chemia - matura - styczeń 2001

POUFNE do dnia ................ godz. .............

WPISUJE PISZĄCY PO OTRZYMANIU PRACY

KOD

ZDAJĄCEGO

WPISAĆ PO ROZKODOWANIU PRACY

IMIĘ

ARKUSZ II

NAZWISKO

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY

Z CHEMII

ROK 2001

Arkusz egzaminacyjny II

CHEMIA

Czas pracy 120 minut

Informacje

Uzyskane punkty

1. Proszę sprawdzić, czy arkusz egzaminacyjny zawiera 16 stron. Nr zad.

Punkty

Ewentualny brak należy zgłosić przewodniczącemu komisji.

24.

2. Przy każdym zadaniu podana jest możliwa do uzyskania liczba 25.

26.

punktów.

27.

3. Za rozwiązanie wszystkich zadań można otrzymać łącznie 60

28.

punktów.

29.

4. Niektóre zadania poprzedzone są wprowadzeniem, z którym

30.

należy uważnie zapoznać się przed ich rozwiązaniem.

31.

5. Odpowiedzi należy zapisać dokładnie i czytelnie, pokazując 32.

drogę ich uzyskania. Proszę rozwiązać zadania. W zadaniach

33.

34.

rachunkowych należy przedstawić tok rozumowania prowa-

35.

dzący do ostatecznego wyniku oraz pamiętać o jednostkach.

36.

6. Należy użyć tylko niebieskiego lub czarnego długopisu albo 37.

pióra. Proszę nie używać korektora.

38.

7. W przypadku podania błędnej odpowiedzi należy dany fragment 39.

pracy wyraźnie przekreślić. Wszelkie pomocnicze notatki nale-40.

41.

y wykonywać w brudnopisie, który nie podlega sprawdzaniu.

42.

8. Podczas egzaminu można korzystać z kalkulatora

43.

Życzymy powodzenia!

44.

45.

WPISAĆ PO OTRZYMANIU WYPEŁNIONEGO ARKUSZA

46.

KOD

47.

EGZAMINATORA

48.

49.

IMIĘ

50.

NAZWISKO

51.

Suma

Próbny egzamin maturalny z chemii.

Arkusz egzaminacyjny II

___________________________________________________________________________________

Wprowadzenie do zadań 24 – 30, 33 i 34

Twardość wody. Mydła i detergenty

(...) Przyjmuje się, że im większe jest stężenie rozpuszczonego w wodzie wapnia i magnezu, tym woda jest twardsza. Twardość wody związana z obecnością wodorowęglanów wapnia i magnezu nazywana jest twardością przemijającą (...) – podczas ogrzewania węgla-ny ulegają wytrąceniu. Proces ten usuwa wapń i magnez z roztworu. (...) Mniej powszechnym rodzajem twardości występującej w wodzie słodkiej, spowodowanej obecnością jonów siar-czanowych, jest twardość trwała (twardość niewęglanowa) – nie daje się jej w całości usunąć podczas gotowania wody. Rozpuszczalność siarczanu(VI) wapnia ulega obniżeniu wraz ze wzrostem temperatury i dlatego jego osadzanie się w przewodach przebiega wolniej. Oby-dwa rodzaje twardości sprzyjają tworzeniu się nierozpuszczalnych osadów (szumowin) w reakcji z mydłem.

Mydło jest rozpuszczalną solą sodową lub potasową długołańcuchowego kwasu tłusz-czowego, takiego jak kwas stearynowy. Sole wapnia i magnezu są nierozpuszczalne i nie mają właściwości usuwania brudu w przeciwieństwie do soli sodowych i potasowych. (...) Detergenty typu organicznego zawierają zazwyczaj grupy kwasu sulfonowego, które z wap-niem i magnezem tworzą sole rozpuszczalne, dlatego nie występuje piana, a ich efektywność jako środków czystości w niewielkim stopniu ulega zmniejszeniu. Działanie czyszczące wy-wołane jest obecnością hydrofobowego („nie lubiącego” wody) organicznego końca cząsteczki, połączonego z cząsteczką brudu lub smaru, oraz hydrofilowej („lubiącej” wodę) części cząsteczki tworzącej wiązanie wodorowe z cząsteczkami wody.

Źródło: Peter O’Neill, Chemia środowiska, Warszawa – Wrocław, 1997, s. 209

Zadanie 24 (1 pkt)

Napisz – w formie jonowej – równanie reakcji wytrącania węglanu wapnia, która zachodzi podczas ogrzewania wody zawierającej wodorowęglan wapnia.

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

Zadanie 25 (2 pkt.)

Napisz – w skróconej formie jonowej – równanie reakcji, jaka zachodzi między jonami magnezu, znajdującymi się w twardej wodzie, po dodaniu do niej stearynianu sodu.

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

Zadanie 26 (4 pkt.)

Pod

względem stopnia twardości wodę można podzielić na następujące kategorie: Skala twardości:

Woda

bardzo

miękka o

średniej

o znacznej

twarda bardzo

miękka

twardości

twarda

Łączna ilość milimoli

do 0,89

0,89 –

1,78 –

2,68 –

3,57 –

powyżej

jonów wapnia i magnezu w

1,78

2,68

3,57

5,35

1 dm3 wody [mmol·dm–3]:

Źródło: K. Lipkowska-Grabowska, E. Faron-Lewandowska, Analiza wody i ścieków, Warszawa, 1998, s. 58

Próbny egzamin maturalny z chemii.

Arkusz egzaminacyjny II

___________________________________________________________________________________

Etykieta jednej z wód mineralnych dostępnych w sklepach informuje, że zawiera ona 138,80 mg Ca2+ i 182,40 mg Mg2+ w 1 dm3.

Oceń twardość tej wody mineralnej według skali przedstawionej w powyższej tabeli.

Wykonaj i zapisz odpowiednie obliczenia.

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

Zadanie 27 (2 pkt.)

Wymień jedną wadę i jedną zaletę zastosowania w gospodarstwie domowym wody twardej.

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

Próbny egzamin maturalny z chemii.

Arkusz egzaminacyjny II

___________________________________________________________________________________

Wprowadzenie do zadań 28 - 30

Poniższy uproszczony wzór strukturalny jest wzorem detergentu syntetycznego: 11 9 7 5 3 1

SO –Na+

Zadanie 28 (1 pkt.)

Wskaż, która z części cząsteczki detergentu (zaznaczona w jego wzorze jako A lub B) jest hydrofilowa, a która – hydrofobowa.

Część hydrofilowa: ......................................................................................................................

Część hydrofobowa: ....................................................................................................................

Zadanie 29 (1 pkt)

Detergent, którego wzór jest przedstawiony powyżej, to sodowa sól pewnego kwasu alkilobenzenosulfonowego.

Napisz uproszczony strukturalny wzór tego kwasu.

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

Zadanie 30 (2 pkt.)

Wzór detergentu można przedstawić schematem:

R SO –Na+

Próbny egzamin maturalny z chemii.

Arkusz egzaminacyjny II

___________________________________________________________________________________

Posługując się tym schematem napisz wzory wszystkich pozostałych izomerów, różniących się miejscem podstawienia benzenu podstawnikami –R i –SO –

3 Na+.

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

Wprowadzenie do zadań 31 i 32

Tabela

rozpuszczalności związków nieorganicznych w wodzie informuje: Wzór

Nazwa N

Rozpuszczalność, g/100 g H2O

chemiczny

0˚C 20˚C 40˚C 60˚C 80˚C

100˚C

CaSO4 siarczan 2 0,22

0,26

0,23a 0,16a

0,11a

0,07a

wapnia

N – liczba cząsteczek w krystalohydracie pozostającym w równowadze z roztworem nasyconym w danej temperaturze. Rozpuszczalność dotyczy wskazanego krystalohydratu (soli uwodnionej). Indeks a oznacza sól półwodną.

Źródło: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 1997, s. 183

Zadanie 31 (2 pkt.)

Wzory soli uwodnionych tworzy się przez podanie wzoru soli bezwodnej oraz liczby cząsteczek wody, np. wzór sześciowodnego chlorku kobaltu(II) jest następujący: CoCl2·6H2O.

Napisz wzory uwodnionych siarczanów(VI) wapnia, których rozpuszczalność podaje tabela, w następujących zakresach temperatur:

1) 0˚C - 20˚C: .........................................................................................................................

2) 40˚C - 100˚C: .........................................................................................................................

Próbny egzamin maturalny z chemii.

Arkusz egzaminacyjny II

___________________________________________________________________________________

Zadanie 32 (6 pkt.)

Wykonując odpowiednie obliczenia sprawdź, czy w temperaturze 80˚C rozpuszczalność siarczanu(VI) wapnia w przeliczeniu na sól bezwodną jest większa, czy mniejsza niż w temperaturze 20˚C

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

Zadanie 33 (1 pkt)

W roztworze wodnym siarczanu(VI) wapnia rozpuszczono mydło toaletowe. Co zaobserwujesz w czasie tego doświadczenia? Opisz krótko przewidywane obserwacje.

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

Próbny egzamin maturalny z chemii.

Arkusz egzaminacyjny II

___________________________________________________________________________________

Zadanie 34 (2 pkt.)

Wodny roztwór siarczanu(VI) wapnia zagotowano. Czy wpłynie to na zmianę zachowania w nim mydła w porównaniu z roztworem zimnym, o którym mówi zdanie nr 33? Odpowiedź

krótko uzasadnij.

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

Zadanie 35 (3 pkt.)

Do probówki zawierającej suchy węglan wapnia wkroplono stężony kwas solny.

a) Opisz przewidywane obserwacje towarzyszące temu doświadczeniu.

b) Napisz równania zachodzącej reakcji w formie cząsteczkowej i skróconej jonowej.

a) Opis obserwacji: ......................................................................................................................

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

b) Równanie reakcji w formie cząsteczkowej:

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

Równanie reakcji w formie skróconej jonowej:

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

Zadanie 36 (4 pkt.)

W wodzie destylowanej rozpuszczono chlorek baru i chlorek cynku. Korzystając z tablicy rozpuszczalności zaproponuj odczynnik, za pomocą którego można z roztworu usunąć jony baru nie usuwając jonów cynku. Podaj wzór tego odczynnika i uzasadnij swój wybór.

Napisz w formie jonowej – pełnej i skróconej – równanie zachodzącej reakcji.

Wzór wybranego odczynnika: .....................................................................................................

Uzasadnienie:

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

Pełne jonowe równanie reakcji:

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

Skrócone jonowe równanie reakcji: ............................................................................................

Próbny egzamin maturalny z chemii.

Arkusz egzaminacyjny II

___________________________________________________________________________________

Zadanie 37 (2 pkt.)

Roztwory wodne soli miedzi(II) mają barwę niebieską. Jest to uwarunkowane obecnością uwodnionego jonu miedzi(II).

Roztworzono

miedź w stężonym roztworze kwasu azotowego(V). Stwierdzono, że powstały roztwór jest bezbarwny.

a) Wyjaśnij, dlaczego otrzymany roztwór jest bezbarwny, a nie niebieski.

b) Co należałoby zmienić w opisanym eksperymencie, aby otrzymać roztwór o niebieskim zabarwieniu?

Odpowiedź na pytanie a: ..............................................................................................................

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

Odpowiedź na pytanie b: .............................................................................................................

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

Wprowadzenie do zadań 38 i 39

Glutamina to jeden z aminokwasów występujących w białkach. Jej wzór jest następujący:

A O

C CH2 CH2 CH COOH

NH2 B NH2

Zadanie 38 (2 pkt.)

Podaj nazwy zaznaczonych we wzorze glutaminy grup funkcyjnych: Grupa A: ......................................................................................................................................

Grupa B: .......................................................................................................................................

Próbny egzamin maturalny z chemii.

Arkusz egzaminacyjny II

___________________________________________________________________________________

Zadanie 39 (2 pkt.)

Czy glutamina podlega zjawisku izomerii optycznej? Odpowiedź krótko uzadanij.

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

Zadanie 40 (2 pkt.)

Napisz wzory półstrukturalne aminokwasów, z których powstał dipeptyd o wzorze: H2N CH CO NH CH2 COOH

CH3

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

Wprowadzenie do zadań 41 i 42

Aminokwasy

występują w postaci jonów obojnaczych, będących produktami

wewnątrzcząsteczkowej reakcji kwas – zasada. Ogólny wzór takiego jonu (dla α-

aminokwasów) jest następujący:

H3N+ CH COO–

Zadanie 41 (1 pkt.)

Napisz wzór jonu obojnaczego glicyny (kwasu aminooctowego: H2NCH2COOH).

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

Próbny egzamin maturalny z chemii.

Arkusz egzaminacyjny II

___________________________________________________________________________________

Zadanie 42 (2 pkt.)

Dokończ następujące równania reakcji:

H3N+ CH COO– + H3O+

H3N+ CH COO– + OH–

Wprowadzenie do zadań 43 - 47

Węglowodany syntetyzowane są przez rośliny zielone podczas złożonego procesu fotosyntezy, w którym światło słoneczne dostarcza energii do przekształcenia CO2 w glukozę (...) Węglowodany, po spożyciu i procesach metabolicznych, są głównym źródłem energii potrzebnej organizmom żywym. Wynika stąd, że węglowodany są chemicznymi pośrednikami, za pomocą których energia słoneczna jest przechowywana i wykorzystywana w procesach życiowych.

światło słoneczne

6CO2 + 6H2O 6O2 + C6H12O6

glukoza

Źródło: John McMurry, Chemia organiczna, Warszawa 2000, s. 1016

Zadanie 43 (1 pkt)

Dokończ następujące zdanie, wpisując słowo endoergiczny lub egzoergiczny: Fotosynteza to proces ...................................................................................................................

Zadanie 44 (2 pkt.)

Czy fotosynteza jest procesem utleniania i redukcji? Jeżeli tak, wskaż utleniacz. Jeżeli nie, krótko uzasadnij swój sąd.

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

Zadanie 45 (1 pkt.)

Oddychanie to proces metaboliczny przeciwny do fotosyntezy.

Napisz sumaryczne równanie procesu oddychania.

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

Próbny egzamin maturalny z chemii.

Arkusz egzaminacyjny II

___________________________________________________________________________________

Zadanie 46 (1 pkt)

Dokończ następujące zdanie, wpisując słowo endoergiczny lub egzoergiczny: Oddychanie to proces ...................................................................................................................

Zadanie 47 (4 pkt.)

Oblicz, w jakiej objętości powietrza (warunki normalne) znajduje się taka ilość dwutlenku węgla, z której może powstać 1 mol glukozy. Obliczoną objętość powietrza podaj w metrach sześciennych. Dwutlenek węgla stanowi ok. 0,035% objętości powietrza.

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

Zadanie 48 (5 pkt.)

Dysponujesz wodą destylowaną, glukozą i kolbą miarową o pojemności 500 cm3. Opisz sposób przygotowania 500 cm3 0,1-molowego roztworu glukozy. W opisie uwzględnij informację o ilościach poszczególnych substancji.

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

Próbny egzamin maturalny z chemii.

Arkusz egzaminacyjny II

___________________________________________________________________________________

Wprowadzenie do zadań 49 - 51

Estry

stanowią jedną z najbardziej rozpowszechnionych klas związków występujących w przyrodzie. Wiele z nich to ciecze o przyjemnym, kwiatowym lub owocowym zapachu. Na przykład ester (octan propylu) o wzorze CH3COOCH2CH2CH3 ma zapach gruszek.

Zadanie 49 (1 pkt)

Napisz wzór strukturalny octanu propylu.

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

Zadanie 50 (2 pkt.)

Napisz równanie reakcji otrzymywania octanu propylu z odpowiedniego kwasu i alkoholu.

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

Zadanie 51 (1 pkt)

Napisz wzór jednego – izomerycznego względem octanu propylu – estru.

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

Brudnopis (nie podlega sprawdzaniu)