Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Ładowanie…
(0–1) Na wykresie przedstawiono zmiany wartości pierwszej energii jonizacji – połączone odcinkami – wybranych pierwiastków uszeregowanych według rosnącej liczby atomowej.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Tlen ma mniejszą wartość pierwszej energii jonizacji niż azot, ponieważ promień atomowy tlenu jest większy niż promień atomowy azotu. | ||
| 2 | Beryl ma wyższą wartość pierwszej energii jonizacji niż bor, ponieważ atom berylu ma całkowicie zapełnioną podpowłokę 2s, a atom boru uzyskuje taką konfigurację po odłączeniu jednego elektronu. |
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Tlen ma mniejszą wartość pierwszej energii jonizacji niż azot, ponieważ promień atomowy tlenu jest większy niż promień atomowy azotu. | ✓ | ✓ |
| 2 | Beryl ma wyższą wartość pierwszej energii jonizacji niż bor, ponieważ atom berylu ma całkowicie zapełnioną podpowłokę 2s, a atom boru uzyskuje taką konfigurację po odłączeniu jednego elektronu. | ✓ |
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
W tabeli zestawiono wartości standardowej entalpii tworzenia oraz wartości temperatury wrzenia wodorków pierwiastków grupy 17. pod ciśnieniem 1013 hPa. Te wodorki dobrze rozpuszczają się w wodzie, a ich wodne roztwory to kwasy fluorowcowodorowe.
| HF | HCl | HBr | HI | |
|---|---|---|---|---|
| 𝛥𝐻ᵒ, kJ ∙mol–1 | – 273,3 | – 92,3 | – 36,3 | 26,5 |
| 𝑇 , °C w | 20 | – 85 | – 67 | – 35 |
Oceń prawdziwość zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Wyższa temperatura wrzenia fluorowodoru niż pozostałych fluorowcowodorów jest wynikiem występowania wiązań wodorowych między cząsteczkami tego związku. | ||
| 2 | Moc kwasów HF, HCl, HBr i HI maleje ze wzrostem promienia atomowego fluorowca. |
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Wyższa temperatura wrzenia fluorowodoru niż pozostałych fluorowcowodorów jest wynikiem występowania wiązań wodorowych między cząsteczkami tego związku. | ✓ | ✓ |
| 2 | Moc kwasów HF, HCl, HBr i HI maleje ze wzrostem promienia atomowego fluorowca. | ✓ |
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Amoniak można otrzymać w wyniku reakcji azotu z wodorem w podwyższonej temperaturze: N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g) Δ𝐻 = –91,9 kJ Przeprowadzono doświadczenie, w którym do reaktora o stałej pojemności wprowadzono pewne ilości wodoru oraz azotu i pozostawiono mieszaninę do czasu ustalenia się stanu równowagi. Reaktor był izolowany termicznie – wymiana energii na sposób ciepła między reaktorem a otoczeniem była niemożliwa. Po ustaleniu się stanu równowagi temperatura w reaktorze wynosiła 240 °C. Po 40 minutach od ustalenia się stanu równowagi do układu wprowadzono dodatkową ilość jednego z substratów ogrzanego do temperatury 240 °C (wprowadzenie reagenta do układu początkowo nie spowodowało zmiany temperatury). W kolejnych minutach zarejestrowano zmiany stężeń wszystkich reagentów – patrz wykres. Zaobserwowano także powolną zmianę temperatury w reaktorze. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Czas, min
| Temperatura, ℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Rozpuszczalność, g w 100 g wody | 14 | 20 | 29 | 41 | 57 | 77 |
Zidentyfikuj reagenty A, B i C. Wpisz w odpowiednie miejsca wzory: N2, H2, NH3. A: …………………… B: ............................... C: ...................................
Rozstrzygnij, czy temperatura w reaktorze między 𝟒𝟎. a 𝟖𝟎. minutą malała, czy – rosła. Uzasadnij odpowiedź.
Ochłodzenie układu reakcyjnego. TAK NIE Zwiększenie stężenia azotu. TAK NIE Zmniejszenie objętości układu reakcyjnego. TAK NIE W 80. minucie prowadzonego doświadczenia w układzie ustalił się stan równowagi dynamicznej, co oznacza, że szybkość reakcji tworzenia amoniaku jest taka sama jak szybkość reakcji do niej odwrotnej.
A: H2 B: N2 C: NH3
1 pkt – poprawne zidentyfikowanie trzech reagentów. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Rozstrzygnięcie: (temperatura) rosła Uzasadnienie: Wprowadzenie substratu skutkowało powstaniem dodatkowej porcji amoniaku. Reakcja tworzenia amoniaku jest reakcją egzotermiczną, co spowodowało wzrost temperatury w izolowanym układzie.
1 pkt – napisanie poprawnego rozstrzygnięcia i poprawnego uzasadnienia. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązanie
rozwiązań zadań
1. NIE 2. NIE 3. TAK
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie dla trzech wymienionych czynników 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–1) Zmieszano 100 cm3 roztworu AgNO3 o stężeniu 0,10 mol ∙ dm−3 i 50 cm3 roztworu Na2S2O3 o takim samym stężeniu. Strącił się biały osad tiosiarczanu srebra(I), który szybko zaczął żółknąć, a następnie zmienił barwę na czarną. Powstały osad odsączono. Po dodaniu roztworu wodorotlenku baru do przesączu pojawił się biały osad. Stwierdzono, że otrzymane stałe substancje to Ag2S (czarny osad) i BaSO4 (biały osad).
Napisz w formie jonowej równanie reakcji rozkładu tiosiarczanu srebra(I). Uwzględnij udział wody w tym procesie.
Ag2S2O3 + 3H2O → Ag2S + SO42– + 2H3O+ ALBO Ag2S2O3 + H2O → Ag2S + SO42– + 2H+
1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–2) W reakcji syntezy tiosiarczanu sodu z 1,26 g bezwodnego siarczanu(IV) sodu i nadmiaru siarki powstało 2,48 g uwodnionego tiosiarczanu sodu.
Oblicz masę wody hydratacyjnej zawartej w wydzielonym tiosiarczanie sodu. Wynik napisz w zaokrągleniu do 𝟎, 𝟎𝟏 𝐠 . Następnie wyznacz i napisz wzór wydzielonego hydratu. Przyjmij, że wydajność reakcji otrzymywania tiosiarczanu sodu wynosi 100 %.
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz napisanie wzoru hydratu. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wzoru hydratu. ALBO 1 pkt – poprawne wykonanie obliczeń prowadzące do poprawnej liczby moli wody hydratacyjnej ale brak wzoru hydratu lub niepoprawny zapis wzoru. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania. Przykładowe rozwiązanie 1 mol Na2SO3 ----------------------- 126,04 g 1 mol Na2SO3 -------------------- 158,1 g Na2S2O3 𝑥 mol -------------------------- 1,26 g 0,010 mol ---------------------- 𝑦 g 𝑥 = 0,010 mol 𝑦 = 1,58 g bezwodnego produktu masa wody w hydracie : 𝑚 = 2,48 – 1,58 = 0,90 g liczba moli wody w hydracie: 0,05 mol 0,01 mol Na2S2O3 ------------------------- 0,05 mol H2O 1 mol -------------------------- 𝑧 𝑧 = 5 mol ⇒ wzór hydratu: Na2S2O3 ∙ 5H2O 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
(0–2) Tiosiarczan sodu reaguje z bromem i jest stosowany do jego neutralizacji. Reakcja zachodzi 2– 2– + – S2O3 + Br2 + H2O → SO4 + H + Br a) Uzupełnij schemat. Wpisz liczbę elektronów pobranych oraz liczbę elektronów oddanych przez 𝟏 𝐦𝐨𝐥 substratu. Wartości zapisz z odpowiednim znakiem (+, – ). 2– 2– + – S2O3 + Br2 + H2O → SO4 + H + Br b) Uzupełnij współczynniki stechiometryczne w poniższym schemacie. 2– 2– + – ……. S2O3 + ……. Br2 + ……. H2O → ……. SO4 + ……. H + ……. Br
a) – 8𝒆– 2– 2– + – S2O3 + Br2 + H2O → SO4 + H + Br + 2𝒆– b) S2O32– + 4Br2 + 5H2O → 2SO42– + 10H+ + 8Br–
2 pkt – poprawne napisanie liczby 𝒆– oddawanych i przyjmowanych oraz sumarycznego równania reakcji we właściwej formie. 1 pkt – poprawne napisanie liczby 𝒆– oddawanych i przyjmowanych oraz niepoprawne napisanie sumarycznego równania reakcji albo brak sumarycznego równania reakcji ALBO – niepoprawne napisanie liczby 𝒆– oddawanych i przyjmowanych oraz poprawne napisanie sumarycznego równania reakcji we właściwej formie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–2) Zadanie uczniów polegało na zaprojektowaniu doświadczenia, za pomocą którego można otrzymać osad siarczku żelaza(II). Uczniowie przedstawili dwa projekty zgodne ze Po wykonaniu – zgodnie z zaproponowanymi projektami – doświadczenia okazało się, że osad siarczku żelaza(II) powstał tylko w jednej probówce.
Napisz, w której probówce (I albo II) powstał osad siarczku żelaza(II). Uzasadnij odpowiedź. Odwołaj się do stężeń jonów niezbędnych do powstania osadu w obu probówkach.
2 pkt – poprawny numer doświadczenia oraz poprawne uzasadnienie. 1 pkt – napisanie poprawnego numeru doświadczenia oraz błędne uzasadnienie albo brak uzasadnienia. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań Przykładowe rozwiązania Osad powstał w probówce: II Uzasadnienie: W wyniku (dwustopniowej) dysocjacji H2S otrzymano zbyt małe stężenie jonów siarczkowych (i wartość iloczynu rozpuszczalności nie została przekroczona). ALBO Uzasadnienie: Siarczek amonu jest solą, która ulega dysocjacji w 100 %. Stężenie jonów siarczkowych będzie wyższe niż w przypadku dysocjacji H2S.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–3) Konwencja zapisu wzorów peptydów wymaga umieszczenia po lewej stronie reszty aminokwasu z wolną grupą aminową związaną z atomem węgla 𝛼 – reszty N-końcowej. Aby zidentyfikować taką resztę w peptydzie, do jej grupy aminowej wprowadza się podstawnik, który pozostaje z nią związany podczas hydrolizy peptydu. Z powstałej mieszaniny wydziela się związek znakowany tym podstawnikiem i identyfikuje się aminokwas. W opisanej metodzie stosuje się np. 1-fluoro-2,4-dinitrobenzen, który reaguje z peptydem zgodnie z poniższym schematem.
3 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i ustalenie N-terminalnego aminokwasu oraz poprawne narysowanie jego wzoru. 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i ustalenie masy molowej aminokwasu oraz błędny wzór aminokwasu lub jego brak. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody oraz popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do ustalenia błędnej masy molowej aminokwasu oraz błędny wzór aminokwasu lub jego brak 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania. Przykładowe rozwiązanie masa tlenu w 1 molu związku: masa azotu w 1 molu związku: 𝑚 = 271,192 g 0,413 = 112 g 𝑚 = 271,192 g 0,1549 = 42 g liczba moli tlenu w 1 molu związku: liczba moli azotu w 1 molu związku: 112 g 42 g 𝑛 = = 7 mol 𝑛 = = 3 mol 16 g∙mol−1 14 g∙mol−1 Analizowany związek ma wzór ogólny: HOOC R CH NH O2N NO2 W łańcuchu bocznym aminokwasu musi być obecny 1 atom tlenu i brak atomów azotu. Warunek ten spełniają seryna, treonina albo tyrozyna. Masa molowa aminokwasu musi być równa: 𝑀 = 𝟏𝟎𝟓 𝐠∙𝐦𝐨𝐥−𝟏, co odpowiada masie molowej seryny. Wzór aminokwasu: H2N CH CH2 OH COOH
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–1) Na wykresie przedstawiono zmiany wartości pierwszej energii jonizacji – połączone odcinkami – wybranych pierwiastków uszeregowanych według rosnącej liczby atomowej.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Tlen ma mniejszą wartość pierwszej energii jonizacji niż azot, ponieważ promień atomowy tlenu jest większy niż promień atomowy azotu. | ||
| 2 | Beryl ma wyższą wartość pierwszej energii jonizacji niż bor, ponieważ atom berylu ma całkowicie zapełnioną podpowłokę 2s, a atom boru uzyskuje taką konfigurację po odłączeniu jednego elektronu. |
FP
1 pkt – odpowiedź poprawna. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
0–1– Badano kinetykę reakcji utleniania tlenku azotu(II) zachodzącej zgodnie z równaniem: 2–3 2NO (g) + O2 (g) ⇄ 2NO2 (g) Stwierdzono, że: • jest to reakcja pierwszego rzędu względem tlenu • zależność szybkości reakcji od stężenia opisuje poniższe równanie kinetyczne. 𝑣 = 𝑘∙𝑐NO 𝒂∙𝑐O2 𝒃 W temperaturze 298 K zbadano zależność początkowej szybkości reakcji od stężenia tlenku azotu(II). Pomiary prowadzono przy stałym stężeniu tlenu wynoszącym 0,050 mol · dm−3. Wykres przedstawia uzyskaną zależność.
3 pkt – poprawne wykonanie wszystkich czynności spośród wymienionych: • uzupełnienie tabeli • ustalenie wykładników 𝒂 i 𝒃 • obliczenie wartości stałej szybkości reakcji z poprawną jednostką. 2 pkt – poprawne wykonanie dwóch dowolnych czynności spośród wymaganych do uzyskania 3 pkt. 1 pkt – poprawne wykonanie tylko jednej czynności spośród wymaganych do uzyskania 3 pkt. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań Przykładowe rozwiązanie a) Stężenie NO, mol · dm−3 Szybkość reakcji, mol · dm−3 · s−1 0,034 0,40 0,056 1,10 b) (Rząd reakcji względem tlenu: 1 Na podstawie danych z wykresu: rząd reakcji względem tlenku azotu(II) to 2 gdy stężenie NO wzrasta 2-krotnie, szybkość reakcji wzrasta 4-krotnie gdy stężenie NO wzrasta 3-krotnie, szybkość reakcji wzrasta 9-krotnie) 𝑣 = 𝑘 𝑐NO𝟐 ∙ 𝑐O2 ALBO 𝑣 = 𝑘 𝑐NO𝟐 ∙ 𝑐O2𝟏 c) 𝑘= 𝑣∶ (𝑐NO2 ∙ 𝑐O2) = (1,10 : (0,0562 · 0,05)) dm6 · mol‒2 · s−1 = 7015 𝐝𝐦𝟔· 𝐦𝐨𝐥‒𝟐· 𝐬−𝟏 ALBO 𝑘= (0,40 : (0,0342 · 0,05)) dm6 · mol‒2 · s−1 = 6920 𝐝𝐦𝟔· 𝐦𝐨𝐥‒𝟐· 𝐬−𝟏 Uwaga: Za poprawny należy uznać każdy odczyt wartości stężenia NO i szybkości reakcji adekwatny do wykresu z właściwą dokładnością.
| ✓ |
Tlen ma mniejszą wartość pierwszej energii jonizacji niż azot, ponieważ 1. F promień atomowy tlenu jest większy niż promień atomowy azotu. Beryl ma wyższą wartość pierwszej energii jonizacji niż bor, ponieważ 2. atom berylu ma całkowicie zapełnioną podpowłokę 2s, a atom boru P uzyskuje taką konfigurację po odłączeniu jednego elektronu.
1 pkt – odpowiedź poprawna. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Podczas tworzenia 3,01 ∙1023 cząsteczek jednego z wodorków pierwiastków grupy 17. wydziela się 18,15 kJ energii. Zidentyfikuj ten wodorek i napisz jego wzór.
Jeden z kwasów fluorowcowodorowych HX reaguje z tlenkiem krzemu(IV), a produktem reakcji jest m.in. związek SiX4. Zidentyfikuj ten kwas i napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji tlenku krzemu(IV) z tym kwasem.
| ✓ |
Wyższa temperatura wrzenia fluorowodoru niż pozostałych 1. fluorowcowodorów jest wynikiem występowania wiązań wodorowych P między cząsteczkami tego związku. Moc kwasów HF, HCl, HBr i HI maleje ze wzrostem promienia 2. F atomowego fluorowca.
1 pkt – poprawna odpowiedź. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
HBr
1 pkt – napisanie poprawnego wzoru zidentyfikowanego wodorku. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
4HF + SiO2 → SiF4 + 2H2O
1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Rozstrzygnij, czy zastosowanie poniższych czynników poskutkuje zwiększeniem szybkości reakcji rozkładu amoniaku, biegnącej w opisanym układzie. Zaznacz TAK, jeśli dany czynnik spowoduje zwiększenie szybkości reakcji rozkładu, albo NIE – jeśli tego nie spowoduje. Informacja do zadań 11.–13. W tabeli podano wartości (zaokrąglone do liczb całkowitych) rozpuszczalności bezwodnego siarczanu(VI) miedzi(II) w wodzie w zakresie temperatury 0 ℃–100 ℃.