maturabiolchem.pl

BIOLOGIA

ZADANIA MATURALNE

CHEMIA

ZADANIA MATURALNE
Filtry wyszukiwania:
PODSTAWA PROGRAMOWA

Kategorie zadań

Typ zadań

Poziom

Typ matury

Formula matury

Rok matury

Miesiąc matury

Zadania maturalne z chemii

Znalezionych zadań: 2616
1

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 1. (2 pkt)

O atomach dwóch pierwiastków należących do czwartego okresu układu okresowego, oznaczonych umownie literami X i E, wiadomo, że w stanie podstawowym:

  • atom pierwiastka X ma w zewnętrznej powłoce cztery elektrony sparowane i dwa niesparowane
  • w atomie pierwiastka E liczba elektronów, które mogą brać udział w tworzeniu wiązań, jest taka sama jak w atomie pierwiastka X, jednak są one rozmieszczone na powłokach opisanych różnymi wartościami głównej liczby kwantowej 𝑛.

Wpisz do tabeli symbole chemiczne pierwiastków X i E, numer grupy i symbol bloku konfiguracyjnego, do których należy każdy z pierwiastków.

Symbol pierwiastka Numer grupy Symbol bloku konfiguracyjnego
pierwiastek X
pierwiastek E
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 1. (0–2)

Zasady oceniania
2 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch wierszy tabeli – podanie w odpowiedniej kolejności symboli pierwiastków X i E oraz dla każdego z nich: numeru grupy i symbolu bloku konfiguracyjnego.
1 pkt – poprawne uzupełnienie jednego wiersza tabeli – podanie symbolu pierwiastka, numeru grupy i symbolu bloku konfiguracyjnego dla pierwiastka X albo E.
ALBO
1 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch kolumn tabeli – podanie symboli pierwiastków i numerów grup albo symboli pierwiastków i symboli bloków konfiguracyjnych.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.

Przykładowe rozwiązanie

Symbol pierwiastka Numer grupy Symbol bloku konfiguracyjnego
pierwiastek X Se LUB selen 16 ALBO XVI ALBO szesnasta p
pierwiastek E Cr LUB chrom 6 ALBO VI ALBO szósta d

 

Drukuj zadanie:
2

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 2. (2 pkt)

O atomach dwóch pierwiastków należących do czwartego okresu układu okresowego, oznaczonych umownie literami X i E, wiadomo, że w stanie podstawowym:

  • atom pierwiastka X ma w zewnętrznej powłoce cztery elektrony sparowane i dwa niesparowane
  • w atomie pierwiastka E liczba elektronów, które mogą brać udział w tworzeniu wiązań, jest taka sama jak w atomie pierwiastka X, jednak są one rozmieszczone na powłokach opisanych różnymi wartościami głównej liczby kwantowej 𝑛.

Pierwiastki X i E mogą przyjmować w związkach chemicznych różne stopnie utlenienia.

Przeprowadzono doświadczenie, którego wynik przedstawiono w tabeli. Znakiem + oznaczono te układy, w których zaobserwowano objawy reakcji.

NaOH (aq) HCl (aq) H2O
Tlenek I + +
Tlenek II + +
Tlenek III +
Zadanie 2.1. (0–1)

Napisz najwyższy i najniższy stopień utlenienia, jaki może przyjmować pierwiastek X w związkach chemicznych.

Najwyższy stopień utlenienia: …….………………………..
Najniższy stopień utlenienia: …………………………………

Zadanie 2.2. (0–1)

Napisz wzory trzech różnych tlenków pierwiastka E, spełniających podane warunki.

Tlenek I: …………………….    Tlenek II: …………………….    Tlenek III: …………………….

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 2.1. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie najwyższego i najniższego stopnia utlenienia selenu w związkach chemicznych.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Najwyższy stopień utlenienia: (+)VI
Najniższy stopień utlenienia: –II

Zadanie 2.2. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie wzorów trzech tlenków chromu spełniających podane warunki.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Tlenek I: Cr2O3
Tlenek II: CrO3
Tlenek III: CrO

Drukuj zadanie:
3

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 3. (1 pkt)

Na podstawie budowy atomów pierwiastków należących do grup 13.–17. i okresów 2.–6. układu okresowego uzupełnij poniższe zdanie. Wpisz symbol lub nazwę odpowiedniego pierwiastka, tak aby powstało zdanie prawdziwe.

Spośród pierwiastków należących do grup 13.–17. i okresów 2.–6.

  • najmniejszy ładunek jądra ma atom ……………………………………………………………………
  • najmniejszy promień atomowy ma atom ……………………………………………………………..
  • największą wartość pierwszej energii jonizacji ma atom ……………………………………….
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 3. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawny wybór i napisanie nazw lub symboli pierwiastków spełniających podane warunki.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Przykładowe rozwiązanie

Spośród pierwiastków należących do grup 13.–17. i okresów 2.–6.

  • najmniejszy ładunek jądra ma atom boru ALBO B
  • najmniejszy promień atomowy ma atom fluoru ALBO F
  • największą wartość pierwszej energii jonizacji ma atom fluoru ALBO F.
Drukuj zadanie:
4

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 4. (1 pkt)

Uzupełnij zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

  1. Tlen i siarka tworzą wodorki typu H2E. Energia oddziaływań pomiędzy cząsteczkami wody jest (większa / mniejsza) niż energia odziaływań pomiędzy cząsteczkami siarkowodoru.
  2. Woda w postaci lodu tworzy kryształ (molekularny / kowalencyjny).
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 4. (0–1)

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

  1. Tlen i siarka tworzą wodorki typu H2E. Energia oddziaływań pomiędzy cząsteczkami wody jest (większa / mniejsza) niż energia odziaływań pomiędzy cząsteczkami siarkowodoru.
  2. Woda w postaci lodu tworzy kryształ (molekularny / kowalencyjny).
Drukuj zadanie:
5

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 5. (1 pkt)

Stapianie tlenku krzemu(IV) z wodorotlenkiem sodu pozwala otrzymać różne krzemiany, w zależności od stosunku molowego substratów tej reakcji. Wskutek hydrolizy wodnego roztworu tetraoksokrzemianu(IV) sodu, czyli Na4SiO4, tworzy się roztwór silnie alkaliczny. Taki roztwór obok cząsteczek kwasu tetraoksokrzemowego(IV) zawiera wszystkie rodzaje wodoroanionów tego kwasu.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji otrzymywania tetraoksokrzemianu(IV) sodu opisaną metodą. Oblicz stosunek masowy substratów.

Równanie reakcji:

Stosunek masowy:

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 5. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji we właściwej formie i poprawne obliczenie stosunku masowego tlenku krzemu(IV) do wodorotlenku sodu.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Równanie reakcji: 4NaOH + SiO2 Na4SiO4 + 2H2O

Stosunek masowy:
(= 0,375)

Drukuj zadanie:
6

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 6. (1 pkt)

Stapianie tlenku krzemu(IV) z wodorotlenkiem sodu pozwala otrzymać różne krzemiany, w zależności od stosunku molowego substratów tej reakcji. Wskutek hydrolizy wodnego roztworu tetraoksokrzemianu(IV) sodu, czyli Na4SiO4, tworzy się roztwór silnie alkaliczny. Taki roztwór obok cząsteczek kwasu tetraoksokrzemowego(IV) zawiera wszystkie rodzaje wodoroanionów tego kwasu.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

Napisz wzór sumaryczny tego wodoroanionu kwasu tetraoksokrzemowego(IV), który zbudowany jest z siedmiu atomów.

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 6. (0–1)

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

Rozwiązanie
H2SiO2–4

Drukuj zadanie:
7

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 7. (1 pkt)

Stapianie tlenku krzemu(IV) z wodorotlenkiem sodu pozwala otrzymać różne krzemiany, w zależności od stosunku molowego substratów tej reakcji. Wskutek hydrolizy wodnego roztworu tetraoksokrzemianu(IV) sodu, czyli Na4SiO4, tworzy się roztwór silnie alkaliczny. Taki roztwór obok cząsteczek kwasu tetraoksokrzemowego(IV) zawiera wszystkie rodzaje wodoroanionów tego kwasu.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

Narysuj elektronowy wzór kreskowy kwasu tetraoksokrzemowego(IV). Określ typ hybrydyzacji (sp, sp2, sp3) orbitali walencyjnych atomu krzemu w cząsteczce tego kwasu.

Elektronowy wzór kreskowy:

Typ hybrydyzacji: ………..

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 7. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne narysowanie wzoru elektronowego (kreskowego, ewentualnie z poprawnym zaznaczeniem polaryzacji wiązań) z uwzględnieniem wolnych par elektronowych atomów tlenu oraz poprawne określenie typu hybrydyzacji atomu krzemu.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Elektronowy wzór kreskowy:

Typ hybrydyzacji: sp3

Uwaga: Geometria cząsteczki nie podlega ocenie.

Drukuj zadanie:
8

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 8. (1 pkt)

Reakcja syntezy pewnego związku XY jest opisana równaniem:

X2(g) + Y2(g) ⇄ 2XY(g)

Stężeniowa stała równowagi tej przemiany w temperaturze T jest równa Kc = 4,0.

Spośród poniższych wykresów wybierz ten, który może przedstawiać zmianę stężenia substratu X2 i produktu XY w czasie, przy założeniu, że substraty reakcji zmieszano w stosunku stechiometrycznym. Zaznacz literę A, B, C albo D.

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 8. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawny wybór wykresu.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
B

Drukuj zadanie:
9

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 9. (2 pkt)

Reakcja syntezy pewnego związku XY jest opisana równaniem:

X2(g) + Y2(g) ⇄ 2XY(g)

Stężeniowa stała równowagi tej przemiany w temperaturze T jest równa Kc = 4,0.

Aby przewidzieć, czy w układzie – mieszaninie reakcyjnej substratów i produktu – został już osiągnięty stan równowagi, można obliczyć tzw. iloraz reakcji Q. Wyrażenie na iloraz reakcji jest takie samo jak wyrażenie na stałą równowagi, lecz stężenia w nim występujące dotyczą dowolnego stadium przemiany. Obliczoną wartość ilorazu reakcji Q porównuje się z wartością Kc. Jeżeli Q < Kc, to można założyć, że (w dążeniu do osiągnięcia stanu równowagi) reakcja zachodzi w kierunku tworzenia produktów, jeżeli Q > Kc – w kierunku tworzenia substratów.

Na podstawie: L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna, Warszawa 2006.

W temperaturze T do reaktora o pojemności 1,0 dm3 wprowadzono po 1,5 mol substancji X2 i Y2 oraz 3,5 mol substancji XY.

Oblicz iloraz reakcji Q w momencie zmieszania reagentów w temperaturze T. Następnie uzupełnij poniższe zdanie. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w nawiasie.

Obliczenia:

W momencie zmieszania reagentów w temperaturze 𝑇 szybkość reakcji syntezy produktu XY jest (mniejsza niż / taka sama jak / większa niż) szybkość reakcji rozpadu produktu XY na substraty.

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 9. (0–2)

Zasady oceniania
2 pkt – poprawne obliczenie ilorazu reakcji i poprawne uzupełnienie zdania.
1 pkt – poprawne obliczenie ilorazu reakcji i błędne uzupełnienie zdania.
ALBO
1 pkt – błędne obliczenie ilorazu reakcji i poprawne uzupełnienie zdania
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Q = 5,44
W momencie zmieszania reagentów w temperaturze T szybkość reakcji syntezy produktu XY jest (mniejsza niż / taka sama jak / większa niż) szybkość reakcji rozpadu produktu XY na substraty.

Drukuj zadanie:
10

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 10. (2 pkt)

Reakcja syntezy pewnego związku XY jest opisana równaniem:

X2(g) + Y2(g) ⇄ 2XY(g)

Stężeniowa stała równowagi tej przemiany w temperaturze T jest równa Kc = 4,0.

W temperaturze 𝑇 do reaktora o pojemności 1,0 dm3 wprowadzono po 1,5 mol substancji X2 i Y2 oraz 3,5 mol substancji XY. Stężeniowa stała równowagi w temperaturze T jest równa Kc = 4,0.

Oblicz stężenie równowagowe substratów (X2 i Y2) opisanej przemiany w temperaturze 𝑻.

Obliczenia:
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 10. (0–2)

Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia stężeń równowagowych substratów, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku z odpowiednią jednostką.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia stężeń równowagowych
substratów, ale

  • popełnienie błędów rachunkowych
    LUB
  • podanie wyniku z błędną jednostką albo bez jednostki,

ALBO
1 pkt – poprawne obliczenie wartości zmiany stężenia reagentów.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązanie
[X2] = [Y2] = 1,5 + x; [XY] = 3,5 − 2x
KC = ; x = 0,125
[X2] = [Y2] = 1,5 + 0,125 = 1,625 mol ∙ dm−3

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.

Drukuj zadanie:
11

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 11. (1 pkt)

Do probówek oznaczonych numerami 1.–4. wprowadzono wodne roztwory czterech substancji chemicznych: wodorotlenku baru, manganianu(VII) potasu, fenolanu sodu i chlorku żelaza(III). Stężenie molowe każdego roztworu wynosiło 0,10 mol ⋅ dm-3.

Wpisz do schematu wzory odpowiednich drobin, tak aby powstało równanie procesu decydującego o odczynie roztworu fenolanu sodu. Zastosuj definicję kwasu i zasady Brønsteda.

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 11. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzupełnienie schematu procesu decydującego o odczynie roztworu.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Drukuj zadanie:
12

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 12. (1 pkt)

Do probówek oznaczonych numerami 1.–4. wprowadzono wodne roztwory czterech substancji chemicznych: wodorotlenku baru, manganianu(VII) potasu, fenolanu sodu i chlorku żelaza(III). Stężenie molowe każdego roztworu wynosiło 0,10 mol ⋅ dm-3.

Uporządkuj roztwory znajdujące się w probówkach według wzrastającego pH. Uzupełnij poniższy schemat. Wpisz w wolne pola wzory substancji znajdujących się w roztworach.

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 12. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne porównanie pH roztworów i napisanie wzorów trzech substancji w poprawnej kolejności.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Drukuj zadanie:
13

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 13. (3 pkt)

Do probówek oznaczonych numerami 1.–4. wprowadzono wodne roztwory czterech substancji chemicznych: wodorotlenku baru, manganianu(VII) potasu, fenolanu sodu i chlorku żelaza(III). Stężenie molowe każdego roztworu wynosiło 0,10 mol ⋅ dm-3.

Roztwory z probówek 1.–4. posłużyły do przeprowadzenia doświadczenia. Do jednej z probówek wprowadzono tlenek węgla(IV), a do pozostałych dodano pojedynczo odczynniki: NaOH (aq), Na2SO3 (aq) oraz HCl (aq). Każdego z roztworów użyto jeden raz. Po wymieszaniu zawartości probówek w każdej z nich zaobserwowano zmętnienie lub wytrącenie osadu.

W probówce 2., po zmieszaniu reagentów, zachodzi proces utleniania-redukcji. Utleniacz i reduktor reagują ze sobą w stosunku molowym 2 : 3, a trzecim substratem reakcji jest woda.

Zadanie 13.1. (0–1)

Ustal, do której probówki został wprowadzony tlenek węgla(IV), a do których – wodne roztwory: NaOH oraz HCl. Uzupełnij poniższe schematy.

Zadanie 13.2. (0–1)

Wpisz do tabeli wzory substancji, których powstanie w probówkach 1., 3. oraz 4. odpowiadało za opisany objaw reakcji.

Probówka 1. 3. 4.
Wzór substancji
Zadanie 13.3. (0–1)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie tej reakcji.


Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 13.1. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawny wybór substancji i poprawne uzupełnienie schematów wzorami substancji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Uwaga: Dopuszcza się wpisanie poprawnych nazw zamiast wzorów związków chemicznych. Określenie stanu skupienia wprowadzanych odczynników nie jest wymagane.

Zadanie 13.2. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawny wybór substancji, które spowodowały opisane objawy reakcji we wskazanych probówkach i poprawne napisanie wzorów trzech substancji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Przykładowe rozwiązanie

Probówka 1. 3. 4.
Wzór substancji BaCO3 C6H5OH Fe(OH)3 LUB FeO(OH)
LUB Fe2O3 ∙ nH2O LUB Fe2O3(H2O)n
Zadanie 13.3. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji zachodzącej w probówce 2.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

2MnO–4 + 3SO2–3 + H2O → 2MnO2 + 3SO2–4 + 2OH–

Drukuj zadanie:
14

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 14. (1 pkt)

Poniżej podano wartości stałych dysocjacji (𝑇 = 25 °C, 𝑝 = 1000 hPa) trzech substancji, które wykazują kwasowy charakter chemiczny w roztworach wodnych:

Substancja (H2X) 𝐾𝑎1 𝐾𝑎2
benzeno-1,2-diol, C6H4(OH)2 4,57 ∙ 10−10 2,51 ∙ 10−13
kwas butanodiowy, HOOC–(CH2)2–COOH 6,16 ∙ 10−5 2,29 ∙ 10−6
tlenek siarki(IV), SO2 (aq, nas.), [H2SO3] 1,41 ∙ 10−2 6,31 ∙ 10−8

Próbkę wodnego roztworu każdej z substancji (analitu) o objętości 10,0 cm3 i stężeniu molowym 0,020 mol ⋅ dm-3, umieszczano w kolbie i miareczkowano roztworem titranta: NaOH (aq) o stężeniu molowym 0,020 mol ⋅ dm-3. Krzywe miareczkowania oznaczone literami A, B i C przedstawiono na wykresie.

Punkt równoważnikowy (PR) to punkt na krzywej miareczkowania odpowiadający takiej ilości titranta, która jest równoważna stechiometrycznej ilości analitu. W pobliżu PR podczas miareczkowania zachodzą wyraźne zmiany wartości pH, zwane skokiem miareczkowania.

Oceń, prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

1. Krzywa C obrazuje zmiany pH podczas miareczkowania najmocniejszego kwasu, a krzywa A – zmiany pH podczas miareczkowania kwasu pośredniej mocy spośród wymienionych. P F
2. W przebiegu krzywej B jest widoczny jeden skok miareczkowania, a pH w punkcie równoważnikowym miareczkowania okazuje się większe od 7. P F
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 14. (0–1)

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

1. Krzywa C obrazuje zmiany pH podczas miareczkowania najmocniejszego kwasu, a krzywa A – zmiany pH podczas miareczkowania kwasu pośredniej mocy spośród wymienionych. F
2. W przebiegu krzywej B jest widoczny jeden skok miareczkowania, a pH w punkcie równoważnikowym miareczkowania okazuje się większe od 7. P
Drukuj zadanie:
15

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 15. (1 pkt)

Poniżej podano wartości stałych dysocjacji (𝑇 = 25 °C, 𝑝 = 1000 hPa) trzech substancji, które wykazują kwasowy charakter chemiczny w roztworach wodnych:

Substancja (H2X) 𝐾𝑎1 𝐾𝑎2
benzeno-1,2-diol, C6H4(OH)2 4,57 ∙ 10−10 2,51 ∙ 10−13
kwas butanodiowy, HOOC–(CH2)2–COOH 6,16 ∙ 10−5 2,29 ∙ 10−6
tlenek siarki(IV), SO2 (aq, nas.), [H2SO3] 1,41 ∙ 10−2 6,31 ∙ 10−8

Próbkę wodnego roztworu każdej z substancji (analitu) o objętości 10,0 cm3 i stężeniu molowym 0,020 mol ⋅ dm-3, umieszczano w kolbie i miareczkowano roztworem titranta: NaOH (aq) o stężeniu molowym 0,020 mol ⋅ dm-3. Krzywe miareczkowania oznaczone literami A, B i C przedstawiono na wykresie.

Punkt równoważnikowy (PR) to punkt na krzywej miareczkowania odpowiadający takiej ilości titranta, która jest równoważna stechiometrycznej ilości analitu. W pobliżu PR podczas miareczkowania zachodzą wyraźne zmiany wartości pH, zwane skokiem miareczkowania.

W wodnych roztworach kwasów diprotonowych (H2X) oraz podczas miareczkowania ich roztworów za pomocą NaOH (aq) zachodzi wiele procesów, np.:

Proces Równanie
I H2X + H2O ⇄ HX– + H3O+
II HX– + H2O ⇄ X2– + H3O+
II HX– + H2O ⇄ H2X + OH–
IV X2– + H2O ⇄ HX– + OH–

Na podstawie krzywej miareczkowania oznaczonej literą C wskaż, który z procesów I–IV decyduje o pH roztworu obecnego w kolbie, w różnych momentach miareczkowania. Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz numer procesu lub numery procesów.

Proces decydujący o pH układu:
przed wprowadzeniem NaOH
w chwili wprowadzenia 10 cm3 roztworu NaOH
w chwili wprowadzenia 20 cm3 roztworu NaOH
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 15. (0–1)

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

Rozwiązanie

Proces decydujący o pH układu:
przed wprowadzeniem NaOH I
w chwili wprowadzenia 10 cm3 roztworu NaOH II
w chwili wprowadzenia 20 cm3 roztworu NaOH IV

Uwaga: Dopuszcza się wpisanie w pierwszym wierszu tabeli numerów I i II.

Drukuj zadanie:
16

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 16. (2 pkt)

W celu określenia zawartości tlenku kobaltu(II) w mieszaninie zawierającej tylko CoO i Co3O4 próbkę tej mieszaniny o masie 100 g poddano prażeniu. Podczas tego procesu zaszły reakcje chemiczne:

W wyniku zachodzących reakcji otrzymano 75,0 g metalicznego kobaltu.

Oblicz w procentach masowych zawartość tlenku kobaltu(II) w wyjściowej mieszaninie. Przyjmij, że obie reakcje przebiegły z wydajnością równą 100 %.

Obliczenia:
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 16. (0–2)

Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody rozwiązania prowadzącej do obliczenia zawartości CoO w mieszaninie, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku w procentach.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia zawartości CoO, ale:

  • popełnienie błędów rachunkowych
    LUB
  • niepodanie wyniku w procentach

ALBO
– poprawne obliczenie tylko masy albo tylko liczby moli CoO w mieszaninie.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązania
Sposób 1.
x1 + x2 = 100 g
y1 + y2 = 75 g ⇒       y1 = = 0,787x1;      y2= = 0,734x2
x1+ x2 = 100

0,787x1 + 0,734x2 = 75 ⇒ 𝑚CoO = 30,2 g;       𝑚Co3O4 = 69,8 g

% CoO = 30,2 (%);

Sposób 2.
75x + 241y = 100          ⇒ = x +
59x + 177y = 75          ⇒ = x +
           ⇒    y = 0,291
𝑚Co3O4 = 0,291 ∙ 241 g = 70,1 g          𝑚CoO = 29,9 g;
% CoO = 29,9 (%)

Sposób 3.
𝑀CoO = 75 g ∙ mol–1           𝑀Co3O4 = 241 g ∙ mol–1
150 g CoO —— 118 g Co
x g CoO —— y g CoO
241 g Co3O4 —— 177 g Co
(100 – x) g Co3O4 —— (75 – y) g Co

x = 29,8 g y = 23,44 g       ⇒     % CoO = 𝟐𝟗, 𝟖 (%)

Sposób 4.
= 1,271 mol Co

0 % CoO ⇒ 𝑛Co = ∙ 3 = 1,245 mol          100 % CoO ⇒ 𝑛Co = = 1,333 mol

% 𝐂𝐨𝐎 ≅ 30 %

Sposób 5.
= 1,271 mol Co

       ⇒    𝑦 = 0,291

𝑚𝐶𝑜3𝑂4 = 70,13 𝑔       𝑚𝐶𝑜𝑂 =29,87 𝑔     ⇒    % CoO = 29,9 (%)

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.

Drukuj zadanie:
17

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 17. (2 pkt)

W 150 g wody o temperaturze 80 °C rozpuszczono 160 g bezwodnego tiosiarczanu sodu (Na2S2O3). Otrzymany roztwór ochłodzono do temperatury 20 °C.

Oblicz, ile gramów Na2S2O3 ∙ 5H2O wykrystalizuje po ochłodzeniu roztworu. W temperaturze 𝟐𝟎 °𝐂 rozpuszczalność hydratu wynosi 𝟏𝟕𝟔 𝐠 w 𝟏𝟎𝟎 𝐠 wody.

Obliczenia:
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 17. (0–2)

Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody rozwiązania prowadzącej do obliczenia masy hydratu, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku w gramach.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia masy hydratu, ale:

  • popełnienie błędów rachunkowych
    LUB
  • podanie wyniku z niewłaściwą jednostką lub bez jednostki,
    LUB
  • podanie wyniku z niewłaściwą dokładnością,

ALBO
1 pkt – obliczenie masy hydratu w roztworze w temperaturze 20 oC.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązanie
MNa2S2O3 = 158 g ∙ mol–1           MNa2S2O3∙5H2O = 248 g ∙ mol–1.
mh1 = = 251,1 g
𝑚H2O(2) = 𝑚H2O(1) + 𝑚𝑠(1) − 𝑚h1 = 150 + 160 − 251,1 = 58,9 g
176 g h − 100 g H2O
mh2 − 58,9 g H2O;  ⇒  mh2 = 103,7 g
Δmh = mh1 − mh2 = 251,1−103,7 = 𝟏𝟒𝟕,𝟒 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.

Drukuj zadanie:
18

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 18. (3 pkt)

Rozpuszczalność soli X w wodzie wzrasta ze wzrostem temperatury, co pokazują dane zamieszczone w poniższej tabeli.

Temperatura, °C 0 20 40 60 80 100
Rozpuszczalność, g w 100 g wody 5 12 26 47 71 96

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Zadanie 18.1. (0–1)

Narysuj krzywą rozpuszczalności soli X w zakresie temperatury 𝟎 °𝐂– 𝟏𝟎𝟎 °𝐂 i odczytaj z niego wartość rozpuszczalności w temperaturze 𝟕𝟎 °𝐂. Rozpuszczalność soli X jest funkcją rosnącą w całym podanym zakresie temperatury.

Rozpuszczalność soli X w temperaturze 70 °C: …………………………… g w 100 g wody.

Zadanie 18.2. (0–2)

Oblicz, ile gramów soli X wykrystalizowało, gdy z 𝟑𝟎𝟎 g roztworu nasyconego w temperaturze 𝟖𝟎 °𝐂 odparowała woda o masie 𝟐𝟓 g. Wynik podaj w zaokrągleniu do jedności.

Obliczenia:
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 18.1. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne narysowanie wykresu i odczytanie wartości rozpuszczalności soli.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Rozpuszczalność soli X w temperaturze 70 °C: 59 ± 1 g w 100 g wody

Uwaga: Wykres musi zawierać 6 punktów połączonych krzywą albo odcinkami (tworzy łamaną). Punkty na wykresie muszą być naniesione na przecięciu odpowiednich linii siatki. Odczytana wartość rozpuszczalności musi być adekwatna do poprawnie narysowanego wykresu.

Zadanie 18.2. (0–2)

Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia masy soli, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku w gramach w zaokrągleniu do jedności.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia masy soli, ale:

  • popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego.
    LUB
  • podanie wyniku z niewłaściwą jednostką lub bez jednostki.

ALBO
1 pkt – poprawne obliczenie masy soli w roztworze końcowym.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązanie
100 g wody   ––   71 g soli   ––   171 g roztworu
x g soli   ––   300 g roztworu
x = 125 g soli
początkowa masa wody = 300 g – 125 g = 175 g
końcowa masa wody = 175 g – 25 g = 150 g
100 g wody   ––   71 g soli
150 g wody   ––   y g soli
y = 107 g   ⇒   masa soli, która wykrystalizowała = 125 g – 107 g = 18 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.

Drukuj zadanie:
19

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 19. (1 pkt)

Bezbarwny wodny roztwór dwóch soli może zawierać znaczące ilości następujących jonów:

Br–       S2–       SO2–4       NH+4       Mg2+

W celu ustalenia składu badanego roztworu pobrano cztery jego próbki i wykonano doświadczenia zilustrowane na poniższym schemacie:

Wszystkie wyniki doświadczenia przedstawiono w tabeli.

Probówka Wyniki doświadczenia
1. Wydziela się gaz o charakterystycznym zapachu.
2. Brak zmian.
3. Wytrąca się biały osad.
4. Mieszanina w probówce zmieniła zabarwienie.

Napisz wzory sumaryczne dwóch soli, z których przygotowano badany roztwór.


Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 19. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawnie napisanie wzorów sumarycznych dwóch soli.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
NH4Br, (NH4)2SO4

Drukuj zadanie:
20

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 20. (2 pkt)

Bezbarwny wodny roztwór dwóch soli może zawierać znaczące ilości następujących jonów:

Br–       S2–       SO2–4       NH+4       Mg2+

W celu ustalenia składu badanego roztworu pobrano cztery jego próbki i wykonano doświadczenia zilustrowane na poniższym schemacie:

Wszystkie wyniki doświadczenia przedstawiono w tabeli.

Probówka Wyniki doświadczenia
1. Wydziela się gaz o charakterystycznym zapachu.
2. Brak zmian.
3. Wytrąca się biały osad.
4. Mieszanina w probówce zmieniła zabarwienie.

Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących podczas doświadczenia w probówkach 1. i 4.

Równanie reakcji zachodzącej w probówce 1.:


Równanie reakcji zachodzącej w probówce 4.:

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 20. (0–2)

Zasady oceniania
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.

Rozwiązanie
Równanie reakcji zachodzącej w probówce 1.: NH+4 + OH– → NH3 + H2O

Równanie reakcji zachodzącej w probówce 4.: Cl2 + 2Br– → 2Cl– + Br2

Drukuj zadanie:
21

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 21. (2 pkt)

Zmieszano 500 cm3 wodnego roztworu wodorotlenku sodu o nieznanym stężeniu 𝑐 (roztwór A) i 250 cm3 wodnego roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,10 mol ⋅ dm-3 (roztwór B). W temperaturze 25 ºC pH otrzymanego roztworu C wynosiło 12,7.

Oblicz stężenie molowe 𝒄 roztworu A wodorotlenku sodu. Przyjmij, że objętość powstałego roztworu jest sumą objętości użytych roztworów. Wynik podaj z odpowiednią jednostką.

Obliczenia:
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 21. (0–2)

Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia stężenia roztworu A, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku z jednostką.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia stężenia roztworu A, ale

  • popełnienie błędów rachunkowych
    LUB
  • podanie wyniku z błędną jednostką lub bez jednostki,

ALBO
– zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia stężenia roztworu A, ale niewykonanie obliczeń (brak wartości stężenia roztworu A).
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązania
Sposób 1.
pH = 12,7     pOH = 1,3 ⇒ – log[OH–] = 1,3 ⇒ – log(a ∙ b) = 1 + 0,3
[OH–] = 0,50 ∙ 10–1 = 0,050 mol ∙ dm−3
cm = ⇒ n = cm ∙ V          n1 = 0,50 dm3∙ cm
cm = x
n1 = 0,5 x (mol)       n2 = 0,25 (mol)
NaOH Na++ OH–
[OH–] = cNaOH
0,050 =
0,05 ∙ 0,75 = 0,5x + 0,025          0,0375 = 0,5x + 0,025
0,5x = 0,0125 ⇒ x = 0,025
cm= 0,025 mol ∙ dm−3    ALBO    cm= 0,03 mol ∙ dm−3

Sposób 2.
pH = 12,7      pOH = 1,3 ⇒ – log[OH–] = 1,3 ⇒ – log(a ∙ b) = 1 + 0,3
[OH–] = 0,50 ∙ 10–1 = 0,050 mol ∙ dm−3         [OH–] = 𝑐𝐶= 0,050 mol ∙ dm−3

cA = 0,025 mol ∙ dm−3    ALBO    cA = 0,03 mol ∙ dm−3

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.

Drukuj zadanie:
22

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 22. (3 pkt)

Uczniowie przeprowadzili dwuetapowe doświadczenie, w którym w temperaturze pokojowej otrzymali z metalicznego glinu wodorotlenek glinu.

Zadanie 22.1. (0–1)

Wybierz i zaznacz na poniższym schemacie wzory odczynników, których użyto podczas doświadczenia przeprowadzonego przez uczniów.

Zadanie 22.2. (0–2)

Zapisz w formie jonowej skróconej:

  • równanie reakcji zachodzącej w etapie I
  • równanie reakcji zachodzącej w etapie II

opisanego doświadczenia, a następnie napisz, jakie zmiany zaobserwowano po dodaniu – w etapie II – nadmiaru wybranego odczynnika.

Równania reakcji:

Etap I:


Etap II:

Zaobserwowane zmiany:



Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 22.1. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawny wybór i zaznaczenie wzorów odczynników na schemacie doświadczenia.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Zadanie 22.2. (0–2)

Zasady oceniania
2 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równań reakcji i napisanie poprawnych obserwowanych zmian.
1 pkt – poprawne napisanie równań reakcji i niepoprawne napisanie obserwowanych zmian.
LUB
1 pkt – poprawne napisanie jednego z równań reakcji i poprawne napisanie obserwowanych zmian.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Etap I: 2Al + 6H+ → 2Al3+ + 3H2    ALBO    2Al + 6H3O+ → 2Al3+ + 3H2 + 6H2O
Etap II: Al3+ + 3OH− → Al(OH)3
Przykładowe zaobserwowane zmiany:

  • Osad wodorotlenku zaniknie (i powstanie klarowny roztwór).
  • Osad Al(OH)3 roztworzy się (w nadmiarze NaOH i powstanie klarowny roztwór).
  • Osad się rozpuści (w nadmiarze NaOH i powstanie klarowny roztwór).
  • Powstający (początkowo) osad zaniknie (i powstanie klarowny roztwór).
  • Powstaje biały osad, który roztwarza się / rozpuszcza się w nadmiarze (roztworu) NaOH.

Uwaga 1.: Elementy rozwiązania podane w nawiasach nie są wymagane.
Uwaga 2.: Odpowiedź, w której zdający pisze równanie strącania osadu, a następnie równanie roztwarzania osadu, należy uznać za poprawną.

Drukuj zadanie:
23

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 23. (2 pkt)

Pewien związek o wzorze sumarycznym C5H11Cl jest drugorzędową chloropochodną węglowodoru łańcuchowego. Cząsteczki tego związku są chiralne i w każdej z nich występuje trzeciorzędowy atom węgla.

Związek opisany w informacji poddano w odpowiednich warunkach reakcji eliminacji chlorowodoru. W reakcji eliminacji halogenowodorów (HX) z halogenków alkilowych jako organiczny produkt główny powstaje alken, którego cząsteczka zawiera maksymalną liczbę grup alkilowych przy atomach węgla połączonych podwójnym wiązaniem.

Zadanie 23.1. (0–1)

Uzupełnij poniższy schemat, tak aby przedstawiał budowę obu enancjomerów opisanej chloropochodnej.

Zadanie 23.2. (0–1)

Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) organicznego produktu głównego opisanej reakcji eliminacji.
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 23.1. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne podanie wzorów obu enancjomerów.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Uwaga: Jeśli zamiast zapisu –CH(CH3)2 zdający zapisze –C3H7 należy przyznać punkt.

Zadanie 23.2. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie wzoru półstrukturalnego (grupowego) produktu głównego reakcji eliminacji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Drukuj zadanie:
24

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 24. (2 pkt)

W reakcjach substytucji na świetle względna reaktywność atomów wodoru połączonych z atomami węgla o różnej rzędowości wskazuje, że najłatwiej ulega podstawieniu atom wodoru związany z atomem węgla o najwyższej rzędowości. Ilości poszczególnych produktów zależą od liczby atomów wodoru o określonej rzędowości oraz od ich reaktywności i są zwykle podawane w przeliczeniu na jeden atom wodoru jako tzw. współczynnik reaktywności. Względna ilość produktu reakcji substytucji jest iloczynem liczby atomów wodoru o określonej rzędowości i ich współczynnika reaktywności.

Na podstawie: R.T. Morrison, R.N. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 1996.

Dla reakcji monochlorowania w temperaturze pokojowej współczynniki reaktywności atomów wodoru wynoszą odpowiednio:

Atom wodoru związany z atomem węgla
trzeciorzędowym drugorzędowym pierwszorzędowym
współczynnik reaktywności 5,0 3,8 1,0

Na podstawie: R.T. Morrison, R.N. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 1996.

W wyniku reakcji monochlorowania na świetle jednego z alkanów o wzorze sumarycznym C4H10 otrzymano dwie izomeryczne monochloropochodne: 64 % izomeru A i 36 % izomeru B.

Na podstawie obliczeń ustal, który alkan poddano reakcji monochlorowania na świetle, a następnie napisz jego nazwę systematyczną.

Obliczenia:
Nazwa systematyczna alkanu:
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 24. (0–2)

Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do ustalenia organicznego substratu reakcji monochlorowania – sprawdzenie procentowej zawartości izomerów dla węglowodorów o wzorze C4H10, poprawne wykonanie obliczeń, ustalenie wzoru węglowodoru poddanego monochlorowaniu oraz napisanie poprawnej nazwy systematycznej.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do ustalenia organicznego substratu reakcji monochlorowania, ale:

  • popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku.
    LUB
  • brak nazwy węglowodoru.

0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.

Rozwiązanie
Istnieją dwa węglowodory o wzorze C4H10:

1. n-butan: CH3CH2CH2CH3          2. 2-metylopropan: CH3CH(CH3)CH3

W reakcji monochlorowania na świetle każdego z nich mogą powstać 2 izomeryczne monochloropochodne, więc można wykonać obliczenia tylko dla jednego z izomerów C4H10 i na tej podstawie potwierdzić lub odrzucić tezę o chlorowaniu danego izomeru. Można również wykonać obliczenia dla obu izomerów węglowodoru o wzorze C4H10 i wyciągnąć wniosek.

Sposób 1.
Monochlorowanie n-butanu prowadzi do otrzymania:

Nazwa monochloropochodnej Względna ilość produktu
(liczba atomów ⋅ współczynnik reaktywności)
1-chlorobutan 6 ⋅ 1,0 = 6,0
2-chlorobutan 4 ⋅ 3,8 = 15,2

Ilość monochloropochodnych w procentach:
21,2 – 100 %
6,0 – x
x = 28,3 % 1-chlorobutanu oraz 71,7 % 2-chlorobutanu.
Żadna z otrzymanych izomerycznych monochloropochodnych n-butanu nie spełnia warunku zadania – chlorowaniu został poddany 2-metylopropan.
Nazwa systematyczna alkanu: 2-metylopropan    ALBO    metylopropan

Sposób 2.
Monochlorowanie 2-metylopropanu prowadzi do otrzymania:

Nazwa monochloropochodnej Względna ilość produktu
(liczba atomów ⋅ współczynnik reaktywności)
2-chloro-2-metylopropan 1 ⋅ 5,0 = 5,0
1-chloro-2-metylopropan 9 ⋅ 1,0 = 9,0

Ilość monochloropochodnych w procentach:
14,0 – 100 %
5,0 – x
x = 35,7 % ≈ 36 % 2-chloro-2-metylopropanu oraz 64 % 1-chloro-2-metylopropanu
2-chloro-2-metylopropan spełnia warunek zadania – chlorowaniu został poddany 2-metylopropan.
Nazwa systematyczna alkanu: 2-metylopropan    ALBO    metylopropan

Sposób 3.
1. Monochlorowanie n-butanu prowadzi do otrzymania:

Nazwa monochloropochodnej Względna ilość produktu
(liczba atomów ⋅ współczynnik reaktywności)
1-chlorobutan 6 ⋅ 1,0 = 6,0
2-chlorobutan 4 ⋅ 3,8 = 15,2

Ilość monochloropochodnych w procentach:
21,2 – 100 %
6,0 – x       x = 28,3 % 1-chlorobutanu oraz 71,7 % 2-chlorobutanu.

2. Monochlorowanie 2-metylopropanu prowadzi do otrzymania:

Nazwa monochloropochodnej Względna ilość produktu
(liczba atomów ⋅ współczynnik reaktywności)
2-chloro-2-metylopropan 1 ⋅ 5,0 = 5,0
1-chloro-2-metylopropan 9 ⋅ 1,0 = 9,0

Ilość monochloropochodnych w procentach:
14,0 – 100 %
5,0 – x       x = 35,7 % ≈ 36 % 2-chloro-2-metylopropanu oraz 64 % 1-chloro-2-metylopropanu
Nazwa systematyczna węglowodoru: 2-metylopropan    ALBO    metylopropan

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.

Drukuj zadanie:
25

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 25. (2 pkt)

W reakcjach substytucji na świetle względna reaktywność atomów wodoru połączonych z atomami węgla o różnej rzędowości wskazuje, że najłatwiej ulega podstawieniu atom wodoru związany z atomem węgla o najwyższej rzędowości. Ilości poszczególnych produktów zależą od liczby atomów wodoru o określonej rzędowości oraz od ich reaktywności i są zwykle podawane w przeliczeniu na jeden atom wodoru jako tzw. współczynnik reaktywności. Względna ilość produktu reakcji substytucji jest iloczynem liczby atomów wodoru o określonej rzędowości i ich współczynnika reaktywności.

Na podstawie: R.T. Morrison, R.N. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 1996.

Podobny szereg reaktywności 3º > 2º > 1º dla monobromowania alkanów wyraża się stosunkiem znacznie większych liczb. Dla reakcji monobromowania w temperaturze 127 ºC współczynniki reaktywności atomów wodoru wynoszą odpowiednio:

Atom wodoru związany z atomem węgla
trzeciorzędowym drugorzędowym pierwszorzędowym
współczynnik reaktywności 1600 82 1,0

Na podstawie: R.T. Morrison, R.N. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 1996.

Zadanie 25.1. (0–1)

Napisz:

  • liczbę różnych monobromopochodnych będących izomerami konstytucyjnymi, które można otrzymać w reakcji monobromowania 2-metylopentanu na świetle
  • nazwę systematyczną tej monobromopochodnej, która powstaje z największą wydajnością.

Liczba monobromopochodnych: ………………………………………
Nazwa systematyczna:

Zadanie 25.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego główny produkt reakcji monobromowania 2,3-dimetylobutanu w temperaturze 𝟏𝟐𝟕 ºC jest praktycznie jedynym produktem tej reakcji.

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 25.1. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie liczby monobromochodnych i nazwy systematycznej związku powstającego z największą wydajnością.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Liczba monobromopochodnych: 5
Nazwa systematyczna: 2-bromo-2-metylopentan

Zadanie 25.2. (0–1)

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

Przykładowe rozwiązania

  • W przypadku reakcji monobromowania współczynnik reaktywności dla atomu wodoru związanego z trzeciorzędowym atomem węgla jest na tyle wysoki, że bez prowadzenia obliczeń można stwierdzić, że powstanie najwięcej tego izomeru, w którym podstawiony zostanie atom wodoru związany z tym atomem węgla.
  • Dla reakcji monobromowania współczynnik reaktywności dla atomu wodoru związanego z trzeciorzędowym atomem węgla jest bardzo wysoki.
Drukuj zadanie:
26

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 26. (1 pkt)

W wyniku działania na węglowodór o wzorze sumarycznym C8H10 stężonym kwasem azotowym(V) w obecności kwasu siarkowego(VI) można otrzymać trzy produkty mononitrowania, przy czym jeden powstaje z małą wydajnością. Ten węglowodór reaguje również z bromem w obecności światła i w reakcji monobromowania jeden związek powstaje w przewadze.

Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) albo uproszczony organicznego produktu, który powstaje w przewadze podczas reakcji opisanego węglowodoru z bromem na świetle.
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 26. (0–1)

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

Rozwiązanie

Drukuj zadanie:
27

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 27. (4 pkt)

Na schemacie przedstawiono dwie reakcje, oznaczone numerami 1. i 2. Organicznym produktem obu przemian jest związek A, a organicznymi substratami – związki D i E o wzorach sumarycznych podanych na schemacie. O związku D dodatkowo wiadomo, że występuje w postaci izomerów cis-trans.

Zadanie 27.1. (0–2)

Napisz w formie cząsteczkowej równania reakcji 1. i 2. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.

Równanie reakcji 1.:


Równanie reakcji 2.:

Zadanie 27.2. (0–2)

Uzupełnij zdania, tak aby poprawnie opisywały przebieg reakcji 1. i 2. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

Reakcja 1. jest reakcją (substytucji / addycji / eliminacji), która zachodzi zgodnie z mechanizmem (elektrofilowym / rodnikowym / nukleofilowym). Katalizują ją jony (H+ / OH−).
Reakcja 2. jest reakcją (substytucji / addycji / eliminacji), która zachodzi zgodnie z mechanizmem (elektrofilowym / rodnikowym / nukleofilowym).

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 27.1. (0–2)

Zasady oceniania
2 pkt – poprawne napisanie dwóch równań reakcji.
1 pkt – poprawne napisanie jednego równania reakcji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Reakcja 1:

Reakcja 2:

Uwaga: Dopuszcza się użycie KOH jako substratu w reakcji 2.

Zadanie 27.2. (0–2)

Zasady oceniania
2 pkt – poprawne uzupełnienie trzech zdań.
1 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch zdania.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Reakcja 1 jest reakcją (substytucji / addycji / eliminacji) biegnącą zgodnie z mechanizmem (elektrofilowym / rodnikowym / nukleofilowym). Katalizują ją jony (H+ / OH−).
Reakcja 2 jest reakcją (substytucji / addycji / eliminacji) biegnącą zgodnie z mechanizmem (elektrofilowym / rodnikowym / nukleofilowym).

Drukuj zadanie:
28

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 28. (3 pkt)

Przemiany, w których ta sama substancja pełni funkcję utleniacza i reduktora, noszą nazwę reakcji dysproporcjonowania. Przykładem takiej reakcji jest przemiana charakterystyczna dla niektórych aldehydów, np. metanalu. Pod wpływem wodnego roztworu wodorotlenku sodu metanal przekształca się w alkohol i w sól kwasu karboksylowego.

Zadanie 28.1. (0–1)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie opisanej reakcji dysproporcjonowania metanalu. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.

Zadanie 28.2. (0–1)

Uzupełnij tabelę. Wpisz formalne stopnie utlenienia atomów węgla w substracie i produktach reakcji dysproporcjonowania metanalu.

Formalny stopień utlenienia atomu węgla
w substracie w produktach
w alkoholu w soli
Zadanie 28.3. (0–1)

Rozstrzygnij, czy tlenek węgla(IV) może ulegać dysproporcjonowaniu. Uzasadnij odpowiedź.

Rozstrzygnięcie:


Uzasadnienie:

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 28.1. (0–1)

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

Rozwiązanie

2HCHO + OH– → CH3OH + HCOO–

Zadanie 28.2. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie stopni utlenienia wskazanych atomów węgla.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Formalny stopień utlenienia atomu węgla
w substracie w produktach
w alkoholu w soli
0 –II II
Zadanie 28.3. (0–1)

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

Rozwiązanie
Rozstrzygnięcie: Nie (może).
Przykładowe uzasadnienia:

  • Ponieważ atom węgla przyjmuje w tym związku swój maksymalny stopień utlenienia (tlenek węgla(IV) nie może ulegać dysproporcjonowaniu).
  • W przypadku atomu węgla nie jest możliwe podwyższenie stopnia utlenienia.
Drukuj zadanie:
29

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 29. (1 pkt)

Przeciwutleniacze i konserwanty to ważne dodatki do żywności. Przeciwutleniacze zawierają w swoich cząsteczkach takie elementy budowy, które mogą ulegać utlenianiu, dzięki czemu zapobiegają utlenianiu innych substancji. Z kolei działanie konserwantów polega na dezaktywacji enzymów oraz na zahamowaniu rozwoju drobnoustrojów. Jako konserwantów można używać kwasu sorbowego oraz jego soli, sorbinianów: sodu, potasu, wapnia. Wzór kwasu sorbowego podano poniżej:

W tabeli zebrano wybrane właściwości fizykochemiczne kwasu sorbowego i sorbinianiu potasu.

Właściwość Kwas sorbowy Sorbinian potasu
barwa i stan skupienia białe ciało stałe białe ciało stałe
temperatura topnienia, °C 134,5 270 (rozkład)
temperatura wrzenia, °C 228 (rozkład) –
rozpuszczalność w wodzie, g/100 g; 25°C ok. 0,17 ok. 58,5

Wartość 𝐾a dla kwasu sorbowego wynosi 1,7 ∙ 10-5.

Na podstawie: Z.E. Sikorski (red.), Chemia żywności, Warszawa 2007 oraz W. Grajek (red.), Przeciwutleniacze w żywności, Warszawa 2007.

Rozstrzygnij, czy kwas sorbowy może pełnić funkcję przeciwutleniacza. W uzasadnieniu odwołaj się do elementów budowy cząsteczki kwasu.

Rozstrzygnięcie:


Uzasadnienie:


Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 29. (0–1)

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

Rozwiązanie
Rozstrzygnięcie: TAK, (kwas sorbowy może pełnić rolę przeciwutleniacza).
Przykładowe uzasadnienia:

  • W cząsteczce kwasu sorbowego znajdują się wiązania podwójne między atomami węgla.
  • Kwas sorbowy należy do związków nienasyconych (lub nienasyconych kwasów karboksylowych).
Drukuj zadanie:
30

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 30. (2 pkt)

Przeciwutleniacze i konserwanty to ważne dodatki do żywności. Przeciwutleniacze zawierają w swoich cząsteczkach takie elementy budowy, które mogą ulegać utlenianiu, dzięki czemu zapobiegają utlenianiu innych substancji. Z kolei działanie konserwantów polega na dezaktywacji enzymów oraz na zahamowaniu rozwoju drobnoustrojów. Jako konserwantów można używać kwasu sorbowego oraz jego soli, sorbinianów: sodu, potasu, wapnia. Wzór kwasu sorbowego podano poniżej:

W tabeli zebrano wybrane właściwości fizykochemiczne kwasu sorbowego i sorbinianiu potasu.

Właściwość Kwas sorbowy Sorbinian potasu
barwa i stan skupienia białe ciało stałe białe ciało stałe
temperatura topnienia, °C 134,5 270 (rozkład)
temperatura wrzenia, °C 228 (rozkład) –
rozpuszczalność w wodzie, g/100 g; 25°C ok. 0,17 ok. 58,5

Wartość 𝐾a dla kwasu sorbowego wynosi 1,7 ∙ 10-5.

Na podstawie: Z.E. Sikorski (red.), Chemia żywności, Warszawa 2007 oraz W. Grajek (red.), Przeciwutleniacze w żywności, Warszawa 2007.

Kwas sorbowy jest najczęściej stosowany do konserwacji margaryn i innych tłuszczów, rzadziej – do konserwacji win, cydrów i napojów, które konserwuje się sorbinianami.

Wskaż cechy budowy i właściwości fizykochemiczne kwasu sorbowego oraz jego soli, które powodują, że te substancje służą jako konserwanty odpowiednich produktów żywnościowych. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

  1. Do konserwacji margaryn i innych tłuszczów wybierany jest częściej kwas sorbowy, ponieważ jego cząsteczki zawierają fragmenty (polarne / niepolarne).
  2. Do konserwacji win, cydrów i napojów używa się sorbinianów zamiast kwasu sorbowego, ponieważ ze względu na budowę jonową te sole wykazują (większą / mniejszą) od kwasu sorbowego rozpuszczalność w wodzie.
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 30. (0–2)

Zasady oceniania
2 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch zdań.
1 pkt – poprawne uzupełnienie jednego zdania.
0 pkt – odpowiedź niespełniającą powyższych kryteriów albo brak rozwiązania.

Rozwiązanie

  1. Do konserwacji margaryn i innych tłuszczów wybierany jest częściej kwas sorbowy, ponieważ jego cząsteczki zawierają fragmenty (polarne / niepolarne).
  2. Do konserwacji win, cydrów i napojów używa się sorbinianów zamiast kwasu sorbowego, ponieważ ze względu na budowę jonową te sole wykazują (większą / mniejszą) od kwasu sorbowego rozpuszczalność w wodzie.
Drukuj zadanie:
31

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 31. (1 pkt)

Przeciwutleniacze i konserwanty to ważne dodatki do żywności. Przeciwutleniacze zawierają w swoich cząsteczkach takie elementy budowy, które mogą ulegać utlenianiu, dzięki czemu zapobiegają utlenianiu innych substancji. Z kolei działanie konserwantów polega na dezaktywacji enzymów oraz na zahamowaniu rozwoju drobnoustrojów. Jako konserwantów można używać kwasu sorbowego oraz jego soli, sorbinianów: sodu, potasu, wapnia. Wzór kwasu sorbowego podano poniżej:

W poniższej tabeli zebrano kilka ważniejszych właściwości fizykochemicznych dla kwasu sorbowego i sorbinaniu potasu.

Właściwość Kwas sorbowy Sorbinian potasu
barwa i stan skupienia białe ciało stałe białe ciało stałe
temperatura topnienia, °C 134,5 270 (rozkład)
temperatura wrzenia, °C 228 (rozkład) –
rozpuszczalność w wodzie, g/100 g; 25°C ok. 0,17 ok. 58,5

Wartość 𝐾a dla kwasu sorbowego wynosi 1,7 ∙ 10-5.

Na podstawie: Z.E. Sikorski (red.), Chemia żywności, Warszawa 2007 oraz W. Grajek (red.), Przeciwutleniacze w żywności, Warszawa 2007.

Wybierz i zaznacz nazwę odczynnika, który wprowadzony w postaci roztworu pozwoli odróżnić wodny roztwór kwasu sorbowego i wodny roztwór sorbinianu potasu o jednakowych stężeniach. Odpowiedź uzasadnij.

brom           fenoloftaleina

Uzasadnienie:



Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 31. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawny wybór odczynnika i poprawne uzasadnienie wyboru.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

brom           fenoloftaleina

Przykładowe uzasadnienia:

  • W roztworze sorbinianu fenoloftaleina zabarwi się na różowo (malinowo) – jego odczyn jest zasadowy, (a w roztworze kwasu nie będzie zmiany barwy powstałej mieszaniny bo roztwór ma odczyn kwasowy).
  • Wodny roztwór sorbinianu potasu ma odczyn zasadowy, a kwasu sorbowego – nie (tylko w roztworze sorbinianu fenoloftaleina się zabarwi).
  • Brom odbarwi się w obu roztworach, ponieważ kwas sorbowy i sorbinian potasu są związkami nienasyconymi.

Uwaga: Uzasadnienie powinno odnosić się do różnicy we właściwościach albo do podobieństwa w budowie cząsteczek.

Drukuj zadanie:
32

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 32. (2 pkt)

Estry można otrzymać w reakcji alifatycznych chlorowcopochodnych z solami kwasów karboksylowych. Poniżej przedstawiono ogólny mechanizm takiej reakcji – zachodzącej w obecności jodków – między pierwszorzędowym halogenkiem alkilowym a anionem karboksylanowym:

Na podstawie: J. McMurry, Chemia organiczna, Warszawa 2005.

Zadanie 32.1. (0–1)

Napisz sumaryczne równanie reakcji anionu octanowego z 1-chlorobutanem. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.

Zadanie 32.2. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

Opisane przemiany, w których udział biorą alifatyczne chlorowcopochodne i sole kwasów karboksylowych, są reakcjami (addycji / substytucji). Anion jodkowy pełni funkcję katalizatora i jego obecność skutkuje (obniżeniem / podwyższeniem) energii aktywacji oraz wzrostem (szybkości / wydajności) reakcji w porównaniu do reakcji prowadzonej bez jego udziału.

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 32.1. (0–1)

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

Rozwiązanie

Zadanie 32.2. (0–1)

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

Rozwiązanie
Opisane przemiany, w których udział biorą alifatyczne chlorowcopochodne i sole kwasów karboksylowych, są reakcjami (addycji / substytucji). Anion jodkowy pełni funkcję katalizatora i jego obecność skutkuje (obniżeniem / podwyższeniem) energii aktywacji oraz wzrostem (szybkości / wydajności) reakcji w porównaniu do reakcji prowadzonej bez jego udziału.

Drukuj zadanie:
33

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 33. (1 pkt)

Kwas pantotenowy wchodzi w skład witaminy B5. Jego wzór chemiczny przedstawiono poniżej:

Kwas pantotenowy może ulegać hydrolizie zasadowej.

Uzupełnij poniższy schemat, tak aby przedstawiał w formie jonowej skróconej równanie hydrolizy zasadowej kwasu pantotenowego. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone związków organicznych.

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 33. (0–1)

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

Rozwiązanie

Drukuj zadanie:
34

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 34. (1 pkt)

Kwas pantotenowy wchodzi w skład witaminy B5. Jego wzór chemiczny przedstawiono poniżej:

Kwas pantotenowy może ulegać hydrolizie zasadowej.

Rozstrzygnij, czy cząsteczka kwasu pantotenowego jest chiralna. Odpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie:


Uzasadnienie:


Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 34. (0–1)

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

Rozwiązanie
Rozstrzygnięcie: Tak, (cząsteczka kwasu pantotenowego jest chiralna).
Przykładowe uzasadnienia:

  • Cząsteczka w swojej strukturze ma jeden asymetryczny atom węgla (związany z czterema różnymi podstawnikami).
  • Cząsteczka ma centrum stereogeniczne.
  • W cząsteczce brak elementów symetrii.
Drukuj zadanie:
35

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015,
Zadanie 35. (2 pkt)

Nomex to polimer stosowany do produkcji materiałów o wysokiej odporności mechanicznej i termicznej. Fragment jego łańcucha przedstawiono poniżej:

Monomery, z których można otrzymać nomex, różnią się charakterem kwasowo-zasadowym.

Zadanie 35.1. (0–1)

Uzupełnij tabelę. Narysuj wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone dwóch monomerów, z których można otrzymać ten polimer.

Wzór monomeru o charakterze zasadowym Wzór monomeru o charakterze kwasowym
Zadanie 35.2. (0–1)

Uzupełnij zdania. Wybierz i podkreśl jedno określenie spośród podanych w każdym nawiasie.

Nomex otrzymuje się w wyniku polimeryzacji (łańcuchowej / kondensacyjnej). W tej przemianie (wydziela się / nie wydziela się) produkt uboczny.

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 35.1. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne narysowanie dwóch wzorów – monomeru o charakterze zasadowym oraz monomeru o charakterze kwasowym.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Wzór monomeru o charakterze zasadowym Wzór monomeru o charakterze kwasowym
Zadanie 35.2. (0–1)

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

Rozwiązanie
Nomex otrzymuje się w wyniku polimeryzacji (łańcuchowej / kondensacyjnej). W przemianie tej (wydziela się / nie wydziela się) produkt uboczny.

Drukuj zadanie:
36

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 1. (2 pkt)

Dwa pierwiastki oznaczone literami X i E należą do tego samego okresu. Wiadomo, że w stanie podstawowym:

  • atom pierwiastka X ma w zewnętrznej powłoce cztery elektrony sparowane i dwa niesparowane
  • stan energetyczny niesparowanych elektronów atomu pierwiastka X opisują główna liczba kwantowa 𝑛 = 4 i poboczna liczba kwantowa 𝑙 = 1
  • w atomie pierwiastka E liczba elektronów, które mogą brać udział w tworzeniu wiązań, jest taka sama jak w atomie pierwiastka X, jednak są one rozmieszczone na powłokach opisanych różnymi wartościami głównej liczby kwantowej 𝑛.

Wpisz do tabeli symbole chemiczne pierwiastków X i E, numer grupy i symbol bloku konfiguracyjnego, do których należy każdy z pierwiastków.

Symbol pierwiastka Numer grupy Symbol bloku konfiguracyjnego
pierwiastek X
pierwiastek E
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 1. (0–2)
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 1) pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł […]. II. Budowa atomu. Zdający: 1) interpretuje wartości liczb kwantowych […]; stosuje pojęcia: powłoka, podpowłoka, stan orbitalny […]; 2) stosuje zasady rozmieszczania elektronów na orbitalach (zakaz Pauliego i regułę Hunda) w atomach pierwiastków wieloelektronowych; 4) określa przynależność pierwiastków do bloków konfiguracyjnych: s, p i d układu okresowego […]; wskazuje związek między budową elektronową atomu a położeniem pierwiastka w układzie okresowym […].

Zasady oceniania
2 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch wierszy tabeli – podanie w odpowiedniej kolejności symboli pierwiastków X i E oraz dla każdego z nich: numeru grupy i symbolu bloku konfiguracyjnego.
1 pkt – poprawne uzupełnienie jednego wiersza tabeli – podanie symbolu pierwiastka, numeru grupy i symbolu bloku konfiguracyjnego dla pierwiastka X albo E.
ALBO
1 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch kolumn tabeli – podanie symboli pierwiastków i numerów grup albo symboli pierwiastków i symboli bloków konfiguracyjnych.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.

Przykładowe rozwiązanie

Symbol pierwiastka Numer grupy Symbol bloku konfiguracyjnego
pierwiastek X Se LUB selen 16 ALBO XVI ALBO szesnasta p
pierwiastek E Cr LUB chrom 6 ALBO VI ALBO szósta d

 

Drukuj zadanie:
37

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 2. (2 pkt)

Dwa pierwiastki oznaczone literami X i E należą do tego samego okresu. Wiadomo, że w stanie podstawowym:

  • atom pierwiastka X ma w zewnętrznej powłoce cztery elektrony sparowane i dwa niesparowane
  • stan energetyczny niesparowanych elektronów atomu pierwiastka X opisują główna liczba kwantowa 𝑛 = 4 i poboczna liczba kwantowa 𝑙 = 1
  • w atomie pierwiastka E liczba elektronów, które mogą brać udział w tworzeniu wiązań, jest taka sama jak w atomie pierwiastka X, jednak są one rozmieszczone na powłokach opisanych różnymi wartościami głównej liczby kwantowej 𝑛.

Pierwiastki X i E mogą przyjmować w związkach chemicznych różne stopnie utlenienia.

Przeprowadzono doświadczenie, którego wynik przedstawiono w tabeli. Znakiem + oznaczono te układy, w których zaobserwowano objawy reakcji.

NaOH (aq) HCl (aq) H2O
Tlenek I + +
Tlenek II + +
Tlenek III +
Zadanie 2.1. (0–1)

Napisz najwyższy i najniższy stopień utlenienia, jaki może przyjmować pierwiastek X w związkach chemicznych.

Najwyższy stopień utlenienia: …….………………………..
Najniższy stopień utlenienia: …………………………………

Zadanie 2.2. (0–1)

Napisz wzory trzech różnych tlenków pierwiastka E, spełniających podane warunki.

Tlenek I: …………………….    Tlenek II: …………………….    Tlenek III: …………………….

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 2.1. (0–1)
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 1) pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł […]. II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 4) wskazuje na związek między właściwościami substancji a ich budową chemiczną. II. Budowa atomu. Zdający: 4) […] wskazuje związek między budową elektronową atomu a położeniem pierwiastka w układzie okresowym i jego właściwościami […] chemicznymi. VIII. Reakcje utleniania i redukcji. Zdający: 1) stosuje pojęcia: stopień utlenienia […].

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie najwyższego i najniższego stopnia utlenienia selenu w związkach chemicznych.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Najwyższy stopień utlenienia: (+)VI
Najniższy stopień utlenienia: –II

Zadanie 2.2. (0–1)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 4) wskazuje na związek między właściwościami substancji a ich budową chemiczną. VII. Systematyka związków nieorganicznych. Zdający: 4) opisuje typowe właściwości chemiczne tlenków pierwiastków […] Cr, […] w tym zachowanie wobec wody, kwasów i zasad […]. VIII. Reakcje utleniania i redukcji. Zdający: 1) stosuje pojęcia: stopień utlenienia […].

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie wzorów trzech tlenków chromu spełniających podane warunki.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Tlenek I: Cr2O3
Tlenek II: CrO3
Tlenek III: CrO

Drukuj zadanie:
38

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 3. (1 pkt)

Przebieg reakcji jądrowych można przedstawić w postaci zapisu skróconego. Na pierwszym miejscu podaje się symbol jądra bombardowanego, następnie w nawiasie – kolejno – symbole cząstki bombardującej i lekkiej cząstki emitowanej, a na końcu – symbol jądra produktu.

Pewien izotop kobaltu można otrzymać w przemianach jądrowych, których sumaryczny przebieg przedstawiono na poniższym schemacie. Symbol e oznacza elektron.

5826Fe (2x, e) Y27Co

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010 oraz L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje, Warszawa 2016.

Napisz równanie przemiany jądrowej, która przebiega według powyższego schematu. Uzupełnij wszystkie pola odpowiednimi symbolami i wartościami liczbowymi.

Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 3. (0–1)
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 1) pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł […]. II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 7) wykonuje obliczenia dotyczące praw chemicznych. I. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający: 3) […] pisze równania […] sztucznych reakcji jądrowych.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie równania przemiany jądrowej przedstawionej w postaci zapisu skróconego.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Drukuj zadanie:
39

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 4. (1 pkt)

Uzupełnij zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

  1. Tlen i siarka tworzą wodorki typu H2E. Energia oddziaływań pomiędzy cząsteczkami wody jest (większa / mniejsza) niż energia odziaływań pomiędzy cząsteczkami siarkowodoru.
  2. Woda w postaci lodu tworzy kryształ (molekularny / kowalencyjny).
Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 4. (0–1)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 1) opisuje właściwości substancji […]; 4) wskazuje na związek między właściwościami substancji a ich budową chemiczną. III. Wiązania chemiczne. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Zdający: 6) opisuje i przewiduje wpływ rodzaju wiązania […] na właściwości fizyczne substancji nieorganicznych […], wskazuje te cząsteczki […], które są polarne oraz te, które są niepolarne; 7) porównuje właściwości fizyczne substancji tworzących kryształy […].

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

  1. Tlen i siarka tworzą wodorki typu H2E. Energia oddziaływań pomiędzy cząsteczkami wody jest (większa / mniejsza) niż energia odziaływań pomiędzy cząsteczkami siarkowodoru.
  2. Woda w postaci lodu tworzy kryształ (molekularny / kowalencyjny).
Drukuj zadanie:
40

Matura Czerwiec 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023,
Zadanie 5. (1 pkt)

W roztworze alkoholowo-wodnym zawierającym bromometan oraz wodorotlenek sodu przebiega reakcja opisana równaniem:

CH3Br + OH− → CH3OH + Br−

Zależność szybkości tej reakcji od stężeń reagentów przedstawia równanie kinetyczne:

v = k ⋅ cCH3Br ∙ cOH−

W temperaturze 55 °C wartość k jest równa 2,14 · 10-2 dm3 ⋅ mol-1 · s-1.

Na podstawie: R.T. Morrison, R.N. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 1996.

Opisaną reakcję otrzymywania metanolu prowadzono w jednakowej temperaturze w dwóch roztworach (I i II) o równej początkowej liczbie moli jonów OH– i bromometanu. Wskutek użycia większej ilości rozpuszczalnika objętość roztworu II była dwukrotnie większa.
Trzej uczniowie – oznaczeni jako A, B i C – sformułowali wnioski dotyczące wpływu różnicy objętości roztworów na początkową szybkość reakcji. Wnioski poszczególnych uczniów zapisano w tabeli.

Uczeń Wniosek
A Początkowa szybkość reakcji w roztworze I jest dwukrotnie większa od początkowej szybkości reakcji w roztworze II.
B Początkowa szybkość reakcji w roztworze I jest czterokrotnie większa od początkowej szybkości reakcji w roztworze II.
C Początkowa szybkość reakcji w roztworze I jest taka sama jak początkowa szybkość reakcji w roztworze II.

Rozstrzygnij, który uczeń (A, B czy C) sformułował poprawny wniosek. Odpowiedź uzasadnij.

Poprawny wniosek sformułował uczeń ……………….
Uzasadnienie:




Pokaż rozwiązanie
Zobacz komentarze - 0
Zadanie 5. (0–1)
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 1) pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł […]. II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]. IV. Kinetyka i statyka chemiczna. Energetyka reakcji chemicznych. Zdający: 2) przewiduje wpływ: stężenia […] substratów […] na szybkość reakcji […].

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie zawierające porównanie wartości stężeń substratów w roztworach I i II.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Poprawny wniosek sformułował uczeń: B
Przykładowe uzasadnienia:

  • W równaniu kinetycznym występuje iloczyn stężeń molowych jonów OH– i cząsteczek CH3Br, a każde z nich w roztworze I jest dwukrotnie większe niż w roztworze II.
  • Gdy oba stężenia (jonów OH– i cząsteczek CH3Br) są dwa razy większe, to ich iloczyn jest cztery razy większy.
  • v1 = k ⋅ cCH3Br ∙ cOH−
    v2 = k ⋅ ½cCH3Br ⋅ ½cOH− = ¼v1    ⇒ v1 = 4 v2
Drukuj zadanie:

PARTNERZY