Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Zadanie 3.
(1 pkt)(0–1)
Ładowanie…
Chemia
1114 wyników
| Liczba | ||
|---|---|---|
| wiązań 𝜎 | wiązań 𝜋 | wolnych par elektronowych |
Liczba wiązań 𝜎 wiązań 𝜋 wolnych par elektronowych 1 2 2
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli odnoszące się do cząsteczki N2. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–2) Miarą wielkości atomu jest promień atomowy, czyli połowa odległości między jądrami sąsiednich atomów tego pierwiastka w stałym stanie skupienia. Poniżej przedstawiono zależność wartości promienia atomowego pierwiastków z 2., 3. i 4. okresu należących do bloków konfiguracyjnych s i p (bez gazów szlachetnych) od liczby atomowej tych pierwiastków. Wartości promieni atomów pierwiastków należących do jednego okresu połączono linią ciągłą.
1. W obrębie grupy promienie atomowe pierwiastków bloków s i p w miarę wzrostu liczby atomowej (maleją / rosną), ponieważ wraz ze wzrostem liczby atomowej atomy tych pierwiastków mają coraz (mniej / więcej) zapełnionych powłok elektronowych, a to oznacza (zmniejszenie / zwiększenie) mocy oddziaływania jądra na elektrony walencyjne. 2. W obrębie okresu promienie atomowe pierwiastków bloków s i p w miarę wzrostu liczby atomowej (maleją / rosną), ponieważ wraz ze wzrostem liczby atomowej elektrony w atomach tych pierwiastków są przyciągane przez jądro atomowe o (jednakowym / coraz mniejszym / coraz większym) ładunku, a więc przyciąganie elektronów walencyjnych przez jądro (maleje / rośnie).
2 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch zdań. 1 pkt – poprawne uzupełnienie jednego zdania. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–2) Pewien jonowy związek X składa się z wapnia, z węgla i z azotu. Masa wapnia stanowi 50 % masy całego związku, a masa węgla – 15 % jego masy. Wzór empiryczny związku X jest też wzorem rzeczywistym. Anion związku X ma taką samą strukturę elektronową jak tlenek węgla(IV). Na podstawie obliczeń ustal i napisz wzór sumaryczny związku X. Narysuj wzór elektronowy anionu tego związku. Zaznacz kreskami wiązania chemiczne i wolne pary elektronowe.
2 pkt – na podstawie obliczeń poprawne ustalenie i napisanie poprawnego wzoru sumarycznego związku X i poprawne narysowanie wzoru elektronowego anionu z uwzględnieniem wolnych par elektronowych i ładunku. 1 pkt – na podstawie obliczeń poprawne ustalenie i napisanie poprawnego wzoru sumarycznego związku X, ale błędne narysowanie wzoru elektronowego anionu albo brak wzoru elektronowego anionu ALBO 1 pkt – na podstawie obliczeń poprawne ustalenie stosunku molowego pierwiastków w związku X wyrażonego liczbami całkowitymi i brak wzoru sumarycznego związku X, ale poprawne narysowanie wzoru elektronowego anionu z uwzględnieniem wolnych par elektronowych i ładunku ALBO 1 pkt – na podstawie obliczeń poprawne ustalenie stosunku molowego pierwiastków w związku X, ale popełnienie błędu rachunkowego, który nie zmienia stosunku molowego Ca : C : N = 1 : 1 : 2 i poprawne narysowanie wzoru elektronowego anionu z uwzględnieniem wolnych par elektronowych i ładunku. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania Sposób 1. Stosunek masowy pierwiastków w związku X: 𝑚Ca : 𝑚C : 𝑚N = 50 : 15 : 35 50 15 35 Stosunek molowy: 𝑛Ca : 𝑛C : 𝑛N = : : = 1,25 : 1,25 : 2,5 = 1 : 1 : 2 40 12 14 Wzór sumaryczny związku X: CaCN2 Wzór elektronowy anionu: – N C N ALBO Sposób 2. CaxCyNz 40𝑥 50 = 𝑥= 𝑦 12𝑦 15 12𝑦 15 = 𝑧= 2𝑦 14𝑧 35 Wzór sumaryczny związku X: CaxCyNz ⇒ 𝑥∶𝑦∶𝑧 = 1 ∶1 ∶2 CaCN2 Wzór elektronowy anionu: – N C N ALBO Uwaga: Geometria jonu nie podlega ocenie.
rozwiązań zadań
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–1) Dwie krystaliczne substancje – A i B – tworzą różnego typu kryształy. W tabeli podano wybrane właściwości tych substancji.
Napisz, jakiego typu kryształy – kowalencyjne, molekularne, metaliczne albo jonowe – są tworzone przez każdą z substancji. Substancja Temperatura topnienia, C Rozpuszczalność w wodzie Przewodnictwo elektryczne w stanie stałym po stopieniu A 185 bardzo dobrze rozpuszczalna nie wykazuje nie wykazuje B 1710 nierozpuszczalna nie wykazuje nie wykazuje
Substancja A: molekularne Substancja B: kowalencyjne
1 pkt – napisanie poprawnych nazw dwóch typów kryształów dla substancji A i B. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–1) Hydroliza substancji A w środowisku kwasowym przebiega zgodnie ze schematem: H+ / H2O A → B + C Wykonano doświadczenie, podczas którego badano szybkość tej reakcji. Przygotowano wodny roztwór substancji A o stężeniu 0,10 mol ∙dm–3, który zakwaszono kwasem solnym, i utrzymywano temperaturę roztworu równą 25 °C. Co 30 minut mierzono stężenie substancji A w tym roztworze. Wyniki pomiarów przedstawiono na poniższym wykresie. Czas, min
1 pkt – poprawne obliczenie łącznego stężenia molowego substancji B i substancji C w 𝟐𝟓𝟓 minucie doświadczenia oraz podanie wyniku z poprawną jednostką. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązanie Zmiana stężenia molowego substancji A od początku doświadczenia do 255 minuty: 0,1 (mol ∙dm−3) − 0,04 (mol ∙dm−3) = 0,06 (mol ∙dm−3) Ponieważ z jednego mola substancji A powstają 2 mol substancji B i C, przyrost łącznego stężenia substancji B i C jest równy: 2 ∙0,06 (mol ∙dm−3) = 𝟎, 𝟏𝟐 𝐦𝐨𝐥∙𝐝𝐦−𝟑.
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–3) Przygotowano probówkę z wodnym roztworem pewnej soli potasu zawierającej mangan. Do tej probówki dodano wodny roztwór siarczanu(IV) potasu, a następnie jej zawartość wymieszano. Wygląd probówki przed reakcją i po reakcji przedstawiono w tabeli.
Napisz w formie jonowej skróconej, z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równania reakcji redukcji i utleniania zachodzących podczas opisanej przemiany. Uwzględnij, że reakcja zachodzi w środowisku obojętnym. Uzupełnij wzory reagentów i współczynniki stechiometryczne w poniższym schemacie. ……………… + ….. K2SO3 + ….. H2O → ………………. + ….. K2SO4 + ….. KOH Wygląd zawartości probówki przed rozpoczęciem doświadczenia po zakończeniu doświadczenia zielony roztwór brunatny osad
3 pkt – poprawne wykonanie trzech czynności spośród wymienionych: • napisanie we właściwej formie równania reakcji redukcji • napisanie we właściwej formie równania reakcji utleniania • uzupełnienie wzorów reagentów i współczynników stechiometrycznych w schemacie reakcji. 2 pkt – poprawne wykonanie dwóch dowolnych czynności spośród wymaganych do uzyskania 3 pkt. 1 pkt – poprawne wykonanie jednej dowolnej czynności spośród wymaganych do uzyskania 3 pkt. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania 2− Równanie reakcji redukcji: MnO4 + 2H2O + 2e− → MnO2 + 4OH− 2− 2− Równanie reakcji utleniania: SO3 + 2OH– → SO4 + H2O + 2e− 2− 2− 2− 2− ALBO SO3 + 3H2O → SO4 + 2H3O+ + 2e− ALBO SO3 + H2O → SO4 + 2H+ + 2e− (1)K2MnO4 + (1)K2SO3 + (1)H2O → (1)MnO2 + (1)K2SO4 + 2KOH Uwaga: Jeżeli w równaniu reakcji redukcji zdający nie uwzględni warunku zadania – środowiska obojętnego – to nie przyznaje się punktu.
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
W pewnym roztworze wodnym znajdowały się rozpuszczalne sole NaNO2 i Na2SO3. Aby potwierdzić obecność jonów azotanowych(III) w tym roztworze, wykonano dwuetapowe doświadczenie. W etapie 1. do probówki A z badanym roztworem dodano nadmiar wodnego roztworu substancji X, aby usunąć jony siarczanowe(IV). Strącony osad odsączono. W etapie 2. otrzymany przesącz dodano do probówki B z wodnym roztworem manganianu(VII) potasu silnie zakwaszonym kwasem siarkowym(VI).
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych. W etapie 1. doświadczenia jako odczynnika X użyto
Napisz, jaką właściwość jonów azotanowych(III) wykorzystano podczas przeprowadzania opisanej próby analitycznej z użyciem roztworu manganianu(VII) potasu.
Uzupełnij tabelę. Wpisz, jak wyglądała zawartość probówki B przed rozpoczęciem reakcji i po jej zakończeniu w etapie 2. doświadczenia.
| Wygląd zawartości probówki B | |
|---|---|
| przed reakcją | po reakcji |
Wyjaśnij, dlaczego było konieczne usunięcie jonów siarczanowych(IV) w etapie 1. opisanego doświadczenia.
C
1 pkt – odpowiedź poprawna. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
(Jony azotanowe(III) mają właściwości) redukujące.
rozwiązań zadań
1 pkt – napisanie poprawnej właściwości jonów azotanowych(III). 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Wygląd zawartości probówki B przed reakcją po reakcji bezbarwny roztwór fioletowy (roztwór) ALBO bladoróżowy roztwór
1 pkt – poprawny opis wyglądu zawartości probówki B w etapie 2. doświadczenia. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–3) W pewnym hydracie siarczanu(VI) kobaltu(II) masa tlenu stanowi 62,6 % masy tego związku. Rozpuszczalność tego hydratu w temperaturze 70 °C wynosi 67,0 g w 100 g H2O.
Rozstrzygnięcie: Nie (można rozpuścić) Uzasadnienie: W 400 g wody można rozpuścić 268,0 g hydratu, a jego masa molowa to 281 g. ALBO Do rozpuszczenia jednego mola hydratu potrzeba 419,4 g wody. ALBO 400 g ˂ 419,4 g albo 268,0 g ˂ 281 g 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.
3 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń, obliczenie poprawnej wartości liczby moli wody w hydracie, napisanie poprawnego wzoru hydratu oraz napisanie poprawnego rozstrzygnięcia i poprawnego uzasadnienia popartego obliczeniami. 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale popełnienie błędów rachunkowych ALBO 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, obliczenie poprawnej wartości liczby moli wody w hydracie, ale błędne napisanie wzoru albo brak wzoru hydratu oraz napisanie poprawnego rozstrzygnięcia i poprawnego uzasadnienia popartego obliczeniami ALBO 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, obliczenie poprawnej wartości liczby moli wody w hydracie, napisanie poprawnego wzoru hydratu, ale napisanie błędnego rozstrzygnięcia i uzasadnienia albo ich brak. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń, obliczenie poprawnej wartości liczby moli wody w hydracie, napisanie błędnego wzoru albo brak wzoru hydratu oraz napisanie błędnego rozstrzygnięcia i uzasadnienia albo ich brak ALBO 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, popełnienie błędów rachunkowych prowadzące do błędnej wartości liczby moli wody w hydracie, napisanie wzoru hydratu oraz napisanie błędnego rozstrzygnięcia i uzasadnienia albo ich brak. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania.
rozwiązań zadań Przykładowe rozwiązania Sposób 1. 64 + 16 ∙𝑥 = 0,626 ⇒ 𝑥 = 7 Wzór soli: CoSO4∙7H2O 155 + 18𝑥 MCoSO4 ∙ 7H2O = 281 g ∙mol−1 100 g H2O −67 g CoSO4 ∙7H2O 400 g −𝑦 g ⇒ 𝑦 = 268,0 g Sposób 2. 64 + 16 ∙𝑥 =0,626 ⇒ 𝑥 = 7 Wzór soli: CoSO4∙7H2O 155 + 18𝑥 MCoSO4 ∙ 7H2O = 281 g ∙mol−1 100 g H2O −67,0 g CoSO4 ∙7H2O z g −281 g ⇒ 𝑧 = 419,4 g
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–1) Bezwodny kwas siarkowy(VI) ulega – podobnie jak woda – autodysocjacji elektrolitycznej, 2H2SO4 ⇄ H3SO4 + + HSO4 − Stała równowagi tej reakcji w temperaturze 25 °C wynosi około 3 ∙10–4. Iloczyn jonowy wody 𝐾w w tej temperaturze jest równy 1,00 ∙10–14. Aby roztwór przewodził prąd elektryczny, muszą być w tym roztworze obecne jony. Im większa jest ich liczba, tym przewodnictwo jest większe.
Większą zdolność autodysocjacji wykazuje (bezwodny kwas siarkowy(VI) / woda). Większe przewodnictwo elektryczne wykazuje (bezwodny kwas siarkowy(VI) / woda).
1 pkt – poprawne dokończenie dwóch zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–2) Jon CO3 2− reaguje z cząsteczką wody zgodnie z równaniem: CO3 2− + H2O ⇄ HCO3 − + OH− Równowagę tej reakcji opisuje stała dysocjacji zasadowej 𝐾b wyrażona równaniem: [HCO3 −] ⋅ [OH−] 𝐾b = [CO3 2−] Iloczyn stałej dysocjacji kwasowej jonu HCO3 −i stałej dysocjacji zasadowej sprzężonej z nim zasady CO3 2− jest równy iloczynowi jonowemu wody: 𝐾a ⋅ 𝐾b = 𝐾w W temperaturze 25 °C iloczyn jonowy wody wynosi 𝐾w = 1,00 ⋅ 10−14, a pierwsza i druga 𝐾a1 = 4,47 ⋅ 10−7 𝐾a2 = 4,68 ⋅ 10−11
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz napisanie wartości pH. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego ALBO – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz napisanie wartości stężenia jonów OH –. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania. Przykładowe rozwiązania Sposób 1. Ponieważ jest rozważana reakcja jonów CO32– z wodą, należy do obliczenia stałej równowagi reakcji użyć stałej drugiego etapu dysocjacji: 𝐾a2 = 4,68 ⋅ 10–11. 𝐾w 1,00 ⋅ 10–14 𝐾a2 ∙ 𝐾b2 = 𝐾w ⇒ 𝐾b2 = ⇒ 𝐾b2 = = 2,14 ⋅ 10–4 𝐾a2 4,68 ⋅ 10–11 𝑐CO32−= 0,1 mol ∙dm−3 𝑥2 𝐾𝑏2 = ⇒ 𝑥= 𝑐OH− = 4,63 ∙10−3 (mol ∙dm−3) 𝑐CO32− pOH = −log 4,63 ∙10−3 = 2,33 ⇒ pH = 14 − 2,33 = 11,67 = 𝟏𝟏, 𝟕 Sposób 2. Ponieważ jest rozważana reakcja jonów CO32– z wodą, należy do obliczenia stałej równowagi reakcji użyć stałej drugiego etapu dysocjacji: 𝐾a2 = 4,68 ⋅ 10–11. 𝐾w 1,00 ⋅ 10–14 𝐾a2 ∙ 𝐾b2 = 𝐾w ⇒ 𝐾b2 = ⇒ 𝐾b2 = = 2,14 ⋅ 10–4 𝐾a2 4,68 ⋅ 10–11 𝑐CO32−= 0,1 mol ∙dm−3 [HCO3−]∙[OH−] 𝑥2 𝐾b2 = 𝐾b2 = ⇒ 𝑥= [OH−] = 4,52 ∙10−3 (mol ∙dm−3) [CO32−] 0,1−𝑥 pOH = −log 4,52 ∙10−3 = 2,34 ⇒ pH = 14 − 2,34 = 11,66 = 𝟏𝟏, 𝟕
rozwiązań zadań Sposób 3. Ponieważ jest rozważana reakcja jonów CO32– z wodą, należy do obliczenia stałej równowagi reakcji użyć stałej drugiego etapu dysocjacji: 𝐾a2 = 4,68 ⋅ 10–11. 𝐾w 1,00 ⋅ 10–14 𝐾a2 ∙ 𝐾b2 = 𝐾w ⇒ 𝐾b2 = ⇒ 𝐾b2 = = 2,14 ⋅ 10–4 𝐾a2 4,68 ⋅ 10–11 𝑐CO32−= 0,1 mol ∙dm−3 𝐾b2 𝛼= √ ⇒ 𝛼= 0,0463 ⇒ 𝑐OH−= 𝛼∙𝑐CO32− = 4,63 ∙10−3 (mol ∙dm−3) 𝑐CO32− pOH = −log 4,63 ∙10−3 = 2,33 ⇒ pH = 14 − 2,33 = 11,67 = 𝟏𝟏, 𝟕 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.
1 pkt – poprawne wyjaśnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Usunięcie jonów siarczanowych(IV) w etapie 1. doświadczenia było konieczne, ponieważ dodanie do KMnO4 przesączu (w etapie 2. doświadczenia) nie pozwoliłoby na wykrycie w opisanych warunkach jonów azotanowych(III), bo jony siarczanowe(IV) wykazują również właściwości redukujące. • Nieusunięcie jonów siarczanowych(IV) w etapie 1. doświadczenia powodowałoby ich reakcję z KMnO4 po dodaniu przesączu i nie pozwoliłoby na wykrycie w opisanych warunkach jonów azotanowych(III). • Obecność jonów siarczanowych(IV) w przesączu prowadziłoby do ich utleniania przez KMnO4 i nie pozwoliłoby na wykrycie jonów azotanowych(III), które też ulegają utlenianiu w reakcji z KMnO4. Uwaga: Do uzyskania pozytywnej oceny wyjaśnienie musi zawierać 3 elementy: • odniesienie do obecności w roztworze jonów siarczanowych(IV) • odniesienie do właściwości jonów siarczanowych(IV) • informację o braku możliwości wykrycia jonów azotanowych(III).