Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Ładowanie…
Chemia
(0–1) Przeprowadzono dwuetapowe doświadczenie. W pierwszym etapie do probówki z wodnym roztworem siarczanu(VI) miedzi(II) dodano nadmiar wodnego roztworu wodorotlenku sodu. Zaobserwowano zmianę wyglądu zawartości probówki. W drugim etapie do tak otrzymanej mieszaniny wprowadzono związek Q i zawartość probówki ogrzano. Zaobserwowano zmianę zabarwienia osadu z niebieskiego na czerwonobrunatne. Poniżej przedstawiono wzory substancji, wśród których znajduje się wzór związku Q, użytego w drugim etapie opisanego doświadczenia. CH3−CH2−CH2−OH CH3−CH2−CHO CH3−CO−CH3 CH3−CH2−COOH
Wybierz wzór związku Q i napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zaszła z jego udziałem podczas ogrzewania mieszaniny. Uwzględnij zasadowe środowisko reakcji.
2Cu(OH)2 + CH3−CH2−CHO + OH– → Cu2O + CH3−CH2−COO – + 3H2O Uwaga: Równanie reakcji, w której powstaje kwas propanowy należy uznać za błędne.
1 pkt – poprawny wybór odczynnika (związku Q) oraz poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
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
(0–2) Kapsaicyna, której wzór przedstawiono poniżej, jest odpowiedzialna za ostry smak papryki chili. Ten związek w określonych warunkach, pod wpływem nadmiaru pewnego odczynnika, hydrolizuje. Produktem tej reakcji jest m.in. związek o wzorze: a) Z podanych odczynników wybierz ten, którego użyto do reakcji hydrolizy kapsaicyny, i zaznacz jego wzór. HCl (aq) NaCl (aq) FeCl3 (aq) NaOH (aq) b) Narysuj wzór półstrukturalny (grupowy) lub uproszczony jonu – drugiego produktu organicznego hydrolizy kapsaicyny.
HCl (aq) NaCl (aq) FeCl3 (aq) NaOH (aq) Wzór produktu hydrolizy: H3C H O CH3 O
2 pkt – zaznaczenie poprawnego odczynnika oraz poprawne narysowanie wzoru drugiego produktu hydrolizy. 1 pkt – zaznaczenie poprawnego odczynnika oraz błędny wzór drugiego produktu hydrolizy albo brak wzoru. ALBO 1 pkt – błędny wybór odczynnika albo brak wyboru oraz poprawny wzór drugiego produktu hydrolizy. 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.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–1) Na wykresie przedstawiono zmiany wartości pierwszej energii jonizacji – połączone odcinkami – wybranych pierwiastków uszeregowanych według rosnącej liczby atomowej.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Tlen ma mniejszą wartość pierwszej energii jonizacji niż azot, ponieważ promień atomowy tlenu jest większy niż promień atomowy azotu. | ||
| 2 | Beryl ma wyższą wartość pierwszej energii jonizacji niż bor, ponieważ atom berylu ma całkowicie zapełnioną podpowłokę 2s, a atom boru uzyskuje taką konfigurację po odłączeniu jednego elektronu. |
FP
1 pkt – odpowiedź poprawna. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–2) a) Zidentyfikuj metal tworzący opisany chlorek i narysuj wzór elektronowy monomerycznej cząsteczki tego związku. Zaznacz kreskami pary elektronowe wiązań chemicznych oraz wolne pary elektronowe. b) Wyjaśnij, dlaczego monomery opisanego związku w fazie gazowej dimeryzują. Odwołaj się do budowy elektronowej cząsteczki monomeru.
2 pkt – poprawne napisanie dwóch elementów odpowiedzi: wzoru elektronowego oraz wyjaśnienia. 1 pkt – poprawne napisanie jednego z wymaganych elementów odpowiedzi. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania Wzór elektronowy monomeru: Cl Al Cl Cl Wyjaśnienie: • Atom glinu w AlCl3 potrzebuje (jeszcze) dwóch elektronów aby uzyskać oktet elektronowy. ALBO • W cząsteczce monomerycznej atom glinu nie uzyskuje oktetu elektronowego, ponieważ, po utworzeniu trzech wiązań kowalencyjnych z atomami chloru, w jego otoczeniu znajduje się tylko sześć elektronów walencyjnych. ALBO • Orbitalom walencyjnym atomu glinu w AlCl3 przypisuje się hybrydyzację sp2. Jeden z orbitali atomowych glinu, niebiorący udziału w hybrydyzacji, pozostaje nieobsadzony i jest zdolny do przyjęcia pary elektronowej atomu chloru drugiej cząsteczki AlCl3. Uwaga: Geometria cząsteczki nie podlega ocenie.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–1) Dokończ zdanie. Wybierz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1., 2. albo 3. Reakcja chloru z opisanym metalem
A3
1 pkt – odpowiedź poprawna. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
W tabeli zestawiono wartości temperatury wrzenia wodorków pierwiastków grupy 17. pod ciśnieniem 1013 hPa. Te wodorki dobrze rozpuszczają się w wodzie, a ich wodne roztwory to kwasy fluorowcowodorowe.
| HF | HCl | HBr | HI |
|---|---|---|---|
| 20 °C | −85 °C | −67 °C | −35 °C |
Oceń prawdziwość zdań. Wybierz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Wyższa temperatura wrzenia fluorowodoru niż pozostałych fluorowcowodorów jest wynikiem występowania wiązań wodorowych między cząsteczkami tego związku. | ||
| 2 | Moc kwasów HF, HCl, HBr i HI maleje ze wzrostem promienia atomowego fluorowca. |
PF
1 pkt – poprawna odpowiedź. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
HBr
1 pkt – napisanie poprawnego wzoru zidentyfikowanego wodorku. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
4HF + SiO2 → SiF4 + 2H2O
1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
| Temperatura, ℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Rozpuszczalność, g w 100 g wody | 14 | 20 | 29 | 41 | 57 | 77 |
(0–2) Poniższe zdjęcia, ustawione w przypadkowej kolejności, pokazują wygląd probówek podczas doświadczenia, którego celem było zbadanie właściwości związków manganu. 1 2 3 4 a) Uzupełnij opis doświadczenia. Wpisz we właściwe miejsca odpowiedni numer zdjęcia. W jednej probówce przygotowano wodny roztwór manganianu(VII) potasu (zdjęcie …….……), a w kolejnej probówce – roztwór siarczanu(VI) manganu(II) z dodatkiem kwasu siarkowego(VI) (zdjęcie ……………). Zawartość tych probówek wymieszano i zaobserwowano pojawienie się barwy charakterystycznej dla jonów Mn 3+. Po chwili wygląd mieszaniny reakcyjnej zaczął się zmieniać, co potwierdziło obecność w niej związku manganu(IV) (zdjęcie ……………). b) Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, w wyniku której powstał jon Mn 3+. Informacja do zadań 11.–12. W tabeli podano wartości (zaokrąglone do liczb całkowitych) rozpuszczalności bezwodnego siarczanu(VI) miedzi(II) w wodzie w zakresie temperatury 0 ℃–100 ℃.
W jednej probówce przygotowano roztwór manganianu(VII) potasu (zdjęcie 2), a w drugiej probówce roztwór siarczanu(VI) manganu(II) z dodatkiem kwasu siarkowego(VI) (zdjęcie 3). Zawartość obu probówek wymieszano i zaobserwowano pojawienie się barwy charakterystycznej dla jonów Mn3+. Po chwili wygląd mieszaniny reakcyjnej zaczął się zmieniać co potwierdziło obecność w niej związku manganu(IV) (zdjęcie 4). Równanie reakcji: 4Mn2+ + MnO4– + 8H+ → 5Mn3+ + 4H2O
2 pkt – poprawne uzupełnienie opisu doświadczenia i poprawne napisanie równania reakcji we właściwej formie. 1 pkt – poprawne uzupełnienie opisu doświadczenia i błędne napisanie równania reakcji albo brak równania. ALBO – błędne uzupełnienie opisu doświadczenia lub brak odpowiedzi i poprawne napisanie równania reakcji we właściwej formie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–1) Przeprowadzono doświadczenie, w którym próbkę stałego hydratu o wzorze CuSO4 · 5H2O – zdjęcie A – zważono i poddano prażeniu. Wygląd próbki w trakcie prażenia i bezpośrednio po jego zaprzestaniu przedstawiono na zdjęciach B i C. Zdjęcie A Zdjęcie B Zdjęcie C Po zakończeniu prażenia próbkę ponownie zważono i stwierdzono, że jej masa się zmieniła. Dodatkowo zaobserwowano, że powstała substancja – pozostawiona przez pewien czas na powietrzu – przyjęła niebieską barwę. Oceń prawdziwość zdań. Wybierz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Podczas doświadczenia masa próbki się zmniejszyła, ponieważ hydrat w trakcie prażenia traci wodę krystalizacyjną. | ||
| 2 | Otrzymaną białą substancją jest odwodniony CuSO · 5H 2O, który ma 4 właściwości higroskopijne. |
PP
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.
Podczas tworzenia – w fazie gazowej – 3,01 ∙1023 cząsteczek jednego z wodorków pierwiastków grupy 17. wydziela się 18,15 kJ energii. Zidentyfikuj ten wodorek i napisz jego wzór.
Jeden z kwasów fluorowcowodorowych HX reaguje z tlenkiem krzemu(IV), a produktem reakcji jest m.in. związek SiX4. Zidentyfikuj ten kwas i napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji tlenku krzemu(IV) z tym kwasem.