Badanie wyników nauczania z chemii. Poziom rozszerzony
Copyright by ZamKor spółka z ograniczoną odpowiedzialnością S. K. A., Kraków 2013 1
ZamKor
BADANIE WYNIKÓW NAUCZANIA Z CHEMII
POZIOM ROZSZERZONY
(OBLICZENIA CHEMICZNE)
Czas pracy 45 minut
Za rozwiązanie wszystkich zadań można otrzymać łącznie 30 punktów.
1.1
Zadanie 1. (2 pkt)
Chlor to pierwiastek występujący w postaci dwóch trwałych izotopów, z których jeden zawiera 18 neutro-
nów, a drugi 20 neutronów w jądrze. Wiadomo, że rozpowszechnienie w przyrodzie izotopu o mniejszej
masie atomowej jest 3,5-krotnie większe w porównaniu z izotopem o większej masie atomowej.
Na podstawie odpowiednich obliczeń ustal średnią masę atomową chloru. Wynik podaj z dokładno-
ścią do dwóch miejsc po przecinku.
Obliczenia:
Odpowiedz
: ................................................................................................................................................
2.1
Zadanie 2 (2 pkt)
Próbka metalicznego rodu o masie 100 g zawiera 1% masowy promieniotwórczego izotopu rodu 101Rh,
którego okres półtrwania T = 3,3 roku. Pozostałą masę próbki stanowią trwałe izotopy rodu.
1/2
Oblicz całkowitą masę rodu zawartego w próbce 6,6 roku temu.
Obliczenia:
Odpowiedz
: ................................................................................................................................................
Dokument pobrany przez: 25087af0d481e50d7a52e9c006498b9824f8a75b
Badanie wyników nauczania z chemii. Poziom rozszerzony
Copyright by ZamKor spółka z ograniczoną odpowiedzialnością S. K. A., Kraków 2013 2
ZamKor
3.1
Zadanie 3 (2 pkt)
Na 10 g stopu glinu z miedzią podziałano stężonym kwasem azotowym(V). W wyniku reakcji wydzieliło
się w warunkach normalnych 3,36 dm3 brunatnego gazu, przy 75-procentowej wydajności procesu.
Oblicz zawartość procentową glinu w badanym stopie.
Obliczenia:
Odpowiedz
: ................................................................................................................................................
4.1
Zadanie 4 (1 pkt)
Pewien gazowy węglowodór reaguje z 13 cm3 tlenu, tworząc 8 cm3 tlenku węgla(IV) i 10 cm3 pary wodnej.
Pomiary wykonano w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury.
Ustal wzór sumaryczny spalanego węglowodoru.
Wzór sumaryczny węglowodoru: ................................................
Dokument pobrany przez: 25087af0d481e50d7a52e9c006498b9824f8a75b
Badanie wyników nauczania z chemii. Poziom rozszerzony
Copyright by ZamKor spółka z ograniczoną odpowiedzialnością S. K. A., Kraków 2013 3
ZamKor
5.1
Zadanie 5 (3 pkt)
Do próbki pewnego nasyconego alkoholu dihydroksylowego o masie 9 g wrzucono kawałek sodu. W wy-
niku reakcji wydzieliło się 2,45 dm3 bezbarwnego gazu (przy 100-procentowej wydajności procesu).
hPa �" dm3
Doświadczenie przeprowadzono w temperaturze 22�C i pod ciśnieniem 1000 hPa. R = 83,14
mol �" K
Na podstawie odpowiednich obliczeń ustal wzór sumaryczny badanego alkoholu.
Obliczenia:
Wzór sumaryczny alkoholu: ................................................
6.1 6.2
Zadanie 6 (2 pkt)
Do dwóch zlewek zawierających po 100 cm3 kwasu solnego o stężeniu 1 mol " dm 3 wprowadzono różne
substancje w ilościach podanych na poniższym schemacie:
2,24 dm3 NH3(g)
17 g AgNO3(s)
(warunki normalne)
1. 2.
HCl(aq)
a) Podaj numer lub numery zlewek, w których po reakcji pH < 7. & & & & & & & & & &
b) Spośród wymienionych jonów wybierz i podkreśl wzory tych, których stężenie w zlewce oznaczo-
nej numerem 1 będzie po reakcji największe.
Ag+ NO Cl H+ OH
3
Dokument pobrany przez: 25087af0d481e50d7a52e9c006498b9824f8a75b
Badanie wyników nauczania z chemii. Poziom rozszerzony
Copyright by ZamKor spółka z ograniczoną odpowiedzialnością S. K. A., Kraków 2013 4
ZamKor
7.1
Zadanie 7 (2 pkt)
W 10 dm3 wodnego roztworu kwasu metanowego znajduje się 1,053 " 1023 anionów metanianowych
i 17,325 mola niezdysocjowanych cząsteczek HCOOH.
Oblicz stopień i stałą dysocjacji kwasu metanowego.
Obliczenia:
Odpowiedz
: ................................................................................................................................................
8.1 8.2
Zadanie 8 (3 pkt)
W reaktorze o objętości 1 dm3 przebiega w stałej temperaturze T reakcja opisana schematem:
A + 2B C(g) + D(g)
(g) (g)
�!
Po zmieszaniu substratów A i B w stosunku molowym 1 : 2 zainicjowano reakcję. W chwili ustalenia się stanu
równowagi reakcji uległo 50% substratu A, tworząc produkty C i D. Stała równowagi reakcji wynosi 2.
a) Oblicz stężenia początkowe substratów A i B.
Obliczenia:
Odpowiedz
: ................................................................................................................................................
b) Zakładając, że powyższa reakcja jest reakcją egzoenergetyczną oceń poprawność poniższych zdań.
Uzupełnij tabelę, wpisując literę P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, lub literę F, jeżeli jest fałszywe.
P / F
Wzrost temperatury w układzie powoduje zmniejszenie wartości stałej równowagi reakcji.
Wzrost ciśnienia w układzie powoduje zwiększenie wartości stałej równowagi reakcji.
Zwiększenie stężenia substratu B powoduje zmniejszenie wartości stałej równowagi reakcji.
Dokument pobrany przez: 25087af0d481e50d7a52e9c006498b9824f8a75b
Badanie wyników nauczania z chemii. Poziom rozszerzony
Copyright by ZamKor spółka z ograniczoną odpowiedzialnością S. K. A., Kraków 2013 5
ZamKor
9.1
Zadanie 9 (2 pkt)
Pomiędzy osadem trudno rozpuszczalnej substancji a obecnymi w roztworze nasyconym jonami ustala się
stan równowagi, który przedstawia poniższy zapis:
A B xAy+ + yBx
x y(s)
�!
Iloczyn rozpuszczalności (I ) można traktować, jako stałą równowagi powyższego procesu, opisaną wyra-
r
żeniem:
I = [Ay+]x " [Bx ]y, gdzie [Ay+], [Bx ]  stężenia odpowiednich jonów w roztworze nasyconym.
r
W temperaturze 25�C zmieszano ze sobą równe objętości roztworu Ca(NO ) o stężeniu 0,02 mol " dm 3
3 2
i roztworu NaOH o pH = 12. Wykonując obliczenia, ustal, czy po zmieszaniu wytrącił się osad Ca(OH) ,
2
jeżeli wartość iloczynu rozpuszczalności w temperaturze 25�C wynosi I = 5,5 " 10 6.
rCa(OH)2
Obliczenia:
Odpowiedz
: ................................................................................................................................................
10.1
Zadanie 10 (2 pkt)
Dla przebiegającej w fazie gazowej reakcji: 2NO + O 2NO
(g) 2(g) 2(g)
równanie kinetyczne ma postać: � = k " [NO]2 " [O ]
2
Na podstawie odpowiednich obliczeń ustal, jak zmieni się szybkość reakcji w czasie t względem szyb-
kości początkowej, jeżeli stężenia początkowe substratów wynosiły odpowiednio: [NO] = 2 mol " dm 3
oraz [O ] = 1 mol " dm 3, a w czasie t stężenie tlenu wynosiło [O ] = 0,5 mol " dm 3.
2 2
Obliczenia:
Odpowiedz
: ................................................................................................................................................
Dokument pobrany przez: 25087af0d481e50d7a52e9c006498b9824f8a75b
Badanie wyników nauczania z chemii. Poziom rozszerzony
Copyright by ZamKor spółka z ograniczoną odpowiedzialnością S. K. A., Kraków 2013 6
ZamKor
11.1 11.2
Zadanie 11 (2 pkt)
Przeprowadzono doświadczenie, którego celem było zbadanie wpływu stężenia substratów na szybkość
pewnej reakcji chemicznej opisanej równaniem: A + 3B D .
(aq) (aq) (aq)
W temperaturze 298 K wykonano trzy pomiary. Wyniki zanotowano w tabeli.
Numer pomiaru [A], mol " dm 3 [B], mol " dm 3 � , mol " dm 3 " s 1
1 0,1 0,1 2 " 10 2
2 0,1 0,2 8 " 10 2
3 0,3 0,1 2 " 10 2
a) Wybierz i wpisz w wolne miejsce odpowiedni numer (I III).
Zależność szybkości reakcji od stężenia molowego substratu A ilustruje wykres oznaczony numerem .... .
Zależność szybkości reakcji od stężenia molowego substratu B ilustruje wykres oznaczony numerem .... .
I II III
stężenie substratu stężenie substratu stężenie substratu
b) Dokończ poniższy zapis, tak aby otrzymać równanie kinetyczne dla opisanej reakcji.
� = k " ................
12.1
Zadanie 12 (2 pkt)
Poniżej podano równania reakcji otrzymywania fosforowodoru z pierwiastków:
P + 6H 4PH
4(biały) 2(g) 3(g)
P + 6H 4PH
4(czerwony) 2(g) 3(g)
Korzystając z podanych wyżej równań oraz znając:
 standardową entalpię tworzenia fosforowodoru z fosforu białego "H0 = 5,44 kJ/mol,
1
 standardową entalpię tworzenia fosforowodoru z fosforu czerwonego "H0 = 22,90 kJ/mol,
2
oblicz standardową entalpię przemiany fosforu białego w fosfor czerwony.
Obliczenia:
Odpowiedz
: ................................................................................................................................................
Dokument pobrany przez: 25087af0d481e50d7a52e9c006498b9824f8a75b
szybkość reakcji
szybkość reakcji
szybkość reakcji
Badanie wyników nauczania z chemii. Poziom rozszerzony
Copyright by ZamKor spółka z ograniczoną odpowiedzialnością S. K. A., Kraków 2013 7
ZamKor
13.1 13.2
Zadanie 13 (2 pkt)
Poniżej podano termochemiczne równanie spalania etenu w warunkach standardowych:
2C H + 6O 4CO + 4H O + 2602 kJ
2 4(g) 2(g) 2(g) 2 (c)
a) Podaj standardową entalpię spalania etenu. ........................................................................................
b) Wskaż, który wykres przedstawia zmiany energii reagentów podczas przebiegu powyższej reakcji.
A B
2C2H4 + 6O2 2C2H4 + 6O2
 2302 kJ +2302 kJ
4CO2 + 4H2O 4CO2 + 4H2O
przebieg reakcji przebieg reakcji
C D
4CO2 + 4H2O 4CO2 + 4H2O
 2302 kJ +2302 kJ
2C2H4 + 6O2 2C2H4 + 6O2
przebieg reakcji przebieg reakcji
Dokument pobrany przez: 25087af0d481e50d7a52e9c006498b9824f8a75b
energia kJ
energia kJ
energia kJ
energia kJ
Badanie wyników nauczania z chemii. Poziom rozszerzony
Copyright by ZamKor spółka z ograniczoną odpowiedzialnością S. K. A., Kraków 2013 8
ZamKor
14.1 14.2
Zadanie 14 (3 pkt)
Zbudowano ogniwo zgodnie z poniższym rysunkiem:
Zn Ag
klucz
elektrolityczny
V1 = 100 cm3 V2 = 100 cm3
c1 = 1,00 mol " dm3 c2 = 1,00 mol " dm3
ZnCl2(aq) AgNO3(aq)
a) Oblicz siłę elektromotoryczną ogniwa w warunkach standardowych.
SEM = ............................................................................................................................................................
Po pewnym czasie pracy ogniwa układ rozmontowano i stwierdzono, że masa płytki srebrowej wzrosła
o 0,108 g.
b) Oblicz końcowe stężenie kationów cynku przy założeniu, że objętość roztworu nie uległa zmianie.
Obliczenia:
Odpowiedz
: ................................................................................................................................................
Dokument pobrany przez: 25087af0d481e50d7a52e9c006498b9824f8a75b