dysleksja Miejsce na naklejkÄ™ z kodem szkoÅ‚y MCH-P1A1P-062 EGZAMIN MATURALNY Z CHEMII Arkusz I ARKUSZ I POZIOM PODSTAWOWY MAJ Czas pracy 120 minut ROK 2006 Instrukcja dla zdajÄ…cego 1. Sprawdz, czy arkusz egzaminacyjny zawiera 13 stron (zadania 1 27). Ewentualny brak zgÅ‚oÅ› przewodniczÄ…cemu zespoÅ‚u nadzorujÄ…cego egzamin. 2. RozwiÄ…zania i odpowiedzi zapisz w miejscu na to przeznaczonym przy każdym zadaniu. 3. W rozwiÄ…zaniach zadaÅ„ rachunkowych przedstaw tok rozumowania prowadzÄ…cy do ostatecznego wyniku oraz pamiÄ™taj o jednostkach. 4. Pisz czytelnie. Używaj dÅ‚ugopisu/pióra tylko z czarnym tuszem/atramentem. 5. Nie używaj korektora, a bÅ‚Ä™dne zapisy wyraznie przekreÅ›l. 6. PamiÄ™taj, że zapisy w brudnopisie nie podlegajÄ… ocenie. 7. Możesz korzystać z karty wybranych tablic chemicznych, linijki oraz kalkulatora. 8. WypeÅ‚nij tÄ™ część karty odpowiedzi, którÄ… koduje zdajÄ…cy. Nie wpisuj żadnych znaków w części przeznaczonej dla egzaminatora. Za rozwiÄ…zanie 9. Na karcie odpowiedzi wpisz swojÄ… datÄ™ urodzenia i PESEL. wszystkich zadaÅ„ Zamaluj pola odpowiadajÄ…ce cyfrom numeru PESEL. BÅ‚Ä™dne można otrzymać Å‚Ä…cznie zaznaczenie otocz kółkiem i zaznacz wÅ‚aÅ›ciwe. 50 punktów Å»yczymy powodzenia! WypeÅ‚nia zdajÄ…cy przed rozpoczÄ™ciem pracy KOD PESEL ZDAJCEGO ZDAJCEGO 2 Egzamin maturalny z chemii Arkusz I Informacja do zadania 1. i 2. KonfiguracjÄ™ elektronowÄ… atomu glinu w stanie podstawowym można przedstawić nastÄ™pujÄ…co: 1s2 2s22p6 3s23p1 (K2L8M3) Zadanie 1. (1 pkt) Przepisz ten fragment konfiguracji elektronowej atomu glinu, który odnosi siÄ™ do elektronów walencyjnych. 3s23p1 Zadanie 2. (1 pkt) Podaj trwaÅ‚y stopieÅ„ utlenienia, który glin przyjmuje w zwiÄ…zkach chemicznych. III Informacja do zadaÅ„ 3. 5. Chlorek glinu otrzymuje siÄ™ w reakcji glinu z chlorowodorem lub dziaÅ‚ajÄ…c chlorem na glin. ZwiÄ…zek ten tworzy krysztaÅ‚y, rozpuszczalne w wodzie zakwaszonej kwasem solnym. Z roztworów tych krystalizuje uwodniona sól tak zwany heksahydrat chlorku glinu [gr. héks = sześć]. Hydraty (sole uwodnione) to sole zawierajÄ…ce w sieci krystalicznej czÄ…steczki wody, np. dekahydrat wÄ™glanu sodu, Na2CO3·10H2O. Zapis ten oznacza, że w sieci krystalicznej tej soli na 2 jony Na+ i 1 jon CO32 przypada 10 czÄ…steczek wody. Chlorek glinu jest stosowany jako katalizator w wielu syntezach organicznych. Na podstawie: Encyklopedia szkolna. Chemia, Warszawa 2001 Zadanie 3. (3 pkt) a) Napisz w formie czÄ…steczkowej równania reakcji ilustrujÄ…ce wymienione w informacji metody otrzymywania chlorku glinu. Równanie reakcji ilustrujÄ…ce I metodÄ™: 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 Równanie reakcji ilustrujÄ…ce II metodÄ™: 2Al + 3Cl2 2AlCl3 b) Podaj liczbÄ™ moli chloru czÄ…steczkowego, która caÅ‚kowicie przereaguje z jednym molem glinu. 1,5 mola Egzamin maturalny z chemii 3 Arkusz I Zadanie 4. (3 pkt) Napisz wzór i oblicz masÄ™ molowÄ… soli, która krystalizuje z wodnego roztworu chlorku glinu. PamiÄ™taj, że jest to sól uwodniona. Zapisz niezbÄ™dne obliczenia. a) wzór soli: AlCl3·6H2O b) obliczenia: MAl = 27 g/mol; MCl = 35,5 g/mol; MO = 16 g/mol; MH = 1 g/mol - obliczenie masy molowej: g M = [27 + 3Å"35,5 + 6(2 + 16)]mol AlCl Å" 6H O 3 2 g M E" 241,5 AlCl3Å"6H2O mol Odpowiedz: Masa molowa soli wynosi 241,5 g/mol Zadanie 5. (3 pkt) a) DokoÅ„cz poniższe równanie reakcji (stosunek molowy substratów wynosi 1:1). Cl chlorek glinu HCl + Cl2 + b) Podaj nazwÄ™ systematycznÄ… zwiÄ…zku organicznego otrzymanego w tej reakcji. chlorobenzen c) OkreÅ›l, jakÄ… rolÄ™ w tej reakcji peÅ‚ni chlorek glinu. katalizatora Zadanie 6. (2 pkt) Dysponujesz wodnymi roztworami nastÄ™pujÄ…cych soli: KNO3, AgNO3, Ba(NO3)2 KorzystajÄ…c z tablicy rozpuszczalnoÅ›ci, wybierz spoÅ›ród nich roztwór tej soli, za pomocÄ… którego wytrÄ…cisz z wodnego roztworu chlorku glinu jony chlorkowe w postaci trudno rozpuszczalnego osadu. Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzÄ…cej w czasie mieszania tych roztworów. a) wzór odczynnika (wpisz wzór soli): AgNO3 b) równanie reakcji w formie jonowej skróconej: Ag+ + ClÅ»# AgCl“! Nr zadania 1 2 3.1 3.2 4.1 4.2 5.1 5.2 5.3 6.1 6.2 WypeÅ‚nia Maks. liczba pkt 1 1 2 1 1 2 1 1 1 1 1 egzaminator! Uzyskana liczba pkt 4 Egzamin maturalny z chemii Arkusz I Informacja do zadania 7. i 8. Tlenek magnezu ma zastosowanie do produkcji cegieÅ‚, którymi wykÅ‚ada siÄ™ wnÄ™trza pieców hutniczych. ZwiÄ…zek ten stosuje siÄ™ również w medycynie jako skÅ‚adnik leków przeciw nadkwasocie (dolegliwoÅ›ci polegajÄ…cej na nadmiernym wydzielaniu siÄ™ w żoÅ‚Ä…dku kwasu solnego). Zadanie 7. (2 pkt) a) KorzystajÄ…c z tablicy elektroujemnoÅ›ci, oblicz różnicÄ™ elektroujemnoÅ›ci magnezu i tlenu, a nastÄ™pnie okreÅ›l rodzaj wiÄ…zania chemicznego w tlenku magnezu. Różnica elektroujemnoÅ›ci: 3,5 1,2 = 2,3 Rodzaj wiÄ…zania: jonowe b) Poniżej wymieniono pięć wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci fizycznych tlenku magnezu. SpoÅ›ród nich wybierz i podkreÅ›l dwie, uzasadniajÄ…ce zastosowanie tego zwiÄ…zku do obudowy wnÄ™trz pieców hutniczych. ma wysokÄ… temperaturÄ™ topnienia; ma wysokÄ… temperaturÄ™ wrzenia; jest ciaÅ‚em staÅ‚ym; stopiony przewodzi prÄ…d elektryczny; jest biaÅ‚ej barwy Zadanie 8. (2 pkt) a) Napisz w formie czÄ…steczkowej równanie reakcji zachodzÄ…cej w żoÅ‚Ä…dku po zażyciu przez osobÄ™ cierpiÄ…ca na nadkwasotÄ™ leku zawierajÄ…cego tlenek magnezu. MgO + 2HCl MgCl2 + H2O b) OkreÅ›l, jaki charakter chemiczny (kwasowy, zasadowy, obojÄ™tny) przejawia tlenek magnezu w tej reakcji. zasadowy Zadanie 9. (2 pkt) W celu zbadania zachowania gazowego amoniaku i bromowodoru wobec wody wykonano doÅ›wiadczenia, które ilustruje poniższy rysunek. NH3 HBr H2O H2O + wskaznik + wskaznik A B OkreÅ›l odczyn roztworów otrzymanych w obu probówkach. Odczyn roztworu w probówce A: zasadowy Odczyn roztworu w probówce B: kwasowy Egzamin maturalny z chemii 5 Arkusz I Informacja do zadaÅ„ 10. 12. Przeprowadzono doÅ›wiadczenie, w którym rejestrowano wartoÅ›ci temperatury podczas rozpuszczania wodorotlenku sodu, a nastÄ™pnie azotanu(V) amonu w wodzie. Rezultaty wykonanych pomiarów przedstawiajÄ… poniższe wykresy. Wykres 1. Wskazania termometru w czasie rozpuszczania wodorotlenku sodu w wodzie. Wykres 2. Wskazania termometru w czasie rozpuszczania azotanu(V) amonu w wodzie. Zadanie 10. (2 pkt) OkreÅ›l efekt energetyczny rozpuszczania w wodzie wodorotlenku sodu i azotanu(V) amonu. W tym celu uzupeÅ‚nij nastÄ™pujÄ…ce zdania. Rozpuszczanie wodorotlenku sodu w wodzie jest procesem egzotermicznym, ponieważ w czasie tego procesu temperatura roÅ›nie. Rozpuszczanie azotanu(V) amonu w wodzie jest procesem endotermicznym, ponieważ w czasie tego procesu temperatura maleje. Zadanie 11. (1 pkt) SpoÅ›ród poniższych zdaÅ„ wybierz to, które jest poprawnie sformuÅ‚owanym wnioskiem na temat efektów energetycznych procesów rozpuszczania zwiÄ…zków jonowych w wodzie, jaki można wyciÄ…gnąć na podstawie tego doÅ›wiadczenia. A. Na podstawie wyników tego doÅ›wiadczenia nie można wnioskować o efekcie cieplnym rozpuszczania zwiÄ…zków jonowych w wodzie, ponieważ wodorotlenek sodu i azotan(V) amonu nie sÄ… zwiÄ…zkami jonowymi. B. Rozpuszczaniu zwiÄ…zków jonowych w wodzie zawsze towarzyszy wydzielenie ciepÅ‚a. C. Rozpuszczaniu zwiÄ…zków jonowych w wodzie zawsze towarzyszy pochÅ‚oniÄ™cie ciepÅ‚a. D. Rozpuszczaniu zwiÄ…zków jonowych w wodzie może towarzyszyć wydzielenie lub pochÅ‚oniÄ™cie ciepÅ‚a. Nr zadania 7.1 7.2 8.1 8.2 9 10 11 WypeÅ‚nia Maks. liczba pkt 1 1 1 1 2 2 1 egzaminator! Uzyskana liczba pkt 6 Egzamin maturalny z chemii Arkusz I Zadanie 12. (2 pkt) Napisz równanie dysocjacji jonowej zachodzÄ…cej podczas rozpuszczania w wodzie a) wodorotlenku sodu. NaOH Na+ + OHÅ»# b) azotanu(V) amonu. NH4NO3 NH4+ + NO3 Zadanie 13. (2 pkt) Nasycony wodny roztwór azotanu(V) amonu w temperaturze 20oC można otrzymać przez rozpuszczenie 189,9 gramów azotanu(V) amonu w 100 gramach wody. Oblicz stężenie procentowe (w procentach masowych) nasyconego roztworu tej soli w temperaturze 20oC. Obliczenia: obliczenie masy roztworu azotanu(V) amonu: mr = 100g + 189,9g = 289,9g obliczenie stężenia procentowego roztworu: 189,9g 189,9g cp = Å" 100% = Å" 100% = 65,5% 189,9g + 100g 289,9g Odpowiedz: Stężenie roztworu wynosi 65,5%. Egzamin maturalny z chemii 7 Arkusz I Informacja do zadania 14. i 15. Do umieszczonego w kolbie wÄ™glanu sodu dodawano z wkraplacza roztwór kwasu octowego. Rurka doÅ‚Ä…czona do kolby byÅ‚a zanurzona w roztworze wodorotlenku wapnia, znajdujÄ…cym siÄ™ w probówce. CH3COOH(aq) Na2CO3(s) Ca(OH)2(aq) Zadanie 14. (2 pkt) SformuÅ‚uj jednÄ… obserwacjÄ™, dotyczÄ…cÄ… reakcji zachodzÄ…cej a) w kolbie. Wydziela siÄ™ gaz. b) w probówce. WytrÄ…ca siÄ™ osad. Zadanie 15. (2 pkt) Napisz w formie czÄ…steczkowej równanie reakcji zachodzÄ…cej a) w kolbie. 2CH3COOH + Na2CO3 2CH3COONa + H2O + CO2Ä™! b) w probówce. Ca(OH)2 + CO2 CaCO3“! + H2O Nr zadania 12 13 14 15 WypeÅ‚nia Maks. liczba pkt 2 2 2 2 egzaminator! Uzyskana liczba pkt 8 Egzamin maturalny z chemii Arkusz I Informacja do zadania 16. i 17. Akwaforta jest technikÄ… graficznÄ…, w której wykorzystuje siÄ™ proces tzw. trawienia (częściowego rozpuszczania) miedzi za pomocÄ… chlorku żelaza(III). Technika ta zostaÅ‚a zastosowana także do wytwarzania obwodów drukowanych w elektronice. W trakcie trawienia zachodzi reakcja opisana równaniem: Cu + 2FeCl3 CuCl2 + 2FeCl2 Zadanie 16. (1 pkt) Napisz w formie jonowej równanie powyższej reakcji. Cu + 2Fe3+ + 6Cl Cu2+ + 2Fe2+ + 6Cl Zadanie 17. (3 pkt) a) Podaj stopnie utlenienia miedzi oraz żelaza przed reakcjÄ… i po reakcji. stopieÅ„ utlenienia przed reakcjÄ… po reakcji miedzi 0 II żelaza III II b) Napisz połówkowe równania procesu utleniania i procesu redukcji. Równanie procesu utleniania: Cu Cu2+ + 2e Równanie procesu redukcji: Fe3+ + e Fe2+ Zadanie 18. (1 pkt) Wybierz poprawne sformuÅ‚owanie. Chlorku miedzi(II) nie można otrzymać dziaÅ‚ajÄ…c A. kwasem solnym na tlenek miedzi(II). B. kwasem solnym na wodorotlenek miedzi(II). C. kwasem solnym na miedz. D. chlorem na miedz. Egzamin maturalny z chemii 9 Arkusz I Zadanie 19. (3 pkt) W jednej probówce znajduje siÄ™ wodny roztwór chlorku potasu, a w drugiej wodny roztwór bromku potasu. Którego odczynnika Br2(aq) czy Cl2(aq) należy użyć, aby rozróżnić te roztwory? Podaj wzór chemiczny wybranego odczynnika oraz przewidywane obserwacje. Napisz w formie czÄ…steczkowej równanie reakcji, bÄ™dÄ…cej podstawÄ… rozróżnienia tych roztworów. Wzór odczynnika: Cl2 (aq) Obserwacje: W roztworze bromku potasu pojawia siÄ™ ciemnopomaraÅ„czowe zabarwienie, w roztworze chlorku potasu nie obserwujemy żadnych zmian. Równanie reakcji: Cl2 + 2KBr Br2 + 2KCl Informacja do zadania 20. i 21. Poniżej przedstawiono schemat ciÄ…gu reakcji, w wyniku których zwiÄ…zek X można przeksztaÅ‚cić w zwiÄ…zek Y. + H2O + [O] H3C HC CH3 X Y kat. (H2SO4) temp. OH Zadanie 20. (2 pkt) Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) zwiÄ…zków X i Y. Wzór zwiÄ…zku X: Wzór zwiÄ…zku Y: O H2C CH CH3 H3C C CH3 Zadanie 21. (1 pkt) PosÅ‚ugujÄ…c siÄ™ podziaÅ‚em charakterystycznym dla chemii organicznej, nazwij typ reakcji, w której zwiÄ…zek X jest substratem. addycja Nr zadania 16 17.1 17.2 18 19.1 19.2 19.3 20 21 WypeÅ‚nia Maks. liczba pkt 1 1 2 1 1 1 1 2 1 egzaminator! Uzyskana liczba pkt 10 Egzamin maturalny z chemii Arkusz I Zadanie 22. (1 pkt) Podaj nazwÄ™ systematycznÄ… zwiÄ…zku o wzorze: CH3 H3C CH2 CH CH3 Nazwa systematyczna: 2-metylobutan Zadanie 23. (3 pkt) Poniższy rysunek przedstawia doÅ›wiadczenie, które wykonano w celu odróżnienia roztworu wodnego glukozy od roztworu wodnego glicerolu (gliceryny). Cu(OH)2 substancja B substancja A H2O H2O AB Przed ogrzaniem w obu probówkach niebieski osad wodorotlenku miedzi(II) rozpuÅ›ciÅ‚ siÄ™ (roztworzyÅ‚ siÄ™) i powstaÅ‚ roztwór o szafirowym zabarwieniu. Po ogrzaniu w probówce A wytrÄ…ciÅ‚ siÄ™ ceglasty osad, a w probówce B pojawiÅ‚ siÄ™ osad o czarnym zabarwieniu. a) Napisz, jaka cecha budowy czÄ…steczek glukozy i glicerolu (gliceryny) spowodowaÅ‚a powstanie szafirowego zabarwienia obu roztworów przed ich ogrzaniem. Powstanie szafirowego zabarwienia jest spowodowane obecnoÅ›ciÄ… kilku grup hydroksylowych w czÄ…steczce glukozy i w czÄ…steczce glicerolu. b) Podaj nazwÄ™ substancji, której wodny roztwór znajdowaÅ‚ siÄ™ w probówce A i krótko uzasadnij swój wybór. W probówce A znajdowaÅ‚ siÄ™ wodny roztwór glukozy, która ma wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci redukujÄ…ce. W doÅ›wiadczeniu zaszÅ‚a redukcja miedzi(II) do miedzi(I). Ceglasty osad to tlenek miedzi(I). Egzamin maturalny z chemii 11 Arkusz I Informacja do zadania 24. i 25. Jednym z aminokwasów biaÅ‚kowych jest walina o nastÄ™pujÄ…cym wzorze: CH3 O CH C H3C CH OH NH2 Zadanie 24. (2 pkt) Napisz w formie czÄ…steczkowej równania reakcji waliny z wodnym roztworem wodorotlenku potasu i kwasem solnym (chlorowodorowym). Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) zwiÄ…zków organicznych. Równanie reakcji z wodnym roztworem wodorotlenku potasu: CH3 CH3 O O H3C CH CH C H2O H3C CH CH C + KOH + OK OH NH2 NH2 Równanie reakcji z kwasem solnym (chlorowodorowym): CH3 CH3 O O H3C CH CH C CH C H3C CH + HCl OH OH NH3Cl NH2 Zadanie 25. (1 pkt) Podaj wzór półstrukturalny (grupowy) jednego z kwasów karboksylowych (z szeregu homologicznego o wzorze ogólnym CnH2n+1COOH), zawierajÄ…cych tyle samo atomów wÄ™gla co walina. Wzór półstrukturalny (grupowy): O H3C CH2 CH2 CH2 C OH Nr zadania 22 23.1 23.2 24 25 WypeÅ‚nia Maks. liczba pkt 1 1 2 2 1 egzaminator! Uzyskana liczba pkt 12 Egzamin maturalny z chemii Arkusz I Zadanie 26. (1 pkt) W kolumnie I poniższej tabeli przedstawiono skutki dziaÅ‚ania substancji chemicznych, a w kolumnie II wymieniono nazwy substancji, które mogÄ… je wywoÅ‚ywać. PrzyporzÄ…dkuj każdemu skutkowi nazwÄ™ jednej substancji, która go wywoÅ‚uje. Kolumna I Kolumna II PrzyporzÄ…dkowanie: A. DziaÅ‚anie rakotwórcze 1. fosforany(V) A. 2 Eutrofizacja zbiorników wodnych wÄ™glowodory B. 2. B. 1 prowadzÄ…ca do ich zamierania aromatyczne UdziaÅ‚ w powstawaniu kwaÅ›nych C. 3. tlenek wÄ™gla(II) C. 4 deszczów 4. tlenek siarki(IV) Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 1997 Zadanie 27. (1 pkt) Ozon obecny w stratosferze (warstwie atmosfery poÅ‚ożonej powyżej troposfery) pochÅ‚ania szkodliwe promieniowanie ultrafioletowe. Zmniejszenie iloÅ›ci ozonu w tej warstwie może mieć istotny wpÅ‚yw na funkcjonowanie organizmów. Stężenie ozonu w troposferze (przyziemnej warstwie atmosfery) jest znacznie mniejsze niż w stratosferze. Wzrost iloÅ›ci ozonu troposferycznego pozostaje w Å›cisÅ‚ym zwiÄ…zku ze wzrostem liczby przypadków astmy i problemów z ukÅ‚adem oddechowym wÅ›ród populacji miejskiej. Na podstawie: Peter O`Niell: Chemia Å›rodowiska, Warszawa 1997 Przeanalizuj przytoczony tekst i z poniższych zdaÅ„ wybierz zdanie prawdziwe. A. Zmniejszenie iloÅ›ci ozonu stratosferycznego i wzrost iloÅ›ci ozonu troposferycznego sÄ… zjawiskami pozytywnymi. B. Zmniejszenie iloÅ›ci ozonu stratosferycznego jest zjawiskiem pozytywnym, a wzrost iloÅ›ci ozonu troposferycznego jest zjawiskiem negatywnym. C. Zmniejszenie iloÅ›ci ozonu stratosferycznego jest zjawiskiem negatywnym, a wzrost iloÅ›ci ozonu troposferycznego jest zjawiskiem pozytywnym. D. Zmniejszenie iloÅ›ci ozonu stratosferycznego i wzrost iloÅ›ci ozonu troposferycznego sÄ… zjawiskami negatywnymi. Nr zadania 26 27 WypeÅ‚nia Maks. liczba pkt 1 1 egzaminator! Uzyskana liczba pkt Egzamin maturalny z chemii 13 Arkusz I BRUDNOPIS