co2+ || H+ | H2 (g) | Pt (+)
Oblicz siłę elektromotoryczną opisanego ogniwa w warunkach standardowych. SEM = ......................................................................................................................................
W opisanym ogniwie półogniwo Co | Co2+ zastąpiono innym półogniwem metalicznym. Ta zmiana nie spowodowała (w warunkach standardowych) zmiany procesu katodowego. Spośród wymienionych półogniw wybierz i zaznacz wszystkie te, które mogły być użyte do budowy tego ogniwa.
SEM = 0,00 – (– 0,28) = 0,28 V Uwaga: Zapis obliczeń nie jest wymagany.
1 pkt – poprawne obliczenie wartości SEM z jednostką. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Ag | Ag+ Cu | Cu2+ Fe | Fe 2+ Ni | Ni2+ Zn | Zn2+
1 pkt – poprawny wybór i zaznaczenie schematów trzech półogniw. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–2) Pewien alkan, którego achiralne cząsteczki mają rozgałęziony łańcuch węglowy, w temperaturze 𝑇 i pod ciśnieniem 𝑝 jest gazem i ma gęstość 50 razy większą od gęstości wodoru wyznaczonej w tych samych warunkach. W reakcji chlorowania tego alkanu może powstać 6 różnych monochloropochodnych, będących izomerami konstytucyjnymi (bez uwzględniania stereoizomerów).
Oblicz liczbę atomów węgla w cząsteczce opisanego alkanu oraz napisz jego wzór półstrukturalny (grupowy).
𝑀H2 50𝑀H2 𝑑H2 = i 𝑑alkanu = i 𝑀alkanu = 𝑑alkanu ⋅𝑉mol ⇒ 𝑉mol 𝑉mol 50𝑀H2 𝑀alkanu = ⋅𝑉mol = 50𝑀H2 ⇒ 𝑀alkanu = 50 ⋅2 g ⋅mol–1 = 100 g ⋅mol–1 ⇒ 𝑉mol Ogólny wzór alkanu : CnH2n + 2 ⇒ 12n + 2n + 2 = 100 ⇒ 𝐧= 𝟕 Wzór alkanu: CH3 H3C CH CH2 CH2 CH2 CH3 ALBO H3C CH(CH3) CH2 CH2 CH2 CH3
rozwiązań zadań
2 pkt – poprawne obliczenie liczby atomów węgla w cząsteczce alkanu oraz poprawne napisanie jego wzoru półstrukturalnego (grupowego). 1 pkt – poprawne obliczenie liczby atomów węgla w cząsteczce alkanu, ale napisanie błędnego wzoru półstrukturalnego lub brak wzoru alkanu. ALBO – brak obliczeń i napisanie poprawnego wzoru alkanu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Wyjaśnij, dlaczego w danej temperaturze równowagowy stopień przereagowania etenu w opisanej reakcji jest tym większy, im wyższe jest ciśnienie, pod którym prowadzona jest reakcja.
1 pkt – poprawne wyjaśnienie uwzględniające stechiometrię reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Liczba moli (gazowych) substratów jest większa od liczby moli (gazowego) produktu. • Są 2 mole (gazowych) substratów i 1 mol (gazowego) produktu. • W miarę postępu reakcji spada ciśnienie w mieszaninie reakcyjnej, a więc – zgodnie z regułą przekory – podniesienie ciśnienia spowoduje przesunięcie równowagi tej reakcji w stronę produktów. • Łączna objętość substratów jest większa niż objętość produktu reakcji. Uwaga: Odpowiedź, w której zdający nie odniósł się do stechiometrii reakcji, nie jest wyjaśnieniem przedstawionej na wykresie zależności.
Rozstrzygnij, czy reakcja hydratacji etenu jest procesem endo- czy egzotermicznym. Odpowiedź uzasadnij.
Rozstrzygnięcie: egzotermiczny
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
: • Ze wzrostem temperatury maleje wydajność reakcji ALBO równowagowy stopień przereagowania. • Ze wzrostem temperatury równowaga reakcji przesuwa się w kierunku substratów ALBO przesuwa się w lewo.
(0–2)
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji 1. i 2. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone związków organicznych. Równanie reakcji 1.: Równanie reakcji 2.:
Równanie reakcji 1.: Cl O + 2OH + Cl + H2O Równanie reakcji 2.: O OH + H3O+ + H2O ALBO O OH + H+
rozwiązań zadań
2 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie dwóch równań reakcji. 1 pkt – poprawne napisanie jednego równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
(0–1)
Uzupełnij poniższe zdanie. Wybierz i zaznacz jedno określenie spośród podanych w każdym nawiasie. Organiczny produkt reakcji 3. powstaje w procesie (substytucji / addycji / eliminacji) zachodzącym według mechanizmu (rodnikowego / elektrofilowego / nukleofilowego).
Organiczny produkt reakcji 3. powstaje w procesie (substytucji / addycji / eliminacji) zachodzącym według mechanizmu (rodnikowego / elektrofilowego / nukleofilowego).
1 pkt – poprawne uzupełnienie całego zdania. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Wybierz związek (A, B albo C), którego cząsteczki są chiralne, i napisz literę, którą oznaczono jego wzór. Uzasadnij swój wybór – odwołaj się do budowy cząsteczek tego związku.
1 pkt – poprawny wybór związku i poprawne uzasadnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania Związek: A
: • W cząsteczce jest centrum stereogeniczne (ALBO asymetryczny atom węgla ALBO atom węgla połączony z czterema różnymi podstawnikami). • Cząsteczka nie ma płaszczyzny symetrii (i środka symetrii).
(0–2) Każdy ze związków A, B, C ma izomery. Poniżej opisano trzy z nich – oznaczone odpowiednio jako związki A1, B1, C1. • Związek A1 to izomer związku A, który można utlenić do związku B. • Związek B1 to izomer związku B, który można zredukować do związku A. • Związek C1 to izomer związku C, który można otrzymać przez utlenienie związku B.
Narysuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków A1, B1 i C1. A1 B1 C1
A1 B1 C1 H3C CH CH2 OH H3C C CH2 CH3 H3C CH COOH CH3 O CH3 Uwaga: Za napisanie wzorów szkieletowych zamiast półstrukturalnych (grupowych) zdający traci 1 pkt.
rozwiązań zadań
2 pkt – poprawne narysowanie wzorów półstrukturalnych (grupowych) trzech związków. 1 pkt – poprawne narysowanie wzorów półstrukturalnych (grupowych) dwóch związków. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Poniżej przedstawiono wzory półstrukturalne (grupowe) dwóch związków zapachowych: geranialu oraz geraniolu.
| Geranial | Geraniol |
|---|---|
| CH O a 3 C C H C CH H 2 H C 2 CH C H C CH 3 3 | CH a 3 C CH OH 2 H C CH 2 H C 2 CH C H C CH 3 3 |
Uzupełnij tabelę. Wpisz formalny stopień utlenienia oraz typ hybrydyzacji (sp, sp2, sp3) orbitali walencyjnych atomu węgla oznaczonego literą a w cząsteczkach geranialu i geraniolu.
| Stopień utlenienia | Typ hybrydyzacji | |
|---|---|---|
| Geranial | ||
| Geraniol |
Stopień utlenienia Typ hybrydyzacji Geranial (+)I sp2 Geraniol −I sp3
2 pkt – poprawne napisanie stopnia utlenienia i typu hybrydyzacji wskazanego atomu węgla w dwóch związkach. 1 pkt – poprawne napisanie stopnia utlenienia i typu hybrydyzacji wskazanego atomu węgla w jednym związku ALBO – poprawne napisanie stopni utlenienia obu wskazanych atomów węgla ALBO – poprawne napisanie typów hybrydyzacji obu wskazanych atomów węgla. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Geraniol jest produktem redukcji geranialu. | ✓ |
(0–2) Do reaktora o pojemności 4,0 dm3 wprowadzono gazowe substraty: 0,40 mol CO i 0,20 mol Cl2. Gdy w temperaturze 𝑇 ustaliła się równowaga, stwierdzono, że przereagowało 80 % chloru.
Oblicz stężeniową stałą równowagi syntezy fosgenu w temperaturze 𝑻.
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody rozwiązania prowadzącej do obliczenia stałej równowagi, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: • popełnienie błędów rachunkowych LUB • podanie wyniku z błędną jednostką, ALBO – poprawne obliczenie wartości stężeń równowagowych wszystkich reagentów. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
rozwiązań zadań Przykładowe rozwiązania Sposób 1. 𝑛0 0,40 0,20 0 CO (g) + Cl2 (g) → COCl2 (g) 𝑛r 0,24 0,04 0,16 [CO]r = (0,24) mol ⋅ dm–3 = 0,06 mol ⋅ dm–3 4,0 [Cl2]r = (0,04) mol ⋅ dm–3 = 0,01 mol ⋅ dm–3 4,0 [COCl2]r = (0,16) mol ⋅ dm–3 = 0,04 mol ⋅ dm–3 4,0 [COCl2] 0,04 𝐾= = = 𝟔𝟔, 𝟔𝟕≅𝟔𝟕 [CO] ∙ [Cl2] 0,06 ∙0,01 Sposób 2. CO (g) + Cl2 (g) → COCl2 (g) 𝑉 = 4,0 dm3 [CO]p = (0,4 mol ⋅ dm–3 = 0,1 mol ⋅ dm–3 4,0) [Cl2]p = (0,2 mol ⋅ dm–3 = 0,05 mol ⋅ dm–3 4,0) ⇒ 0,05 ∙ 0,8 = 0,04 mol ⋅ dm–3 stężenie początkowe reakcja równowaga CO 0,1 – 0,04 0,06 Cl2 0,05 – 0,04 0,01 COCl2 0 +0,04 0,04 [COCl2] 0,04 𝐾= = = 𝟔𝟔, 𝟔𝟕≅𝟔𝟕 [CO] ∙ [Cl2] 0,06 ∙0,01
(0–1)
Napisz równanie reakcji fosgenu z metanolem w stosunku molowym 1 : 2. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.
Równanie reakcji: COCl2 + 2CH3OH → CH3OCOOCH3 + 2HCl Uwaga: Dopuszczalne są różne formy zapisu wzoru produktu organicznego, np.: • CH3OCO2CH3 • (CH3O)2CO • (CH3)2CO3 O H3C O C O CH3• H3C O C O • H3C O
1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1) Bisfenol A, którego wzór przedstawiono poniżej, stosuje się do otrzymywania poliwęglanu. W tym celu bisfenol A poddaje się najpierw reakcji z wodorotlenkiem sodu, która przebiega tak samo jak reakcja tego wodorotlenku z fenolem, a następnie przeprowadza się polikondensację produktu tej reakcji z fosgenem.
Uzupełnij schemat tak, aby powstało równanie reakcji otrzymywania poliwęglanu z bisfenolanu sodu i fosgenu.
1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji otrzymywania poliwęglanu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań Przykładowe rozwiązania Sposób 1. CH3 O n NaO C ONa + n Cl C Cl CH3 CH3 O O C O C + 2n NaCl CH3 n Sposób 2. CH3 O n NaO C ONa + n Cl C Cl CH3 CH3 O C O C O + 2n NaCl CH3 n
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). 14 12 III 10 8 pH II 6 4 I 2 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 Objętość roztworu NaOH Aminokwasy w roztworach wodnych istnieją głównie w formie jonów. W roztworach o niskim pH cząsteczka aminokwasu jest protonowana. W pewnym zakresie pH dominującą formą jest jon obojnaczy. W roztworach o wysokim pH cząsteczka aminokwasu traci proton. W punkcie oznaczonym na wykresie numerem I alanina jest mieszaniną formy protonowanej i jonu obojnaczego w stosunku molowym 1 : 1, a w punkcie oznaczonym na wykresie numerem III ten aminokwas jest mieszaniną jonu obojnaczego i formy zdeprotonowanej w stosunku molowym 1 : 1.
Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) tej formy alaniny, która występuje przy wartości pH odpowiadającej punktowi II zaznaczonemu na wykresie. Podaj nazwę tej wartości pH.
Spośród poniższych wzorów form alaniny wybierz i zaznacz wzory tych, które obecne są w roztworze o wartości pH odpowiadającej punktowi III, zaznaczonemu na wykresie. - - H3 C CH COO H3 C CH COOH H3 C CH COO + + NH3 NH3 NH2
- Wzór: H3C CH COO + NH3 Nazwa: punkt izoelektryczny ALBO punkt izojonowy
1 pkt – poprawne napisanie wzoru jonu i nazwy wartości pH. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
- - H3C CH COO H3C CH COOH H3C CH COO + + NH3 NH3 NH2
1 pkt – poprawny wybór i zaznaczenie wzorów jonów. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–2) Przygotowano zalkalizowaną zawiesinę wodorotlenku miedzi(II). Wygląd zawartości probówki przedstawiono na zdjęciu obok. Wykonano doświadczenie: do probówki zawierającej otrzymany odczynnik wprowadzono wodny roztwór glukozy i wymieszano zawartość naczynia (I etap). Następnie probówkę ogrzano (II etap). Na poniższych zdjęciach przedstawiono wygląd zawartości probówki po każdym z dwóch etapów doświadczenia. Na podstawie wyniku I etapu doświadczenia sformułuj i napisz wniosek dotyczący budowy cząsteczki glukozy, a na podstawie wyniku II etapu doświadczenia – wniosek dotyczący właściwości tego monosacharydu.
2 pkt – poprawne sformułowanie wniosku dotyczącego budowy cząsteczki glukozy oraz wniosku dotyczącego jej właściwości. 1 pkt – poprawne sformułowanie wniosku dotyczącego budowy cząsteczki glukozy ALBO wniosku dotyczącego jej właściwości. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań Przykładowe rozwiązania Wniosek dotyczący budowy cząsteczki glukozy: • Jest alkoholem polihydroksylowym (wielowodorotlenowym). • Ma grupy hydroksylowe przy sąsiednich atomach węgla. • W cząsteczce tego związku są obecne (co najmniej) dwie grupy hydroksylowe. Wniosek dotyczący właściwości glukozy: • Ma właściwości redukujące. • Ulega utlenieniu.
Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Oba monosacharydy należą do szeregu konfiguracyjnego D. | ||
| 2 | Oba monosacharydy należą do grupy ketoheksoz. |
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Oba monosacharydy należą do szeregu konfiguracyjnego D. | ✓ | ✓ |
| 2 | Oba monosacharydy należą do grupy ketoheksoz. | ✓ |
Dokończ zdanie. Wybierz i zaznacz odpowiedź A albo B oraz uzasadnienie 1., 2. albo 3. Przedstawione monosacharydy są względem siebie
A1
1 pkt – odpowiedź poprawna. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
| ✓ |
1. – F; 2. – P
rozwiązań zadań
1 pkt – poprawne zaznaczenie dwóch odpowiedzi. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań Uwaga 5.: Zdający może obliczyć wartość stałej dysocjacji K na podstawie danych zawartych w informacji do zadania (dla dowolnych wartości i co) i otrzymaną wartość zastosować do rozwiązania drugiej części zadania (patrz rozwiązanie Sposób 2.). W takim przypadku za swoje rozwiązanie może uzyskać maksymalnie 2 pkt, według następujących zasad: 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia stężenia jonów X – i stężenia cząsteczek HX oraz poprawne wykonanie obliczeń (bez uzupełnienia tabeli, wykonania wykresu i odczytywania wartości stężenia kwasu XH). 1 pkt – obliczenie stężenia jonów X – i stężenia cząsteczek HX, ale: • popełnienie błędów rachunkowych LUB • podanie wartości stężeń z jednostką inną niż mol ∙dm−3. ALBO – poprawne obliczenie stężenia jonów X –. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania. Przykładowe rozwiązania Sposób 1. [H+] = 𝛼 ∙ 𝑐0 oraz pH = – log[H+] 𝑐0, mol dm−3 0,002 0,008 0,018 0,028 0,042 0,100 pH 3,1 2,7 2,5 2,4 2,3 2,1 3,2 3,1 3,0 2,9 2,8 2,7 2,6 roztworu pH 2,5 2,4 2,3 0,068; 2,200 2,2 2,1 2,0 0,000 0,010 0,020 0,030 0,040 0,050 0,060 0,070 0,080 0,090 0,100 stężenie molowe roztworu, mol · dm−3 Uwaga: Poprawnie narysowany wykres musi zawierać 2 poprawnie naniesione punkty (na przecięciu odpowiednich linii siatki). Punkty muszą być połączone krzywą lub odcinkami. Za poprawny należy uznać każdy odczyt adekwatny do wykonanego wykresu i dokonany z właściwą dokładnością. pH = 2,2 𝑐0 = 0,068 mol ∙ dm–3 (wartość odczytana z wykresu) [H+] = [X–] = 10–2,2 mol ∙ dm–3 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟔 𝐦𝐨𝐥 ∙ 𝐝𝐦–𝟑 [HX] = 𝑐0 – [H+] = (0,068 – 0,006) mol ∙ dm–3 = 𝟎, 𝟎𝟔𝟐 𝐦𝐨𝐥 ∙ 𝐝𝐦–𝟑 W roztworze o pH = 2,2 stężenie molowe jonów X – jest równe 𝟎, 𝟎𝟎𝟔 𝐦𝐨𝐥 ∙ 𝐝𝐦–𝟑, a stężenie molowe niezdysocjowanych cząsteczek kwasu HX jest równe 𝟎, 𝟎𝟔𝟐 𝐦𝐨𝐥 ∙ 𝐝𝐦–𝟑. Sposób 2. [H+] = [X–] = 10–2,2 mol ∙dm–3 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟔 𝐦𝐨𝐥 ∙ 𝐝𝐦–𝟑 Obliczenie wartości stałej dysocjacji 𝐾 na podstawie danych zawartych w informacji do zadania i obliczenie wartości stężenia molowego roztworu, w którym stężenie jonów [H+] ma wartość 0,006 mol ∙ dm–3 dane odczytane z dowolnej kolumny tabeli, np.: 𝛼 = 25,2 %, 𝑐0 = 0,0080 mol ∙dm–3 𝛼2 ∙ c0 K= ⇒ 𝐾 = 6,79 ∙ 10–4 1 – 𝛼 𝛼2 ∙ c0' ' [H+]2+K∙ [H+] 'K= ⇒ c0 = ⇒c0 = 0,060 mol ∙ dm–3 1 – 𝛼 K [HX] = 𝑐0 – [H+] [HX] = (0,060 – 0,006) mol ∙ dm–3 = 𝟎, 𝟎𝟓𝟒 𝐦𝐨𝐥 ∙ 𝐝𝐦–𝟑
Drugi z dwóch metali, które nie reagowały z kwasem solnym, dodano do probówki zawierającej stężony kwas azotowy(V). Efekt doświadczenia przedstawiono na zdjęciu.
Napisz wzór sumaryczny barwnego, gazowego produktu reakcji.
Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Geraniol jest produktem redukcji geranialu. | ||
| 2 | W cząsteczce geranialu liczba wiązań 𝜋 jest większa niż w cząsteczce geraniolu. |
| 2 | W cząsteczce geranialu liczba wiązań 𝜋 jest większa niż w cząsteczce geraniolu. | ✓ | ✓ |
1. – P; 2. – P
1 pkt – poprawne zaznaczenie dwóch odpowiedzi. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
1. – P; 2. – F
1 pkt – poprawne zaznaczenie dwóch odpowiedzi. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.