Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Zadanie 19.
(2 pkt)(0–2) Etan i propan w odpowiednich warunkach spalają się w tlenie zgodnie z równaniami reakcji: 2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
Ładowanie…
Chemia
1114 wyników
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–2) Etan i propan w odpowiednich warunkach spalają się w tlenie zgodnie z równaniami reakcji: 2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku jako wielkości niemianowanej. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: ● popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego LUB ● podanie wyniku z jednostką ALBO 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, wykonanie poprawnych obliczeń prowadzących do wyznaczenia poprawnych wartości objętości lub poprawnych wartości liczby moli etanu i propanu w mieszaninie. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
rozwiązań zadań Przykładowe rozwiązanie Dla reakcji przebiegających w fazie gazowej stosunek objętościowy jest równy stosunkowi molowemu. 𝑥 – objętość etanu w dm3, y– objętość tlenu w dm3 potrzebna do spalenia 𝑥 dm3 etanu; (8 – 𝑥) – objętość propanu w dm3, (31 – y) – objętość tlenu w dm3 potrzebna do spalenia (8 – 𝑥) dm3 propanu Dla obu reakcji są więc spełnione jednocześnie zależności: 2y= 7𝑥 { 𝑥 = 6 dm3 etanu, y= 21 dm3 tlenu 31 – y= 40 – 5𝑥 Objętość gazów w mieszaninie: 𝑉etanu = 6 dm3 𝑉propanu = 8 dm3 – 6 dm3 = 2 dm3 𝑉etanu 𝑛etanu 6 3 = = = = 𝟑∶𝟏 𝑉propanu 𝑛propanu 2 1 Uwaga: Zastosowanie warunków normalnych do wyznaczenia objętości etanu i propanu w mieszaninie gazów należy uznać za błąd metody.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Dehydratacja alkoholi prowadzona w podwyższonej temperaturze i w obecności stężonego kwasu siarkowego(VI) pozwala otrzymać alkeny. Ta reakcja przebiega w trzech etapach. W pierwszym etapie cząsteczka alkoholu ulega protonowaniu. Następnie zachodzą powolna dysocjacja protonowanej formy alkoholu z utworzeniem karbokationu (etap drugi) oraz szybkie odszczepienie protonu od sąsiedniego atomu węgla – o wyższej rzędowości – z utworzeniem alkenu (etap trzeci). Opisany proces przedstawiono na schemacie: Wiązanie podwójne w cząsteczce alkenu – głównego produktu dehydratacji – często znajduje się w innym miejscu, niż wynikałoby to z położenia grupy –OH w substracie. Dzieje się tak dlatego, że powstający karbokation ulega przegrupowaniu. Dochodzi wtedy do przeniesienia atomu wodoru lub grupy alkilowej od sąsiedniego atomu węgla, czemu towarzyszy przemieszczenie się ładunku dodatniego. Przegrupowanie zachodzi zawsze wtedy, gdy może powstać trwalszy karbokation, czyli taki, w którym ładunek dodatni znajduje się na atomie węgla o możliwie najwyższej rzędowości.
Pierwszy etap dehydratacji alkoholu w obecności stężonego kwasu siarkowego(VI) można ROH + H2SO4 ⇄ R(OH2)+ + HSO4 –
Uzupełnij zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. Jon HSO4 – jest (mocniejszą / słabszą) zasadą Brønsteda niż cząsteczka ROH. Cząsteczka H2SO4 jest (mocniejszym / słabszym) kwasem Brønsteda niż jon R(OH2)+.
Napisz wzór strukturalny karbokationu, który powstaje w drugim etapie dehydratacji propan-2-olu. We wzorze zaznacz ładunek dodatni przy odpowiednim atomie.
Jon HSO4– jest (mocniejszą / słabszą) zasadą Brønsteda niż cząsteczka ROH. Cząsteczka H2SO4 jest (mocniejszym / słabszym) kwasem Brønsteda niż jon R(OH2)+.
1 pkt – poprawne uzupełnienie zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
H H + H C C C H H H H Uwaga: Dopuszcza się zastosowanie wzoru półstrukturalnego do zapisu wzoru karbokationu.
1 pkt – napisanie poprawnego wzoru strukturalnego karbokationu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Wzór produktu głównego Nazwa systematyczna dehydratacji butan-1-olu CH3 – CH = CH – CH3 but-2-en
1 pkt – napisanie poprawnego wzoru półstrukturalnego (grupowego) i napisanie poprawnej nazwy systematycznej produktu głównego reakcji eliminacji (z uwzględnieniem możliwości przegrupowania karbokationu). 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
W celu otrzymania bromoalkanu o wzorze sumarycznym C5H11Br przeprowadzono reakcję alkoholu alifatycznego z halogenkiem fosforu(III). Reakcja przebiega zgodnie ze schematem, w którym R to grupa alkilowa, a X – atom halogenu: R–OH + PX3 → 3R–X + H3PO3 W cząsteczkach otrzymanej bromopochodnej występują: • drugorzędowy asymetryczny atom węgla • trzeciorzędowy atom węgla.
Uzupełnij poniższy schemat tak, aby przedstawiał budowę obu enancjomerów opisanej bromopochodnej. lustro
Związek Q to izomer opisanej powyżej bromopochodnej. W cząsteczce tego izomeru znajduje się jeden czwartorzędowy atom węgla. Związek Q poddano reakcji hydrolizy zasadowej.
Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) organicznego produktu reakcji hydrolizy zasadowej związku Q.
lustro CH(CH3)2 CH(CH3)2 C C H H Br Br CH3 CH3 Uwaga: Zdający otrzymuje 1 pkt tylko za takie uzupełnienie schematu, w którym wzory enancjomerów są lustrzanymi odbiciami.
1 pkt – napisanie poprawnych wzorów obu enancjomerów. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
CH3 H3C C CH2 OH CH3
1 pkt – napisanie poprawnego wzoru półstrukturalnego (grupowego) produktu reakcji hydrolizy. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–2) Zastąpienie w cząsteczkach związków organicznych atomu tlenu atomem siarki powoduje znaczące zmiany we właściwościach fizycznych i chemicznych tych substancji. Poniżej 1. CH3CH2OH 2. CH3CH2SH Związki 1. i 2. – mimo podobnej budowy ich cząsteczek – znacznie różnią się wartościami temperatury wrzenia. a) Uzupełnij tabelę. Przyporządkuj wartości temperatury wrzenia (pod ciśnieniem 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝐡𝐏𝐚) 𝟑𝟓 °𝐂 i 𝟕𝟖 °𝐂 do związków 1. i 2. b) Wyjaśnij, dlaczego te związki (etanol i etanotiol) znacznie różnią się wartościami temperatury wrzenia. Odnieś się do konsekwencji różnicy w budowie cząsteczek obu związków.
| Związek | Temperatura wrzenia, °C |
|---|---|
| 1. | |
| 2. |
a) Związek Temperatura wrzenia, °C 1. 78 (°C) 2. 35 (°C) b) Przykładowe wyjaśnienia: • W cząsteczce etanolu występuje silnie elektroujemny atom tlenu połączony z atomem wodoru, przez co cząsteczki etanolu mogą oddziaływać wiązaniami wodorowymi. W cząsteczce etanotiolu brak silnie elektroujemnego atomu, więc jego cząsteczki nie mogą oddziaływać wiązaniami wodorowymi. • Przyczyną różnicy w wartościach temperatury wrzenia są silniejsze oddziaływania między grupami –OH niż grupami –SH z uwagi na większą wartość elektroujemność tlenu. • Między cząsteczkami alkoholu zachodzą silniejsze oddziaływania niż między cząsteczkami etanotiolu, ponieważ w cząsteczkach alkoholu istnieją grupy –OH zdolne do tworzenia wiązań wodorowych. • Wiązanie w grupie S–H jest znacznie mniej polarne niż wiązanie w grupie O–H, zatem cząsteczka etanotiolu nie jest polarna.
2 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli – przyporządkowanie wartości temperatury wrzenia oraz wyjaśnienie uwzględniające obecność oddziaływań międzycząsteczkowych. 1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli – przyporządkowanie wartości temperatury wrzenia, ale niepełne lub błędne wyjaśnienie ALBO 1 pkt – brak uzupełnienia tabeli oraz poprawne wyjaśnienie uwzględniające obecność oddziaływań międzycząsteczkowych. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–1) Tiol o wzorze (CH3)2CH–SH można otrzymać z alkilowej bromopochodnej i wodorosiarczku sodu.
Napisz w formie jonowej skróconej równanie opisanej reakcji. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.
– – (CH3)2CH–Br + HS → (CH3)2CH–SH + Br
1 pkt – poprawne napisanie w odpowiedniej formie równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Poniżej przedstawiono schemat ciągu przemian chemicznych (reakcje 1.–3.), w wyniku których z etylobenzenu otrzymano keton (związek B).
Uzupełnij tabelę. Określ typ (addycja, eliminacja, substytucja) oraz mechanizm (elektrofilowy, nukleofilowy, rodnikowy) reakcji 1. i 2.
| Reakcja 1. | Reakcja 2. | |
|---|---|---|
| Typ reakcji | ||
| Mechanizm reakcji |
Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równania procesów redukcji i utleniania zachodzących podczas reakcji 3. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.
Podczas reakcji 3. następuje zmiana barwy mieszaniny reakcyjnej.
Uzupełnij tabelę. Wpisz barwę mieszaniny reakcyjnej przed rozpoczęciem reakcji 3. i barwę po jej zakończeniu.
| Barwa mieszaniny reakcyjnej | |
|---|---|
| przed reakcją | po reakcji |
Reakcja 1. Reakcja 2. Typ reakcji substytucja Mechanizm reakcji rodnikowy nukleofilowy
1 pkt – poprawne uzupełnienie trzech pól tabeli. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Równanie procesu redukcji: Cr2O72– + 6e– + 14H+ →2Cr3+ + 7H2O Równanie procesu utleniania: CH CH3 C CH3 OH O → + 2e– + 2H+
2 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie dwóch równań procesów – redukcji i utleniania. 1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie jednego równania procesu – redukcji albo utleniania. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Barwa mieszaniny reakcyjnej przed reakcją po reakcji pomarańczowa zielona
1 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch pól tabeli. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–1)
Oceń prawdziwość zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | W zaznaczonym na fioletowo fragmencie cząsteczki produktu reakcji zachodzącej w etapie 1. występują wiązania 𝜎 i 𝜋. | ||
| 2 | Przemiana zachodząca w etapie 2. jest reakcją substytucji. |
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | W zaznaczonym na fioletowo fragmencie cząsteczki produktu reakcji zachodzącej w etapie 1. występują wiązania 𝜎 i 𝜋. | ✓ | ✓ |
| 2 | Przemiana zachodząca w etapie 2. jest reakcją substytucji. | ✓ |
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–1)
Zaznacz w podanym poniżej wzorze detergentu fragment hydrofobowy.
RCHCH2R'CH3 Fragment hydrofobowy SO3Na
1 pkt – poprawne zaznaczenie fragmentu hydrofobowego detergentu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Aminokwasy, które w cząsteczkach zawierają pierwszorzędową grupę aminową, ulegają reakcji z kwasem azotowym(III). Tę przemianę ilustruje schemat:
Napisz równanie reakcji waliny z kwasem azotowym(III). Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.
Pewien aminokwas poddano działaniu kwasu azotowego(III). Produktem organicznym tej przemiany jest kwas 2-hydroksy-3-fenylopropanowy.
Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) aminokwasu, który poddano reakcji z kwasem azotowym(III).
CH3 CH3 H3CH3C CH CH CH CH H2N OH + HNO2 HO OH + N2 + H2O C C O O
1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
H2N CH COOH CH2
1 pkt – napisanie poprawnego wzoru półstrukturalnego (grupowego). 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
W probówce I znajdował się (dipeptyd 1. / dipeptyd 2. / dipeptyd 3.). W probówce II znajdował się (dipeptyd 1. / dipeptyd 2. / dipeptyd 3.). Nazwa reakcji: ksantoproteinowa ALBO nitrowanie ALBO substytucja grupy nitrowej
2 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch zdań oraz napisanie poprawnej nazwy reakcji. 1 pkt – poprawne uzupełnienie zdań oraz napisanie błędnej nazwy reakcji albo jej brak ALBO – niepoprawne uzupełnienie zdania lub zdań albo brak odpowiedzi oraz napisanie poprawnej nazwy reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Forma, w jakiej aminokwasy występują w roztworach wodnych, zależy od pH roztworu. W środowisku o niskim pH lizyna występuje w formie dwudodatniego kationu, w którym są obecne trzy grupy o charakterze kwasowym. Stałe dysocjacji kwasowej tych grup są różne – ich wartości umieszczono na schemacie: Wraz ze wzrostem pH grupy o charakterze kwasowym kolejno tracą protony i w środowisku silnie zasadowym lizyna występuje w formie anionu. W podanym wzorze kationu wyróżniono dwa atomy węgla – oznaczono je literami 𝑥 i 𝑦.
Do roztworu zawierającego kationy lizyny o wzorze podanym w informacji wstępnej stopniowo wprowadzano wodny roztwór wodorotlenku sodu.
Uzupełnij poniższy schemat. Wpisz w odpowiednie miejsca wzory grup w powstających – wraz ze wzrostem pH – jonach lizyny oznaczonych literami A i B.
Uzupełnij zdanie. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. W anionie lizyny, który występuje w środowisku silnie zasadowym, grupą o najsilniejszym charakterze zasadowym jest grupa o wzorze (–COO– / –NH2), związana z atomem węgla oznaczonym literą (𝑥 / 𝑦).
A H2C (CH3)3 CH COOH wzrost pH H2C (CH2)3 CH CH3COO– + + NH3 NH3 NH2NH3+ NH2NH3+ wzrost pH B - H2C (CH3)3 CH COO wzrost pH H2C (CH2)3 CH CH3COO– NH2 NH2 NH2NH3+ NH2NH2 anion lizyny w środowisku silnie zasadowym
2 pkt – napisanie poprawnych wzorów dwóch jonów (uzupełnienie schematu). 1 pkt – napisanie poprawnego wzoru jednego jonu (uzupełnienie schematu w części A albo w części B). 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
1 pkt – poprawne uzupełnienie zdania. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. W anionie lizyny, który występuje w środowisku silnie zasadowym, grupą o najsilniejszym charakterze zasadowym jest grupa o wzorze (–COO– / –NH2), związana z atomem węgla oznaczonym literą (𝒙 / 𝑦).
Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) produktu głównego dehydratacji butan-1-olu oraz jego nazwę systematyczną. Uwzględnij możliwość przegrupowania karbokationu. Wzór produktu głównego Nazwa systematyczna dehydratacji butan-1-olu
W zaznaczonym na fioletowo fragmencie cząsteczki produktu reakcji 1. F zachodzącej w etapie 1. występują wiązania 𝜎 i 𝜋. 2. Przemiana zachodząca w etapie 2. jest reakcją substytucji. P
1 pkt – poprawna ocena dwóch zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
napisz nazwę reakcji, której przebieg spowodował powstanie związków o żółtej barwie. W probówce I znajdował się (dipeptyd 1. / dipeptyd 2. / dipeptyd 3.). W probówce II znajdował się (dipeptyd 1. / dipeptyd 2. / dipeptyd 3.).