Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
Ładowanie…
Chemia
| Obliczenia pomocnicze: | |||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
(0–2) W celu wyznaczenia równania kinetycznego przemiany 2. przeprowadzono w temperaturze 𝑇 doświadczenia I–III. Wartości stężeń początkowych obu substratów oraz odpowiadające im wartości szybkości początkowych zestawiono w tabeli.
a) 2 2 𝟏 Równanie kinetyczne: 𝒗 = 𝒌 ∙ cNO ∙ c𝐎𝟐 ALBO 𝒗 = 𝒌 ∙ cNO ∙ c𝐎𝟐 b) A. 3,5 ∙ 103 1. dm𝟔 ∙ mol–𝟐 ∙ s–𝟏 B. 3,5 ∙ 104 2. dm3 ∙ mol–1 ∙ s–1 C. 3,5 ∙ 105 3. dm–6 ∙ mol–2 ∙ s–1 ALBO B1
2 pkt – poprawne uzupełnienie równania kinetycznego oraz poprawne zaznaczenie wartości stałej szybkości reakcji i właściwej jednostki. 1 pkt – poprawne uzupełnienie równania kinetycznego oraz błędne zaznaczenie wartości stałej szybkości reakcji albo błędnej jednostki. ALBO 0 pkt – błędne uzupełnienie równania kinetycznego albo brak uzupełnienia oraz poprawne zaznaczenie wartości stałej szybkości reakcji i właściwej jednostki. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
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
(0–1) 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
(0–1) 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
(0–4) Kwas szczawiowy jest najprostszym kwasem dikarboksylowym. Na rysunku obok przedstawiono model cząsteczki tego kwasu. Kwas szczawiowy jest substancją stałą, dobrze rozpuszczalną w wodzie. W wodnym roztworze dysocjuje dwustopniowo. Rozpuszczoną w niewielkiej ilości wody odważkę bezwodnego kwasu szczawiowego o masie 𝑚 umieszczono w kolbie miarowej, którą dopełniono wodą destylowaną do objętości 100,0 cm3. Pobrano pipetą 20,0 cm3 otrzymanego roztworu, przeniesiono go do kolby stożkowej, w której znajdowała się elektroda pehametru, i miareczkowano roztworem NaOH o stężeniu 0,10 mol ∙ dm–3. Eksperyment prowadzono w temperaturze 25 °C. Uzyskane wyniki przedstawiono w formie wykresu zależności mierzonego pH od objętości dodawanego roztworu NaOH. Na podstawie analizy wykresu oblicz stężenie kwasu szczawiowego w kolbie stożkowej oraz masę 𝒎 odważki bezwodnego kwasu szczawiowego użytego w opisanym doświadczeniu. Następnie wyjaśnij, dlaczego po dodaniu 40,0 𝐜𝐦𝟑 NaOH (aq) pH powstałej mieszaniny jest wyższe od 𝟕. W wyjaśnieniu uwzględnij odpowiednie obliczenia. W obliczeniach zastosuj uproszczone wyrażenie wiążące stałą dysocjacji ze stężeniem jonów H+.
H2C2O4 + 2OH‒ → C2O42– + 2H2O VNaOH = 40 cm3 = 0,040 dm3 ⟹ 𝑛NaOH= 0,04 ⋅ 0,1 = 0,004 mol 1 1 𝑛szczawianów = 𝑛b = 𝑛OH¯ = ⋅ 0,04 ⋅ 0,1 = 0,002 mol 2 2 Stężenie kwasu w miareczkowanym roztworze: 𝑛kwasu 0,002 mol 𝑐kwasu = = = 0,1 mol ∙dm–3 Vkwasu 0,02 dm3 Liczba moli kwasu w przygotowanym roztworze: 𝑛kwasu = 0,1 mol ∙dm–3 ∙ 0,1 dm3 = 0,01 mol 𝑛szczawianów = 0,002 mol = 𝑛kwasu 𝑚kwasu= 𝑛kwasu ∙𝑀kwasu ⟹ 𝑚kwasu = 0,01 mol ∙ 90 g ∙mol–1 = 𝟎, 𝟗 𝐠 Przykładowe wyjaśnienia: • W powstałej mieszaninie zachodzi hydroliza anionowa. • W tej mieszanie zachodzi hydroliza powstałej soli. Obliczenie pH roztworu w punkcie równoważnikowym: C2O42‒ + H2O → HC2O4– + OH‒ Wybór do dalszych obliczeń odpowiedniej stałej – (drugiego) etapu dysocjacji kwasu szczawiowego: 𝐾w 10−14Kb = = = 6,5 ∙10−11 𝐾a2 1,55 ∙ 10−4 [OH‒] = √𝐾b · 𝑐b = √6,5 · 10‒11 · 3,3 · 10‒2 = 1,46 ⋅ 10‒6 mol ⋅ dm–3 pOH = –log [OH–] = –log(1,46 ⋅ 10‒6) = 5,84 pH = 14 – pOH = 14 – 5,84 = 8,16 ⟹ pH = 8,2 Uwaga: Popełnienie błędu rachunkowego w trakcie rozwiązywania zadania skutkuje utratą 1 pkt.
rozwiązań zadań
4 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukanym pH roztworu, poprawne obliczenie stężenia kwasu szczawiowego w kolbie stożkowej, poprawne ustalenie wartości liczby moli 𝑛C2O42– i 𝑛NaOH; poprawne obliczenie wartości 𝑐C2O42– po dodaniu 40 cm3 roztworu NaOH; poprawne obliczanie masy 𝑚 naważki kwasu; napisanie poprawnego wyjaśnienia, zapisanie wyrażenia poprawne obliczenie wartości 𝐾b oraz poprawne obliczenie pH roztworu po Kb = 𝐾a2,𝐾w stechiometrycznym zmieszaniu kwasu i zasady. 3 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukanym pH roztworu, poprawne obliczenie stężenia kwasu szczawiowego w kolbie stożkowej, poprawne ustalenie wartości liczby moli 𝑛C2O42– i 𝑛NaOH; poprawne obliczenie wartości 𝑐C2O42– po dodaniu 40 cm3 roztworu NaOH; poprawne obliczanie masy 𝑚 naważki kwasu, napisanie poprawnego wyjaśnienia oraz zapisanie wyrażenia 𝐾b = 𝐾w i poprawne obliczenie wartości 𝐾b. 𝐾a2 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukanym pH roztworu, poprawne obliczenie stężenia kwasu szczawiowego w kolbie stożkowej, poprawne ustalenie wartości liczby moli 𝑛C2O42– i 𝑛NaOH; poprawne obliczenie wartości 𝑐C2O42– po dodaniu 40 cm3 roztworu NaOH ALBO 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukanym pH roztworu, poprawne obliczanie masy 𝑚 naważki kwasu, poprawne ustalenie wartości liczby moli 𝑛C2O42– i 𝑛NaOH oraz poprawne obliczenie wartości 𝑐C2O42– po dodaniu 40 cm3 roztworu NaOH. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukanym pH roztworu, poprawne ustalenie wartości liczby moli 𝑛C2O42– i 𝑛NaOH oraz poprawne obliczenie wartości 𝑐C2O42– po dodaniu 40 cm3 roztworu NaOH ALBO 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukanym pH roztworu, poprawne obliczenie stężenia kwasu szczawiowego w kolbie stożkowej oraz poprawne obliczanie masy 𝑚 naważki kwasu. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
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.
rozwiązań zadań
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 dwóch zdań oraz napisanie błędnej nazwy reakcji albo jej brak ALBO – niepoprawne albo brak uzupełnienia zdania lub zdań oraz poprawne podanie nazwy reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–1) Masa atomowa izotopu jest w przybliżeniu równa jego liczbie masowej A. Bor występuje w przyrodzie w postaci mieszaniny dwóch trwałych izotopów o liczbach masowych równych 10 i 11, a średnia masa atomowa tego pierwiastka jest równa 10,806 u.
Oblicz, jaki udział w naturalnym borze stanowią atomy zawierające w jądrach po 6 neutronów. Wynik podaj w procentach.
x – zawartość procentowa izotopu zawierającego w jądrze 5 neutronów y – zawartość procentowa izotopu zawierającego w jądrze 6 neutronów x ∙ 10 u + y ∙ 11 u 10,806 u = 100 % 1080,6 = x ∙ 10 + (100 – x) ∙ 11 ⟹ 1080,6 = x ∙ 10 + 1100 – 11 ∙ x x = 19,4 (%) y = 80,6 (%)
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku w procentach dla 11B. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–2) W celu otrzymania kwasu bromowodorowego przeprowadzono doświadczenie z użyciem stężony H2SO4 zestawu, który zilustrowano rysunkiem obok. Do kolby stożkowej zawierającej 9,5 g czystego stałego bromku potasu wprowadzono kroplami pewną ilość W wyniku całkowitego pochłonięcia wydzielonego bromowodoru otrzymano w cylindrze 80 cm3 kwasu bromowodorowego. Z tego roztworu pobrano próbkę 1,0 cm3, którą rozcieńczono wodą. Do jej zobojętnienia zużyto 6,9 cm3 roztworu wodorotlenku potasu o pH = 13.
Oblicz, jaka część użytego w doświadczeniu KBr uległa reakcji z H2SO4. Wynik podaj w procentach.
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukaną w zadaniu, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale popełnienie błędów obliczeniowych ALBO – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia poprawnych wartości liczby moli KBr lub HBr albo poprawnych wartości masy KBr lub HBr w 80 cm3 roztworu. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania. Przykładowe rozwiązania Sposób 1. [OH−] = 10−1 mol ∙ dm−3 = 0,1 mol ∙dm−3 𝑛KOH = c ∙ V = 0,00069 mol 𝑛KOH = 𝑛HBr = 0,00069 mol (liczba moli HBr w 1 cm3 roztworu) 𝑛HBr = 80 ∙ 0,00069 = 0,0552 mol (liczba moli HBr w 80 cm3 roztworu) 𝑛HBr = 𝑛KBr𝑘 = 0,0552 mol 𝑚KBr𝑘 = 119 g ∙ mol−1 ∙0,0552 mol = 6,57 g 𝑚KBr𝑘 6,57%KBr = 𝑝 = = 0,692 = 69,2 (%) 𝑚KBr 9,5 Sposób 2. 𝑛KOH = 𝑛HBr = 0,00069 mol (liczba moli HBr w 1 cm3 roztworu) 𝑛HBr = 80 ∙ 0,00069 = 0,0552 mol (liczba moli HBr w 80 cm3 roztworu) 𝑛HBr = 𝑛KBr𝑘 = 0,0552 mol 𝑝 9,5 g 𝑛KBr = 119 g ∙ mol−1 = 0,0798 mol 𝑛KBr𝑘 0,0552 mol%KBr = 𝑝 = = 0,692 = 69,2 (%) 𝑛KBr 0,0798 mol 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.
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–1) Uczniowie wykonali dwuetapowe doświadczenie, którego celem było otrzymanie czystego tlenku miedzi(II). W pierwszym etapie strącili wodorotlenek miedzi(II), a w drugim etapie przeprowadzili jego rozkład termiczny w łaźni wodnej. Następnie uzyskaną mieszaninę przesączyli, żeby wyodrębnić stały produkt. Na poniższym schemacie przedstawiono pierwszy etap doświadczenia. Probówka II Ba(OH)2 (aq) CuCl2 (aq) CuSO4 (aq)
Rozstrzygnij, w której probówce (I czy II) otrzymano osad tylko tlenku metalu. Odpowiedź uzasadnij.
Rozstrzygnięcie: (W probówce) I
1 pkt – poprawne napisanie rozstrzygnięcia oraz poprawne napisanie uzasadnienia zawierającego porównanie procesów zachodzących w probówkach I i II albo opis przebiegu reakcji zachodzących w probówce II. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania
rozwiązań zadań Uwaga: Stwierdzenie, że „BaCl2 jest rozpuszczalny w wodzie, a BaSO4 jest trudno rozpuszczalny” – bez odwołania się do procesów zachodzących w probówkach – jest niewystarczające.
: • W probówce II (w wyniku reakcji soli z wodorotlenkiem baru) powstanie mieszanina osadów dwóch substancji (Cu(OH)2 i BaSO4). ALBO • W drugim doświadczeniu obok CuO otrzymuje się nierozpuszczalny w wodzie BaSO4. ALBO • W probówce I powstał osad jednej substancji, a w probówce II – osad dwóch substancji. ALBO • W probówce II powstał dodatkowo osad BaSO4.
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
W probówkach oznaczonych numerami I–IV umieszczono oddzielnie, w przypadkowej kolejności, wodne roztwory soli różnych metali. Do probówek wprowadzono roztwór wodorotlenku sodu, w wyniku czego w każdej z nich pojawiła się zawiesina innego wodorotlenku: Cr(OH)3 Ca(OH)2 Cu(OH)2 Al(OH)3
Zawiesiny otrzymane w probówkach I i II posłużyły do przeprowadzenia doświadczenia zgodnie ze schematem. Probówka II HCl (aq) H2SO4 (aq) zawiesina barwy białej klarowny roztwór klarowny roztwór
Uzupełnij tabelę. Spośród wodorotlenków wymienionych w informacji wstępnej wybierz te, których zawiesiny znajdowały się na początku doświadczenia w probówkach I i II. Napisz wzory tych związków.
Probówkę III umieszczono na pewien czas w łaźni wodnej. Po ogrzaniu w probówce był widoczny czarny osad. Do zawiesiny wodorotlenku znajdującego się w probówce IV dodano roztwór wodorotlenku sodu i otrzymano klarowny roztwór barwy zielonej. • w formie cząsteczkowej – termicznego rozkładu wodorotlenku znajdującego się w probówce III (reakcja 1.) • w formie jonowej skróconej – roztwarzania wodorotlenku znajdującego się w probówce IV (reakcja 2.). Reakcja 1.: ……………………………………………………………………………………………... Reakcja 2.: ……………………………………………………………………………………………...
Wzór wodorotlenku w probówce I Wzór wodorotlenku w probówce II Ca(OH)2 Al(OH)3 Uwaga: Za zastosowanie do uzupełnienia tabeli poprawnych nazw wodorotlenków zdający otrzymuje 1 pkt.
1 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch pól tabeli. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎) Reakcja 1.: Cu(OH)2 → CuO + H2O Reakcja 2.: Cr(OH)3 + OH– → [Cr(OH)4] – Uwaga: Dopuszcza się zapis równania reakcji 2. w postaci Cr(OH)3 + 3OH – →[Cr(OH)6] 3 –.
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.
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.).
rozwiązań zadań