Matura CKE kwiecień, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Ładowanie…
W probówce I umieszczono kilka kryształków fenolu C6H5OH i dolano wody destylowanej. Następnie zawartość probówki ogrzano aż do powstania klarownego roztworu. Otrzymany roztwór ochłodzono do temperatury pokojowej i zaobserwowano, że zawartość probówki zmętniała. Do probówki II wprowadzono kilka kropli bezbarwnego alkoholu benzylowego C6H5CH2OH i dolano wody destylowanej. Zawartość probówki energicznie wymieszano i otrzymano mętną emulsję. Doświadczenie przeprowadzono pod wyciągiem.
Do przygotowanych w sposób opisany powyżej zawartości probówki I i zawartości probówki II dodano pewien odczynnik. Zaobserwowano, że w probówce I powstał klarowny roztwór, a w probówce II nie stwierdzono zmiany wyglądu znajdującej się w niej emulsji.
Uzupełnij schemat doświadczenia – podkreśl wzór odczynnika, który dodano do mieszaniny fenolu z wodą i do mieszaniny alkoholu benzylowego z wodą.
1 p. – za poprawne uzupełnienie schematu doświadczenia (poprawny wybór odczynnika). 0 p. – za odpowiedź błędną albo brak odpowiedzi. Poprawna odpowiedź Wybrany odczynnik: NaOH (aq)
1 p. – za poprawne napisanie równania reakcji w formie jonowej skróconej – przy poprawnym wyborze i zaznaczeniu odczynnika w zadaniu 27.1. 0 p. – za odpowiedź błędną albo brak odpowiedzi. Poprawna odpowiedź C6H5OH + OH– → C6H5O– + H2O lub z zastosowaniem wzoru uproszczonego fenolu i anionu fenolanowego: OH O- + OH- + H2O
Matura CKE kwiecień, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Do dwóch probówek wprowadzono bezbarwny wodny roztwór glicyny. Następnie do probówki I dodawano kroplami kwas solny z dodatkiem oranżu metylowego, a do probówki II dodawano kroplami wodny roztwór wodorotlenku sodu z dodatkiem fenoloftaleiny. Po dodaniu każdej kropli odczynnika zawartość probówek dokładnie mieszano. W obu probówkach zaobserwowano zmianę barwy użytych wskaźników. Przebieg doświadczenia zilustrowano na schemacie. HCl (aq) + oranż metylowy NaOH (aq) + fenoloftaleina I II glicyna (aq) W tabeli przedstawiono zakres pH, w którym następuje zmiana barwy oranżu metylowego i fenoloftaleiny oraz barwy tych wskaźników w roztworach o pH mniejszym od dolnej granicy zakresu zmiany barwy i o pH większym od górnej granicy tego zakresu.
Uzupełnij tabelę – napisz, jakie były barwy obu odczynników przed dodaniem ich do probówek oraz jakie barwy zawartości obu probówek zaobserwowano po dodaniu do nich odczynnika.
| Numer probówki | Barwa | |
|---|---|---|
| odczynnika przed dodaniem do zawartości probówki | zawartości probówki po dodaniu odczynnika | |
| I | ||
| II |
1 p. – za poprawne uzupełnienie tabeli (opisanie zmian z uwzględnieniem barwy użytych roztworów). 0 p. – za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi. Poprawna odpowiedź Barwa Numer odczynnika przed dodaniem zawartości probówki probówki do zawartości probówki po dodaniu odczynnika I czerwona żółta lub żółtopomarańczowa II malinowa lub czerwona bezbarwna lub brak lub różowa
1 p. – za poprawne napisanie wzorów półstrukturalnych (grupowych) obu jonów. 0 p. – za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi. Poprawna odpowiedź Probówka I: NH 3+ − CH 2 − COOH Probówka II: NH 2 − CH 2 − COO−
Matura CKE lipiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–2) Produkcja krzemu w skali przemysłowej polega na redukcji tlenku krzemu(IV) węglem w piecu elektrycznym w temperaturze około 2300 K. Reakcja zachodzi zgodnie z równaniem: 2300 K SiO 2 + 2C ⎯⎯⎯⎯→ Si + 2CO
Oblicz, ile kilogramów czystego krzemu można otrzymać z 1 tony piasku kwarcowego zawierającego 85% masowych tlenku krzemu(IV), jeżeli wydajność procesu jest równa 70%. Przyjmij, że pozostałe składniki piasku nie zawierają krzemu.
I: 1 1 M Si 28 g mol i M SiO 2 60 g mol mpiasku 1t 103 kg mSiO 2 85% mpiasku 85% 103 kg 850 kg 850 10 3 g Z równania reakcji wynika, że z jednego mola SiO2 powstaje 1 mol Si, więc przy wydajności procesu równej 100%: 60 g –––––– 28 g 850 kg –––––– x ––––––––––––––––– x = 397 kg Przy wydajności procesu równej 70%: y 70% x 70% 397 kg 277,9 kg 278 (kg)
II: 1 3 M SiO 2 60 g mol mpiasku 1t 10 kg mSiO 2 85% mpiasku 85% 103 kg 850 kg 850 10 3 g Z równania reakcji wynika, że z jednego mola SiO2 powstaje 1 mol Si, więc przy wydajności procesu równej 100%: mSiO 2 850 103 g 3 3 nSiO 2 1 14,17 10 mol 14 10 mol nSi M SiO 2 60 g mol mSi nSi M Si 14 103 mol 28 g mol 1 392 10 3 g 392 kg Przy wydajności procesu równej 70%: m , 70% mSi 70% 392 kg 274,4 (kg) Si
2 p. – za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wartości masy w kilogramach. 1 p. – zastosowanie poprawnej metody. ale: – popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego lub – podanie wyniku liczbowego w innej jednostce niż kilogramy. 0 p. – za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania. Uwaga: należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń.
rozwiązań zadań Przykładowe rozwiązania
Matura CKE lipiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
W celu porównania mocy kwasu siarkowego(VI), fenolu, kwasu etanowego i kwasu węglowego przeprowadzono doświadczenie zilustrowane poniższym schematem. Wszystkie użyte roztwory zostały świeżo przygotowane. H2SO4 (aq) C6H5OH (aq) CH3COOH (aq) I II III NaHCO3 (aq) NaHCO3 (aq) NaHCO3 (aq) W probówkach I i III zaobserwowano wydzielanie się pęcherzyków gazu, a w probówce II – po zmieszaniu wodnych roztworów użytych do doświadczenia – nie przebiegła reakcja wodorowęglanu sodu z fenolem.
Sformułowane obserwacje i wnioski nie pozwalają na jednoznaczne określenie mocy badanych kwasów. Jaką reakcję chemiczną należy dodatkowo przeprowadzić, aby możliwe było uszeregowanie wszystkich badanych kwasów od najsłabszego do najmocniejszego?
Uzupełnij schemat – wybierz i podkreśl wzór jednego odczynnika z zestawu I oraz wzór jednego odczynnika z zestawu II. Zestaw I: H2SO4 (aq) / C6H5OH (aq) / CH3COOH (aq) / CO2 (g) Zestaw II: Na2SO4(aq) / C6H5OK (aq) / CH3COONa (aq) / Na2CO3 (aq)
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji zachodzącej podczas dodatkowego doświadczenia.
1 p. – za poprawny wybór i zaznaczenie odczynników na schemacie. 0 p. – za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi. Poprawna odpowiedź Schemat doświadczenia: Zestaw odczynników I: H2SO4 (aq)/C6H5OH (aq)/CH3COOH (aq)/CO2 (g) Zestaw odczynników II: Na2SO4 (aq)/C6H5OK (aq)/CH3COONa (aq)/Na2CO3 (aq)
1 p. – za poprawne napisanie równania reakcji w formie cząsteczkowej przy poprawnym wyborze i zaznaczeniu odczynników w zadaniu 16.1. 0 p. – za błędne napisanie równia reakcji (błędne wzory reagentów, błędne współczynniki stechiometryczne, niewłaściwa forma zapisu) lub błędny wybór lub brak zaznaczenia odczynników w zadaniu 16.1. albo brak odpowiedzi. Poprawna odpowiedź H2SO4 + 2CH3COONa → 2CH3COOH + Na2SO4 lub H2SO4 + CH3COONa → CH3COOH + NaHSO4
Matura CKE lipiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Kwasy wieloprotonowe ulegają reakcji zobojętniania stopniowo, np. n-protonowy kwas H n R reaguje z NaOH zgodnie z poniższym schematem: pierwszy etap zobojętnienia: H n R + NaOH → NaH n -1 R + H 2 O ostatni etap zobojętnienia: Na n -1 HR + NaOH → Na n R + H 2 O Z krzywej zależności pH od objętości dodanej zasady można wyznaczyć punkty równoważnikowe, które odpowiadają kolejnym etapom zobojętniania. Przeprowadzono miareczkowanie, w którym do 25 cm 3 wodnego roztworu kwasu maleinowego o nieznanym stężeniu dodawano porcjami wodny rozwór wodorotlenku sodu o stężeniu 0,10 mol ∙ dm –3. Podczas doświadczenia mierzono pH otrzymanego roztworu. Uzyskano krzywą miareczkowania, na której widoczne są dwa skoki pH – w pobliżu punktów A i B: pH 12,00 10,00 B 8,00 6,00 4,00 A 2,00 0,00 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3 VNaOH, cm
Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) jonów, które stanowią dominującą formę kwasu maleinowego w punkcie A oraz w punkcie B miareczkowania.
1 p. – za poprawne napisanie wzorów półstrukturalnych (grupowych) obu jonów. 0 p. – za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi. Poprawna odpowiedź Jon dominujący w punkcie A: HOOC–CH=CH–COO– Jon dominujący w punkcie B: –OOC–CH=CH–COO–
1 p. – za poprawne określenie początkowego stężenia molowego roztworu kwasu maleinowego. 0 p. – za odpowiedź błędną lub brak odpowiedzi. Uwaga: Zapis obliczeń nie jest wymagany. Poprawna odpowiedź c NaOH VA, NaOH 0,1mol dm 3 25 cm 3 c , kwasu 25 cm 3 V(COOH) 2 3( c , kwasu ) 0,1mol dm albo 1 c NaOH VA, NaOH 1 0,1mol dm 3 50 cm 3 c , kwasu 2 2 25 cm3 V(COOH) 2 3( c , kwasu ) 0,1mol dm
Matura CKE maj, PP (F‑2007) · podstawowy · formuła 2007
Wykonano eksperyment, którego przebieg zilustrowano na rysunku. Po wkropleniu kwasu solnego do kolby zawierającej stały siarczek żelaza(II) zaobserwowano wydzielanie bezbarwnego gazu.
1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji w formie cząsteczkowej. 0 pkt – odpowiedź niepoprawna albo brak odpowiedzi. Poprawna odpowiedź FeS + 2HCl → FeCl2 + H2 S
1 pkt – poprawne opisanie zmian zaobserwowanych w czasie doświadczenia w kolbie zawierającej wodny roztwór chlorku cynku po wprowadzeniu do niego wydzielającego się gazu. 0 pkt – odpowiedź niepoprawna albo brak odpowiedzi. Poprawna odpowiedź (W kolbie zaobserwowano) wytrącanie się (białego) osadu.
1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji w formie jonowej. 0 pkt – odpowiedź niepoprawna albo brak odpowiedzi. Poprawna odpowiedź Zn 2 + + H2 S → ZnS + 2H+ ALBO Zn 2 + + 2Cl − + H2 S → ZnS + 2H+ + 2Cl − Dopuszcza się zapis: Zn 2 + + S 2 − → ZnS ALBO Zn 2 + + 2Cl − + 2H+ + S 2 − → ZnS + 2H+ + 2Cl −
rozwiązań zadań
Matura CKE maj, PP (F‑2007) · podstawowy · formuła 2007
(1 pkt) W oddzielnych probówkach przygotowano wodne roztwory substancji o następujących wzorach: CH3CH2OH, CH3COOH, CH3NH2, HCl, KCl, KOH. Następnie w każdym roztworze zanurzono żółty uniwersalny papierek wskaźnikowy. Zaobserwowano, że tylko w dwóch roztworach ten papierek nie zmienił barwy.
Napisz wzory obu substancji, których roztwory nie spowodowały zmiany zabarwienia papierka wskaźnikowego w opisanym doświadczeniu.
1 pkt – poprawne napisanie wzorów obu substancji. 0 pkt – odpowiedź niepełna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi. Poprawna odpowiedź CH3CH2OH, KCl
Matura CKE maj, PP (F‑2007) · podstawowy · formuła 2007
Chlorek miedzi(II) jest solą dobrze rozpuszczalną w wodzie. Jej wodny roztwór ma barwę zielononiebieską.
(1 pkt) Zaprojektuj doświadczenie prowadzące do powstania wodnego roztworu chlorku miedzi(II) w wyniku działania kwasem solnym na odpowiedni odczynnik. W tym celu
uzupełnij schemat. Wpisz nazwę odczynnika, który należy umieścić w probówce. • miedź metaliczna • świeżo strącony osad wodorotlenku miedzi(II)
(1 pkt)
Napisz, jakie obserwacje potwierdzą, że po zmieszaniu odczynników zaszła reakcja chemiczna.
(1 pkt)
Napisz w formie jonowej równanie tej reakcji.
1 pkt – poprawny wybór odczynnika. 0 pkt – odpowiedź niepoprawna albo brak odpowiedzi. Poprawna odpowiedź HCl (aq) świeżo strącony osad wodorotlenku miedzi(II)
1 pkt – poprawne sformułowanie obserwacji potwierdzających zajście reakcji chemicznej po zmieszaniu roztworów przy poprawnym wyborze odczynnika w zadaniu 12.1. 0 pkt – odpowiedź niepoprawna albo brak odpowiedzi, albo błędny wybór odczynnika w zadaniu 12.1. Poprawna odpowiedź Świeżo strącony wodorotlenek miedzi(II) roztworzy się ALBO osad zanika ALBO powstanie (zielononiebieski) roztwór.
1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji w formie jonowej przy poprawnym wyborze odczynnika w zadaniu 12.1. 0 pkt – odpowiedź niepoprawna albo brak odpowiedzi, albo błędny wybór odczynnika w zadaniu 12.1. Poprawna odpowiedź: Cu(OH)2 + 2H+ → Cu 2 + + 2H2 O ALBO Cu(OH)2 + 2H+ + 2Cl − → Cu 2 + + 2Cl − + 2H2 O
Matura CKE maj, PP (F‑2007) · podstawowy · formuła 2007
W probówce I umieszczono węglan wapnia, a probówce II – skrobię. Obie substancje miały postać białego proszku.
(1 pkt) Zaprojektuj doświadczenie, dzięki któremu można rozróżnić zawartość probówek I i II.
Uzupełnij schemat doświadczenia – wpisz nazwę użytego odczynnika wybranego spośród − kwas chlorowodorowy − wodny roztwór chlorku sodu − wodny roztwór oranżu metylowego.
1 pkt – poprawny wybór i wpisanie nazwy odczynnika. 0 pkt – odpowiedź niepoprawna albo brak odpowiedzi. Poprawna odpowiedź kwas chlorowodorowy I II węglan wapnia skrobia
1 pkt – poprawny opis zmiany umożliwiającej odróżnienie węglanu wapnia od skrobi przy poprawnym wyborze odczynnika w zadaniu 22.1. 0 pkt – odpowiedź niepełna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi, albo błędny wybór odczynnika w zadaniu 22.1. Poprawna odpowiedź (Po dodaniu kwasu solnego do węglanu wapnia i skrobi) tylko w probówce z węglanem wapnia wydziela się gaz lub zawartość probówki się pieni.
Matura CKE maj, PR (F‑2007) · rozszerzony · formuła 2007
(2 pkt) Siarczan(VI) wapnia jest substancją trudno rozpuszczalną w wodzie. Nasycony wodny roztwór siarczanu(VI) wapnia, nazywany wodą gipsową, stosuje się do przeprowadzania różnych prób w analizie chemicznej. Wykonano doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na poniższym rysunku. nasycony wodny roztwór siarczanu(VI) wapnia I II III NaNO3 (aq) Pb(NO3)2 (aq) Na2CO3 (aq) Po dodaniu roztworu siarczanu(VI) wapnia w dwóch probówkach zaobserwowano wytrącenie białego osadu.
2 pkt – poprawne napisanie w formie jonowej skróconej równań reakcji, które zaszły po dodaniu odczynnika do probówek II i III, oraz zaznaczenie, że reakcja nie zaszła w probówce I. 1 pkt – poprawne napisanie w formie jonowej skróconej równań reakcji, które zaszły po dodaniu odczynnika do probówek II i III, lub poprawne napisanie tylko jednego równania reakcji i zaznaczenie, że reakcja nie zaszła w probówce I. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi. Poprawna odpowiedź Probówka I: Reakcja nie zaszła. Probówka II: Pb 2+ + SO 2-4 → PbSO 4 Probówka III: Ca 2+ + CO 32- → CaCO 3
Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) jonów, które są organicznymi produktami reakcji zachodzących w probówce I i w probówce II.