Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Ładowanie…
(0–1) Wykonano doświadczenie zilustrowane poniższym schematem. MnSO4 (aq) KMnO4 (aq) Po zakończeniu reakcji w probówce widoczne były bezbarwny roztwór i brunatny osad.
Napisz w formie jonowej skróconej, z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równania procesów redukcji i utleniania zachodzących podczas opisanej przemiany. Uwzględnij, że reakcja zachodzi w środowisku obojętnym.
1 pkt – poprawne napisanie w formie jonowo-elektronowej równania procesu redukcji i równania procesu utleniania. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania Równanie procesu redukcji: MnO4− + 2H2O + 3e− → MnO2 + 4OH− (x 2) ALBO MnO4− + 4H+ + 3e− → MnO2 + 2H2O ALBO MnO4− + 4H3O+ + 3e− → MnO2 + 6H2O (x 2) Równanie procesu utleniania: Mn2++ 2H2O → MnO2 + 4H++ 2e− ALBO Mn2++ 6H2O → MnO2 + 4H3O++ 2e− (x 3) ALBO Mn2++ 4OH− → MnO2 + 2H2O + 2e− (x 3)
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
O trzech metalach umownie oznaczonych symbolami A, X i Z wiadomo, że tworzą wyłącznie kationy o wzorach X+, A2+, Z3+. Stwierdzono, że właściwości utleniające kationów tych metali maleją w szeregu: X+, A2+, Z3+. Przeprowadzono doświadczenie z udziałem metali Z i X oraz wodnych roztworów soli, w których były obecne jony X+ i A2+. Schemat doświadczenia przedstawiono poniżej. X+ (aq) A2+ (aq) A2+ (aq) I II III
Wskaż metal, który jest najsłabszym reduktorem, oraz metal, który jest najsilniejszym reduktorem. Użyj symboli A, X albo Z.
W jednej probówce nie zaobserwowano objawów reakcji.
Napisz numer probówki, w której nie zaobserwowano objawów reakcji. Napisz w formie jonowej skróconej równania dwóch reakcji, które przebiegły podczas przeprowadzonego doświadczenia. Użyj symboli A, X, Z.
Najsłabszy reduktor: X Najsilniejszy reduktor: Z Uwaga: Napisanie wzorów jonów X + lub Z 3+ zamiast symboli metali należy ocenić na 0 pkt.
1 pkt – poprawne napisanie symbolu najsłabszego i najsilniejszego reduktora. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Numer probówki: III Równania reakcji: (Probówka I:) 3X+ + Z → 3X + Z3+ (Probówka II:) 3A2+ + 2Z → 3A + 2Z3+ Uwaga: Brak numeru probówki powoduje utratę 1 pkt za rozwiązanie zadania. Kolejność równań reakcji jest dowolna.
2 pkt – poprawne napisanie numeru probówki, w której reakcja nie zachodzi, i poprawne napisanie w formie jonowej skróconej dwóch równań zachodzących przemian. 1 pkt – poprawne napisanie numeru probówki, w której reakcja nie zachodzi, i poprawne napisanie w formie jonowej skróconej jednego równania przemiany. ALBO – poprawne napisanie w formie jonowej skróconej dwóch równań zachodzących reakcji i brak numeru probówki ALBO błędny numer probówki, w której reakcja nie zachodzi. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
W celu wyznaczenia dokładnego stężenia pewnej zasady przeprowadzono następujące doświadczenie. Do 60,0 cm3 badanego roztworu (KOH albo NH3 o stężeniu około 0,1 mol ∙ dm−3) dodawano powoli wodny roztwór HCl o stężeniu 0,10 mol ∙ dm−3 i mierzono pH mieszaniny reakcyjnej. Otrzymaną zależność pH roztworu miareczkowanego od objętości dodanego kwasu przedstawiono na poniższym wykresie. Po dodaniu takiej objętości roztworu HCl, w jakiej ilość kwasu jest równoważna początkowej ilości zasady w badanym roztworze, w układzie zostaje osiągnięty punkt równoważnikowy (PR).
Rozstrzygnij, czy w opisanym doświadczeniu użyto roztworu KOH czy NH3. Odpowiedź uzasadnij.
Aby wyznaczyć stężenie zasady, zamiast pomiaru pH, podczas miareczkowania można zastosować odpowiedni wskaźnik. Musi on być tak dobrany, aby zakres zmiany jego barwy przypadał w pobliżu punktu równoważnikowego. Fenoloftaleina jest wskaźnikiem, który zmienia barwę w zakresie pH 8,2 – 10,0, a oranż metylowy – w zakresie pH 3,2 – 4,4.
Rozstrzygnięcie: NH3 Uzasadnienie, np.: Gdyby użyto KOH, to pH w punkcie równoważnikowym miareczkowania byłoby równe 7. ALBO Gdyby użyto KOH, to wyjściowy roztwór (o stężeniu 0,10 mol ∙ dm−3 przed dodaniem do niego pierwszej kropli kwasu) powinien mieć wyższe pH. ALBO Gdyby użyto KOH, to początkowe pH badanego roztworu byłoby równe (około) 13. ALBO W punkcie równoważnikowym zachodzi reakcja: NH4++ H2O ⇄NH3+ H3O+. ALBO Punkt równoważnikowy znajduje się przy pH < 7. ALBO W punkcie równoważnikowym pH jest różne od 7.
rozwiązań zadań
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania
Rozstrzygnięcie: oranż metylowy Uzasadnienie: Zakres zmiany barwy oranżu metylowego przypada w pobliżu punktu równoważnikowego. ALBO Zmiana barwy wskaźnika zachodzi w granicach skoku krzywej miareczkowania. ALBO Zakres pH zmiany barwy wybranego wskaźnika to 3,2–4,4, czyli przypada w pobliżu punktu równoważnikowego miareczkowania – pH ≈ 5.
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–2) Przygotowano roztwór bromu w dichlorometanie (rozpuszczalniku organicznym o wzorze CH2Cl2) o stężeniu 2,0 % masowych. Przez płuczkę zawierającą 280 gramów opisanego roztworu bromu przepuszczano bez dostępu światła mieszaninę etanu, etenu i etynu. Podczas doświadczenia przebiegły wyłącznie reakcje zilustrowane poniższymi równaniami: C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 C2H4 + Br2 → C2H4Br2 Do momentu całkowitego odbarwienia roztworu bromu przez płuczkę przepuszczono 521 cm3 mieszaniny gazów (objętość gazów podano w przeliczeniu na warunki normalne). Ustalono także, że po przejściu przez płuczkę objętość mieszaniny gazów była mniejsza o 86 %.
Oblicz wyrażoną w procentach objętościowych zawartość etynu w mieszaninie zawierającej etan, eten i etyn.
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku w procentach objętościowych. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: – popełnienie błędów rachunkowych. LUB – niepodanie wyniku w procentach objętościowych (z błędną jednostką). 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
rozwiązań zadań Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku końcowego od przyjętych zaokrągleń wyników pośrednich. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń. Przykładowe rozwiązania Sposób 1. 𝑚Br2 = 280 g ∙ 2,0 % = 5,6 g 5,6 g 𝑛Br2 = = 0,035 mola 160 g ∙ mol–1 521 cm3 ∙ 86,0 % ≅ 448 cm3 = 0,448 dm3 0,448 dm3 = 0,02 mola 22,4 dm3 ∙ mol–1 𝑥 – liczba moli etenu 𝑦 – liczba moli etynu 𝑥 + 𝑦 = 0,02 𝑥 + 2𝑦 = 0,035 𝑦 = 0,015 mola 0,015 mola ∙ 22,4 dm3 ∙ mol–1 = 0,336 dm3 0,336 dm3 ∙ 100 % ≅ 64,5 (%) 0,521 dm3 Sposób 2. 𝑚Br2 = 280 g ∙ 2,0 % = 5,6 g 5,6 g 𝑛Br2 = = 0,035 mola 160 g ∙ mol–1 521 cm3 ∙ 86,0 % ≅ 448 cm3 = 0,448 dm3 0,448 dm3 = 0,02 mola 22,4 dm3 ∙ mol–1 C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 C2H4 + Br2 → C2H4Br2 𝑥 moli – 𝑦 moli (0,02 – 𝑥)moli – (0,035 – 𝑦)moli 1 mol – 2 mole 1 mol – 1 mol 𝑦 = 2𝑥 0,02 – 𝑥 = 0,035 – 2𝑥 𝑥 = 0,035 – 0,02 𝑥 = 0,015 mola 0,015 mola ∙ 22,4 dm3 ∙ mol–1 = 0,336 dm3 0,336 dm3 ∙ 100 % ≅ 64,5 (%) 0,521 dm3 Sposób 3. 𝑚Br2 = 280 g ∙ 2,0 % = 5,6 g 521 cm3 ∙ 86,0 % ≅ 448 cm3 = 0,448 dm3 C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 𝑥 dm3 – 𝑦 g 22,4 dm3 – 320 g 320 𝑥 = 22,4𝑦 ⇒ 𝑦 = 14,29𝑥 C2H4 + Br2 → C2H4Br2 (0,448 – 𝑥) dm3 − (5,6 – 𝑦) g 22,4 dm3 − 160 g 160(0,448 – 𝑥) = 22,4(5,6 – 𝑦) 160(0,448 – 𝑥) = 22,4(5,6 – 14,29 𝑥) 71,68 –160 𝑥 = 125,44 – 320,096 𝑥 160,096 𝑥 = 53,76 𝑥 = 0,336 dm3 0,336 dm3 ∙ 100 % ≅ 64,5 (%) 0,521 dm3 Sposób 4. 𝑚Br2 = 280 g ∙ 2,0 % = 5,6 g 5,6 g 𝑛Br2 = = 0,035 mola 160 g ∙ mol–1 521 cm3 ∙ 86,0 % ≅ 448 cm3 = 0,448 dm3 0,448 dm3 = 0,02 mola 22,4 dm3 ∙ mol–1 Hipotetyczny skład mieszaniny reakcyjnej: 100 % etynu i 0 % etenu 0 % etynu i 100 % etenu Liczba moli Br2 uczestniczącego w reakcji: 0,04 mola 0,02 mola Skład mieszaniny odczytany z wykresu wynosi: 100 90 80 etynu 70 % 60 50 procentowa 40 mieszaninie, 30 w 20 zawartosć 10 0 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 liczba moli Br2, mol 75 % etynu i 25 % etenu.
rozwiązań zadań Objętość etynu w mieszaninie: 0,75 0,448 dm3 = 0,336 dm3 Zawartość procentowa etynu: 0,336 dm3 ∙ 100 % ≅ 64,5 (%) 0,521 dm3
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–1) W zależności od pH teanina występuje w postaci kationów, anionów lub jonów obojnaczych. Wykonano doświadczenie, w którym do wodnego roztworu teaniny o pH = 5,6 dodano kwas solny i otrzymano roztwór o pH = 2. W wyniku zachodzącej reakcji zmieniły się stężenia jonów teaniny.
Uzupełnij poniższe zdanie – wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w nawiasie. Podczas opisanego doświadczenia wzrosło stężenie (anionów / kationów / jonów obojnaczych) teaniny.
Podczas opisanego doświadczenia wzrosło stężenie (anionów / kationów / jonów obojnaczych) teaniny.
1 pkt – poprawne uzupełnienie zdania. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–1) W trzech naczyniach oznaczonych literami A, B i C znajdują się oddzielnie i w przypadkowej kolejności trzy związki: skrobia, teanina, alanyloalanyloalanina. Przeprowadzono doświadczenie, podczas którego wykonano dwie próby. Podczas pierwszej próby na szkiełkach zegarkowych umieszczono niewielkie ilości wymienionych substancji i na każdą naniesiono kilka kropli roztworu jodu w wodnym roztworze jodku potasu. Wynik próby pozwolił na identyfikację substancji z naczynia C. W celu zidentyfikowania substancji znajdujących się w naczyniach A i B przygotowano ich wodne roztwory i przeprowadzono drugą próbę, w której użytym odczynnikiem był Cu(OH)2. Jego zastosowanie pozwala na wykrycie związków polihydroksylowych, czy też na potwierdzenie występowania w cząsteczce co najmniej dwóch wiązań peptydowych (amidowych). świeżo strącony wodorotlenek miedzi(II) I II roztwór z naczynia A roztwór z naczynia B W każdej probówce zaobserwowano różne objawy reakcji. Tylko w probówce II powstał roztwór o barwie różowofioletowej.
Podaj nazwę substancji znajdującej się w naczyniu A oraz nazwę reakcji, która przebiegła w probówce II podczas opisanego doświadczenia. Nazwa reakcji, która przebiegła w probówce II: .......................................................................
Nazwa substancji znajdującej się w naczyniu A: teanina Nazwa reakcji, która przebiegła w probówce II: biuretowa ALBO Piotrowskiego
1 pkt – poprawne napisanie nazwy substancji znajdującej się w naczyniu A oraz nazwy reakcji, która przebiegła w probówce II podczas doświadczenia. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Test diagnostyczny CKE grudzień, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–2) Przygotowano dwa zestawy laboratoryjne umożliwiające pomiar objętości gazu wydzielonego w reakcji metali z kwasem solnym. W kolbie jednego zestawu umieszczono próbkę mieszaniny wiórków magnezu i miedzi w stosunku molowym 8 : 3, a w kolbie drugiego zestawu – próbkę o takiej samej masie, ale złożoną z wiórków glinu i srebra. Do kolb wprowadzono nadmiar kwasu solnego i stwierdzono, że objętość wydzielonego gazu była taka sama w obu zestawach.
Oblicz zawartość glinu w % masowych w mieszaninie wiórków użytej w doświadczeniu. Przyjmij wartości mas molowych: MMg = 24 g∙mol–1, MCu = 64 g∙mol–1, MAl = 27 g∙mol–1, MAg = 108 g∙mol–1. Zawartość glinu w % masowych:
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku w procentach. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: • popełnienie błędów rachunkowych. LUB • niepodanie wyniku w procentach (z błędną jednostką). 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania. Przykładowe rozwiązanie Przyjmujemy, że mieszanina wiórków magnezu i miedzi składa się z 8 moli Mg i 3 moli Cu, więc jej masa wynosi: 𝑚 = 8 mol 24 g·mol–1 + 3 mol 64 g·mol–1 = 384 g W reakcji tej mieszaniny wiórków metali wydzieliło się 8 moli wodoru. Druga mieszanina wiórków metali (Al i Ag) ma również masę 384 g i pod działaniem HCl przebiega w niej reakcja opisana równaniem: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 W reakcji tej też wydziela się 8 moli wodoru, więc masę glinu w mieszaninie wiórków można obliczyć z proporcji: 2 27 g –––––– 3 mol 𝑥 –––––– 8 mol 𝑥 = 144 g Zawartość glinu w mieszaninie wiórków: (144 g/384 g) 100 % = 37,5 % ≅ 38 %
Test diagnostyczny CKE grudzień, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–2) Chlorek, bromek i jodek ołowiu(II) są solami trudno rozpuszczalnymi w wodzie. Chlorek i bromek mają barwę białą, a jodek jest żółty. Do 5,0 cm3 nasyconego roztworu chlorku ołowiu(II) dodano 2,5 cm3 roztworu pewnej soli i zaobserwowano efekt pokazany na zdjęciu. Spośród poniższych soli wybierz tę, której roztwór mógł być użyty w tym doświadczeniu, i zaznacz jej wzór. Oblicz, jakie powinno być minimalne stężenie molowe użytego roztworu tej soli, żeby wystąpił zaobserwowany efekt. NaCl AgI KBr NaI Pb(NO3)2
2 pkt – poprawne zaznaczenie wzoru soli, zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku z jednostką. 1 pkt – poprawne zaznaczenie wzoru soli, zastosowanie poprawnej metody, ale: • popełnienie błędów rachunkowych. LUB • podanie wyniku z błędną jednostką albo bez jednostki. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania. Uwaga: Za samo poprawne wskazanie wzoru soli zdający otrzymuje 0 pkt.
rozwiązań zadań Przykładowe rozwiązanie Sól: NaI Wartości iloczynu rozpuszczalności chlorku i jodku ołowiu(II): 𝐾sPbCl2 = 1,7 10–5 𝐾sPbI2 = 9,8 10–9 Obliczamy stężenie jonów Pb2+ w nasyconym roztworze chlorku ołowiu(II): 𝐾sPbCl2 = [Pb2+][Cl–]2 [Cl–] = 2[Pb2+] 𝐾sPbCl2 = 4 [Pb2+]3 3 1,7 3[Pb2+]1 = √( )∙10–5 = √42,5∙10–7 = 0,0162 mol·dm–3 4 0,0162 5 [Pb2+]2 (po zmieszaniu roztworów) = mol·dm–3 = 0,0108 mol·dm–3 7,5 Obliczamy stężenie jonów jodkowych, przy którym wytrąca się osad po zmieszaniu roztworów: 9,8𝐾sPbI2 = [Pb2+][I–]2 więc [I–]2 = √ ∙10–9 = 9,53 10–4 mol·dm–3 0,0108 Stężenie jonów jodkowych przed zmieszaniem roztworów wynosiło: 9,53 7,5 10–4 [I–]1 = mol·dm–3 = 2,86 10–3 mol·dm–3 2,5 Minimalne stężenie molowe soli (NaI): 2,86 10–3 mol·dm–3. 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.
Test diagnostyczny CKE grudzień, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
Przeprowadzono dwa doświadczenia. Doświadczenie I: Uczeń strącił osad Fe(OH)2, a następnie dodał trochę wody utlenionej (wodnego roztworu H2O2 o stężeniu 3 %) i zauważył, że barwa osadu zmieniła się na rdzawobrązową (reakcja 1.). Doświadczenie II: Uczeń przygotował zielony roztwór Na3[Cr(OH)6], a następnie dodał trochę H2O2 i stwierdził, że barwa roztworu zmieniła się na żółtą (reakcja 2.). Na podstawie wyników tych doświadczeń uczeń sformułował hipotezę: H2O2 w reakcjach utleniania-redukcji zawsze zachowuje się jak utleniacz.
• w formie cząsteczkowej – równanie reakcji 1. • w formie jonowej skróconej – równanie reakcji 2. Reakcja 1.: .............................................................................................................................. Reakcja 2.: ..............................................................................................................................
Nauczyciel zaproponował, żeby w celu weryfikacji postawionej hipotezy sprawdzić, czy woda utleniona reaguje z jonami manganianowymi(VII). Doświadczenie przeprowadzono. Na zdjęciach obok pokazano, jak zmieniał się wygląd zawartości probówki z roztworem KMnO4, gdy dodano do niego H2O2. roztwór mieszanina po dodaniu H2O2 KMnO4
Rozstrzygnij, czy wynik doświadczenia potwierdza uczniowską hipotezę. Uzasadnij swoją odpowiedź – zinterpretuj zmiany zaobserwowane w trakcie doświadczenia.
Reakcja 1.: 2Fe(OH)2 + H2O2 → 2Fe(OH)3 Reakcja 2.: 2[Cr(OH)6]3– + 3H2O2 → 2CrO42– + 8H2O + 2OH–
2 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie dwóch równań reakcji. 1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie jednego równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Rozstrzygnięcie: nie Uzasadnienie: Jony manganianowe(VII) zostały zredukowane do MnO2, a nadtlenek wodoru uległ utlenieniu z wydzieleniem wolnego tlenu, więc H2O2 w tej reakcji pełnił funkcję reduktora.
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Test diagnostyczny CKE grudzień, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–1) Na zdjęciu obok pokazano dwuetapowe doświadczenie, podczas którego do probówki wprowadzono kilka cm3 chloroformu (CHCl3) oraz wodę bromową (etap 1.), a następnie ciecze wymieszano i pozostawiono na pewien czas (etap 2.). etap 1. etap 2.
Przedstaw wniosek z pokazanego doświadczenia dotyczący porównania gęstości wody bromowej i chloroformu. Nazwij proces, który spowodował zmianę wyglądu zawartości probówki po wymieszaniu i ponownym rozdzieleniu się cieczy. Gęstość chloroformu jest .................................... niż gęstość wody bromowej.
Gęstość chloroformu jest większa niż gęstość wody bromowej. Nazwa procesu: ekstrakcja
1 pkt – poprawne uzupełnienie zdania i podanie nazwy procesu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.