Zadania maturalne z chemii

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie konfiguracji elektronowej jonu E³⁺ w formie skróconej – z uwzględnieniem symbolu odpowiedniego gazu szlachetnego – w stanie podstawowym opisującej rozmieszczenie elektronów na podpowłokach z uwzględnieniem numerów powłok i symboli podpowłok.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
[Ar] 3d¹⁰ 4s²
ALBO

Zasady oceniania
2 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch akapitów.
1 pkt – poprawne uzupełnienie jednego akapitu.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

1. Orbitalom walencyjnym atomu siarki w tlenku siarki(IV) przypisuje się hybrydyzację (sp / sp² / sp³). Cząsteczka tlenku siarki(IV) ma budowę (liniową / kątową / tetraedryczną).
2. Orbitalom walencyjnym atomu węgla w tlenku węgla(IV) przypisuje się hybrydyzację (sp / sp² / sp³). Cząsteczka tlenku węgla (IV) ma budowę (liniową / kątową / tetraedryczną).

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uszeregowanie wodorków.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
HBr       H₂S       NH₃       LiH

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
LiH + H₂O → LiOH + H₂ (↑)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawna ocena dwóch zdań.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
1 – F,       2 – F

Zasady oceniania
1 pkt – poprawny wybór i wskazanie poprawnego papierka wskaźnikowego.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
(Papierek wskaźnikowy) A

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
NO⁻₂ + H₂O   ⇄   HNO₂ + OH⁻

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie wzoru jonu.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
H3O⁺

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzupełnienie schematu.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Zasady oceniania
2 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie oraz poprawny wybór i poprawne zaznaczenie wartości stałej dysocjacji kwasu.
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie oraz niepoprawny wybór i zaznaczenie niepoprawnej wartości stałej dysocjacji kwasu albo brak zaznaczonej wartości stałej.
ALBO
– brak rozstrzygnięcia i uzasadnienia, ale poprawny wybór i poprawne zaznaczenie wartości stałej dysocjacji kwasu.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Rozstrzygnięcie: tak
Uzasadnienie: kwasy HA i HR mają jednakowe stężenia molowe, a stopień dysocjacji kwasu HA jest wyższy.
Stała dysocjacji kwasu HR:

1.0 · 10⁻¹       1.0 · 10⁻³       1.0 · 10⁻⁵

Zasady oceniania
2 pkt – poprawne wskazanie zlewki z wodą wodociągową oraz napisanie we właściwej formie równania reakcji.
1 pkt – poprawne wskazanie zlewki z wodą wodociągową ale napisanie równania reakcji z błędami albo brak zapisu równania reakcji.
ALBO
– błędne wskazanie zlewki z wodą wodociągową albo brak wskazania oraz napisanie we właściwej formie równania reakcji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Woda wodociągowa znajdowała się w zlewce: B
Równanie reakcji: Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl (↓)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch zdań.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

1. Masa płytki zanurzonej w wodnym roztworze AgNO₃ (wzrosła / nie uległa zmianie / zmalała).
2. Na podstawie przeprowadzonego doświadczenia można wnioskować, że najsilniejszym reduktorem jest (Zn (s) / Cu (s) / Ag (s)).

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne podanie stosunku utleniacza do reduktora.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
1 : 5

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne podanie liczby moli elektronów.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
5 mol

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne określenie typu i mechanizmu reakcji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Typ reakcji: substytucja
Mechanizm reakcji: nukleofilowy

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie wzoru alkanu X i poprawne napisanie nazwy systematycznej związku C.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Wzór alkanu X:

Nazwa systematyczna związku C: propen

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie wzoru alkoholu i poprawne określenie jego rzędowości.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Wzór alkoholu	Rzędowość alkoholu
	II-rzędowy

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Rozstrzygnięcie:  tak
Uzasadnienie:
W cząsteczce znajduje się centrum stereogeniczne
ALBO
asymetryczny atom węgla
ALBO
atom węgla z czterema różnymi podstawnikami
ALBO
Cząsteczka nie ma elementów symetrii.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne wyjaśnienie.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
W reakcji pomiędzy kwasem karboksylowym i diazometanem obok estru powstaje gaz (azot), który opuszcza układ – nie ustala się stan równowagi chemicznej.

Zasady oceniania
4 pkt – rozwiązanie zawierające poprawnie zastosowaną metodę prowadzącą do określenia budowy przestrzennej opisanej cząsteczki.
3 pkt – poprawna identyfikacja pierwiastka X, poprawne wyznaczenie wzoru sumarycznego związku pierwiastka X z chlorem, poprawne narysowanie wzoru elektronowego, ale jego błędna interpretacja.
ALBO
– poprawne narysowanie wzoru elektronowego, ale nieprawidłowe określenie budowy przestrzennej opisanej cząsteczki.
2 pkt – poprawna identyfikacja pierwiastka X, poprawne wyznaczenie wzoru sumarycznego związku pierwiastka X z chlorem.
ALBO
– poprawna identyfikacja pierwiastka X, poprawne wyznaczenie wzoru sumarycznego związku pierwiastka X z chlorem, poprawne narysowanie wzoru elektronowego, ale jego błędna interpretacja oraz nieprawidłowe określenie budowy przestrzennej opisanej cząsteczki.
1 pkt – poprawna identyfikacja pierwiastka X.
ALBO
– poprawna identyfikacja pierwiastka X, ale błędne wyznaczenie wzoru sumarycznego związku pierwiastka X z chlorem.
0 pkt – rozwiązanie całkowicie błędne albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązanie
Z pierwszej informacji w zadaniu wnioskujemy, że pierwiastek X leży w grupie 12 lub w bloku p, w piątym okresie układu okresowego: 20 elektronów opisanych poboczną liczbą kwantową 𝑙 = 2 sugeruje całkowite zapełnienie orbitali 3d (10 e⁻) oraz 4d (10 e⁻). Pierwiastkiem X mogą więc być: Cd, In, Sn, Sb, Te, I, Xe.
Z drugiej informacji wnioskujemy, że elektrony walencyjne atomu X zajmują podpowłokę s (𝑙 = 0) i p (𝑙 = 1), tak więc pierwiastek ten musi leżeć w bloku p układu okresowego. Skoro liczba elektronów zajmujących podpowłokę p jest większa od liczby elektronów zajmujących podpowłokę s (jest większa od 2), to pierwiastkiem X może być Sb, Te, I, Xe.
Trzecia informacja pozwala na jednoznaczną identyfikację pierwiastka X: tylko atom jodu ma jeden niesparowany elektron:

Wzór ogólny związku pierwiastka X z chlorem możemy zapisać jako: ICl_n
%_Cl = = 0,456      n = 3
Uwzględniając fakt, że atom chloru ma 7 elektronów walencyjnych, możemy narysować wzór elektronowy cząsteczki ICl₃:

Liczba przestrzenna = 𝐿_σ + 𝐿_{propanwolne pary e⁻} = 3 + 2 = 5
Model poprawnie przedstawiający budowę przestrzenną cząsteczki ICl₃:

Zasady oceniania
4 pkt – rozwiązanie zawierające poprawnie zastosowaną metodę prowadzącą do poprawnego narysowania wzoru strukturalnego halogenopochodnej fenolu i napisanie jej poprawnej nazwy
3 pkt – zapisanie wzoru trihalogenopochodnej fenolu w postaci ogólnej, poprawne wykonanie obliczeń prowadzących do identyfikacji halogenu obecnego w cząsteczce pochodnej fenolu, narysowanie wzoru strukturalnego związku, ale błędne podanie nazwy związku albo brak nazwy związku.
2 pkt – poprawne zapisanie wzoru trihalogenopochodnej fenolu w postaci ogólnej, wykonanie obliczeń prowadzących do identyfikacji halogenu obecnego w cząsteczce pochodnej fenolu.
ALBO
– zapisanie wzoru trihalogenopochodnej fenolu w postaci ogólnej, poprawne wykonanie obliczeń prowadzących do identyfikacji halogenu obecnego w cząsteczce pochodnej fenolu, błędne narysowanie wzoru strukturalnego związku. 1 pkt – zapisanie wzoru trihalogenopochodnej fenolu w postaci ogólnej.
ALBO
– zapisanie wzoru trihalogenopochodnej fenolu w postaci ogólnej, wykonanie obliczeń prowadzących do identyfikacji halogenu obecnego w cząsteczce pochodnej fenolu, ale rozwiązanie zawiera błędy.
0 pkt – rozwiązanie całkowicie błędne albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązanie
Analiza mapy gęstości elektronowej przekroju cząsteczki halogenopochodnej fenolu powadzi do wniosku, że trzy atomy wodoru (w pozycjach 2, 4 i 6) zastąpiono atomami halogenu.
Ogólny wzór sumaryczny tej pochodnej będzie więc następujący: C₆H₂X₃OH.
Na podstawie informacji o masowej zawartości węgla w cząsteczce tego związku, można zapisać równanie:
% _C = = 0,153     stąd     𝑀_X = 127        X = jod
Wzór strukturalny cząsteczki związku:

Nazwa systematyczna: 2,4,6-trijodofenol.

Zasady oceniania
4 pkt – rozwiązanie zawierające poprawnie zastosowaną metodę prowadzącą do poprawnego ustalenia, o ile % zmieni się objętość roztworu kwasu siarkowego względem objętości wyjściowych cieczy oraz poprawne uzupełnienie tekstu.
3 pkt – poprawne obliczenie końcowej objętości roztworu, poprawne uzupełnienie I albo II fragmentu tekstu.
ALBO
– obliczenie objętości końcowej roztworu, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, odczytu danych, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki), poprawne uzupełnienie tekstu.
2 pkt – poprawne obliczenie objętości końcowej roztworu.
ALBO
– poprawne obliczenie objętości końcowej roztworu, błędne uzupełnienie tekstu.
1 pkt – poprawne obliczenie stężenia procentowego końcowego roztworu.
ALBO
– obliczenie objętości końcowej roztworu, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, odczytu danych, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki).
0 pkt – rozwiązanie całkowicie błędne albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązanie
Założenie: 𝑉_H2O = 𝑉_{93% H2SO4} = 1,00 dm³
𝑚_H2O = 998 g       𝑚_{93% H2SO4} = 1828 g       stąd       𝑚_{r-r H2SO4} = 998 + 1828 = 2826 g
𝑚_H2SO4 = 93 % ∙ 𝑚_{93% H2SO4} = 0,93 ∙ 1828 = 1700 g
𝑐_p = = 60,15% ≈ 60 %
Stężeniu 60% odpowiada gęstość 𝑑 = 1,498
𝑉_{60% H2SO4} = = 1887 cm³ = 1,887 dm³
∆𝑉 = 2,000 dm³ – 1,887 dm³ = 0,113 dm³
%∆𝑉 = = 5,65 % ≈ 6 %
Rozcieńczanie kwasu siarkowego(VI) to proces egzotermiczny. W wyniku zmieszania równych objętości wody i stężonego roztworu kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 93 % masowych i ochłodzeniu otrzymanego roztworu do temperatury 20 °C, sumaryczna objętość cieczy (maleje / rośnie) o wartość równą 6 % w porównaniu do sumy objętości cieczy przed zmieszaniem.
Spowodowane jest to (różną / taką samą) wielkością cząsteczek wody i kwasu siarkowego(VI) oraz (większą / mniejszą / taką samą) energią oddziaływań między drobinami obecnymi w wodnym roztworze kwasu siarkowego(VI) w porównaniu do siły oddziaływań cząsteczek H₂O ⋯ H₂O i H₂SO₄ ⋯ H2SO₄.

Zasady oceniania
4 pkt – rozwiązanie zawierające poprawnie zastosowaną metodę prowadzącą do poprawnego obliczenia wartości energii aktywacji i podanie jej z poprawną jednostką.
3 pkt – sporządzenie tabeli zawierającej poprawnie obliczone wartości ln(𝑘) w funkcji odwrotności temperatury i narysowanie wykresu zależności ln(𝑘) w funkcji odwrotności temperatury oraz zapisanie relacji łączącej wartość współczynnika kierunkowego linii najlepszego dopasowania z wartością energii aktywacji i uniwersalną stałą gazową.
ALBO
– poprawne obliczenie wartości energii aktywacji i podanie jej z poprawną jednostką, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, odczytu danych, wykres zawiera usterki, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki).
2 pkt – sporządzenie tabeli zawierającej poprawnie obliczone wartości ln(𝑘) w funkcji odwrotności temperatury i narysowanie wykresu zależności ln(𝑘) w funkcji odwrotności temperatury.
ALBO
– sporządzenie tabeli zawierającej poprawnie obliczone wartości ln(𝑘) w funkcji odwrotności temperatury i narysowanie wykresu zależności ln(𝑘) w funkcji odwrotności temperatury oraz błędne zapisanie relacji łączącej wartość współczynnika kierunkowego linii najlepszego dopasowania z wartością energii aktywacji i uniwersalną stałą gazową.
1 pkt – sporządzenie tabeli zawierającej poprawnie obliczone wartości ln(𝑘) w funkcji odwrotności temperatury.
ALBO
– sporządzenie tabeli zawierającej poprawnie obliczone wartości ln(𝑘) w funkcji odwrotności temperatury i narysowanie wykresu zależności ln(𝑘) w funkcji odwrotności temperatury, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, wykres zawiera usterki).
0 pkt – rozwiązanie całkowicie błędne albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązanie
Z równania Arrheniusa, przedstawionego w postaci logarytmicznej

należy wyciągnąć wniosek, że wartość energii aktywacji powinna być obliczona z wykorzystaniem wartości współczynnika kierunkowego funkcji liniowej, w której zmienną niezależną jest odwrotność temperatury, a zmienną zależną logarytm naturalny obliczony z wartości stałej szybkości reakcji chemicznej. W celu rozwiązania równania należy sporządzić wykres, przedstawiający zależność:

Należy sporządzić tabelę zawierającą obliczone wartości:

Na podstawie powyższej tabeli należy sporządzić wykres:

Uwaga: Za brak połączenia punktów na wykresie (pozostawienie wykresu w postaci nieciągłej) uczeń otrzymuje 0 punktów.

Korzystając z kalkulatora naukowego, należy obliczyć tangens kąta nachylenia albo ustalić równanie linii prostej:
tg𝜑 = = 2517
albo ln(𝑘) = – 0,02517 ∙ 10⁵ ∙ + 2,9242 lub ln(𝑘) = – 2517 · + 2,9242
Następnie należy zauważyć, że: = – 2517 co pozwala obliczyć wartość energii aktywacji: E_a = 2517 K ∙ 8,31 = 20916 = 20,9

Zasady oceniania
4 pkt – rozwiązanie zawierające poprawnie zastosowaną metodę prowadzącą do poprawnego uzupełnienia wykresu.
3 pkt – poprawne zapisanie równania reakcji biegnącej w układzie, poprawne obliczenie wartości stężeniowej stałej równowagi reakcji, obliczenie wartości stężeń reagentów po dodaniu kolejnej porcji.
ALBO
– poprawne zapisanie równania reakcji biegnącej w układzie, poprawne obliczenie wartości stężeniowej stałej równowagi reakcji, obliczenie wartości stężeń reagentów po dodaniu kolejnej porcji, uzupełnienie wykresu, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, wynik jest podany z błędną jednostką, wykres zawiera usterki).
2 pkt – poprawne zapisanie równania reakcji biegnącej w układzie, poprawne obliczenie wartości stężeniowej stałej równowagi reakcji i wyrażenie jej bez jednostki albo z jednostką .
ALBO
– poprawne zapisanie równania reakcji biegnącej w układzie, poprawne obliczenie wartości stężeniowej stałej równowagi reakcji, błędne obliczenie wartości stężeń reagentów po dodaniu kolejnej porcji.
1 pkt – poprawne zapisanie równania reakcji biegnącej w układzie.
ALBO
– poprawne obliczenie wartości stężeniowej stałej równowagi reakcji, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, wynik jest podany z błędną jednostką).
0 pkt – rozwiązanie całkowicie błędne albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązanie
Objętość układu reakcyjnego jest równa 𝑉 = 1,00 dm³, dlatego stężenia reagentów są liczbowo równe ilościom substancji, wyrażonych w molach.
Analizując wykres, widzimy, że w pierwszym etapie doświadczenia z 1,10 mol substratu A pozostaje 0,20 mola, tak więc reakcji rozkładu ulega 0,90 mola substratu A. Z kolei w wyniku reakcji powstaje 1,80 mola produktu B (dwa razy więcej). Możemy więc zapisać równanie reakcji biegnącej w reaktorze:

A (g) ⇄ 2B (g)

Znając stężenia równowagowe reagentów A i B, możemy obliczyć wartość stężeniowej stałej równowagi tej reakcji:

Dodatek 0,8 mol substratu A zaburzył stan równowagi w układzie. Zgodnie z regułą przekory, układ będzie dążył do obniżenia stężenia reagenta A i w efekcie ustali się nowy stan równowagi dynamicznej:

𝐾_c  = = 16,2
16,2 – 16,2𝑥 = 3,24 + 7,2𝑥 + 4𝑥²
4𝑥² + 23,4𝑥 – 12,96 = 0

𝑥₁ = –6,36               𝒙₂ = 0,509

nowe stężenia równowagowe:
[A]ᵏ = 1 – 0,509 = 0,491 ≈ 0,5
[B]ᵏ = 1,8 + 2 ∙ 0,509 = 2,818 ≈ 2,8

Zasady oceniania
4 pkt – rozwiązanie zawierające poprawnie zastosowaną metodę prowadzącą do poprawnego obliczenia wartości stałej równowagi reakcji dimeryzacji.
3 pkt – wyznaczenie liczby cząsteczek kwasu octowego oraz cząsteczek dimeru w stanie równowagi w roztworze, wyznaczenie (korzystając z podanego równania) sumarycznej liczby drobin w roztworze, poprawne obliczenie stężeń molowych kwasu octowego i jego dimeru w roztworze.
ALBO
– obliczenie wartości stałej równowagi reakcji, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki).
2 pkt – wyznaczenie liczby cząsteczek kwasu octowego oraz cząsteczek dimeru w stanie równowagi w roztworze, wyznaczenie (korzystając z podanego równania) sumarycznej liczby drobin w roztworze.
ALBO
– wyznaczenie liczby cząsteczek kwasu octowego oraz cząsteczek dimeru w stanie równowagi w roztworze, wyznaczenie (korzystając z podanego równania) sumarycznej liczby drobin w roztworze, obliczenie stężeń molowych kwasu octowego i jego dimeru w roztworze, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki).
1 pkt – wyznaczenie liczby cząsteczek kwasu octowego oraz cząsteczek dimeru w stanie równowagi w roztworze.
ALBO
– wyznaczenie liczby cząsteczek kwasu octowego oraz cząsteczek dimeru w stanie równowagi w roztworze, wyznaczenie (korzystając z podanego równania) sumarycznej liczby drobin w roztworze, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki).
0 pkt – rozwiązanie całkowicie błędne albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązanie
Przekształcając równanie podane w treści zadania, otrzymujemy wzór pozwalający obliczyć sumaryczną liczbę drobin (wyrażoną w molach) kwasu octowego w roztworze benzenowym:
𝑛 = = 0,801 mol
Widzimy więc, że chociaż do roztworu wprowadzono 1 mol cząsteczek kwasu octowego, to efektywna liczba cząsteczek w roztworze jest mniejsza, ze względu na tworzenie się dimerów cząsteczek kwasu octowego. Znając sumaryczną liczbę cząsteczek w roztworze, możemy obliczyć liczbę cząsteczek kwasu octowego oraz liczbę cząsteczek dimeru:

𝑛 = 1,00 – 2𝑥 + 𝑥 = 0,801,           𝑥 = 0,199 mol
𝑛ᵏ_CH3COOH = 1,00 – 2𝑥 = 0,602 mol,       𝑛ᵏ_(CH3COOH)2  = 0,199 mol
Aby obliczyć stężenia równowagowe poszczególnych drobin, musimy znać objętość roztworu:
𝑚_roztwór = 𝑚_r + 𝑚_{kwas octowy} = 100,0 g + 60,0 g = 160,0 g
𝑉 = = 167 cm³ = 0,167 dm³
[CH₃COOH] = = 3,60
[(CH₃COOH)₂] = = 1,19
𝐾 = = 0,092

Zasady oceniania
4 pkt – rozwiązanie zawierające poprawne uzupełnienie tabeli 1. i tabeli 2.
3 pkt – poprawne napisanie nazw jonów, poprawne określenie barw jonów biorących udział w opisanej równowadze, określenie wyglądu poszczególnych probówek po dodaniu wymienionych cieczy, poprawne uzupełnienie dwóch numerów zdjęć.
ALBO
– poprawne napisanie nazw jonów, poprawne określenie barw jonów biorących udział w opisanej równowadze, określenie wyglądu poszczególnych probówek po dodaniu wymienionych cieczy, błędne uzupełnienie numerów zdjęć.
ALBO
– błędy w nazwach jonów, poprawne określenie barw jonów biorących udział w opisanej równowadze, określenie wyglądu poszczególnych probówek po dodaniu wymienionych cieczy, poprawne uzupełnienie numerów zdjęć.
2 pkt – poprawne napisanie nazw jonów, poprawne określenie barw jonów biorących udział w opisanej równowadze.
ALBO
– poprawne napisanie nazw jonów, poprawne określenie barw jonów biorących udział w opisanej równowadze, błędne określenie wyglądu poszczególnych probówek po dodaniu wymienionych cieczy, poprawne uzupełnienie jednego numeru zdjęcia.
1 pkt – poprawne napisanie nazw jonów.
ALBO
– napisanie nazw jonów, poprawne określenia barw jonów biorących udział w opisanej równowadze, ale rozwiązanie zawiera błędy w nazwach jonów.
0 pkt – rozwiązanie całkowicie błędne albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązanie
Rozwiązywanie przedstawionego problemu należy rozpocząć od określenia nazw oraz barwy roztworu jonów, w którym ustaliła się opisana równowaga. Z dodatniej wartości entalpii reakcji (Δ𝐻>0, reakcja endotermiczna) można wnioskować, że ogrzanie układu (𝑡 = 80 °C) będzie prowadzić do przesunięcia położenia stanu równowagi reakcji w stronę produktów. Skoro więc roztwór w tej temperaturze ma barwę żółtą, to właśnie taką barwą charakteryzują się aniony CuCl₄²⁻ (aq). Roztwór w temperaturze 𝑡 = 20 °C zawiera zarówno jony Cu²⁺ (aq) jak i CuCl₄²⁻ (aq). Jego zielona barwa wskazuje, że jest ona wynikiem złożenia dwóch barw: żółtej od anionu CuCl₄²⁻ (aq) oraz niebieskiej od jonu Cu²⁺ (aq).

Tabela 1.

Znając równanie reakcji opisującej przedstawioną równowagę oraz barwy poszczególnych jonów, możemy określić, jak będzie wyglądać układ po zaburzeniu w nim stanu równowagi wybranymi czynnikami.
Dodatek stężonego kwasu solnego zwiększy stężenie anionów chlorkowych w układzie:
HCl (aq) + H₂O (c) ⟶ H₃O⁺ (aq) + Cl⁻ (aq)
Układ będzie dążył do zmniejszenia stężenia jonów chlorkowych, dlatego położenie stanu równowagi przesunie się w stronę produktów:
Cu²⁺ (aq) + 4Cl⁻ (aq) ⟶ CuCl₄²⁻ (aq)
Spowoduje to zmniejszenie stężenia jonów Cu²⁺ oraz zwiększenie stężenia jonów CuCl₄²⁻, roztwór przyjmie barwę żółtą.
Dodatek wody spowoduje sumaryczny spadek stężeń wszystkich jonów w roztworze. Aby temu zapobiec, anion CuCl₄²⁻ może ulec rozkładowi na jeden jon Cu²⁺ i cztery aniony Cl⁻ (w trakcie zwiększania objętości układu, położenie stanu równowagi reakcji przesuwa się w tę stronę, gdzie sumaryczna liczba drobin jest większa):
Cu²⁺ (aq) + 4Cl⁻ (aq) ⟵ CuCl₄²⁻ (aq)
Roztwór przyjmie barwę błękitną.
Dodatek stężonego wodnego roztworu azotanu(V) srebra(I) spowoduje usunięcie z układu reakcyjnego części jonów Cl⁻ w reakcji:
Ag⁺ (aq) + Cl⁻ (aq) ⟶ AgCl (s)
Układ, chcąc zapobiec spadkowi stężenia jonów Cl⁻, przesunie położenie stanu równowagi w kierunku substratów:
Cu²⁺ (aq) + 4Cl⁻ (aq) ⟵ CuCl₄²⁻ (aq)
Roztwór w probówce przyjmie barwę błękitną oraz będzie widoczny biały osad chlorku srebra.

Tabela 2.

Zasady oceniania
4 pkt – rozwiązanie zawierające poprawnie zastosowaną metodę prowadzącą do obliczenia stężenia procentowego kwasu azotowego(V), napisania, w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równania reakcji redukcji i utleniania przebiegających podczas roztwarzania cynku w kwasie azotowym(V), napisania sumarycznego równania reakcji.
3 pkt – obliczenie stężenia procentowego kwasu azotowego(V), napisanie, w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równania reakcji redukcji i utleniania przebiegających podczas roztwarzania cynku w kwasie azotowym(V).
ALBO
– obliczenie stężenia procentowego kwasu azotowego(V), napisanie, w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równania reakcji redukcji i utleniania przebiegających podczas roztwarzania cynku w kwasie azotowym(V), napisanie sumarycznego równania reakcji, ale rozwiązanie zawiera błędy arytmetyczne, pod warunkiem, że otrzymane wyniki zostały poprawnie zinterpretowane.
2 pkt – obliczenie stężenia molowego kwasu azotowego(V), z uwzględnieniem gęstości otrzymanego roztworu, obliczenie stężenia procentowego kwasu azotowego(V) po rozcieńczeniu.
ALBO
– obliczenie stężenia procentowego kwasu azotowego(V), napisanie, w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równania reakcji redukcji i utleniania przebiegających podczas roztwarzania cynku w kwasie azotowym(V), ale rozwiązanie zawiera błędy arytmetyczne, pod warunkiem, że otrzymane wyniki zostały poprawnie zinterpretowane.
1 pkt – obliczenie stężenia procentowego kwasu azotowego(V), z uwzględnieniem gęstości otrzymanego roztworu.
ALBO
– obliczenie stężenia molowego kwasu azotowego(V), z uwzględnieniem gęstości otrzymanego roztworu, obliczenie stężenia procentowego kwasu azotowego(V) po rozcieńczeniu, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki).
0 pkt – rozwiązanie całkowicie błędne albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązanie
W celu ustalenia dominującego produktu reakcji chemicznej cynku z kwasem azotowym(V) należy obliczyć stężenie procentowe roztworu kwasu azotowego(V), w którym przeprowadzono roztwarzanie metalu:

𝑛_HNO3 = 𝑐₀_HNO3 ∙ 𝑉₀_HNO3 = 11,9 ∙ 0,175 dm³ = 2,083 mol
𝑐ᵏ_HNO3 = = 4,17
Uwzględniając gęstość otrzymanego roztworu, należy obliczyć wartość stężenia wyrażonego w procentach masowych:
𝑐_p(HNO3) =
𝑀_HNO3 = 63                                                   𝑑_HNO3 = 1,05 = 1050
𝑐_p(HNO3) = = 25,0 %
Na podstawie informacji zawartych w tabeli należy ustalić, że produktem gazowym reakcji jest ten, w którym atom azotu będzie występował na I stopniu utleniania, czyli tlenek azotu(I), a następnie należy ułożyć połówkowe równania reakcji utleniania i redukcji.
Równanie procesu utleniania:
Zn → Zn²⁺ + 2e⁻
Równanie procesu redukcji:
2NO⁻₃ + 10H⁺ + 8e⁻ → N₂O + 5H₂O
ALBO
2NO⁻₃ + 10H₃O⁺ + 8e⁻ → N₂O + 15H₂O
Sumaryczne równanie reakcji chemicznej:
4Zn + 10HNO₃ → N₂O + 4Zn(NO₃)₂ + 5H₂O

Zasady oceniania
4 pkt – rozwiązanie zawierające poprawnie zastosowaną metodę prowadzącą do obliczenia masy dwuwodnego siarczanu(VI) amonu ceru(IV), którego należało użyć do przygotowania mianowanego roztworu jonów ceru(IV).
3 pkt – poprawne zapisanie sumarycznego równania reakcji przebiegającej pomiędzy tlenkiem arsenu(III) a jonami ceru(IV), obliczenie masy dwuwodnego siarczanu(VI) amonu ceru(IV), którego należało użyć do przygotowania mianowanego roztworu jonów ceru(IV), ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, odczytu danych, wynik jest podany z błędną jednostką).
ALBO
– poprawne zapisanie sumarycznego równania reakcji przebiegającej pomiędzy tlenkiem arsenu(III) a jonami ceru(IV), obliczenie (w oparciu o równanie procesu dysocjacji) liczby moli siarczanu(VI) amonu ceru(IV), jaką należało użyć do przygotowania mianowanego roztworu jonów ceru(IV).
2 pkt – poprawne zapisanie sumarycznego równania reakcji przebiegającej pomiędzy tlenkiem arsenu(III) a jonami ceru(IV).
ALBO
– poprawne zapisanie sumarycznego równania reakcji przebiegającej pomiędzy tlenkiem arsenu(III) a jonami ceru(IV), obliczenie (w oparciu o równanie procesu dysocjacji) liczby moli siarczanu(VI) amonu ceru(IV), jaką należało użyć do przygotowania mianowanego roztworu jonów ceru(IV), ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, odczytu danych, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki).
ALBO
– zapisanie i zbilansowanie sumarycznego równania reakcji metodą algebraiczną.
1 pkt – zapisanie równania połówkowego reakcji redukcji jonów ceru(IV) i zapisanie równania połówkowego reakcji utlenienia tlenku arsenu(III).
ALBO
– zapisanie równania połówkowego reakcji redukcji jonów ceru(IV) i zapisanie równania połówkowego reakcji utlenienia tlenku arsenu(III), ale zapisane sumaryczne równanie reakcji przebiegającej pomiędzy tlenkiem arsenu(III) a jonami ceru(IV) ma usterki wynikające z błędów arytmetycznych.
0 pkt – rozwiązanie całkowicie błędne albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązanie
Należy napisać poprawnie równania połówkowe procesów:
a) redukcji kationów ceru(IV) do kationów ceru(III):
Ce⁴⁺ + e⁻ →  Ce³⁺
b) przebiegającego w środowisku kwasowym utlenienia tlenku arsenu(III) do kwasu arsenowego(V):
As₂O₃ + 5H₂O → 2H₃AsO₄ + 4H⁺ + 4e⁻     ALBO     As₂O₃ + 9H₂O → 2H₃AsO₄ + 4H₃O⁺ + 4e⁻
Następnie należy napisać sumaryczne równanie reakcji przebiegającej podczas nastawiania miana roztworu jonów ceru(IV):
As₂O₃ + 4Ce⁴⁺ + 5H₂O → 2H₃AsO₄ + 4Ce³⁺ + 4H⁺     ALBO     As₂O₃ + 4Ce⁴⁺ + 9H₂O → 2H₃AsO₄ + 4Ce³⁺ + 4H₃O⁺
Równanie reakcji utlenienia tlenku arsenu(III) do kwasu arsenowego(V) można także zbilansować metodą algebraiczną:
1As₂O₃ + 𝒙Ce⁴⁺ + 𝒚H₂O → 2H₃AsO₄ + 𝒙Ce³⁺ + 𝒛H⁺
bilans liczby poszczególnych atomów oraz ładunku:
O: 3 + 𝒚 = 8
H: 2𝒚 = 6 + 𝒛
ładunek: 4𝒙 = 3𝒙 + 𝒛

𝒙 = 4, 𝒚 = 5, 𝒛 = 4
W kolejnym etapie należy obliczyć liczbę moli tlenku arsenu(III) zużytego w reakcji przebiegającej podczas nastawiania miana roztworu jonów ceru(IV):
𝑀_As₂O₃ = 2 ∙ 74,92 + 3 ∙ 16,00 = 197,84
n_As₂O₃ = = 0,00905 mol
Następnie można obliczyć liczbę moli jonów Ce⁴⁺ obecnych w 200,0 cm³ roztworu:
𝑛_Ce⁴⁺ = 4∙𝑛_As₂O₃ = 4 ∙ 0,00905 = 0,0362 mol
Zapisując równanie procesu całkowitej dysocjacji jonowej siarczanu(VI) amonu ceru(IV) na jony, otrzymujemy:
(NH₄)₄Ce(SO₄)₄∙2H₂O 4 NH⁺₄ + Ce⁴⁺ + 4SO₄²⁻ + 2H₂O
𝑛_{(NH₄)₄Ce(SO₄)₄∙2H₂O} = 𝑛_Ce⁴⁺ = 0,0362 mol
W kolejnym etapie należy obliczyć masę molową dwuwodnego siarczanu(VI) amonu ceru(IV):
M_{(NH₄)₄Ce(SO₄)₄∙2H₂O} = 4 ∙ 14,01 + 20 ∙ 1,01 + 140,12 + 4 ∙ 32,07 + 18 ∙ 16,00 = 632,64
Do reakcji z tlenkiem arsenu użyto 200,0 cm³ z 1000,0 cm³ przygotowanego roztworu jonów ceru(IV), czyli jedną piątą. Aby obliczyć masę 𝑚_x dwuwodnego siarczanu(VI) amonu ceru(IV), należy więc obliczoną ilość tej soli pomnożyć przez 5 oraz pomnożyć przez jej masę molową:
𝑚_x = 5 ∙ 𝑛_{(NH₄)₄Ce(SO₄)₄∙2H₂O} ∙ M_{(NH₄)₄Ce(SO₄)₄ ∙ 2H₂O} = 5 ∙ 0,0362 mol ∙ 632,64 = 115 g

Zasady oceniania
4 pkt – rozwiązanie zawierające poprawnie zastosowaną metodę prowadzącą do porównania iloczynu stężeń jonów z wartością iloczynu rozpuszczalności i rozstrzygnięcia, czy w opisanym doświadczeniu wytrąci się osad chloranu(VII) potasu.
3 pkt – poprawne obliczenie stężeń wymienionych jonów po zmieszaniu roztworów i poprawne obliczenie iloczynu stężeń kationów potasu i anionów chloranowych(VII).
ALBO
– porównanie iloczynu stężeń jonów z wartością iloczynu rozpuszczalności rozstrzygnięcie, czy wytrąci się osad chloranu(VII) potasu, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki).
2 pkt – poprawne obliczenie stężenia molowego nasyconego roztworu chloranu(VII) sodu.
ALBO
– poprawne obliczenie liczby moli tej soli w 2,00 cm³ nasyconego roztworu.
ALBO
– obliczenie stężeń wymienionych jonów po zmieszaniu roztworów i obliczenie iloczynu stężeń kationów potasu i anionów chloranowych(VII), ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki), o ile rozstrzygnięcie jest adekwatne do otrzymanego wyniku.
– obliczenie stężenia molowego nasyconego roztworu chloranu(VII) sodu, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki).
ALBO
– obliczenie liczby moli tej soli w 2,00 cm³ nasyconego roztworu, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki).
0 pkt – rozwiązanie całkowicie błędne albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązanie
Obliczenia można przeprowadzić dla 2,00 cm³ nasyconego roztworu chloranu(VII) sodu:
𝑚_{r-r nas.} = 𝑑 ∙ 𝑉_NaClO4 = 1,58 ∙ 2,00 = 3,16 g
m_NaClO4 = 3,16 g ∙ = 2,12 g
n_NaClO4 = = 0,0173 mol = 𝑛_ClO⁻4
(c_NaClO4 = = 8,65 )
Obliczenie liczby moli chlorku potasu w 15,00 cm³ roztworu:
𝑛_KCl = 𝑐_KCl ∙ 𝑉_KCl = 0,020 ∙ 0,015 = 0,0003 mol = 𝑛_K⁺
Obliczenie stężeń jonów po zmieszaniu roztworów:
𝑉ᵏ = 𝑉_KCl + 𝑉_NaClO4 = 0,002 + 0,015 = 0,017 dm³
[K⁺] = = 0,0176              [ClO⁻₄] = = 1,02
Obliczenie iloczynu stężeń jonów w roztworze:
[K⁺]·[ClO⁻₄] = 0,0176 · 1,02 = 0,0180 = 1,8∙10⁻² > 𝑲_S(KClO₄)
Powstanie osad KClO₄

Zasady oceniania
4 pkt – rozwiązanie zawierające poprawnie zastosowaną metodę prowadzącą do obliczenia pH roztworu w punkcie równoważnikowym i poprawnego ustalenia nazwy wskaźnika.
3 pkt – napisanie poprawnego wyrażenia na stałą równowagi dysocjacji kwasowej jonu amonowego i obliczenie wartości stałej dysocjacji kwasowej jonu amonowego.
ALBO
– obliczenie pH roztworu w punkcie równoważnikowym i poprawne ustalenie nazwy wskaźnika spełniającego warunek zawierania się punktu równoważnikowego w zakresie pH działania wskaźnika ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, odczytu danych, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki), wybór wskaźnika adekwatny do obliczonego pH.
2 pkt – poprawne obliczenie objętości zużytego roztworu amoniaku (titranta) i poprawne obliczenie stężenia molowego jonów amonowych obecnych w roztworze otrzymanym w procesie miareczkowania.
ALBO
– napisanie poprawnego wyrażenia na stałą równowagi dysocjacji kwasowej jonu amonowego i obliczenie wartości stałej dysocjacji kwasowej jonu amonowego, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, odczytu danych, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki). 1 pkt – poprawne obliczenie liczby moli kwasu solnego i poprawne obliczenie liczby moli amoniaku.
ALBO
– obliczenie objętości zużytego roztworu amoniaku (titranta) i obliczenie stężenia molowego jonów amonowych obecnych w roztworze otrzymanym w procesie miareczkowania, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, odczytu danych, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki).
0 pkt – rozwiązanie całkowicie błędne albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązanie
Należy napisać równanie reakcji chemicznej przebiegającej podczas miareczkowania kwasowo-zasadowego:
HCl + NH₃ → NH⁺₄ + Cl⁻
W kolejnym kroku należy obliczyć liczbę moli zużytego chlorowodoru i na podstawie ustalonego z równania reakcji chemicznej molowego stosunku stechiometrycznego reagentów obliczyć objętość użytego wodnego roztworu amoniaku:
𝑛_HCl = 𝑐_HCl ∙ 𝑉_HCl = 25,0 ∙ 10⁻³dm³ ∙ 0,0100 = 2,50 ∙ 10⁻⁴ mol
𝑛_NH3 = 2,50 ∙ 10⁻⁴ mol
𝑉_NH3 = = 0,0125 dm³ = 12,5 cm³
W kolejnym etapie niezbędne jest obliczenie stężenia molowego jonów NH⁺₄ obecnych w roztworze otrzymanym w trakcie miareczkowania kwasowo-zasadowego:
[NH⁺₄] =                𝑛_NH⁺₄ = 𝑛_NH3= 2,50 ∙ 10⁻⁴ mol
𝑉_r = 𝑉_HCl + 𝑉_NH3 = 25,0 cm³ + 12,5 cm³ = 37,5 cm³
[NH⁺₄] = = 6,67 ∙ 10⁻³
Dla objętości dodanego titranta wynoszącej 12,5 cm³ należy obliczyć wartość pH punktu równoważnikowego. Należy zauważyć, że w punkcie równoważnikowym w roztworze są obecne jony NH⁺₄ (aq) i Cl⁻ (aq) pochodzące z dysocjacji jonowej otrzymanego w trakcie miareczkowania chlorku amonu. Sól ta zawiera kation pochodzący od słabej zasady i mocnego kwasu, zatem będzie ulegać procesowi hydrolizy kationowej:
NH⁺₄ + H₂O  ⇆  NH₃ + H₃O⁺
Kation NH⁺₄ pełni funkcję kwasu Brønsteda-Lowry`ego, zatem zapisując wyrażenie określające wartość stałej równowagi procesu hydrolizy, możemy stwierdzić, że:

Stężenie molowe kationów wodoru (kationów hydroniowych) należy wyrazić jako:
[H⁺] =
Zakładając, że doświadczenie przeprowadzano w temperaturze 25 ℃, po odczytaniu z „Wybranych wzorów i stałych fizykochemicznych […]” wartości 𝐾_b(NH3) = 1,78 ∙ 10⁻⁵, można obliczyć stałą dysocjacji kwasowej kationu amonu:
𝐾_b(NH3) ∙ 𝐾_a(NH⁺₄) = 10⁻¹⁴    stąd    𝐾_a(NH⁺₄) = = 5,62 ∙ 10⁻¹⁰
[H⁺] = = 1,94 ∙ 10⁻⁶ mol ∙ dm⁻³
Stąd należy obliczyć pH roztworu w punkcie równoważnikowym:
pH= – log[H⁺] = – log(1,94 ∙ 10⁻⁶) = 5,71

Zgodnie z przyjętą definicją pK_in ±1, wskaźniki zaprezentowane w tabeli zmieniają barwę w zakresach pH:

Zatem jedynym wskaźnikiem, którego zakres działania zawiera w sobie punkt równoważnikowy opisanego miareczkowania jest purpura bromokrezolowa.

Zasady oceniania
4 pkt – rozwiązanie zawierające poprawnie zastosowaną metodę prowadzącą do identyfikacji związku X, poprawnego zapisania równań reakcji z udziałem związku X i poprawnego wskazanie numerów zdjęć z obserwacjami.
3 pkt – wskazanie poprawnych obserwacji dla przeprowadzonych prób.
ALBO
– poprawne zidentyfikowanie związku X, zapisanie równań reakcji z usterkami (pod warunkiem, że w pierwszej reakcji uczeń wskazał na powstawanie związku kompleksowego, a w drugiej – na utlenienie grupy aldehydowej i wytrącenie osadu tlenku miedzi(I).
ALBO
– zapisanie równań reakcji z udziałem związku X, ale niepoprawne wskazanie numerów zdjęć.
2 pkt – wyznaczenie wzoru rzeczywistego i identyfikacja struktury związku X, w szczególności grup funkcyjnych obecnych w cząsteczce.
1 pkt – wyznaczenie wzoru empirycznego związku X.
ALBO
– wyznaczenie wzoru rzeczywistego, ale błędne dokonanie identyfikacji struktury związku X.
0 pkt – rozwiązanie całkowicie błędne albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązanie
Identyfikację cząsteczki związku X należy rozpocząć od wyprowadzenia wzoru empirycznego.
Założenie: 𝑚_X = 100 g
𝑚_C = 40,0 g       𝑚_O = 53,3 g       𝑚_H = 100 g – 40,0 g – 53,3 g = 6,7 g

𝑛_C : 𝑛_O : 𝑛_H = 3,33 : 3,33 : 6,7 = 1 : 1 : 2
wzór empiryczny: COH₂             𝑀_COH₂ =
Skoro masa molowa związku X nie jest większa od , to wzór rzeczywisty związku X może być następujący:

Informacja o tym, że w cząsteczce związku X występuje tylko jeden atom węgla, dla którego orbitalom walencyjnym można przypisać hybrydyzację sp², świadczy o obecności jednej grupy C=O, a wyklucza obecność wiązania podwójnego C=C. Wiedząc, że cząsteczka nie ma budowy cyklicznej, a łańcuchową, oraz że każdy atom węgla jest połączony z jednym atomem tlenu, można zaproponować 4 struktury związku X:

Tylko trzecia struktura przedstawia cząsteczkę, która jest chiralna.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie liczby masowej izotopu neodymu i poprawne napisanie nazwy przemian.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Liczba masowa A izotopu neodymu: 143
Izotop baru ulega przemianom β⁻

Zasady oceniania
1 pkt – poprawna ocena dwóch zdań.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
1. – F;     2. – P

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie rodzaju wiązania.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
(wiązanie) metaliczne

Zasady oceniania
2 pkt – poprawne uzupełnienie obu wierszy tabeli.
1 pkt – poprawne uzupełnienie jednego wiersza tabeli.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzupełnienie zdań.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Odporność metalu, z którego wykonuje się cysterny, na działanie stężonego kwasu azotowego(V) wynika z powstania na powierzchni metalu warstewki związku o wzorze Al₂O₃ LUB Cr₂O₃.
Proces ten jest nazywa się pasywacją.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Rozstrzygnięcie: nie (sól nie rozpuściła się całkowicie, nie uzyskano jednorodnego roztworu)
Uzasadnienie: Rozpuszczalność KClO₃ odczytana z wykresu w temperaturze 45 ºC wynosi 16 g na 100 g wody, czyli 8 g na 50 g wody. Ponieważ dodano 10 g KClO₃ do 50 g wody, nie cała sól uległa rozpuszczeniu.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawna odpowiedź.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
(barwa) czerwona

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Rozstrzygnięcie: nie
Uzasadnienie: Kolor zawartości probówki po dodaniu fenoloftaleiny świadczy o zasadowym odczynie powstałego roztworu. Po dodaniu 10 cm³ kwasu siarkowego(VI) powstały roztwór miałby odczyn kwasowy (w 10 cm³ kwasu siarkowego(VI) jest dwa razy więcej jonów H⁺ niż jonów OH⁻ w roztworze zasady sodowej) i zawartość probówki nie zabarwiłaby się na malinowo.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzupełnienie schematu ogniwa.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
(–): Pb (s) │ H₂SO₄ │ PbO₂ (s) │ Pb (s):(+)
ALBO
(–): Pb (s) │ H₂SO₄ │ PbO₂ (s) :(+)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzupełnienie zdań.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Reakcja autokatalityczna zachodzi przy (stałym / zmiennym) stężeniu katalizatora. Szybkość takiej reakcji początkowo wzrasta w miarę jej postępu i związanego z tym (wzrostu / spadku) stężenia produktu, który jest jej katalizatorem. Następnie szybkość autokatalitycznej reakcji maleje z powodu (wzrostu / spadku) stężenia substratów.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzupełnienie obu wierszy tabeli.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne wskazanie dwóch odpowiedzi.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
1. – P;      2. – F

Zasady oceniania
2 pkt – poprawne uzupełnienie zdań i poprawne napisanie nazwy najbardziej lotnego izomeru.
1 pkt – poprawne uzupełnienie zdań i błędne napisanie nazwy najbardziej lotnego izomeru.
ALBO
– błędne uzupełnienie zdań i poprawne napisanie nazwy najbardziej lotnego izomeru.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Izomery heksanu o rozgałęzionym łańcuchu mają (niższą / wyższą) temperaturę wrzenia niż węglowodór o łańcuchu prostym. Im większa jest liczba rozgałęzień tym temperatura wrzenia związku jest (niższa / wyższa).

Nazwa systematyczna najbardziej lotnego izomeru: 2,2-dimetylobutan

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne podanie sekwencji możliwych tripeptydów – z zastosowaniem trzyliterowych kodów aminokwasów.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Ser–Gly–Gly; Gly–Ser–Gly; Gly–Gly–Ser

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne narysowanie wzorów półstrukturalnych trzech związków.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Alken	Związek X	Związek Z

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie typu oraz mechanizmu reakcji oznaczonej na schemacie nr 1.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Typ reakcji: addycja
Mechanizm reakcji: elektrofilowa

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie nazw zidentyfikowanych substancji i oznaczeń probówek oraz poprawne napisanie w formie jonowej równania reakcji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Uwaga: kolejność substancji jest dowolna.

Równanie reakcji zachodzącej w próbówce A:
CH₃–CHO + 2Cu(OH)₂ + OH⁻  →  CH₃–COO⁻ + Cu₂O + 3H₂O

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne wybranie i wpisanie liter dwóch aldehydów.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
A i D

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji utleniania i równania reakcji redukcji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Równanie reakcji utleniania:
HCHO + 3OH⁻  →  HCOO⁻ + 2H₂O + 2e⁻
Równanie reakcji redukcji:
HCHO + 2H₂O + 2e⁻ → CH₃OH + 2OH⁻