Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Ładowanie…
(0–1) W tabeli podano dane dotyczące trzech drobin, w których orbitalom walencyjnym ich atomów centralnych można przypisać ten sam typ hybrydyzacji.
CE
1 pkt – odpowiedź poprawna. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Nadtlenek sodu – Na2O2 – powstaje w wyniku spalania metalicznego sodu. Zawiera aniony nadtlenkowe O2 2– i wykazuje silne działanie utleniające. Pod wpływem tlenku węgla(IV) ulega dysproporcjonowaniu na tlen i anion tlenkowy, który z CO2 tworzy anion węglanowy. Taki proces wykorzystuje się do oczyszczania powietrza w okrętach podwodnych i w aparatach do oddychania. Potas, rubid i cez w wyniku spalania w tlenie tworzą ponadtlenki o wzorze ogólnym MeO2. Te związki zawierają jon ponadtlenkowy O2 –, uboższy o jeden elektron w porównaniu z jonem nadtlenkowym O2 2–.
• spalania metalicznego sodu w tlenie – reakcja 1. • nadtlenku sodu z tlenkiem węgla(IV) – reakcja 2. Reakcja 1. Reakcja 2.
Ponadtlenki są bardzo silnymi utleniaczami. Reagują energicznie z wodą, w wyniku czego tworzą przejściowy anion wodoronadtlenkowy HO2 –: 2O2 – + H2O → O2 + HO2 – + OH– Ten anion rozkłada się powoli, z wydzieleniem tlenu: 2HO2 – → 2OH– + O2
2Na + O2 ⟶ Na2O2 2Na2O2 + 2CO2 ⟶ 2Na2CO3 + O2
2 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie dwóch równań reakcji. 1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie jednego równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody rozwiązania zadania prowadzącej do obliczenia objętości tlenu, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku z poprawną jednostką. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: • popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego LUB • podanie wyniku z błędną jednostką lub bez jednostki; ALBO – poprawne obliczenie liczby moli lub masy tlenu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązanie 200 g 355 g (ponadtlenku potasu 𝑛H2O = = 11,1 (mol) 𝑛KO2 = = 5,0 (mol) 18 g∙mol–1 71 g∙mol–1 użyto w niedomiarze) 1 1 𝑛O2 = 𝑛O2 (reakcja 1) + 𝑛O2 (reakcja 2) = 100 % ∙ 2𝑛KO2 + 80 % ∙ 4𝑛KO2 = 3,5 (mol) 𝑉O2 = 3,5 (mol) ∙ 22,4 (𝑑𝑚3∙mol–1) = 78,4 dm3 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.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–1) Przeprowadzono doświadczenie, w którym próbkę stałego hydratu o wzorze CuSO4 · 5H2O zważono i poddano prażeniu. Zmiany wyglądu próbki podczas doświadczenia przedstawiono w tabeli. Po zakończeniu prażenia próbkę ponownie zważono i stwierdzono, że jej masa się zmieniła. Dodatkowo zaobserwowano, że powstała substancja – pozostawiona przez pewien czas na powietrzu – przyjęła niebieską barwę. Oceń prawdziwość zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Podczas doświadczenia masa próbki się zmniejszyła, ponieważ hydrat w trakcie prażenia traci wodę krystalizacyjną. | ||
| 2 | Otrzymaną białą substancją jest odwodniony CuSO · 5H 2O, który 4 ma właściwości higroskopijne. |
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Podczas doświadczenia masa próbki się zmniejszyła, ponieważ hydrat w trakcie prażenia traci wodę krystalizacyjną. | ✓ | ✓ |
| 2 | Otrzymaną białą substancją jest odwodniony CuSO · 5H 2O, który 4 ma właściwości higroskopijne. | ✓ |
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
O dwóch węglowodorach X i Y wiadomo, że: • są izomerami • cząsteczka każdego z nich zawiera łącznie 15 atomów węgla i wodoru. W tabeli podano informacje dotyczące budowy cząsteczki węglowodoru X. Węglowodór Y reaguje z wodnym roztworem manganianu(VII) potasu, a organicznym produktem tej reakcji jest 2-metylobutano-1,2-diol. W reakcji tego węglowodoru z wodą powstaje mieszanina produktów.
| Liczba wiązań | Liczba atomów węgla | |||
|---|---|---|---|---|
| 𝜎 | 𝜋 | I-rzędowych | II-rzędowych | III-rzędowych |
| 15 | 0 | 1 | 3 | 1 |
Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) lub uproszczony węglowodoru X.
Napisz wzory produktów opisanej reakcji węglowodoru Y z wodą. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych. produkt główny produkt uboczny
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1., 2. albo 3. Reakcja węglowodoru Y z wodą to reakcja
CH2 H2C CH CH3 H2C CH2 ALBO H2C CH CH2 CH3 Uwaga: Wzór uproszczony lub szkieletowy należy uznać za poprawny.
1 pkt – poprawne narysowanie wzoru półstrukturalnego. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
CH3 CH3 CH3 C CH2 CH3 HO CH2 CH CH2 CH3 OH (produkt główny) (produkt uboczny)
1 pkt – poprawne narysowanie dwóch wzorów. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
B1
1 pkt – odpowiedź poprawna. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–2) Przeprowadzono doświadczenie zgodnie z poniższym schematem. K2Cr2O7, H2SO4, 𝑇 związek A (C5H12O) związek B (C5H10O) − H2O Br2 związek C 2,3-dibromo-2-metylobutan
Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych oznaczonych na schemacie literami A, B oraz C. Związek A Związek B Związek C
A B C CH3−CH(CH3)−CH(OH)−CH3 CH3−CH(CH3)−CO−CH3 CH3−C(CH3)=CH−CH3 ALBO ALBO ALBO CH3 CH C CH3 CH3 CH CH CH3 CH3 C CH CH3 CH3 OH CH3 O CH3
2 pkt – poprawne napisanie wzorów półstrukturalnych (grupowych) trzech związków. 1 pkt – poprawne napisanie wzorów półstrukturalnych (grupowego) dwóch związków. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
N-metylopiperazyna (1-metylopiperazyna) to rozpuszczalna w wodzie słaba zasada o wzorze: Ta zasada ulega dwustopniowej dysocjacji, w której uczestniczą oba atomy azotu. Atom azotu niezwiązany z grupą metylową ma silniejszy charakter zasadowy. W tabeli podano wartości 𝐾b1 oraz 𝐾b2 opisanej reakcji dysocjacji N-metylopiperazyny, wyznaczone w różnych temperaturach.
| Temperatura | 25 °C | 30 °C | 40 °C | 50 °C |
|---|---|---|---|---|
| 𝐾 b1 | 1,38 ∙10–5 | 9,77 ∙10–6 | 6,17 ∙10–6 | 4,47 ∙10–6 |
| 𝐾 b2 | 4,27 ∙10–10 | 2,51 ∙10–10 | 2,04 ∙10–10 | 1,51 ∙10–10 |
Rozstrzygnij, czy dysocjacja N-metylopiperazyny jest procesem egzo- czy endotermicznym. Uzasadnij odpowiedź.
Na podstawie informacji wstępnej spośród trzech form kationowych N-metylopiperazyny wybierz tę, która praktycznie nie występuje w roztworze wodnym, i napisz jej oznaczenie (I, II albo III). Uzasadnij odpowiedź. I II III H + + CH3 + CH3 H + N N H N N N N CH3 H H H H
Rozstrzygnięcie: (reakcja) egzotermiczna Uzasadnienie: Wartość 𝐾b maleje wraz ze wzrostem temperatury.
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie oraz poprawne uzasadnienie.. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie oraz poprawne uzasadnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązanie Oznaczenie literowe: II Uzasadnienie: W roztworze wodnym N-metylopiperazyny nie istnieje (praktycznie) forma, w której jon H+ przyłączony jest do atomu azotu z grupą metylową (o mniejszej wartości 𝐾b) bez przyłączenia najpierw jonu H+ do atomu azotu o większej wartości 𝐾b.
+ HN N CH3 + H2O ⇄ H2N N CH3 + OH-
1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń prowadzące do poprawnej wartości pH. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do uzyskania błędnej wartości pH ALBO 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i napisanie poprawnej wartości pOH. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–2) Kapsaicyna, której wzór przedstawiono poniżej, jest odpowiedzialna za ostry smak papryki chili. Ten związek w określonych warunkach, pod wpływem nadmiaru pewnego odczynnika, hydrolizuje. Produktem tej reakcji jest m.in. związek o wzorze: a) Z podanych odczynników wybierz ten, którego użyto do reakcji hydrolizy kapsaicyny, i zaznacz jego wzór. HCl (aq) NaCl (aq) FeCl3 (aq) NaOH (aq) b) Narysuj wzór półstrukturalny (grupowy) lub uproszczony jonu – drugiego produktu organicznego hydrolizy kapsaicyny.
HCl (aq) NaCl (aq) FeCl3 (aq) NaOH (aq) Wzór produktu hydrolizy: H3C H O CH3 O
2 pkt – zaznaczenie poprawnego odczynnika oraz poprawne narysowanie wzoru drugiego produktu hydrolizy. 1 pkt – zaznaczenie poprawnego odczynnika oraz błędny wzór drugiego produktu hydrolizy albo brak wzoru. ALBO 1 pkt – błędny wybór odczynnika albo brak wyboru oraz poprawny wzór drugiego produktu hydrolizy. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Działanie kwasem azotowym(V) na aldozę skutkuje utlenieniem zarówno grupy aldehydowej, jak i grupy –CH2OH. Reakcja przebiega zgodnie ze schematem: CHO COOH HNO3 ( CHOH )n ( CHOH )n CH2OH COOH Dikarboksylowy kwas powstający w tej reakcji to kwas aldarowy.
Napisz liczbę moli elektronów oddawanych przez 𝟏 𝐦𝐨𝐥 dowolnej aldozy w reakcji utleniania opisaną metodą.
Do probówek zawierających osobno dwie aldoheksozy (I i II) o wzorach podanych niżej dodano kwas azotowy(V). CHO CHO H OH H OH H O H H OH H O H H O H H OH H OH CH2OH CH2OH I II W obu probówkach otrzymano odpowiednie kwasy aldarowe. Cząsteczki tylko jednego z nich były chiralne.
Napisz, z której aldoheksozy (I czy II) powstał kwas aldarowy o cząsteczkach chiralnych. Uzasadnij odpowiedź. Odwołaj się do budowy cząsteczek obu kwasów aldarowych.
6 (mol elektronów)
1 pkt – napisanie poprawnej liczby moli elektronów. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie oraz poprawne uzasadnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązanie Aldoheksoza: II Uzasadnienie: Tylko w wyniku utlenienia związku II powstał kwas aldarowy, który nie posiada płaszczyzny symetrii. Utlenienie cukru I prowadzi do powstania kwasu, który posiada płaszczyznę symetrii.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–1) W tabeli podano dane dotyczące trzech drobin, w których orbitalom walencyjnym ich atomów centralnych można przypisać ten sam typ hybrydyzacji.
CE
1 pkt – odpowiedź poprawna. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–1) Przeprowadzono doświadczenie, w którym próbkę stałego hydratu o wzorze CuSO4 · 5H2O – zdjęcie A – zważono i poddano prażeniu. Wygląd próbki w trakcie prażenia i bezpośrednio po jego zaprzestaniu przedstawiono na zdjęciach B i C. Zdjęcie A Zdjęcie B Zdjęcie C Po zakończeniu prażenia próbkę ponownie zważono i stwierdzono, że jej masa się zmieniła. Dodatkowo zaobserwowano, że powstała substancja – pozostawiona przez pewien czas na powietrzu – przyjęła niebieską barwę. Oceń prawdziwość zdań. Wybierz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Podczas doświadczenia masa próbki się zmniejszyła, ponieważ hydrat w trakcie prażenia traci wodę krystalizacyjną. | ||
| 2 | Otrzymaną białą substancją jest odwodniony CuSO · 5H 2O, który ma 4 właściwości higroskopijne. |
PP
1 pkt – odpowiedź poprawna. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
| ✓ |
Podczas doświadczenia masa próbki się zmniejszyła, ponieważ hydrat 1. P w trakcie prażenia traci wodę krystalizacyjną. Otrzymaną białą substancją jest odwodniony CuSO4 · 5H2O, który ma 2. P właściwości higroskopijne.
1 pkt – odpowiedź poprawna. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Uzupełnij zapis tak, aby powstało równanie pierwszego etapu dysocjacji zasadowej N-metylopiperazyny. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone związków organicznych. H N N CH3 + H2O ⇄
Oblicz pH wodnego roztworu N-metylopiperazyny o stężeniu molowym równym 𝟎, 𝟐𝟎 𝐦𝐨𝐥∙𝐝𝐦−𝟑 w temperaturze 𝟐𝟓 °𝐂. W obliczeniach pomiń drugi etap dysocjacji.
rozwiązań zadań Przykładowe rozwiązania Sposób 1. pKb1 = 4,86 𝑐0 = 0,2 mol∙dm–3 𝐾b1 = 1,38 ⋅ 10–5 𝑥2 𝐾𝑏1 = ⇒ 𝑥= 𝑐OH– = 1,66 ∙10–3 (mol ∙dm–3) 𝑐0 pOH = – log 1,66 ∙10–3 = 2,78 ⇒ pH = 14 – 2,78 = 11,22 = 𝟏𝟏, 𝟐 Sposób 2. pKb1 = 4,86 𝑐0 = 0,2 mol∙dm–3 𝐾b1 = 1,38 ⋅ 10–5 [kation amoniowy] ∙[OH–] 𝐾𝑏1 = [amina] 𝑥2 𝐾b1 = ⇒ 𝑥= [OH–] = 1,67 ∙10–3 0,2– 𝑥 pOH = – log 1,67 ∙10–3 = 2,78 ⇒ pH = 14 – 2,78 = 11,22 = 𝟏𝟏, 𝟐 Sposób 3. 𝑐0 = 0,2 mol∙dm–3 𝐾b1 = 1,38 ⋅ 10–5 𝐾𝑏1 𝛼= √ ⇒ 𝛼= 0,0083 ⇒ 𝑐OH– = 𝛼∙𝑐0 = 1,66 ∙10–3 (mol ∙dm–3) 𝑐0 pOH = – log 1,66 ∙10–3 = 2,78 ⇒ pH = 14 – 2,78 = 11,22 = 𝟏𝟏, 𝟐 Uwaga 1.: Sprawdzenie stosowalności wzoru uproszczonego nie jest wymagane. 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.