Próbny egzamin maturalny z chemii – poziom rozszerzony – listopad 2014
© TUTOR – dr inż. Zdzisław Głowacki www.szkolna.pl, www.tutor.edu.pl
- 1 -
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
Be
N
Cu
Zadanie 2. (2 pkt)
Wpisz P – prawda, jeżeli wskazana dla danego stwierdzenia odpowiedź jest dobra lub F – fałsz, jeżeli
jest zła.
Pytanie
Odpo-
wiedź
P/F
1.
Konfiguracja elektronowa czterech różnych atomów jest następująca:
I. 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
4
III. 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2
II. 1s
2
2s
2
2p
3
IV. 1s
2
2s
2
2p
6
3s
1
Najwyższy stopień utlenienia w związkach z wodorem wykazuje atom
o konfiguracji:
A. I B. II C. III D. IV
C.
2.
Na podstawie położenia pierwiastków w układzie okresowym można
wywnioskować, że największy promień ma jon:
A. Ca
2+
B. K
+
C. F
D. Cl
A.
3.
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
D.
Zadanie 3. (1 pkt)
Atomy pierwiastka X w stanie wzbudzonym mają następującą konfigurację elektronową:
[X]:1s
2
2s
2
2p
6
3s
1
3p
3
Pierwiastek X leży w układzie okresowym w:
............................ grupie i .................................... okresie.
Tlenek pierwiastka X o wzorze .................... ma właściwości ............................................... .
- 2 -
Zadanie 4. (2 pkt)
Jedną z metod otrzymywania chloru jest działanie stężonego kwasu solnego na stały manganian(VII)
potasu. Jony manganianowe(VII) ulegają w tej reakcji redukcji do kationów Mn
2+
. Napisz równania
jonowo-elektronowe procesów utleniania i redukcji oraz przebieg tej reakcji za pomocą równania
jonowego skróconego.
a) Reakcja utleniania
....................................................................................................................................................................
b) Reakcja redukcji
....................................................................................................................................................................
c) Równanie chemiczne opisanej reakcji otrzymywania chloru w formie jonowej skróconej
....................................................................................................................................................................
Zadanie 5. (2 pkt)
Z reaktora w wyniku całkowitego termicznego rozkładu 210 kg minerału zawierającego CaCO
3
otrzymano 40,4 m
3
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
3
zawierał minerał? Wynik podaj z dokładnością do części dziesiętnych procenta.
……………………………………………………………………………………………………………..
równanie zachodzącej reakcji
Odpowiedź:
Próbny egzamin maturalny z chemii – poziom rozszerzony – listopad 2014
© TUTOR – dr inż. Zdzisław Głowacki www.szkolna.pl, www.tutor.edu.pl
- 3 -
Zadanie 6. (2 pkt)
W oparciu o układ okresowy i elektroujemność pierwiastków uzupełnij poniższą tabelę:
Zadanie 7. (3 pkt)
Tlen w laboratorium chemicznym można otrzymać wieloma metodami np. w wyniku rozkładu stałych
substancji. Uzupełnij równania reakcji chemicznych I-II prowadzących do otrzymania tlenu.
I.
..... KMnO
4
...... K
2
MnO
4
+ ...... MnO
2
+ ...... O
2
↑
II.
...... HgO ....... O
2
↑ + ...... Hg
Uczniowie przeprowadzili rozkład obu substancji. Do każdego doświadczenia użyli tej samej masy
obu związków. W którym przypadku otrzymali większą objętość tlenu (w warunkach normalnych)?
Odpowiedź uzasadnij.
Odpowiedź:
wzór
chemiczny
typ wiązania między atomami w molekułach
moment dipolowy > 0
wpisz T – tak, N – nie
woda
amoniak
tlenek
węgla(IV)
azot
tlenek
siarki(IV)
- 4 -
Zadanie 8. (2 pkt)
W sześciu kolbach stożkowych uczniowie przygotowali wodne roztwory o stężeniu 0.1 mol/dm
-3
substancji wymienionych niżej. Następnie pehametrem zmierzyli wartości pH tych roztworów.
Uszereguj podane roztwory zgodnie ze wzrastającymi wartościami pH.
Wpisz odpowiednio do tabeli wzory półstrukturalne badanych związków.
I. etanol
II. kwas węglowy
III. woda
IV. kwas hydroksyetanowy
V. kwas etanowy
VI. fenol
Zadanie 9. (2 pkt)
Do zlewek z wodą wprowadzono sześć substancji, ilustruje to poniższy rysunek.
Na
2
O SO
2
KH NH
3
CO P
4
O
10
I.
II.
III.
IV.
V.
VI.
Wpisz do zestawienia numery zlewek zgodnie z odczynami roztworów, jakie w nich otrzymano.
odczyn roztworu
kwaśny
odczyn roztworu
obojętny
odczyn roztworu
zasadowy
Zadanie 10. (2 pkt)
Przedstawiono pięć zdań opisujących pewną reakcję chemiczną.
I.
Energia na sposób ciepła jest przekazywana z układu do otoczenia.
II.
Wzrost temperatury powoduje przesunięcie równowagi w prawo.
III.
Wzrost ciśnienia w reaktorze powoduje przesunięcie równowagi w prawo.
IV.
Entalpia spalania ZnS wynosi – 886 kJ/mol.
V.
Zwiększenie stężenia tlenu zwiększy wydajność reakcji.
Podkreśl te zdania, które są prawdziwe w odniesieniu do podanej niżej reakcji:
2 ZnS
(s)
+ 3 O
2(g)
----> 2 ZnO
(s)
+ 2 SO
2(g)
H
o
298
= 886 kJ
Próbny egzamin maturalny z chemii – poziom rozszerzony – listopad 2014
© TUTOR – dr inż. Zdzisław Głowacki www.szkolna.pl, www.tutor.edu.pl
- 5 -
Zadanie 11. (3 pkt)
Zapisz wzory półstrukturalne następujących związków organicznych:
A. związku będącego stereoizomerem cis-4,5-dietylo-okt-4-enu,
B. związku będącego homologiem propanonu,
C. kwasu będącego izomerem metanianu etylu.
A
B
C
Informacja do zadań 12., 13., 14 i 15.
Etambutol – to lek przeciwgruźliczy, chemioterapeutyk o działaniu przeciwbakteryjnym. Hamuje
namnażanie się bakterii powodujących gruźlicę. Zmniejsza ryzyko wystąpienia lekooporności na inne
leki przeciwprątkowe.
A. B.
Zadanie 12. (1 pkt)
Podaj wzór sumaryczny etambutolu.
....................................................................................................................................................................................................
Zadanie 13. (1 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.
produkt z zasadą sodową
produkt z kwasem solnym
- 6 -
Zadanie 15. (1 pkt)
Czy etambutol jest związkiem chiralnym? Podaj uzasadnienie.
Zadanie 16. (1 pkt)
Zapisz wzory półstrukturalne formy (lub form, jeżeli jest więcej) enolowych 3-metylopentan-2-onu.
Zadanie 17. (3 pkt)
Dany jest zbiór jonów i cząsteczek:
NO
3
Pb
2+
S
2
O
3
2
NH
3
Fe
2+
SO
3
2
IO
3
1. Które z wymienionych wyżej jonów i cząsteczek mogą być tylko utleniaczami? Otocz kółkiem
wybrane indywidua chemiczne.
2. Wpisz do tabeli poniżej tylko te jony, które są zasadami w myśl teorii Brönsteda oraz dopisz do
nich sprzężone z nimi kwasy. (Uwaga! Nie musisz zapełniać całej tabeli.)
zasady
sprzężone kwasy
Zadanie 18. (2 pkt)
Uczniowie przygotowali sześć roztworów rozpuszczając w wodzie destylowanej po 0,1 mola soli
wymienionych w tabeli. Wpisz do tabeli jaki był odczyn otrzymanych roztworów oraz jaka liczba moli
jonów znajduje się w każdym z roztworów.
I
II
III
IV
V
VI
sól
AgNO
3
Ba(NO
2
)
2
CaCl
2
AlBr
3
Na(SO
3
)
2
NH
4
Cl
odczyn
liczba moli
jonów
Próbny egzamin maturalny z chemii – poziom rozszerzony – listopad 2014
© TUTOR – dr inż. Zdzisław Głowacki www.szkolna.pl, www.tutor.edu.pl
- 7 -
Zadanie 19. (2 pkt)
Uczniowie scharakteryzowali w formie tabeli sześć 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
1.
próba Tollensa
A.
substytucja rodnikowa
2.
przyłączenie bromu do propenu
B.
substytucja nukleofilowa
3.
nitrowanie benzenu
C.
substytucja elektrofilowa
4.
wymiana grupy hydroksylowej na atom chloru
w alkoholu
D.
addycja nukleofilowa
5.
podstawienie atomu wodoru atomem chloru pod
wpływem światła
E.
proces utlenienia i redukcji
6.
reakcja alkoholu z aldehydem
F.
addycja elektrofilowa
opis reakcji
1.
2.
3.
4.
5.
6.
mechanizm – rodzaj
reakcji chemicznej
Zadanie 20. (1 pkt)
Jaka jest procentowa zawartość izotopów
35
Cl i
37
Cl w chlorze, którego masa atomowa wynosi
35,24 u? Wynik podaj z dokładnością do dziesiątych części procenta.
Odpowiedź: ………………………………………………………………………..………………
Zadanie 21. (2 pkt)
Tabela. Wartości entalpii całkowitego spalania wybranych substancji
substancja
entalpia spalania
w kJ/mol
1.
metan
–802
2.
tlenek węgla(II)
–285
3.
węgiel
–406
4.
wodór
–247
Korzystając z wartości entalpii całkowitego spalania reagentów zebranych w tabeli oraz z prawa Hessa
wyznacz entalpię podanej niżej reakcji, w której użyto 100 m
3
metanu w warunkach normalnych.
2
2
4
H
3
CO
O
H
CH
- 8 -
Zadanie 22. (3 pkt)
Zmieszano 4 mole etanianu etylu z 5 molami wody i 1 molem kwasu octowego. Stała równowagi
reakcji hydrolizy estru wynosi 0,25. Oblicz, masę alkoholu powstałego w wyniku hydrolizy estru?
Wynik podaj w gramach z dokładnością do części dziesiętnych.
Odpowiedź: ………………………………………………………………………....
Zadanie 23. (1 pkt)
Opierając się na teorii Broensteda, wpisz do tabeli poniżej wzór kwasu lub wzór sprzężonej z tym
kwasem zasady.
kwas
H
2
O
HSO
4
-
NH
3
sprzężona
zasada
H
2
O
Cl
-
Zadanie 24. (2 pkt)
Czy powstanie osad AgCl, jeżeli w 1 dm
3
roztworu NaCl o stężeniu 0,1 mol/dm
3
będziemy
rozpuszczać 1 mg stałego AgNO
3
? Przyjmij, że iloczyn rozpuszczalności AgCl wynosi 10
-10
.
Odpowiedź uzasadnij obliczeniami.
Obliczenia:
Odpowiedź: ……………………………………………………………………………………………………………….
Próbny egzamin maturalny z chemii – poziom rozszerzony – listopad 2014
© TUTOR – dr inż. Zdzisław Głowacki www.szkolna.pl, www.tutor.edu.pl
- 9 -
Zadanie 25. (1 pkt)
W podanym zbiorze cząsteczek otocz kołami parę enancjomerów. Podaj ich nazwę systematyczną.
Nazwa: .....................................................................................................................
Zadanie 26. (3 pkt)
Kwas cytrynowy (nazwa systematyczna - kwas 2-hydroksy-1,2,3-
propanotrikarboksylowy) występuje w niewielkich ilościach w 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
1.
Ba(OH)
2
2.
HCOOH/
H
2
SO
4
3.
CH
3
OH/
H
2
SO
4
- 10 -
Informacja do zadań 27, 28 i 29.
gęstości roztworów wodnych H
2
SO
4
[g/cm
3
]
stężenie
10%
20%
30%
60%
gęstość
1,066
1,139
1,175
1,498
gęstości roztworów wodnych NaOH [g/cm
3
]
stężenie
10%
20%
40%
50%
gęstość
1,109
1,219
1,430
1,525
Zadanie 27. (2 pkt)
Na szalkach wagi postawiono dwie zlewki o takiej samej masie i o pojemności 250 cm
3
. Do pierwszej
wlano 40 cm
3
10% kwasu siarkowego(VI). Ile cm
3
20% roztworu NaOH należy wlać do drugiej
zlewki, żeby zrównoważyć wagę? Wynik podaj z dokładnością do setnych części cm
3
.
Odważone w ten sposób roztwory bardzo ostrożnie zmieszano. Podaj, jaki otrzymano odczyn
końcowego roztworu, odpowiedź uzasadnij wynikami obliczeń.
Objętość NaOH ........................................................................................................
Odczyn końcowego roztworu ...................................................................................
Uzasadnienie ......................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................
Zadanie 28. (1 pkt)
W jakim stosunku masowym należy zmieszać 20% roztwór H
2
SO
4
i kwas o stężeniu 60%, żeby
otrzymać roztwór o stężeniu 25%?
Zadanie 29. (2 pkt)
W jakim stosunku objętościowym należy zmieszać roztwór NaOH o stężeniu1 mol/dm
3
i roztwór
o stężeniu 20%, żeby otrzymać roztwór o stężeniu 1,4 mol/dm
3
?
Próbny egzamin maturalny z chemii – poziom rozszerzony – listopad 2014
© TUTOR – dr inż. Zdzisław Głowacki www.szkolna.pl, www.tutor.edu.pl
- 11 -
Zadanie 30. (3 pkt)
Pewien nasycony kwas jednokarboksylowy ulega rozkładowi pod wpływem stężonego kwasu
siarkowego(VI) dając dwa produkty A i B. Substancja A jest bezbarwnym i bezwonnym gazem, który
bardzo słabo rozpuszcza się w wodzie. Podczas spalania gazu A powstaje związek D powodujący
zmętnienie wody wapiennej. Produkt B powoduje zabarwienie bezwodnego CuSO
4
na niebiesko.
A. Wyznacz wzór i nazwę kwasu jednokarboksylowego, wiedząc, że cząsteczka zawiera:
26,1% masowych węgla i 4,35% masowych wodoru oraz tlen.
B. Napisz równanie reakcji rozkładu kwasu jednokarboksylowego.
Zadanie 31. (1 pkt)
Podkreśl te cząsteczki, które posiadają moment dipolowy równy zeru.
3
3
CH
CH
Cl
CH
3
4
CH
4
CCl
2
O
2
H
Cl
H
O
H
2
Zadanie 32. (1 pkt)
Aby odróżnić fenol od alifatycznych alkoholi i aldehydów 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
3
f. kwasu azotowego
Podkreśl prawidłowe odczynniki.
- 12 -
Zadanie 33. (2 pkt)
W wyniku analizy elementarnej stwierdzono, że próbka 100 mg związku zawiera 40 mg węgla, 6,7 mg
wodoru oraz 53,3 mg tlenu. Podaj wzór półstrukturalny oraz nazwę najprostszego estru o najniższej
masie cząsteczkowej, który mógłby w wyniku analizy wykazać taki sam skład jak badany związek.
Obliczenia:
Odpowiedź: ...........................................................................................................................................
Zadanie 34. (4 pkt)
Poniżej przedstawiono schemat reakcji, w wyniku których można otrzymać szereg różnych związków
organicznych:
CHBr=CHBr
5
C
1
CaC
2
2
CH≡CH
3
CH
2
=CHCl X
6
8
Y CH
2
=CH
2
polimer
9
etanol
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 3.
.......................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
HCl
4
Cl
2
7
Próbny egzamin maturalny z chemii – poziom rozszerzony – listopad 2014
© TUTOR – dr inż. Zdzisław Głowacki www.szkolna.pl, www.tutor.edu.pl
- 13 -
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.
D. Podaj gęstość w warunkach normalnych, w g/dm
3
z dokładnością do części setnych, gazowego
produktu otrzymywanego w reakcji 6.
Odpowiedź: ……………………………………………............................................................……
Zadanie 35. (3 pkt)
Chlorocykloalkany można otrzymać z odpowiednich węglowodorów cyklicznych
w reakcjach addycji lub substytucji.
Zapisz równania reakcji chemicznych, w wyniku których z odpowiedniego węglowodoru otrzymasz
w reakcji addycji chlorocykloheksan i 1,2-dichlorocykloheksan oraz równanie reakcji substytucji,
w wyniku której otrzymasz chlorocykloheksan.
Podaj nazwy użytych substratów organicznych.
- 14 -
Zadanie 36. (1 pkt)
W wyniku polimeryzacji fenyloetenu (winylobenzenu, styrenu) otrzymuje się polistyren, który służy
np. do produkcji styropianu. Zapisz wzory półstrukturalne monomeru, z którego otrzymuje się ten
polimer oraz wzór produktu polimeryzacji. Oblicz, jaką masę (w tonach) styrenu poddano
polimeryzacji, jeśli otrzymano 1800 kg polimeru, a wydajność procesu wynosiła 90%.
Zadanie 37. (1 pkt)
W reakcji :
H
2(g)
+ I
2(g)
2HI
(g)
przy początkowym stężeniu wodoru 0.8 mol/dm
3
i jodu 0.6 mol/dm
3
, po dojściu do stanu równowagi
powstał 1 mol HI.
Oblicz stężenia równowagowe H
2
i I
2
(mol/dm
3
) oraz wartość K i wydajność tej reakcji.
Zadanie 38. (1 pkt)
Jakie jest stężenie jonów H
+
w roztworze kwasu jednoprotonowego o stężeniu 0,01 mol
.
dm
- 3
,
którego stała dysocjacji K=7,2
.
10
-10
?
Próbny egzamin maturalny z chemii – poziom rozszerzony – listopad 2014
© TUTOR – dr inż. Zdzisław Głowacki www.szkolna.pl, www.tutor.edu.pl
- 15 -
Zadanie 39. (2 pkt)
Dla reakcji chemicznej
)
g
(
)
g
(
2
)
g
(
2
NO
2
O
N
0
H
podaj następujące informacje:
a) zapisz wyrażenie na stałą stężeniową
.......................................................................................................................................................................
b) w jaki sposób podwyższenie ciśnienia w układzie reakcyjnym będzie miało wpływ na położenie stanu
równowagi i wydajność reakcji
.......................................................................................................................................................................
c) w jaki sposób podwyższenie temperatury w układzie reakcyjnym będzie miała wpływ na położenie
stanu równowagi i wydajność reakcji
.......................................................................................................................................................................
Zadanie 40. (3 pkt)
Podaj wzory i nazwy związków, które mogą być półproduktami otrzymanymi z benzenu i oznaczonymi I-IV
w przedstawionych niżej reakcjach chemicznych. [H] – oznacza proces redukcji, [O] – oznacza proces
utlenienia.
NH
2
COOH
Cl
O N
2
Cl
OH
I
II
III
IV
[H]
[O]
Cl /FeCl
2
3
Cl /FeCl
2
3
I.
II.
III.
IV.
wzór
nazwa
I to już koniec. :-) Ufff....
