Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
Ładowanie…
Przeprowadzono doświadczenie, w którym na stały tlenek manganu(IV) podziałano gorącym kwasem solnym. Wydzielający się chlor wprowadzono do probówki, w której znajdował się HCl (aq) wodny roztwór pewnej soli. Przebieg doświadczenia zilustrowano na schemacie. Do tak powstałego roztworu po ściance probówki wprowadzono chloroform – wygląd zawartości probówki przedstawiono na zdjęciu 1. Następnie dokładnie wymieszano jej zawartość i pozostawiono do rozdzielenia warstw (zdjęcie 2.).
Opisane doświadczenie przeprowadzono z udziałem pewnej soli, której wzoru nie podano na schemacie. Spośród wymienionych poniżej soli wybierz wzór tej, której wodny roztwór został użyty w tym doświadczeniu. Napisz jej nazwę systematyczną i uzupełnij zdanie.
Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. NaF NaBr NaI Przebieg doświadczenia wskazuje, że wolny chlor jest (silniejszym / słabszym) utleniaczem niż wolny (fluor / brom / jod).
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących podczas przebiegu • w kolbie • w probówce.
Nazwa systematyczna soli: jodek sodu Przebieg doświadczenia wskazuje, że wolny chlor jest (silniejszym / słabszym) utleniaczem niż wolny (fluor / brom / jod).
rozwiązań zadań
2 pkt – poprawny wybór i napisanie poprawnej nazwy soli oraz poprawne uzupełnienie zdania. 1 pkt – poprawny wybór i napisanie poprawnej nazwy soli oraz błędne uzupełnienie zdania albo brak uzupełnienia ALBO 2 pkt – błędny wybór soli i napisanie jej nazwy albo brak nazwy soli oraz poprawne uzupełnienie zdania. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Równanie reakcji zachodzącej w kolbie: MnO2 + 4H+ + 2Cl− → Mn2+ + Cl2 + 2H2O Równanie reakcji zachodzącej w probówce: Cl2 + 2I− → 2Cl− + I2
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.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–2) W 250 g wodnego roztworu NaOH o stężeniu 2,0 % rozpuszczono 9,0 g stałej mieszaniny NaOH i KOH, w której stosunek molowy tych wodorotlenków wynosił 𝑛NaOH : 𝑛KOH = 3 ∶1.
Oblicz, jaki procent masy otrzymanego roztworu stanowi masa NaOH. Przyjmij, że 𝑴𝐍𝐚𝐎𝐇= 𝟒𝟎 𝐠∙𝐦𝐨𝐥–𝟏, 𝑴𝐊𝐎𝐇= 𝟓𝟔 𝐠∙𝐦𝐨𝐥–𝟏. Wynik podaj w zaokrągleniu do jednego miejsca po przecinku.
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wartości liczbowej wyniku w procentach w zaokrągleniu do jednego miejsca po przecinku. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: ● popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego LUB ● niepodanie wyniku liczbowego w procentach LUB ● niepodanie wyniku z podaną w poleceniu dokładnością ALBO 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń prowadzących do wyznaczenia poprawnej wartości masy całkowitej NaOH w otrzymanym roztworze. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania. Przykładowe rozwiązanie Skład roztworu przed dodaniem mieszaniny wodorotlenków: c% ∙𝑚rozt. 2 % ∙ 250 g 𝑚rozt. = 250 g 𝑚NaOH = = = 5 g 100 % 100 % 𝑚 Obliczenie mas wodorotlenków: 𝑀NaOH = 40 g · mol−1 𝑀KOH = 56 g · mol−1 𝑛 = M 𝑚NaOH + 𝑚KOH = 9 g + 𝑚KOH = 9 g 𝑚NaOH + 𝑚KOH = 9 g{ 𝑛NaOH 3 {𝑚NaOH { 𝑚NaOH 𝑚KOH = 𝑛NaOH = 3𝑛KOH 40 = 3 56 1 𝑛KOH 𝑚NaOH = 6,1 g 𝑚KOH = 2,9 g Skład roztworu po dodaniu mieszaniny wodorotlenków: 𝑚rozt. = 259 g 𝑚NaOH = 11,1 g Zawartość procentowa NaOH w roztworze: 11,1 %NaOH = ∙ 100 % = 4,3 (%) 259 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.
rozwiązań zadań
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–1) Do zlewki zawierającej 100 cm3 wody destylowanej o temperaturze 25 °C dodano chlorek srebra(I). Po pewnym czasie w zlewce powstał nasycony roztwór chlorku srebra(I), czyli ustalił się stan równowagi między osadem a roztworem. Następnie w zlewce rozpuszczono pewną ilość chlorku potasu, która w tej objętości roztworu uległa całkowitemu rozpuszczeniu. Opisane doświadczenie przedstawiono na schemacie: KCl (s) AgCl (aq) AgCl (s)
Rozstrzygnij, czy w wyniku dodania chlorku potasu do otrzymanej mieszaniny masa osadu w zlewce zwiększyła się, zmniejszyła się, czy też nie uległa zmianie. Odpowiedź uzasadnij. W uzasadnieniu odwołaj się do procesu równowagowego w roztworze.
Rozstrzygnięcie: zwiększyła się
1 pkt – napisanie poprawnego rozstrzygnięcie oraz napisanie poprawnego uzasadnienia odnoszącego się do procesu równowagowego w roztworze. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
: • Obecność jonów Cl– w roztworze zmniejsza rozpuszczalność chlorku srebra(I) (przesuwa równowagę procesu w stronę tworzenia AgCl), co zgodnie z regułą przekory będzie skutkowało zwiększeniem masy osadu. • Między osadem a roztworem ustala się równowaga AgCl ⇆ Ag + + Cl–. Wprowadzenie KCl do roztworu zwiększa (w wyniku dysocjacji) stężenie jonów Cl –, co zgodnie z regułą przekory powoduje przesunięcie położenia stanu równowagi w kierunku tworzenia AgCl, więc wytrąca się dodatkowa porcja osadu.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–2) Po całkowitym roztworzeniu chromu w probówce 1. usunięto warstwę oleju i zaobserwowano, że roztwór stopniowo zmieniał barwę, aż uzyskał kolor taki sam jak kolor roztworu w probówce 2. Podczas stopniowej zmiany barwy nie obserwowano wydzielania gazu.
Uzupełnij równanie reakcji. Napisz: • wzór brakującego reagenta • odpowiednie współczynniki stechiometryczne. ….. Cr2+ + ….. ….. + ….. H+ → ….. Cr3+ + ….. H2O
4Cr2+ + O2 + 4H+ → 4Cr3+ + 2H2O
2 pkt – poprawne napisanie wzoru brakującego reagenta oraz dobranie poprawnych współczynników stechiometrycznych. 1 pkt – poprawne napisanie wzoru brakującego reagenta oraz błędne dobranie albo brak współczynników stechiometrycznych. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–1) Procesy utleniania i redukcji zachodzące w probówce 2. można w uproszczeniu opisać równanie procesu redukcji: 6H+ + O2 + 6e– → H2 + 2H2O równanie procesu utleniania: Cr → Cr3+ + 3e–
Napisz w formie jonowej skróconej sumaryczne równanie reakcji zachodzącej w probówce 2.
2Cr + 6H++ O2 → 2Cr3++ H2 + 2H2O
rozwiązań zadań
1 pkt – poprawne napisanie w formie jonowej skróconej sumarycznego równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–1) Do probówki zawierającej wodny roztwór chlorku chromu(III) dodano w nadmiarze wodny roztwór wodorotlenku sodu i otrzymano klarowny roztwór. Następnie do tego roztworu wprowadzono wodny roztwór nadtlenku wodoru. Na którym zdjęciu przedstawiono wygląd zawartości probówki po zakończeniu opisanego doświadczenia? Zaznacz literę A, B, C albo D.
C
1 pkt – wybór poprawnego zdjęcia przedstawiającego wygląd zawartości probówki. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–3) Mosiądze to stopy miedzi i cynku, w których zawartość cynku stanowi do 40 % masy stopu. Brąz cynowy to stop miedzi i cyny, w którym masa cyny nie przekracza 20 %.
Liczba moli tiosiarczanu: 𝑛1= 0,0178 dm3 ∙ 0,1175 mol ∙ dm–3 = 0,00209 mol Liczba moli wydzielonego jodu: 𝑛2= 0,5 ∙ 0,00209 mol = 0,001045 mol Liczba moli Cu w badanej próbce: 𝑛3 = 2 ∙ 0,001045 mol = 0,00209 mol 25,0 cm3 — 0,00209 mol 500 cm3 — 𝑥 to 𝑥 = 0,0418 mol Cu w stopie Masa Cu w stopie: 𝑚 = 0,0418 mol ∙ 63,55 g ∙ mol–1 = 2,656 g Zawartość procentowa miedzi w stopie: 𝑧 = 2,656 g : 3,712 g ∙ 100 % = 72 (%) Rozstrzygnięcie: (Badany stop to) mosiądz. Uwaga 1.: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.
3 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukaną zawartością miedzi w stopie, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku w procentach oraz napisanie poprawnego rozstrzygnięcia. 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukaną zawartością miedzi w stopie, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku w procentach oraz błędne rozstrzygnięcie albo brak rozstrzygnięcia. ALBO 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukaną zawartością miedzi w stopie, poprawne wykonanie obliczeń, ale niepodanie wyniku w procentach (z błędną jednostką) oraz napisanie poprawnego rozstrzygnięcia. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi a szukaną zawartością miedzi w stopie, ale popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego oraz niepoprawne rozstrzygnięcie (wskazanie brązu cynowego) albo brak rozstrzygnięcia ALBO 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń prowadzących do wyznaczenia poprawnej wartości masy lub poprawnej wartości liczby moli miedzi w 500 cm3 roztworu. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
rozwiązań zadań
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
W akumulatorze kadmowo-niklowym elektrodą dodatnią jest tlenek wodorotlenek niklu(III) o wzorze NiO(OH), elektrodą ujemną jest metaliczny kadm, a elektrolitem – roztwór KOH. Produktami rozładowania tego akumulatora są wodorotlenki niklu(II) i kadmu(II). W tabeli przedstawiono potencjały standardowe wybranych reakcji redukcji z udziałem kadmu i niklu oraz ich związków.
| Równanie reakcji redukcji | Potencjał standardowy 𝐸°, V |
|---|---|
| Cd2+ + 2e– ⇄ Cd | ‒ 0,40 |
| Cd(OH) + 2e– ⇄ Cd + 2OH‒ 2 | ‒ 0,81 |
| Ni2+ + 2e– ⇄ Ni | ‒ 0,26 |
| ‒ NiO(OH) + H O + e– ⇄ Ni(OH) + OH 2 2 | +0,52 |
| Ni(OH) + 2e– ⇄ Ni + 2OH‒ 2 | – 0,72 |
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji zachodzącej podczas pracy – rozładowywania – akumulatora kadmowo-niklowego.
Wybierz z tabeli odpowiednie wartości potencjałów standardowych i oblicz siłę elektromotoryczną SEM tego akumulatora.
2NiO(OH) + Cd + 2H2O → 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2
1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji w formie cząsteczkowej. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(𝑆𝐸𝑀= 0,52 V – (‒ 0,81 V) =) 𝟏, 𝟑𝟑 𝐕 Uwaga: Zapis obliczeń nie podlega ocenie.
1 pkt – poprawne obliczenie SEM ogniwa i podanie wyniku z jednostką. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–2) Etan i propan w odpowiednich warunkach spalają się w tlenie zgodnie z równaniami reakcji: 2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
Oblicz, w jakim stosunku molowym zmieszano etan i propan, jeśli do całkowitego spalenia 𝟖 𝐝𝐦𝟑 tej mieszaniny zużyto 𝟑𝟏 𝐝𝐦𝟑 tlenu. Objętości mieszaniny węglowodorów i tlenu odnoszą się do identycznych warunków ciśnienia i temperatury.
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. 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.
rozwiązań zadań
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
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 dwóch 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 – poprawne napisanie 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.
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