Arkusz maturalny
Chemia2021MARZECformuła 2015POBIERZ
Zadanie 1.
2 pktKonfigurację elektronową dwudodatniego kationu pierwiastka X przedstawia zapis: [Ar]3d10.
Ładowanie…
Arkusz maturalny
Konfigurację elektronową dwudodatniego kationu pierwiastka X przedstawia zapis: [Ar]3d10.
Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz symbol chemiczny pierwiastka X, numer grupy oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należy ten pierwiastek. Symbol pierwiastka Numer grupy Symbol bloku
Uzupełnij poniższy schemat. Przedstaw pełną konfigurację elektronową atomu (w stanie podstawowym) pierwiastka X. Zastosuj schemat klatkowy. W zapisie uwzględnij numery powłok i symbole podpowłok.
Symbol pierwiastka Numer grupy Symbol bloku Zn 12 d 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. poz. 493, z późn. zm.).
1 pkt – poprawne uzupełnienie całej tabeli (wpisanie symbolu pierwiastka, numeru grupy i symbolu bloku). 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s ALBO ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d
1 pkt – poprawne uzupełnienie zapisu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1)
Wyjaśnij, dlaczego wartość pierwszej energii jonizacji atomu wodoru jest dużo większa niż wartość pierwszej energii jonizacji atomów kolejnych pierwiastków pierwszej grupy.
Wraz ze wzrostem liczby atomowej rosną promienie atomowe ALBO w atomie wodoru elektron jest najbliżej jądra ALBO atom wodoru nie ma powłok wewnętrznych ALBO elektron jest odrywany z orbitalu 1s wodoru, a z orbitali 2s, 3s dla atomów kolejnych pierwiastków ALBO po oderwaniu pierwszego elektronu dla kolejnych litowców pozostają jeszcze powłoki elektronowe, a dla wodoru – już nie.
1 pkt – poprawne wyjaśnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1)
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. Pierwsza energia jonizacji litowca jest (mniejsza / większa) niż druga energia jonizacji, • (łatwiej / trudniej) oderwać elektron od jonu naładowanego dodatnio niż od obojętnego atomu oraz • przyciąganie przez jądro elektronu z przedostatniej powłoki jest (silniejsze / słabsze) niż przyciąganie elektronu z powłoki ostatniej.
Pierwsza energia jonizacji litowca jest (mniejsza / większa) niż druga energia jonizacji, ponieważ: • (łatwiej / trudniej) oderwać elektron od jonu naładowanego dodatnio niż od obojętnego atomu oraz • przyciąganie przez jądro elektronu z przedostatniej powłoki jest (silniejsze / słabsze) niż przyciąganie elektronu z powłoki ostatniej.
1 pkt – poprawne uzupełnienie zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1)
Oceń, czy podane poniżej informacje są prawdziwe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | W grupie pierwiastków: lit, sód i rubid, obserwujemy, że im mniejsza elektroujemność, tym większa jest wartość pierwszej energii jonizacji. | ||
| 2 | W grupie pierwiastków: sód, potas i rubid, obserwujemy, że im większy promień atomu, tym mniejsza jest wartość pierwszej energii jonizacji. | ||
| 3 | Wartości czwartej i piątej energii jonizacji potasu dotyczą elektronów należących do różnych powłok. |
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | W grupie pierwiastków: lit, sód i rubid, obserwujemy, że im mniejsza elektroujemność, tym większa jest wartość pierwszej energii jonizacji. | ✓ | ✓ |
| 2 | W grupie pierwiastków: sód, potas i rubid, obserwujemy, że im większy promień atomu, tym mniejsza jest wartość pierwszej energii jonizacji. | ✓ |
(0–2) Sacharoza dobrze rozpuszcza się w wodzie, a jej rozpuszczalność w dużym stopniu zależy od temperatury. Przygotowano nasycony wodny roztwór sacharozy w temperaturze 80 °C. Następnie ochłodzono go do temperatury 20 °C i stwierdzono, że wykrystalizowało 1590 g sacharozy, a roztwór, który pozostał po krystalizacji, miał masę 3040 g.
Oblicz rozpuszczalność sacharozy (w gramach na 100 gramów wody) w temperaturze 80 °C, jeśli w temperaturze 20 °C jest ona równa 204 g na 100 g wody.
masa sacharozy w roztworze o temperaturze 20 °C 204 g sacharozy – 304 g roztworu 𝑥 g sacharozy – 3040 g roztworu 𝑥 = 2040 g masa sacharozy w roztworze o temperaturze 80 °C 2040 g + 1590 g = 3630 g masa wody w roztworze 3040 g – 2040 g = 1000 g rozpuszczalność sacharozy w roztworze o temperaturze 80 °C 3630 g sacharozy – 1000 g wody 𝑥 g – 100 g wody 𝒙 = 363 (g na 100 g wody)
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku w gramach na 100 gramów wody. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: – popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego. LUB – podanie wyniku liczbowego w innej jednostce niż g na 100 g wody. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów 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.
(0–1)
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. Działanie katalizatora prowadzi do (obniżenia / podwyższenia) energii aktywacji katalizowanej reakcji. Obecność katalizatora (wpływa / nie wpływa) na wydajność procesu. Katalizatory (zmieniają szybkość / nie zmieniają szybkości), z jaką układ osiąga stan równowagi.
Działanie katalizatora prowadzi do (obniżenia / podwyższenia) energii aktywacji katalizowanej reakcji. Obecność katalizatora (wpływa / nie wpływa) na wydajność procesu. Katalizatory (zmieniają szybkość / nie zmieniają szybkości), z jaką układ osiąga stan równowagi.
1 pkt – poprawne uzupełnienie wszystkich zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1) Poniżej przedstawiono równanie reakcji syntezy amoniaku. N2 + 3H2 ⇄ 2NH3 Δ𝐻 = – 91,8 kJ
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. Wzrost temperatury w układzie reakcyjnym poskutkuje (spadkiem / wzrostem) wydajności syntezy amoniaku. Dodanie do reaktora większej ilości wodoru przyczyni się do (spadku / wzrostu) ilości amoniaku w mieszaninie poreakcyjnej. Obniżenie ciśnienia w układzie reakcyjnym poskutkuje (spadkiem / wzrostem) wydajności syntezy amoniaku.
Wzrost temperatury w układzie reakcyjnym poskutkuje (spadkiem / wzrostem) wydajności syntezy amoniaku. Dodanie do reaktora większej ilości wodoru przyczyni się do (spadku / wzrostu) ilości amoniaku w mieszaninie poreakcyjnej. Obniżenie ciśnienia w układzie reakcyjnym poskutkuje (spadkiem / wzrostem) wydajności syntezy amoniaku.
1 pkt – poprawne uzupełnienie wszystkich zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
(0–2) Siarczan(VI) sodu tworzy hydraty o różnym składzie. Próbkę jednego z hydratów tej soli, o masie 8,050 g, rozpuszczono w wodzie i otrzymano 100,0 cm3 roztworu, po czym dodano do niego 50,0 cm3 roztworu azotanu(V) baru o stężeniu 0,600 mol·dm–3. Wytrącony osad siarczanu(VI) baru po odsączeniu i wysuszeniu miał masę 5,825 g. Ustal wzór hydratu siarczanu(VI) sodu użytego w opisanym doświadczeniu. Przyjmij, że opisane przemiany przebiegły z wydajnością równą 100%, a masy molowe są równe: 1 1 M Na 2 SO 4 =142g ⋅ mol− , M BaSO 4 =233g ⋅ mol− . 5. 6. 7. 2 1 1 2
𝑛BaሺNO3ሻ2 = 𝑛Ba2+ = 0,05 dm3∙0,600 mol∙dm3 = 0,030 mol 5,825 g 𝑛BaSO4 = =0,0250 mol 233 g ∙ mol-1 ⟹ azotanሺVሻ baru został użyty w nadmiarze 𝑛Na2SO4 = 𝑛hydratu = 0,0250 mol 8,050 g ––––––– 0,0250 mol 𝑥 ––––––– 1 mol 1 mol ∙ 8,050 g 𝑀hydratu = = 322 g ∙ mol-1 0,0250 mol Masa wody w 1 molu hydratu 322 g – 142 g = 180 g ⟹𝑛H2O = 10 mol Wzór hydratu: Na2SO4∙10H2O
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wzoru hydratu. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: – popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego. LUB – niepoprawny wzór albo brak wzoru hydratu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak rozwiązania.
(0–1) Do dwóch zlewek zawierających jednakowe objętości wody o temperaturze t= 20 °C dodano: • do zlewki I – próbkę metalicznego magnezu • do zlewki II – próbkę metalicznego wapnia. Tylko w jednej zlewce zaobserwowano objawy reakcji chemicznej.
Napisz w formie jonowej równanie reakcji zachodzącej podczas opisanego doświadczenia. Wyjaśnij przyczynę różnej aktywności chemicznej badanych metali. Informacja do zadań 10.–11. Przygotowano wodne roztwory czterech soli: azotanu(V) sodu, fluorku sodu, chlorku amonu i azotanu(III) amonu, o takim samym stężeniu molowym równym 0,1 mol∙dm–3.
Równanie reakcji: Ca + 2H2O→ Ca2+ + 2OH– + H2 Wyjaśnienie: Elektrony walencyjne znajdują się na powłokach w różnej odległości od jądra atomowego ALBO Energia potencjalna elektronów walencyjnych wapnia jest większa niż energia potencjalna elektronów walencyjnych magnezu.
1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji i poprawne wyjaśnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1)
Napisz wzory sumaryczne tych soli w kolejności wzrastającego pH ich wodnych roztworów. najniższe pH najwyższe pH
NH4Cl, NH4NO2, NaNO3, NaF
1 pkt – poprawne uporządkowanie wzorów soli. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
(0–2) Odmierzono 10,0 cm3 kwasu solnego o stężeniu c = 10,0% masowych i gęstości d = 1,05 g · cm–3, a następnie rozcieńczono ten kwas wodą destylowaną do objętości 750 cm3.
Sposób I masa roztworu przed rozcieńczeniem mr = d · Vr= 1,05 g · cm–3 · 10 cm3 = 10,5 g masa HCl w roztworze 10 g – 100,00 g x – 10,5 g x = 1,05 g liczba moli HCl 36,46 g – 1 mol 1,05 g – x mol x = 0,0288 mola stężenie kationów wodorowych (HCl) 750 cm3 – 0,0288 mol 1000 cm3 – x mol x = 0,0384 mol cm = 0,0384 mol · dm–3 ⇒ [H + ] = 0,0384 mol · dm–3 pH roztworu pH = – log[H + ] = –log[0,0384] = –log[10–1 · 0,38] = 1 + 0,42 pH = 1,4
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: – popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego. LUB – podanie wyniku z niewłaściwym zaokrągleniem. LUB – podanie wyniku z błędną jednostką. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak rozwiązania. 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 Sposób II liczba moli HCl 𝑚 𝐶∙𝑑∙𝑉 10%∙1050 g∙dm–3∙0,01 dm3 𝑛= 𝑀= 𝑀∙100% = 36,46 g∙mol–1∙100% = 0,0288 mol stężenie kationów wodorowych (HCl) 𝑛 0,0288 mol 𝑐= = = 0,0384 mol∙dm–3 𝑉 0,75 dm3 ⇒ [H + ] = 0,0384 mol · dm −3 + −3 [H ] ≈ 0,038 mol · dm pH roztworu + −1 pH = – log[H ] = –log[0,038] = –log[10 · 0,38] = 1 + 0,42 pH = 1,4
(0–2) Poniższy wykres przedstawia zależność rozpuszczalności molowej – czyli stężenia molowego substancji w jej roztworze nasyconym – wodorotlenku glinu od pH roztworu wodnego w temperaturze 25 °C. W tym ujęciu rozpuszczalność związku uwzględniła powstawanie rozpuszczalnych produktów reakcji, jakim ten związek ulega w zależności od pH roztworu.
Charakter chemiczny: amfoteryczny Równania reakcji: AlሺOHሻ3 + 3H3O+ → Al3+ + 6H2O ALBO AlሺOHሻ3 + 3Hା → Al3+ + 3H2O AlሺOHሻ3 + OH– → ሾAlሺOHሻ4ሿ– ALBO AlሺOHሻ3 + 3OH– → ሾAlሺOHሻ6ሿ3–
2 pkt – poprawne określenie charakteru chemicznego i napisanie dwóch równań. 1 pkt – poprawne określenie charakteru chemicznego i napisanie tylko jednego równania. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
(0–1) W trzech ponumerowanych probówkach znajdowały się bezbarwne wodne roztwory: azotanu(V) srebra(I), chlorku glinu i wodorotlenku potasu. Roztwory mieszano ze sobą, a obserwacje z przeprowadzonych doświadczeń przedstawiono w poniższej tabeli. Wpisz do tabeli wzory substancji, których roztwory znajdowały się w probówkach 1–3.
| Numer probówki | ||
|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 |
Numer probówki 1 2 3 AlCl3 KOH AgNO3
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–2) Węglan sodu to jeden z najważniejszych produktów nieorganicznego przemysłu chemicznego. Jest otrzymywany metodą amoniakalną, w której surowcami są amoniak, chlorek sodu oraz węglan wapnia. Proces składa się z wielu etapów. Jednym z produktów ubocznych okazuje się chlorek amonu, z którego, w wyniku działania wodorotlenkiem wapnia, odzyskiwany jest amoniak. Ostateczny produkt (węglan sodu) powstaje w wyniku ogrzewania wodorowęglanu sodu w procesie zwanym kalcynacją.
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji odzyskiwania amoniaku z chlorku amonu (równanie 1.) oraz równanie reakcji kalcynacji wodorowęglanu sodu (równanie 2.). Równanie 1.: .............................................................................................................................. Równanie 2.: ..............................................................................................................................
Równanie 1.: 2NH4Cl + Ca(OH)2 → 2NH3 + CaCl2 + 2H2O Równanie 2.: ( T ) 2NaHCO3 ⎯⎯→⎯ Na2CO3 + CO2 + H2O
2 pkt – poprawne napisanie dwóch równań reakcji. 1 pkt – poprawne napisanie jednego równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Masz do dyspozycji: srebrzystoszarą płytkę ze srebra i czerwonoróżową płytkę miedzianą oraz wodne roztwory azotanu(V) srebra(I) i azotanu(V) miedzi(II).
Zaprojektuj doświadczenie, podczas którego można zaobserwować zmiany świadczące o przebiegu reakcji chemicznej. Uzupełnij schemat doświadczenia – wybierz i podkreśl po jednym odczynniku w zestawach I i II oraz opisz zmiany zaobserwowane podczas przeprowadzonego doświadczenia. Zestaw I: Ag / Cu Zestaw II: AgNO3 (aq) / Cu(NO3)2 (aq) Zmiana wyglądu płytki Zmiana wyglądu roztworu
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. Przebieg doświadczenia potwierdził, że miedź jest (silniejszym / słabszym) reduktorem niż srebro oraz że silniejsze właściwości utleniające mają kationy (Cu2+ / Ag+). Potencjał E° półogniwa Cu|Cu2+ jest (niższy / wyższy) od potencjału półogniwa Ag|Ag+.
Schemat doświadczenia: Zestaw I: Cu Zestaw II: AgNO3 Zmiana wyglądu płytki Zmiana wyglądu roztworu Miedziana płytka pokrywa się Roztwór zabarwia się na niebiesko. srebrzystoszarym nalotem ALBO się roztwarza (zanika).
2 pkt – poprawne uzupełnienie schematu doświadczenia oraz poprawny opis zmian wyglądu płytki i wyglądu roztworu. 1 pkt – poprawne uzupełnienie schematu doświadczenia oraz błędny opis zmian wyglądu płytki lub wyglądu roztworu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Przebieg doświadczenia potwierdził fakt, że miedź jest (silniejszym / słabszym) reduktorem niż srebro, oraz że silniejsze właściwości utleniające mają kationy (Cu2+ / Ag +). Potencjał E° półogniwa Cu|Cu2+ jest (niższy / wyższy) od potencjału półogniwa Ag|Ag+.
1 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Stężenie molowe kationów w roztworze (wzrosło / zmalało / nie uległo zmianie). Uzasadnienie: Reakcja między miedzią a jonami srebra(I) zachodzi w stosunku molowym 1:2. Gdy powstaje jeden mol kationów miedzi, z roztworu ubywają 2 mole jonów srebra. Stężenie molowe anionów w roztworze (wzrosło / zmalało / nie uległo zmianie). Uzasadnienie: aniony nie biorą udziału w tej reakcji.
(0–2) W reakcjach tlenku manganu(IV) z kwasami powstają sole manganu(II). • z kwasem solnym • z kwasem siarkowym(VI).
z kwasem solnym: MnCl2, Cl2, H2O z kwasem siarkowym(VI): MnSO4, O2, H2O
rozwiązań zadań
2 pkt – poprawne napisanie wzorów produktów obu reakcji. 1 pkt – poprawne napisanie wzorów produktów jednej reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
(0−2) Tlenek manganu(IV) reaguje z tlenem w środowisku zasadowym. W reakcji powstają sole manganu(VI).
Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równania procesów redukcji i utleniania zachodzących podczas reakcji tlenku manganu(IV) z tlenem w środowisku zasadowym (NaOH). Napisz w formie cząsteczkowej sumaryczne równanie zachodzącej reakcji.
Równanie reakcji redukcji: O2 + 4e– + 2H2O → 4OH– Równanie reakcji utleniania: MnO2 + 4OH– → MnO42ି+ 2H2O + 2e– (x2) Sumaryczne równanie reakcji: 2MnO2 + O2 + 4NaOH → 2Na2MnO4 + 2H2O
2 pkt – poprawne napisanie dwóch równań w formie jonowo-elektronowej oraz napisanie równania reakcji w formie cząsteczkowej. 1 pkt – poprawne napisanie dwóch równań w formie jonowo-elektronowej oraz błędne napisanie równania reakcji w formie cząsteczkowej albo brak równania w formie cząsteczkowej. ALBO – błędne napisanie jednego lub dwóch równań w formie jonowo-elektronowej albo brak równań oraz poprawne napisanie równania reakcji w formie cząsteczkowej. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Zawartość jonów dichromianowych(VI) w wodnym roztworze można określić dzięki zastosowaniu metody pośredniej. W pierwszym etapie dodaje się roztwór jodku potasu i kwas siarkowy(VI). Zachodzi wtedy reakcja opisana równaniem: Cr 2 O 7 2 − + 6I− +14H+ → 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O W drugim etapie do otrzymanej mieszaniny dodaje się roztwór tiosiarczanu sodu i wtedy jony S 2 O 3 2 − reagują z jodem: I2 + 2 S 2 O 3 2 − → 2I− + S 4 O 6 2 −
Rozstrzygnij, czy jony dichromianowe(VI) w etapie pierwszym oraz jod w etapie drugim pełnią taką samą funkcję (utleniacza albo reduktora). Odpowiedź uzasadnij.
Aby określić zawartość jonów dichromianowych(VI) w próbce, przeprowadzono opisane reakcje. W reakcji z jodem wzięło udział 20,4 cm3 wodnego roztworu tiosiarczanu sodu o stężeniu 0,10 mol∙dmି3.
Oblicz, ile gramów dichromianu(VI) potasu zawierała badana próbka. Przyjmij, że opisane przemiany przebiegły z wydajnością równą 100% oraz że masa molowa 1 dichromianu(VI) potasu M K 2 Cr 2 O 7 =294g ⋅ mol− .
Rozstrzygnięcie: Tak Uzasadnienie: Jony dichromianowe(VI) i jod w opisanych przemianach ulegają redukcji, czyli pełnią funkcję utleniacza.
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
stosunek molowy ndichromianu(VI) potasu : ntiosiarczanu sodu = 1 : 6 ntiosiarczanu sodu = 0,0204 dm3 ∙ 0,1 mol ∙ dm–3 = 2,04 ∙ 10–3mola 2,04⋅10-3 ndichromianu(VI) potasu = = 0,34 ∙ 10–3 mola 6 masa dichromianu(VI) potasu mdichromianu(VI) potasu = n ∙ M = 0,34 ∙ 10–3 mola ∙ 294 g ∙ mol–1 = 0,1 (g)
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku w gramach. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: – popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego. LUB – podanie wyniku liczbowego w innej jednostce niż g. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak rozwiązania.
rozwiązań zadań 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.
(0–2) Poniżej przedstawiono wartości energii wiązań chemicznych pomiędzy atomami węgla oraz długości tych wiązań w cząsteczkach etanu, etenu i etynu.
1. W cząsteczce etenu orbitalom walencyjnym atomów węgla przypisuje się hybrydyzację (sp3 / sp2). Podwójne wiązanie węgiel – węgiel w cząsteczce etenu powstaje w wyniku uwspólnienia (dwóch / czterech) elektronów. 2. Cząsteczki etynu są (liniowe / trygonalne). 3. Wraz ze wzrostem długości wiązania (rośnie / maleje) wartość energii niezbędnej do rozerwania wiązania.
2 pkt – uzupełnienie zdań – poprawny wybór i podkreślenie czterech odpowiedzi. 1 pkt – uzupełnienie zdań – poprawny wybór i podkreślenie trzech lub dwóch odpowiedzi. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
(0–1) Jednym z produktów reakcji etanu z chlorem oraz produktem reakcji etenu z chlorowodorem jest ten sam związek organiczny.
Narysuj wzór elektronowy opisanego związku. Zaznacz kreskami wszystkie wspólne i wolne pary elektronowe.
H H H C C Cl H H
1 pkt –poprawne narysowanie wzoru elektronowego chloroetanu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–2) Do całkowitego spalenia próbki zawierającej 8,43·1022 cząsteczek pewnego węglowodoru zużyto 15,68 dm3 tlenu odmierzonego w warunkach normalnych. W reakcji wydzieliło się 18,48 g tlenku węgla(IV). Ustal na podstawie obliczeń wzór sumaryczny tego węglowodoru.
liczba moli węglowodoru CxHy: 6,02 · 1023 – 1 mol 8,43 · 1022 – 𝑥 mola 𝑥 = 0,14 mola liczba moli tlenu: 22,40 dm3 – 1 mol 15,68 dm3 – 𝑥 mola 𝑥 = 0,70 mola liczby moli CO2: 44,01 g – 1 mol 18,48 g – 𝑥 mola 𝑥 = 0,42 mola liczba atomów węgla i wodoru w cząsteczce CxHy: ସ௫ା௬ ௬ CxHy + ସO2 = 𝑥 CO2 + ଶH2O 1 0,14nCxHy = = ⇒ 𝑥= 3 𝑥 0,42nCO2 nO2 4𝑥+ 𝑦 0,70 = = 8nCO2 4𝑥 0,42 ⇒ 𝑦= Wzór: C3H8
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wzoru sumarycznego węglowodoru spełniającego warunki zadania. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale – popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wzoru sumarycznego. LUB – podanie błędnego wzoru lub brak wzoru. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak rozwiązania.
rozwiązań zadań
(0–1)
Napisz równanie reakcji nitrowania mononitrobenzenu prowadzącej do powstania głównego produktu organicznego oraz określ mechanizm (elektrofilowy, nukleofilowy, rodnikowy) tej reakcji. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone związków organicznych.
Równanie reakcji: (H2SO4) NO2 + HNO3 NO2 + H2O NO2 Mechanizm reakcji: elektrofilowy Uwaga: Równanie reakcji mononitrobenzenu z kwasem azotowym(V) w stosunku molowym 1 : 2 prowadzącej do otrzymania 1,3,5-trinitrobenzenu należy uznać za poprawne.
1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji i poprawne określenie mechanizmu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1)
Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone izomerycznych produktów mononitrowania fenolu.
Wzory produktów mononitrowania fenolu: OH OH NO2 NO2
1 pkt – poprawne napisanie wzorów uproszczonych dwóch produktów mononitrowania fenolu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1)
Oceń, czy podane poniżej informacje są prawdziwe.
Odpowiedź P/F zachowano w układzie oryginalnego arkusza.
1. – F, 2. – P, 3. – F
1 pkt – poprawne wskazanie trzech odpowiedzi. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
(0–2)
Napisz równania reakcji oznaczonych numerami 1 i 3. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych. Reakcja 1.: Reakcja 3.:
Reakcja 1.: (światło) H3 C CH2 CH3 + Cl2 H3 C CH2 CH2Cl + HCl Reakcja 3.: (Al2O3, T) H3C CH2 CH2OH H3C CH CH2 + H2O
2 pkt – poprawne napisanie dwóch równań reakcji. 1 pkt – poprawne napisanie jednego równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
| Typ reakcji | Mechanizm reakcji | |
|---|---|---|
| reakcja 2. |
(0–1)
Uzupełnij poniższą tabelę. Określ typ reakcji 2. (addycja, eliminacja, substytucja) oraz jej mechanizm (rodnikowy, elektrofilowy, nukleofilowy).
Typ reakcji Mechanizm reakcji reakcja 2. substytucja nukleofilowy
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli – określenie typu i mechanizmu reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1)
Określ rzędowość każdego z alkoholi i wpisz do tabeli litery, którymi je oznaczono.
Alkohol Rzędowość C I A II B III
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
(0–2) Produkt przemian alkoholu C nie zawiera w swojej cząsteczce III-rzędowych atomów węgla.
Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) trzech związków organicznych wchodzących w skład mieszaniny 3. 26. 27. 28. 2 1 1 2 Składnik w mieszaninie 3 alkohol B produkt dwóch kolejnych przemian, którym uległ alkohol C produkt jednej przemiany alkoholu A
Składnik w mieszaninie 3 produkt dwóch kolejnych produkt jednej przemiany alkohol B przemian, którym uległ alkoholu A alkohol C CH3C(CH3)(OH)CH3 CH3–CH2–CH2–COOH CH3–CH2–CO–CH3
2 pkt – poprawne napisanie trzech wzorów. 1 pkt – poprawne napisanie dwóch wzorów. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
(0–1) Aldehydy i ketony o małych masach cząsteczkowych, np. metanal i propanon, są rozpuszczalne w wodzie. W miarę wzrostu masy cząsteczkowej rozpuszczalność aldehydów i ketonów w wodzie maleje.
Napisz, co jest przyczyną dobrej rozpuszczalności metanalu i propanonu w wodzie, oraz opisz przyczynę zmniejszania się rozpuszczalności aldehydów i ketonów w wodzie wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej tych związków. Odnieś się do budowy cząsteczek związków karbonylowych. Dobra rozpuszczalność metanalu i propanonu w wodzie wynika z ........................................... Wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej aldehydów i ketonów rozpuszczalność tych związków w wodzie zmniejsza się, ponieważ ..............................................................................................
Dobra rozpuszczalność metanalu i propanonu w wodzie wynika z: obecności w cząsteczkach aldehydów i ketonów grupy (karbonylowej), która ma charakter polarny ALBO pomiędzy grupami karbonylowymi a cząsteczkami wody tworzą się wiązania wodorowe. Wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej aldehydów i ketonów rozpuszczalność tych związków w wodzie zmniejsza się, ponieważ zaczyna przeważać hydrofobowy charakter podstawników alkilowych.
1 pkt – poprawne uzupełnienie zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Reakcja aldolowa, przebiegająca w środowisku rozcieńczonej zasady, prowadzi do połączenia dwóch cząsteczek aldehydu lub ketonu i utworzenia wiązania między atomem węgla α jednej cząsteczki i karbonylowym atomem węgla drugiej cząsteczki. Produktem jest β-hydroksyaldehyd (aldol) lub β-hydroksyketon. Reakcji ulegają wszystkie aldehydy i ketony zawierające atomy wodoru α, czyli atom wodoru zlokalizowany przy atomie węgla połączonym z grupą aldehydową lub ketonową. Jeśli etanal zostanie poddany działaniu zasady, takiej jak etanolan sodu lub wodorotlenek sodu, wówczas zachodzi szybka, odwracalna reakcja: O C2H5ONa OH O 2 H3 C C H3 C CH CH2 C α H β α H C2H5OH
Napisz nazwę systematyczną produktu reakcji aldolowej etanalu.
Napisz równanie reakcji aldolowej propanalu. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.
3-hydroksybutanal
1 pkt – poprawne napisanie nazwy systematycznej. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(NaOH) 2CH3CH2CHO ሱ⎯⎯⎯ሮ CH3CH2CH(OH)–CH(CH3)CHO
1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Celem doświadczenia przedstawionego na poniższym schemacie było potwierdzenie właściwości redukujących kwasu metanowego. HCOOH (aq) K2Cr2O7 (aq), H2SO4 (aq)
Spośród poniższych obserwacji wybierz i podkreśl wszystkie te zmiany, które można zaobserwować podczas wykonanego doświadczenia. • wytrąca się zielony osad • roztwór zmienia barwę z pomarańczowej na ciemnozieloną • fioletowy roztwór się odbarwia • roztwór zmienia barwę z pomarańczowej na żółtą • wydziela się gaz
Wyjaśnij na podstawie budowy cząsteczki, dlaczego kwas metanowy wykazuje właściwości redukujące.
• wytraca się zielony osad • roztwór zmienia barwę z pomarańczowej na ciemnozieloną • fioletowy roztwór odbarwia się • roztwór zmienia barwę z pomarańczowej na żółtą • wydziela się gaz
1 pkt – poprawny wybór i zaznaczenie obu zmian. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Kwas metanowy ma właściwości redukujące, ponieważ w jego cząsteczce występuje grupa aldehydowa ALBO cząsteczka kwasu metanowego ma atom wodoru przyłączony bezpośrednio do atomu węgla grupy karbonylowej.
1 pkt – poprawne uzasadnienie właściwości redukujących kwasu metanowego. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–1) Poniżej przedstawiono wzór związku zawierającego azot. H2 C O NO2 H C O NO2 H2 C O NO2
Zaznacz poprawne dokończenie zdania. Związek o podanym wzorze jest 30.
C
1 pkt – poprawne wskazanie odpowiedzi. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0–2) W temperaturze 25 °C do 1 mola kwasu etanowego dodano 1 mol etanolu i uzyskano mieszaninę o objętości V. Do otrzymanej mieszaniny dodano niewielką ilość stężonego kwasu siarkowego(VI). Przebiegła reakcja i w temperaturze 25 °C ustalił się stan równowagi, co H+ CH3COOH + CH3CH2OH ⇄ CH3COOCH2CH3 + H2O
𝑥ଶ 𝐾= 4 ሺ1 −𝑥ሻଶ= 2 𝑥ଵ= = 0,667 mol 3 𝑥ଶ= 2 mole nie spełnia warunków zadania 0,667 𝑊ሺ%ሻ= ∙100% = 66,7% 1
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody (w tym poprawne zapisanie wyrażenia na stałą równowagi przemiany), poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale – popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak rozwiązania.
rozwiązań zadań
(0−1)
Rozstrzygnij, czy wolna grupa karboksylowa, która znajduje się w cząsteczce tetrapeptydu i nie wzięła udziału w tworzeniu wiązań peptydowych w tym związku, pochodzi od cząsteczki seryny (Ser). Odpowiedź uzasadnij.
Rozstrzygnięcie: Nie Uzasadnienie: Sekwencję aminokwasów zapisuje się od N-końca do C-końca. Seryna ma wolną (niebiorącą udziału w tworzeniu wiązań peptydowych) grupę aminową, a wolną grupę karboksylową ma ostatni aminokwas, czyli alanina.
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0−1) W skład opisanego tetrapeptydu wchodzi aminokwas niewykazujący czynności optycznej.
Uzupełnij poniższy schemat tak, aby ilustrował reakcje chemiczne, którym ulega opisany aminokwas. Uwzględnij dominującą formę, w jakiej występuje on w roztworze wodnym o odczynie odpowiadającym punktowi izoelektrycznemu. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) reagentów organicznych.
+ H3O+ H3N + CH2COOH + H2O H3N + CH2COO − + OH– H2NCH2COO − + H2O
1 pkt – poprawne uzupełnienie schematu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(0−1)
Uzupełnij poniższy schemat tak, aby przedstawiał budowę obu enancjomerów cysteiny.
COOH COOH H2N C H H C NH2 CH2SH CH2SH Uwaga: Rozmieszczenie podstawników może być inne, ale schematy muszą być uzupełnione tak, aby przedstawiały poprawne wzory półstrukturalne (grupowe) obu enancjomerów.
1 pkt – poprawne uzupełnienie schematu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
(0–1)
Oceń, czy podane poniżej informacje są prawdziwe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Proces fermentacji octowej zachodzi w warunkach beztlenowych. | ||
| 2 | Podczas wyrobu ciasta drożdżowego zachodzi proces fermentacji alkoholowej. | ||
| 3 | Podczas kiszenia kapusty powstaje kwas mlekowy. |
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Proces fermentacji octowej zachodzi w warunkach beztlenowych. | ✓ | ✓ |
| 2 | Podczas wyrobu ciasta drożdżowego zachodzi proces fermentacji alkoholowej. | ✓ |
| ✓ |
| 3 | Wartości czwartej i piątej energii jonizacji potasu dotyczą elektronów należących do różnych powłok. | ✓ | ✓ |
1. – F, 2 – P, 3. – F
rozwiązań zadań
1 pkt – poprawna ocena trzech zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozstrzygnij, czy podczas przeprowadzonego doświadczenia sumaryczne stężenie molowe kationów oraz sumaryczne stężenie molowe anionów się zmieniły (wzrosły albo zmalały), czy też nie uległy zmianie. Uzupełnij poniższe zdania i uzasadnij odpowiedź. Stężenie molowe kationów w roztworze (wzrosło / zmalało / nie uległo zmianie). Stężenie molowe anionów w roztworze (wzrosło / zmalało / nie uległo zmianie).
2 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch zdań i poprawne ich uzasadnienie. 1 pkt – poprawne uzupełnienie jednego zdania i poprawne uzasadnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
| 3 | Podczas kiszenia kapusty powstaje kwas mlekowy. | ✓ | ✓ |
1. – F, 2. – P, 3. – P
1 pkt – poprawne wskazanie trzech odpowiedzi. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.