Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Ładowanie…
Chemia
Cykloalkany ulegają analogicznym reakcjom jak alkany. Benzen, cykloheksan i styren to węglowodory, które w temperaturze pokojowej są bezbarwnymi cieczami. Ich wzory przedstawiono poniżej: W trzech naczyniach znajdowały się oddzielnie i w przypadkowej kolejności: benzen, cykloheksan i styren. W celu identyfikacji tych substancji wykonano dwuetapowe doświadczenie. W pierwszym etapie do trzech probówek zawierających wodny roztwór manganianu(VII) potasu w środowisku obojętnym wprowadzono po jednej z badanych substancji. Następnie każdą probówkę zamknięto korkiem i wstrząśnięto. Po pewnym czasie w jednej z probówek pojawił się brunatny osad, a w dwóch pozostałych mieszaniny uległy podziałowi na dwie warstwy: górną – bezbarwną i dolną o barwie fioletoworóżowej. W pierwszym etapie zidentyfikowano jeden z trzech węglowodorów. W drugim etapie doświadczenia do próbek niezidentyfikowanych węglowodorów wprowadzono stężony kwas azotowy(V) z dodatkiem stężonego kwasu siarkowego(VI) – i ogrzano zawartości probówek. W obu probówkach nastąpiło rozwarstwienie cieczy. W jednej z probówek obie warstwy były bezbarwne, w drugiej warstwa górna zabarwiła się na żółtobrązowy kolor.
| HC CH 2 | ||
|---|---|---|
| benzen | cykloheksan | styren (fenyloeten) |
Napisz wzór sumaryczny związku manganu, który powstał w wyniku reakcji zachodzącej w pierwszym etapie doświadczenia, oraz wzór półstrukturalny (grupowy) lub uproszczony organicznego produktu tej przemiany. Wzór związku manganu Wzór produktu organicznego
Napisz równanie reakcji, która umożliwiła odróżnienie związków w drugim etapie doświadczenia.
Wzór związku manganu Wzór produktu organicznego OH OH O HC CH2 C OH MnO2 ALBO MnO(OH)2 ALBO
1 pkt – poprawne napisanie dwóch wzorów produktów reakcji zachodzącej w etapie I doświadczenia. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(stęż. H2SO4) + HNO3 NO2 + H2O ALBO (H2SO4) C6H6 + HNO3 → C6H5NO2 + H2O
1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–2) Probówka I Probówka II Probówka III fenyloalanina fenyloalanina fenyloalanina 0,33 mol · dm–3 HCl 0,33 · 10−5 mol · dm–3 HCl 0,33 mol · dm–3 KOH
Uzupełnij poniższe schematy, tak aby powstały wzory półstrukturalne (grupowe) fenyloalaniny w postaci, w której ten aminokwas będzie występował w dominującej formie w roztworze w każdej probówce. Probówka I Probówka II Probówka III CH CH 2 CH CH 2 CH CH 2
probówka I probówka II probówka III H3N+H2N HC CH3COOH H3N+H2N HC CH3COO H2NH2N HC CH3COO CH2 CH2 CH2
2 pkt – poprawne uzupełnienie schematów – narysowanie wzorów półstrukturalnych trzech jonów fenyloalaniny. 1 pkt – poprawne uzupełnienie schematów – narysowanie wzorów półstrukturalnych dwóch jonów fenyloalaniny. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Matura CKE maj, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–2) Zmieszano równe objętości dwóch wodnych roztworów: azotanu(V) srebra(I) o stężeniu c1 = 1 ∙ 10−4 mol ∙ dm−3 i chlorku potasu o stężeniu c2 = 2 ∙ 10−6 mol ∙ dm−3. Podczas doświadczenia utrzymywano temperaturę równą 25 °C.
Uzupełnij poniższe zdania. Wpisz wartość iloczynu stężeń kationów srebra(I) i anionów chlorkowych po zmieszaniu roztworów oraz wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. Iloczyn stężeń kationów srebra(I) i anionów chlorkowych w otrzymanej mieszaninie jest równy ........................................................................................ . Jego wartość jest (mniejsza / większa) od wartości iloczynu rozpuszczalności chlorku srebra(I), dlatego osad tej soli się (nie wytrąci / wytrąci).
Iloczyn stężeń kationów srebra(I) i anionów chlorkowych w otrzymanej mieszaninie jest równy 5 ∙ 10−11 . Jego wartość jest (mniejsza / większa) od wartości iloczynu rozpuszczalności chlorku srebra(I), dlatego osad tej soli się (nie wytrąci / wytrąci). Uwaga 1.: Podanie wartości iloczynu stężeń jonów z błędną jednostką skutkuje utratą 1 pkt. Uwaga 2.: Za rozwiązanie, w którym zdający podaje błędną wartość iloczynu stężeń jonów, należy przyznać 0 pkt. Uwaga 3.: Zapisy w polu na obliczenia nie podlegają ocenie.
rozwiązań zadań
2 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch zdań. 1 pkt – poprawne uzupełnienie tylko pierwszego zdania. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
Matura CKE maj, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
Zbadano odczyn wodnych roztworów trzech soli: NaHCO3, ZnCl2 i CH3COONH4 za pomocą uniwersalnych papierków wskaźnikowych. Wyniki doświadczenia pokazano na zdjęciu.
Uzupełnij tabelę. Przyporządkuj numery probówek do wzorów badanych soli.
| Wzór soli | Numer probówki |
|---|---|
| NaHCO 3 | |
| ZnCl 2 | |
| CH COONH 3 4 |
Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | W roztworze znajdującym się w probówce 1. reakcji z wodą uległy aniony, a w roztworze, który umieszczono w probówce 3., reakcji z wodą uległy kationy. | ||
| 2 | W roztworze, który umieszczono w probówce 2., reakcji z wodą uległy zarówno kationy, jak i aniony. |
Wzór soli Numer probówki NaHCO3 3 ZnCl2 1 CH3COONH4 2
1 pkt – poprawne przyporządkowanie trzech lub dwóch numerów probówek do wzorów badanych soli. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | W roztworze znajdującym się w probówce 1. reakcji z wodą uległy aniony, a w roztworze, który umieszczono w probówce 3., reakcji z wodą uległy kationy. | ✓ | ✓ |
Matura CKE maj, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
Cykloalkany ulegają analogicznym reakcjom jak alkany. Benzen, cykloheksan i styren to węglowodory, które w temperaturze pokojowej są bezbarwnymi cieczami. Ich wzory przedstawiono poniżej: W trzech naczyniach znajdowały się oddzielnie i w przypadkowej kolejności: benzen, cykloheksan i styren. W celu identyfikacji tych substancji wykonano dwuetapowe doświadczenie. W pierwszym etapie do trzech probówek zawierających wodny roztwór manganianu(VII) potasu w środowisku obojętnym wprowadzono po jednej z badanych substancji. Następnie każdą probówkę zamknięto korkiem i wstrząśnięto. Po pewnym czasie zawartości probówek przybrały wygląd pokazany na zdjęciach. W pierwszym etapie zidentyfikowano jeden z trzech węglowodorów. W drugim etapie doświadczenia do próbek niezidentyfikowanych węglowodorów wprowadzono stężony kwas azotowy(V) z dodatkiem stężonego kwasu siarkowego(VI) – i ogrzano zawartości probówek. Wyniki drugiego etapu doświadczenia przedstawiono na poniższych zdjęciach.
| HC CH 2 | ||
|---|---|---|
| benzen | cykloheksan | styren (fenyloeten) |
Napisz wzór sumaryczny związku manganu, który powstał w wyniku reakcji zachodzącej w pierwszym etapie doświadczenia, oraz wzór półstrukturalny (grupowy) lub uproszczony organicznego produktu tej przemiany. Wzór związku manganu Wzór produktu organicznego
Napisz równanie reakcji, która umożliwiła odróżnienie związków w drugim etapie doświadczenia.
Wzór związku manganu Wzór produktu organicznego OH OH O HC CH2 C OH MnO2 ALBO MnO(OH)2 ALBO
1 pkt – poprawne napisanie dwóch wzorów produktów reakcji zachodzącej w etapie I doświadczenia. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
(stęż. H2SO4) + HNO3 NO2 + H2O ALBO (H2SO4) C6H6 + HNO3 → C6H5NO2 + H2O
1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Matura CKE maj, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
Przygotowano próbki czterech kwasów: • CH3COOH • CH2ClCOOH • CHCl2COOH • CCl3COOH Wszystkie roztwory miały jednakową objętość. Stężenie molowe każdego kwasu było równe 1 mol ∙ dm–3. Do roztworów tych kwasów, znajdujących się w probówkach w przypadkowej kolejności, dodano po pięć kropli roztworu fioletu metylowego, który jest wskaźnikiem pH. Wyniki doświadczenia przedstawiono na zdjęciach. Fragment skali barw dla fioletu metylowego w roztworach o różnym pH przedstawia poniższy rysunek. Wartości p𝐾a dla kwasów użytych w doświadczeniu, podane w przypadkowej kolejności, wynoszą: 2,87; 4,76; 0,66; 1,35.
Na podstawie informacji wstępnej wybierz probówkę, w której znajduje się roztwór najmocniejszego kwasu, i dokończ zdania. Roztwór najmocniejszego kwasu znajduje się w probówce oznaczonej literą ……… . wzór półstrukturalny (grupowy)
Wyjaśnij, dlaczego wybrany kwas wykazuje największą moc. W wyjaśnieniu odwołaj się do budowy cząsteczek tego związku.
Uzupełnij tabelę. Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) najsłabszego kwasu użytego w tym doświadczeniu oraz wartość p𝑲𝐚 tego kwasu.
| Wzór kwasu | Wartość p𝐾 a |
|---|
Roztwór najmocniejszego kwasu znajduje się w probówce oznaczonej literą B. Wzór tego kwasu to: CCl3COOH. Wyjaśnienie: Obecność (trzech) atomów chloru (o dużej elektroujemności) w cząsteczce kwasu w sąsiedztwie grupy karboksylowej ((powoduje wzmocnienie efektu indukcyjnego), najbardziej ułatwia oderwanie kationu wodoru od grupy karboksylowej, dzięki czemu moc kwasu rośnie (albo jest większa od kwasu CH3COOH)).
2 pkt – poprawne wskazanie probówki z roztworem najmocniejszego kwasu i podanie jego wzoru oraz poprawne wyjaśnienie odwołujące się do budowy cząsteczki. 1 pkt – poprawne wskazanie probówki z roztworem najmocniejszego kwasu i podanie jego wzoru oraz błędne wyjaśnienie lub brak wyjaśnienia ALBO 1 pkt – błędne wskazanie probówki z roztworem najmocniejszego kwasu lub brak wskazania i podanie poprawnego wzoru kwasu oraz poprawne wyjaśnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Wzór kwasu Wartość p𝐾a CH3COOH 4,76
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Matura CKE maj, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–4) Trzy związki organiczne X, Y i Q są izomerami o masie molowej równej 90 g ∙ mol–1. W wyniku spalenia 45 mg jednego z tych związków otrzymano 27 mg wody oraz 36,0 cm3 tlenku węgla(IV) odmierzonego w temperaturze 293 K i pod ciśnieniem 1013 hPa. O cząsteczkach tych związków wiadomo, że: • szkielet każdej z cząsteczek stanowią połączone atomy węgla • cząsteczki związków X i Y są chiralne, a związku Q – achiralne • cząsteczki związków Y i Q mają takie same grupy funkcyjne • odczyn wodnego roztworu związku X jest obojętny, a odczyn wodnego roztworu związku Y – kwasowy. Przeprowadzono następujące doświadczenie: do próbki związku X wprowadzono zawiesinę świeżo strąconego Cu(OH)2, wymieszano (na zimno), a następnie ogrzano. Wyniki tego eksperymentu zilustrowano na poniższych zdjęciach. Na podstawie obliczeń ustal wzór elementarny i rzeczywisty (sumaryczny) opisanych 0–1–2– związków. 3–4 • wzory półstrukturalne (grupowe) związków X i Y • w formie cząsteczkowej równanie reakcji związku Q z wodorotlenkiem sodu. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych. Uniwersalna stała gazowa 𝑹= 𝟖𝟑,𝟏𝟒 𝐡𝐏𝐚∙𝐝𝐦𝟑∙𝐦𝐨𝐥 –𝟏∙𝐊–𝟏. Wzór półstrukturalny związku X Wzór półstrukturalny związku Y
4 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukanym wzorem elementarnym lub rzeczywistym, poprawne wykonanie obliczeń, ustalenie wzoru elementarnego (i rzeczywistego) związków, podanie poprawnych wzorów półstrukturalnych (grupowych) związków X i Y oraz poprawne napisanie równania reakcji związku Q z wodorotlenkiem sodu. 3 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukanym wzorem elementarnym lub rzeczywistym, poprawne wykonanie obliczeń ale: • brak wzoru elementarnego związków i podanie poprawnych wzorów półstrukturalnych (grupowych) związków X i Y oraz poprawne napisanie równania reakcji związku Q z wodorotlenkiem sodu ALBO • błąd w zapisie wzoru elementarnego przy poprawnym wzorze rzeczywistym i podanie poprawnych wzorów półstrukturalnych (grupowych) związków X i Y oraz poprawne napisanie równania reakcji związku Q z wodorotlenkiem sodu ALBO • ustalenie wzoru elementarnego (i rzeczywistego) związków, podanie błędnego wzoru półstrukturalnego (grupowego) związków X lub Y albo brak jednego wzoru lub obu wzorów oraz poprawne napisanie równania reakcji związku Q z wodorotlenkiem sodu ALBO • ustalenie wzoru elementarnego (i rzeczywistego) związków, podanie poprawnych wzorów półstrukturalnych (grupowych) związków X i Y, błędne napisanie równania reakcji związku Q z wodorotlenkiem sodu albo brak równania rekcji 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukanym wzorem elementarnym lub rzeczywistym, poprawne wykonanie obliczeń i: • tylko poprawne zapisanie wzoru elementarnego i rzeczywistego związków ALBO • brak wzoru elementarnego lub błąd w zapisie wzoru elementarnego oraz poprawne zapisanie wzoru półstrukturalnego związków X i Y i błędne napisanie równania reakcji lub brak równania reakcji ALBO • brak wzoru elementarnego lub błąd w zapisie wzoru elementarnego i poprawne ustalenie wzoru rzeczywistego, zapisanie błędnego wzoru półstrukturalnego (grupowego) związków X lub Y albo brak jednego wzoru lub obu wzorów oraz poprawne napisanie równania reakcji związku Q z wodorotlenkiem sodu. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukanym wzorem elementarnym lub rzeczywistym, ale: • popełnienie błędu rachunkowego w obliczeniach ALBO • poprawne wykonanie obliczeń i zapisanie tylko poprawnego wzoru elementarnego albo rzeczywistego związków. 0 pkt – rozwiązanie błędne albo brak rozwiązania.
rozwiązań zadań Uwaga 1.: Zastosowanie niepoprawnej metody lub brak rozwiązania części rachunkowej zadania powoduje przyznanie 0 punktów. Uwaga 2.: Za rozwiązanie, w którym zdający zastosował poprawną metodę, ale popełnia co najmniej jeden błąd rachunkowy, należy przyznać 1 pkt. Przykładowe rozwiązania Część obliczeniowa: Sposób 1. R∙T 83,14 ∙ 293 Vm = = = 24,05 dm3∙mol–1 p 1013 VCO2 36 ∙ 10–3 nC = nCO2 = = = 0,0015 mola ⇒ mC = nC∙MC = 0,0015 ∙ 12 = 18 mg Vn 24,05 mH2O 27 ∙ 10–3 nH = 2 ∙ nH2O =2∙ = 2 ∙ = 0,003 mol ⇒ mH = nH∙MH = 0,003 ∙ 1 = 3 mg MH2O 18 mO 24 mO = 45 –18 – 3 = 24 mg ⇒ nO = = = 0,0015 mol MO 16 nC : nH : nO = 1 : 2 : 1 ⇒ wzór empiryczny: CH2O ⇒ Mempiryczny= 30 g ∙ mol–1 Mzw. 90 x= = = 3 ⇒ wzór sumaryczny związków X, Y i Q: C3H6O3 Mempiryczny 30 Sposób 2. CxHyOz 𝑉𝑝 36,0 ∙ 1013 𝑉𝑛 ∙ 1013 𝑇= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡. 293 = 273 ⇒ 𝑉𝑛= 33,5 𝑐𝑚3 𝑉𝑛 𝑛𝐶𝑂2 = 22400 = 0,0015 (mol) ⇒ 𝑛𝐶𝑂2 = 𝑛𝐶 45 mg 0,0015 mol C 90 ∙103mg x x= 3 27∙10−3 𝑛𝐻= 2 ∙ = 0,0030 (mol) 18 45 mg 0,0030 mol H 90 ∙103mg y y = 6 90 = x · 12 + y · 1+z · 16 90 36 6 = 48 = 16 z ⇒ z = 3 𝐂𝟑𝐇𝟔𝐎𝟑 – wzór rzeczywisty (sumaryczny) ⇒ CH2O – wzór empiryczny Wzór półstrukturalny związku X Wzór półstrukturalny związku Y Równanie reakcji związku Q z wodorotlenkiem sodu:
Matura CKE maj, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–2) Probówka I Probówka II Probówka III fenyloalanina fenyloalanina fenyloalanina 0,33 mol · dm–3 HCl 0,33 · 10−5 mol · dm–3 HCl 0,33 mol · dm–3 KOH
Uzupełnij poniższe schematy, tak aby powstały wzory półstrukturalne (grupowe) fenyloalaniny w postaci, w której ten aminokwas będzie występował w dominującej formie w roztworze w każdej probówce. Probówka I Probówka II Probówka III CH CH 2 CH CH 2 CH CH 2
Probówka I Probówka II Probówka III H3N+H2N HC CH3COOH H3N+H2N HC CH3COO H2NH2N HC CH3COO CH2 CH2 CH2
2 pkt – poprawne uzupełnienie schematów – narysowanie wzorów półstrukturalnych trzech jonów fenyloalaniny. 1 pkt – poprawne uzupełnienie schematów – narysowanie wzorów półstrukturalnych dwóch jonów fenyloalaniny. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Matura CKE maj, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–1) Degradacji Ruffa poddano jeden ze związków, których wzory przedstawiono poniżej. Powstały cukier utleniono kwasem azotowym(V) i otrzymano związek, którego cząsteczki są achiralne – kwas mezo-winowy. CHO CHO H O H H OH H OH H O H H OH H OH CH2OH CH2OH D-arabinoza D-ksyloza
Wybierz cukier, którego użyto do przeprowadzenia opisanego doświadczenia, i napisz nazwę tego cukru.
D-arabinoza
1 pkt – poprawne wskazanie i napisanie nazwy cukru. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Test diagnostyczny CKE grudzień, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–2) Przeprowadzono doświadczenie, w którym do probówki z wodnym roztworem soli pewnego metalu M (zdjęcie 1.), wprowadzono wodny roztwór wodorotlenku potasu o niewielkim stężeniu (etap I) i stwierdzono, że wytrącony osad nie roztwarza się w nadmiarze odczynnika (zdjęcie 2.). Do otrzymanej mieszaniny wkroplono stężony wodny roztwór amoniaku (etap II). W wyniku reakcji powstały jony o wzorze [M(NH3)4]2+. Wygląd zawartości probówki po zakończeniu doświadczenia przedstawiono na zdjęciu 3. Spośród soli, których wzory wymieniono poniżej, zaznacz tę, której roztwór mógł znajdować się w probówce na początku doświadczenia. AgNO3 CrCl3 CuSO4 FeCl3 MnSO4
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zaszła w etapie I opisanego doświadczenia. Napisz w formie jonowej równanie reakcji, która zaszła w etapie II opisanego doświadczenia.
AgNO3 CrCl3 CuSO4 FeCl3 MnSO4 Etap I.: Cu2+ + 2OH– ⟶ Cu(OH)2 Etap II.: Cu(OH)2 + 4NH3 → Cu(NH3)42+ + 2OH- ALBO Cu(OH)2 + 4NH3 ∙ H2O → Cu(NH3)42+ + 2OH- + 4H2O
2 pkt – poprawny wybór soli i poprawne napisanie w formie jonowej skróconej równania reakcji, która zaszła w I etapie doświadczenia i poprawne napisanie w formie jonowej równania reakcji, która zaszła w etapie II. 1 pkt – poprawny wybór soli i poprawne napisanie w formie jonowej skróconej równania reakcji, która zaszła w I etapie doświadczenia oraz brak lub błędne napisanie w formie jonowej równania reakcji, która zaszła w etapie II ALBO – poprawny wybór soli i brak lub błędne napisanie w formie jonowej skróconej równania reakcji, która zaszła w I etapie doświadczenia oraz poprawne napisanie w formie jonowej równania reakcji, która zaszła w etapie II. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
| 2 | W roztworze, który umieszczono w probówce 2., reakcji z wodą uległy zarówno kationy, jak i aniony. | ✓ | ✓ |
W roztworze znajdującym się w probówce 1. reakcji z wodą uległy aniony, 1. a w roztworze, który umieszczono w probówce 3., reakcji z wodą uległy F kationy. W roztworze, który umieszczono w probówce 2., reakcji z wodą uległy 2. P zarówno kationy, jak i aniony.
1 pkt – poprawne wskazanie dwóch odpowiedzi. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.