Reakcje w roztworach wodnych elektrolitów

Egzamin maturalny z chemii. Poziom rozszerzony

Copyright by Studium Oświatowe „Tutor”



dr inż. Zdzisław Głowacki, Toruń 2013

ARKUSZ ZAWIERA INFORMACJE PRAWNIE CHRONIONE DO MOMENTU

ROZPOCZĘCIA EGZAMINU!

TUTOR

CH-R 201303

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY

Z CHEMII

POZIOM ROZSZERZONY

Czas pracy 150 minut

Instrukcja dla zdającego

1. Sprawdź, czy arkusz egzaminacyjny zawiera 18 stron (zadania 1–35).

Ewentualny brak zgłoś przewodniczącemu zespołu nadzorującego
egzamin.

2. Rozwiązania i odpowiedzi zapisz w miejscu na to przeznaczonym

przy każdym zadaniu.

3. W rozwiązaniach zadań rachunkowych przedstaw tok rozumowania

prowadzący do ostatecznego wyniku. Pamiętaj o jednostkach.

4. Pisz czytelnie. Używaj długopisu / pióra tylko z czarnym tuszem

/ atramentem.

5. Nie używaj korektora, a błędne zapisy wyraźnie przekreśl.

6. Pamiętaj, że zapisy w brudnopisie nie podlegają ocenie.

7. Możesz korzystać z karty wybranych tablic chemicznych

dopuszczonej przez CKE, jako pomoc egzaminacyjna, linijki oraz
prostego kalkulatora.

8. Uwaga! Jeżeli w treści zadania nie podano inaczej, to wartości

mas atomowych z układu okresowego pierwiastków zaokrąglaj
w obliczeniach do liczb całkowitych, a tylko w przypadku atomu
chloru do części dziesiętnych.

9. Na arkuszu wpisz swój numer PESEL.

Życzymy powodzenia!

MARZEC 2013

Za rozwiązanie

wszystkich zadań

można otrzymać

łącznie

60 punktów

Wypełnia zdający przed rozpoczęciem pracy

PESEL ZDAJĄCEGO

KOD

ZDAJĄCEGO

Próbny egzamin maturalny z chemii – poziom rozszerzony – TUTOR – marzec 2013

© Oficyna Wydawnicza, Studium Oświatowe „Tutor”

Zadanie 1. (2 pkt)

Na podstawie układu okresowego uzupełnij poniższą tabelę.

liczba

elektronów

w atomie

liczba

powłok

elektronowych

liczba

niesparowanych

elektronów

walencyjnych

nazwa grupy, do której należy

pierwiastek

Zadanie 2. (2 pkt)

Wpisz P – prawda, jeżeli wskazana dla danego stwierdzenia odpowiedź jest dobra, lub F – fałsz, jeżeli
jest nieprawidłowa.

Pytanie

Odpo-

wiedź

P/F

Konfiguracja elektronowa czterech różnych atomów jest następująca:
I. 1s

III. 1s

II. 1s

IV. 1s

Najwyższy stopień utlenienia w związkach z wodorem wykazuje atom
o konfiguracji:
A. I B. II C. III D. IV

Na podstawie położenia pierwiastków w układzie okresowym można
wywnioskować, że największy promień ma jon:
A. Ca

B. K

C. F



D. Cl



Który z poniższych szeregów pierwiastków jest ułożony według
wzrastających promieni atomowych?
A. P, As, Sb, Bi

B. I, Br, Cl, F

C. Si, P, S, Cl

D. Li, Be, B, C

Zadanie 3. (1 pkt)

Podaj liczbę masową i atomową oraz symbol pierwiastka będącego produktem rozpadów promie-
niotwórczych nuklidu

jeżeli wyemitował on cząstki



oraz jedną





i promieniowanie



Odpowiedź: ............................................................................................................................................

© dr inż. Zdzisław Głowacki



Oficyna Wydawnicza „Tutor”

www.szkolna.pl

www.tutor.edu.pl

Zadanie 4. (1 pkt)

Zawartość nuklidu

w znalezionej drewnianej włóczni jest równa 5% zawartości tego nuklidu

w organizmach żywych. Określ wiek tej włóczni, wiedząc, że czas połowicznego rozpadu izotopu

wynosi 5760 lat.

Odpowiedź: .............................................................................................................................................

Zadanie 5. (2 pkt)

Z reaktora w wyniku całkowitego termicznego rozkładu 10 kg minerału zawierającego CaCO

otrzymano 40,4 m

tlenku węgla(IV) w przeliczeniu na warunki normalne. Otrzymany tlenek

węgla(IV) pochodził tylko z rozkładu węglanu wapnia. W reaktorze pozostały inne składniki minerału
i tlenek wapnia.

1) Zapisz równanie zachodzącej reakcji chemicznej.

2) Ile procent CaCO

zawierał minerał? Wynik podaj z dokładnością do części dziesiętnych procentu.

...................................................................................................................................................................

równanie zachodzącej reakcji

Odpowiedź: ..........................................................................................................................................

Zadanie 6. (1 pkt)

W oparciu o układ okresowy i elektroujemność pierwiastków uzupełnij poniższą tabelę:

wzór

chemiczny

typ wiązania między atomami w molekułach

woda

amoniak

chlorek sodu

azot

Próbny egzamin maturalny z chemii – poziom rozszerzony – TUTOR – marzec 2013

© Oficyna Wydawnicza, Studium Oświatowe „Tutor”

Zadanie 7. (2 pkt)

Tlen w laboratorium chemicznym można otrzymać wieloma metodami, m.in. w wyniku rozkładu
stałych substancji. Uzupełnij równania reakcji chemicznych (I i II) prowadzących do otrzymania tlenu.

..... KMnO



...... K

MnO

+ ...... MnO

+ ...... O

↑

II.

...... HgO



....... O

↑ + ...... Hg

Jaką objętość tlenu (w warunkach normalnych) otrzymamy w wyniku rozkładu 3 g manganianu(VII)
potasu? Objętość podaj z dokładnością do 1 cm

Odpowiedź: ..........................................................................................................................................

Zadanie 8. (1 pkt)

Uszereguj podane związki zgodnie ze wzrastającymi właściwościami kwasowymi.
Wpisz odpowiednio do tabeli wzory półstrukturalne związków.

I. etanol

II. kwas węglowy

III. woda

IV. kwas chlorooctowy

V. kwas octowy

VI. fenol

Zadanie 9. (1 pkt)

Do zlewek z wodą wprowadzono sześć substancji, co ilustruje poniższy rysunek.

O SO

ONa P

II.

III.

IV.

VI.

Wpisz do zestawienia numery zlewek zgodnie z odczynami roztworów, jakie w nich otrzymano.

odczyn roztworu kwaśny

odczyn roztworu obojętny

odczyn roztworu zasadowy

© dr inż. Zdzisław Głowacki



Oficyna Wydawnicza „Tutor”

www.szkolna.pl

www.tutor.edu.pl

Zadanie 10. (1 pkt)

Poniżej przedstawiono cztery zdania opisujące pewną reakcję chemiczną.

I. Energia na sposób ciepła jest przekazywana z układu do otoczenia.

II. Wzrost temperatury powoduje przesunięcie równowagi reakcji w prawo.

III. Wzrost ciśnienia w reaktorze powoduje przesunięcie równowagi reakcji w prawo.

IV. Entalpia spalania ZnS wynosi –886 kJ.

V. Zwiększenie stężenia tlenu zwiększy wydajność reakcji.

Które zdania są prawdziwe w odniesieniu do podanej reakcji?

ZnS

(s)

(g)

ZnO

(s)

(g)



A. Wszystkie B. I, II, IV i V C. I, II, III i V D. I, III i V

Zadanie 11. (2 pkt)

Zapisz wzory półstrukturalne następujących związków organicznych:

A. związku będącego stereoizomerem cis-3-metylo-hept-3-enu,

B. związku będącego homologiem propanonu,

C. kwasu będącego izomerem metanianu etylu,

D. cyklicznej cząsteczki, która powstanie w wyniku kondensacji trzech molekuł kwasu mlekowego

(kwasu 2-hydroksypropanowego).

Próbny egzamin maturalny z chemii – poziom rozszerzony – TUTOR – marzec 2013

© Oficyna Wydawnicza, Studium Oświatowe „Tutor”

Informacja do zadań 12., 13., 14. i 15.

etambutol

Etambutol

– wzór sumaryczny – C

– to lek przeciwgruźliczy,

chemioterapeutyk

o działaniu przeciwbakteryjnym. Hamuje namnażanie

się bakterii powodujących gruźlicę. Zmniejsza ryzyko wystąpienia
lekooporności na inne leki przeciwprątkowe.

Zadanie 12. (1 pkt)

Podaj liczbę atomów węgla o hybrydyzacji sp

w tym związku.

....................................................................................................................................................................

Zadanie 13. (2 pkt)

Podaj nazwy zaznaczonych grup funkcyjnych:

Grupa A. ....................................................................................................................................................

Grupa B. .....................................................................................................................................................

Zadanie 14. (2 pkt)

Podaj wzory półstrukturalne (grupowe) głównych produktów organicznych reakcji etambutolu
z roztworem zasady sodowej i z kwasem solnym. Jeżeli reakcja nie zachodzi, to wpisz ten wniosek do
ramki.

zasada sodowa

kwas solny

Zadanie 15. (1 pkt)

Czy etambutol jest związkiem chiralnym? Podaj uzasadnienie.

....................................................................................................................................................................

© dr inż. Zdzisław Głowacki



Oficyna Wydawnicza „Tutor”

www.szkolna.pl

www.tutor.edu.pl

Informacja do zadań 16., 17. i 18.

dulcyna

Dulcyna

to sztuczny środek słodzący, nazwa pochodzi z łaciny: dulcis –

słodki.  Nazwa  chemiczna  to  para-etoksyfenylomocznik.  Jest  to  biały
krystaliczny proszek rozpuszczalny w wodzie, około 100-300 razy słodszy
od  powszechnie  używanego  cukru  konsumpcyjnego.  Stosowany  był
głównie był przez diabetyków. Odkryty w II połowie XIX wieku, tylko pięć
lat  później  niż  sacharyna.  Jako  słodzik  nigdy  nie  odniósł  sukcesu
rynkowego,

mimo iż miał przewagę nad sacharyną w tym, że nie posiadał

gorzkiego  posmaku.  Pierwsze  medyczne  testy  uznały  tę  substancję  za
bezpieczną  dla  zdrowia.  W  1954  roku,  po  tym  jak  testowanie  na
zwierzętach  wyjawiło  właściwości  kancerogenne  tego  produktu,  usunięto
go z rynku.

Zadanie 16. (2 pkt)

Zapisz wzory półstrukturalne: cząsteczki mocznika, grupy etoksylowej i grupy fenylowej.

mocznik

grupa etoksylowa

grupa fenylowa

Zadanie 17. (1 pkt)

Podaj wzór sumaryczny oraz masę molową dulcyny.

.....................................................................................................................................................................

Zadanie 18. (2 pkt)

a) W tekście jest wymieniony cukier konsumpcyjny. Podaj nazwę zwyczajową disacharydu

otrzymywanego z buraków cukrowych, dostępnego w handlu, stosowanego do celów spożywczych.

.....................................................................................................................................................................

b) W szklance wody destylowanej rozpuszczono 5 g dulcyny. Jaki jest odczyn tego roztworu?

Odpowiedź uzasadnij.

.....................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................

Próbny egzamin maturalny z chemii – poziom rozszerzony – TUTOR – marzec 2013

© Oficyna Wydawnicza, Studium Oświatowe „Tutor”

Zadanie 19. (2 pkt)

Uczniowie  scharakteryzowali  w  formie  tabeli  pięć  reakcji  chemicznych.  Niestety  przypisana
charakterystyka  reakcji  nie  w  każdym  przykładzie  była  prawidłowa.  Wykonaj  poniżej  poprawne
zestawienie – wpisz odpowiednie litery do tabeli.

opis reakcji

mechanizm – rodzaj reakcji chemicznej

próba Tollensa

substytucja rodnikowa

przyłączenie bromowodoru do propenu

substytucja elektrofilowa

nitrowanie benzenu

substytucja nukleofilowa

wymiana grupy hydroksylowej na atom
chloru w alkoholu

addycja elektrofilowa

podstawienie atomu wodoru atomem
chloru pod wpływem światła

proces utlenienia i redukcji

opis reakcji

mechanizm – rodzaj
reakcji chemicznej

Zadanie 20. (3 pkt)

Jakie aminokwasy otrzymamy w wyniku hydrolizy 0,5 mola pentapeptydu o niżej zapisanym wzorze?

COOH

CH OH

CH COOH

H N

Podaj ich nazwy systematyczne.

....................................................................................................................................................................

Oblicz całkowitą masę aminokwasów, jaką można otrzymać w wyniku hydrolizy tego peptydu. Masę
podaj z dokładnością do części dziesiętnych grama.

Odpowiedź: .............................................................................................................................................

© dr inż. Zdzisław Głowacki



Oficyna Wydawnicza „Tutor”

www.szkolna.pl

www.tutor.edu.pl

Zadanie 21. (1 pkt)

Tabela. Wartości entalpii całkowitego spalania wybranych substancji.

substancja

entalpia spalania

w kJ/mol

metan

–802

tlenek węgla(II)

–285

węgiel

–406

wodór

–247

Korzystając  z  wartości  entalpii  całkowitego  spalania  reagentów  zebranych  w  tabeli  oraz  z  prawa
Hessa,  wyznacz  entalpię  standardową  podanej  niżej  reakcji.  Wymienione  reagenty  są  w  stanie
gazowym.







Obliczenia:

Odpowiedź: .............................................................................................................................................

Zadanie 22. (2 pkt)

Zmieszano  4  mole  etanianu  etylu  z  5 molami  wody  i  1 molem  kwasu  octowego.  Stała  równowagi
reakcji hydrolizy estru  wynosi 0,25. Oblicz,  ile  alkoholu powstało w wyniku  hydrolizy  estru. Wynik
podaj w gramach z dokładnością do części dziesiętnych.

Obliczenia:

Odpowiedź: .............................................................................................................................................

Zadanie 23. (2 pkt)

Wpisz do tabeli poniżej wzór kwasu lub wzór sprzężonej z tym kwasem zasady.

kwas

HSO



sprzężona

zasada



Próbny egzamin maturalny z chemii – poziom rozszerzony – TUTOR – marzec 2013

© Oficyna Wydawnicza, Studium Oświatowe „Tutor”

Zadanie 24. (2 pkt)

Iloczyn rozpuszczalności AgCl wynosi 10



. zy wytrąci się osad Ag l, jeżeli w 1 dm

roztworu

Na l o stężeniu 0,1 mol/dm

będziemy rozpuszczać 1 mg stałego AgNO

Odpowiedź uzasadnij obliczeniami.

Obliczenia:

Odpowiedź: ........................................................................................................................................

Zadanie 25. (2 pkt)

W reakcji addycji wody do etynu – w wyniku przegrupowania nietrwałego alkoholu winylowego
(formy enolowej) w trwałą formę aldehydową – powstaje aldehyd octowy. Przegrupowanie to
nazywane jest tautomeryzacją. Uzupełnij schemat tego procesu, rysując wzory strukturalne reagentów.

Schemat tautomeryzacji

alkohol winylowy

forma enolowa

aldehyd octowy

forma aldehydowa

Podaj, przyczynę przegrupowania enoli do aldehydów lub ketonów.

....................................................................................................................................................................

© dr inż. Zdzisław Głowacki



Oficyna Wydawnicza „Tutor”

www.szkolna.pl

www.tutor.edu.pl

Zadanie 26. (2 pkt)

Kwas cytrynowy (nazwa systematyczna



kwas 2-hydroksy-1,2,3-

propanotrikarboksylowy)

występuje

niewielkich

ilościach

większości organizmów żywych, gdyż spełnia ważną rolę w ich

metabolizmie



jest produktem przejściowym w cyklu Krebsa (zwanym

dlatego cyklem kwasu cytrynowego). W

większych ilościach występuje

w niektórych owocach, np. w cytrynach, w których stanowi nawet do 8%
suchej masy.

Kwas cytrynowy może wchodzić w reakcje chemiczne z wieloma substancjami  chemicznymi. Wpisz
do  tabeli  wzory  półstrukturalne  głównych  produktów  reakcji  kwasu  cytrynowego  z  podanymi
substratami.  Substraty  użyto  w  dużym  nadmiarze  w  odniesieniu  do  kwasu  cytrynowego  w  celu
uzyskania dobrej wydajności procesu.

substrat

produkt główny

NaOH

(aq)

(CH

CO)

HCl

(aq)

Próbny egzamin maturalny z chemii – poziom rozszerzony – TUTOR – marzec 2013

Informacja do zadań 27. i 28.

gęstości roztworów wodnych H

[g/cm

]

stężenie

10%

20%

30%

60%

gęstość

1,066

1,139

1,175

1,498

gęstości roztworów wodnych NaOH [g/cm

]

stężenie

10%

20%

40%

50%

gęstość

1,109

1,219

1,430

1,525

Zadanie 27. (3 pkt)

Na szalkach wagi postawiono dwie zlewki o takiej samej masie i o pojemności 50 cm

. Do pierwszej

wlano 40 cm

10%

kwasu siarkowego(VI).

Ile cm

20% roztworu NaOH należy wlać do drugiej zlewki, żeby zrównoważyć wagę? Wynik podaj

z dokładnością do setnych części cm

Odważone w ten sposób roztwory bardzo ostrożnie zmieszano. Podaj, jaki otrzymano odczyn
końcowego roztworu, odpowiedź uzasadnij wynikami obliczeń.

Obliczenia:

Objętość NaO .....................................................................................................................................

Odczyn końcowego roztworu ................................................................................................................

Uzasadnienie .........................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

Zadanie 28. (1 pkt)

W jakim stosunku masowym należy zmieszać 10% roztwór

i kwas o stężeniu 0%, żeby

otrzymać roztwór o stężeniu 5%?

Obliczenia:

Odpowiedź: .......................................................................................................................................



Oficyna Wydawnicza „Tutor”

www.szkolna.pl

www.tutor.edu.pl

Zadanie 29. (2 pkt)

Jakie związki chemiczne należy wpisać w miejsce cyfr: I, II, III, IV, żeby poprawnie uzupełnić
schematy reakcji chemicznych ujętych na rysunku?

Wpisz do tabeli nazwy brakujących związków chemicznych.

Nazwa

III

Próbny egzamin maturalny z chemii – poziom rozszerzony – TUTOR – marzec 2013

Zadanie 30. (1 pkt)

Podkreśl te cząsteczki, które posiadają moment dipolowy równy zeru.



CCl



Zadanie 31. (1 pkt)

W podanym zbiorze cząsteczek otocz kołami parę enancjomerów.

Zadanie 32. (1 pkt)

Aby odróżnić fenole od alifatycznych alkoholi, aldehydów i ketonów, wystarczy użyć:

a. wodorotlenku miedzi (II)

b. amoniakalnego roztworu tlenku srebra (I)

c. czułego wskaźnika do wykrywania zasad

d. czułego wskaźnika do wykrywania kwasów

e. roztworu FeCl

f. kwasu azotowego

Podkreśl prawidłowe odczynniki.



Oficyna Wydawnicza „Tutor”

www.szkolna.pl

www.tutor.edu.pl

Zadanie 33. (6 pkt)

Poniżej przedstawiono schemat reakcji, w wyniku których można otrzymać szereg różnych związków
organicznych:

związek aromatyczny





CaC





CH≡CH





=CHCl X



Y CHCl=CHCl polimer

A. Zapisz równanie reakcji, która odpowiada przemianie 1. Jest to przemysłowa metoda

otrzymywania karbidu, w której jako substrat wykorzystywany jest produkt termicznego rozkładu
wapienia.

.....................................................................................................................................................................

B. Podaj nazwy systematyczne związków organicznych, głównych produktów powstających

w reakcjach oznaczonych numerami 4 i 5 na powyższym schemacie, oraz określ typ reakcji .

.....................................................................................................................................................................

C. Związek chemiczny, który powstaje w wyniku jednej z reakcji przedstawionych na powyższym

schemacie, tworzy izomery geometryczne. Narysuj wzory strukturalne tych izomerów oraz podaj
ich nazwy systematyczne, uwzględniając ten rodzaj izomerii.

Nazwa:

D. Podaj nazwę oraz gęstość w warunkach normalnych, w g/dm

, z dokładnością do części setnych,

gazowego produktu otrzymywanego w reakcji 3.

.....................................................................................................................................................................

HCl

Próbny egzamin maturalny z chemii – poziom rozszerzony – TUTOR – marzec 2013

Zadanie 34. (1 pkt)

W którym przypadku szybkość korozji gwoździ stalowych zanurzonych w lekko osolonej wodzie
będzie największa, a w którym najmniejsza?

III

największa

najmniejsza

Zadanie 35. (1 pkt)

Z dwóch półogniw zbudowano ogniwo cynowo-miedziowe. Wykonaj rysunek przedstawiający to
ogniwo. Podaj jego SEM. Do opisu wykorzystaj poniższe wyrażenia:

anoda / katoda / elektroda ujemna/ elektroda dodatnia / klucz elektrolityczny/ utlenianie /

redukcja / potencjał niższy / potencjał wyższy / ruch elektronów / ruch jonów

Siła elektromotoryczna tego ogniwa wynosi: ............................................................................................



Oficyna Wydawnicza „Tutor”

www.szkolna.pl

www.tutor.edu.pl

BRUDNOPIS

.....................................................................................................................................................................

Próbny egzamin maturalny z chemii – poziom rozszerzony – TUTOR – marzec 2013

....................................................................................................................................................................