Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Ładowanie…
Chemia
Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane schematem: Co (s) Ni (s) AgNO3 (aq) Cd(NO3)2 (aq) Probówka I Probówka II
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1. albo 2. Reakcja chemiczna zaszła tylko
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zachodzi podczas doświadczenia.
A2
1 pkt – odpowiedź poprawna. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Co + 2Ag+ → Co2+ + 2Ag
1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
O dwóch węglowodorach X i Y wiadomo, że: • są izomerami • cząsteczka każdego z nich zawiera łącznie 15 atomów węgla i wodoru. W tabeli podano informacje dotyczące budowy cząsteczki węglowodoru X. Węglowodór Y reaguje z wodnym roztworem manganianu(VII) potasu, a organicznym produktem tej reakcji jest 2-metylobutano-1,2-diol. W reakcji tego węglowodoru z wodą powstaje mieszanina produktów.
| Liczba wiązań | Liczba atomów węgla | |||
|---|---|---|---|---|
| 𝜎 | 𝜋 | I-rzędowych | II-rzędowych | III-rzędowych |
| 15 | 0 | 1 | 3 | 1 |
Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) lub uproszczony węglowodoru X.
Napisz wzory produktów opisanej reakcji węglowodoru Y z wodą. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych. produkt główny produkt uboczny
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1., 2. albo 3. Reakcja węglowodoru Y z wodą to reakcja
CH2 H2C CH CH3 H2C CH2 ALBO H2C CH CH2 CH3 Uwaga: Wzór uproszczony lub szkieletowy należy uznać za poprawny.
1 pkt – poprawne narysowanie wzoru półstrukturalnego. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
CH3 CH3 CH3 C CH2 CH3 HO CH2 CH CH2 CH3 OH (produkt główny) (produkt uboczny)
1 pkt – poprawne narysowanie dwóch wzorów. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
B1
1 pkt – odpowiedź poprawna. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–2) Przeprowadzono doświadczenie zgodnie z poniższym schematem. K2Cr2O7, H2SO4, 𝑇 związek A (C5H12O) związek B (C5H10O) − H2O Br2 związek C 2,3-dibromo-2-metylobutan
Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych oznaczonych na schemacie literami A, B oraz C. Związek A Związek B Związek C
A B C CH3−CH(CH3)−CH(OH)−CH3 CH3−CH(CH3)−CO−CH3 CH3−C(CH3)=CH−CH3 ALBO ALBO ALBO CH3 CH C CH3 CH3 CH CH CH3 CH3 C CH CH3 CH3 OH CH3 O CH3
2 pkt – poprawne napisanie wzorów półstrukturalnych (grupowych) trzech związków. 1 pkt – poprawne napisanie wzorów półstrukturalnych (grupowego) dwóch związków. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–2) Kwas benzoesowy (benzenokarboksylowy) w obecności odpowiedniego katalizatora ulega reakcji substytucji elektrofilowej. W reakcji kwasu benzoesowego z NaOH powstaje sól – związek B – stosowana jako konserwant E211. Ta sól w postaci stałej, ogrzewana z NaOH w obecności tlenku wapnia, ulega dekarboksylacji. Związek A jest głównym produktem reakcji kwasu benzoesowego z chlorem w stosunku molowym 1 ∶1. Opisane przemiany przedstawiono na schemacie: związek C a) Napisz równanie reakcji otrzymywania związku A. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych. b) Uzupełnij schemat. Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone związków organicznych B i C. COOH NaOH NaOH CaO, 𝑇 związek B związek C
a) COOH COOH (FeCl3) + Cl2 + HCl → Cl b) COOH COONa NaOH NaOH, CaO, 𝑇 → → związek B związek C
2 pkt – poprawne napisanie równania reakcji i poprawne uzupełnienie schematu wzorami związków B i C. 1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji ALBO 2 pkt – poprawne uzupełnienie schematu wzorami związków B i C. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
N-metylopiperazyna (1-metylopiperazyna) to rozpuszczalna w wodzie słaba zasada o wzorze: Ta zasada ulega dwustopniowej dysocjacji, w której uczestniczą oba atomy azotu. Atom azotu niezwiązany z grupą metylową ma silniejszy charakter zasadowy. W tabeli podano wartości 𝐾b1 oraz 𝐾b2 opisanej reakcji dysocjacji N-metylopiperazyny, wyznaczone w różnych temperaturach.
| Temperatura | 25 °C | 30 °C | 40 °C | 50 °C |
|---|---|---|---|---|
| 𝐾 b1 | 1,38 ∙10–5 | 9,77 ∙10–6 | 6,17 ∙10–6 | 4,47 ∙10–6 |
| 𝐾 b2 | 4,27 ∙10–10 | 2,51 ∙10–10 | 2,04 ∙10–10 | 1,51 ∙10–10 |
Rozstrzygnij, czy dysocjacja N-metylopiperazyny jest procesem egzo- czy endotermicznym. Uzasadnij odpowiedź.
Na podstawie informacji wstępnej spośród trzech form kationowych N-metylopiperazyny wybierz tę, która praktycznie nie występuje w roztworze wodnym, i napisz jej oznaczenie (I, II albo III). Uzasadnij odpowiedź. I II III H + + CH3 + CH3 H + N N H N N N N CH3 H H H H
Rozstrzygnięcie: (reakcja) egzotermiczna Uzasadnienie: Wartość 𝐾b maleje wraz ze wzrostem temperatury.
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie oraz poprawne uzasadnienie.. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie oraz poprawne uzasadnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązanie Oznaczenie literowe: II Uzasadnienie: W roztworze wodnym N-metylopiperazyny nie istnieje (praktycznie) forma, w której jon H+ przyłączony jest do atomu azotu z grupą metylową (o mniejszej wartości 𝐾b) bez przyłączenia najpierw jonu H+ do atomu azotu o większej wartości 𝐾b.
+ HN N CH3 + H2O ⇄ H2N N CH3 + OH-
1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń prowadzące do poprawnej wartości pH. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do uzyskania błędnej wartości pH ALBO 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i napisanie poprawnej wartości pOH. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
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‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Działanie kwasem azotowym(V) na aldozę skutkuje utlenieniem zarówno grupy aldehydowej, jak i grupy –CH2OH. Reakcja przebiega zgodnie ze schematem: CHO COOH HNO3 ( CHOH )n ( CHOH )n CH2OH COOH Dikarboksylowy kwas powstający w tej reakcji to kwas aldarowy.
Napisz liczbę moli elektronów oddawanych przez 𝟏 𝐦𝐨𝐥 dowolnej aldozy w reakcji utleniania opisaną metodą.
Do probówek zawierających osobno dwie aldoheksozy (I i II) o wzorach podanych niżej dodano kwas azotowy(V). CHO CHO H OH H OH H O H H OH H O H H O H H OH H OH CH2OH CH2OH I II W obu probówkach otrzymano odpowiednie kwasy aldarowe. Cząsteczki tylko jednego z nich były chiralne.
Napisz, z której aldoheksozy (I czy II) powstał kwas aldarowy o cząsteczkach chiralnych. Uzasadnij odpowiedź. Odwołaj się do budowy cząsteczek obu kwasów aldarowych.
6 (mol elektronów)
1 pkt – napisanie poprawnej liczby moli elektronów. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie oraz poprawne uzasadnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązanie Aldoheksoza: II Uzasadnienie: Tylko w wyniku utlenienia związku II powstał kwas aldarowy, który nie posiada płaszczyzny symetrii. Utlenienie cukru I prowadzi do powstania kwasu, który posiada płaszczyznę symetrii.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
O dwóch pierwiastkach oznaczonych literami A i Q wiadomo, że: • należą do tego samego bloku konfiguracyjnego • atom każdego z nich w stanie podstawowym ma niesparowany elektron, którego stan energetyczny opisują następujące wartości liczb kwantowych: główna liczba kwantowa 𝑛= 4 poboczna liczba kwantowa 𝑙= 0 Ponadto wiadomo, że w atomie A jest tylko jeden niesparowany elektron, a atom Q ma ich więcej, ale są one opisane innym zestawem liczb kwantowych.
Uzupełnij tabelę. Wpisz dla pierwiastków A oraz Q: • symbol chemiczny • symbol bloku konfiguracyjnego.
| Symbol chemiczny | Symbol bloku konfiguracyjnego | |
|---|---|---|
| Pierwiastek A | ||
| Pierwiastek Q |
Uzupełnij schemat tak, aby przedstawiał klatkowy (graficzny) zapis konfiguracji elektronowej jonu A2+ w stanie podstawowym. W zapisie uwzględnij numer powłoki i symbol podpowłoki. ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ 1s 2s 2p 3s 3p
Symbol pierwiastka Symbol bloku konfiguracyjnego Pierwiastek A Cu LUB miedź d Pierwiastek Q Cr LUB chrom
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli – podanie symboli chemicznych oraz symbolu bloku konfiguracyjnego. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ 1s 2s 2p 3s 3p 3d
rozwiązań zadań
1 pkt – poprawne uzupełnienie zapisu konfiguracji elektronowej w formie klatkowej (graficznej) jonu Cu2+ w stanie podstawowym z uwzględnieniem numeru powłoki i symbolu podpowłoki. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–1) Potas występuje w przyrodzie w postaci mieszaniny trzech izotopów. Jeden z nich jest promieniotwórczy. Jego liczba masowa wynosi 40 i stanowi on ok. 0,01 % naturalnego potasu.
| Symbol pierwiastka X | Symbol cząstki wyemitowanej |
|---|---|
Symbol pierwiastka Symbol cząstki wyemitowanej Ca 𝜷 – ALBO 𝒆 –
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli – podanie symbolu chemicznego pierwiastka oraz symbolu cząstki wyemitowanej. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–1) W tabeli podano dane dotyczące trzech drobin, w których orbitalom walencyjnym ich atomów centralnych można przypisać ten sam typ hybrydyzacji.
CE
1 pkt – odpowiedź poprawna. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Uzupełnij zapis tak, aby powstało równanie pierwszego etapu dysocjacji zasadowej N-metylopiperazyny. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone związków organicznych. H N N CH3 + H2O ⇄
Oblicz pH wodnego roztworu N-metylopiperazyny o stężeniu molowym równym 𝟎, 𝟐𝟎 𝐦𝐨𝐥∙𝐝𝐦−𝟑 w temperaturze 𝟐𝟓 °𝐂. W obliczeniach pomiń drugi etap dysocjacji.
rozwiązań zadań Przykładowe rozwiązania Sposób 1. pKb1 = 4,86 𝑐0 = 0,2 mol∙dm–3 𝐾b1 = 1,38 ⋅ 10–5 𝑥2 𝐾𝑏1 = ⇒ 𝑥= 𝑐OH– = 1,66 ∙10–3 (mol ∙dm–3) 𝑐0 pOH = – log 1,66 ∙10–3 = 2,78 ⇒ pH = 14 – 2,78 = 11,22 = 𝟏𝟏, 𝟐 Sposób 2. pKb1 = 4,86 𝑐0 = 0,2 mol∙dm–3 𝐾b1 = 1,38 ⋅ 10–5 [kation amoniowy] ∙[OH–] 𝐾𝑏1 = [amina] 𝑥2 𝐾b1 = ⇒ 𝑥= [OH–] = 1,67 ∙10–3 0,2– 𝑥 pOH = – log 1,67 ∙10–3 = 2,78 ⇒ pH = 14 – 2,78 = 11,22 = 𝟏𝟏, 𝟐 Sposób 3. 𝑐0 = 0,2 mol∙dm–3 𝐾b1 = 1,38 ⋅ 10–5 𝐾𝑏1 𝛼= √ ⇒ 𝛼= 0,0083 ⇒ 𝑐OH– = 𝛼∙𝑐0 = 1,66 ∙10–3 (mol ∙dm–3) 𝑐0 pOH = – log 1,66 ∙10–3 = 2,78 ⇒ pH = 14 – 2,78 = 11,22 = 𝟏𝟏, 𝟐 Uwaga 1.: Sprawdzenie stosowalności wzoru uproszczonego nie jest wymagane. Uwaga 2.: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.