Matura — Chemia (Poziom rozszerzony) 2020 — arkusz z rozwiązaniami

Matura ·PR ·Chemia ·2020 Czerwiec ·51 zadań

Matura — Chemia (Poziom rozszerzony) 2020 — arkusz z rozwiązaniami

Arkusz maturalny z chemii (poziom rozszerzony) 2020 — wszystkie zadania z pełnymi rozwiązaniami krok po kroku, odpowiedziami i wzorami. Rozwiązuj online na matematix.pl.

O pierwiastkach X i Z wiadomo, że oba przyjmują ten sam maksymalny stopień utlenienia. Konfigurację atomu X w stanie wzbudzonym (po przeniesieniu jednego elektronu sparowanego na wyższą, nieobsadzoną podpowłokę) przedstawiono w zapisie klatkowym; atom Z w stanie podstawowym ma łącznie na ostatniej powłoce i na podpowłoce 3d pięć elektronów.

Rysunek do zadania

Wpisz symbol pierwiastka X i Z, numer grupy oraz symbol bloku konfiguracyjnego.

Napisz wzór sumaryczny wodorku pierwiastka X oraz maksymalny stopień utlenienia, jaki przyjmują pierwiastki X i Z.

Przedstaw pełną konfigurację elektronową jonu Z2+ w stanie podstawowym (z uwzględnieniem podpowłok).

Wpisz temperaturę wrzenia substancji H2, CaCl2, HCl (pod ciśnieniem atmosferycznym), wybierając spośród: $-253\,^\circ$C, $-85\,^\circ$C, $100\,^\circ$C, $1935\,^\circ$C.

Przedstawiono cztery wykresy zmian wybranych wielkości fizycznych pierwiastków (bez gazów szlachetnych) w funkcji liczby atomowej.

Rysunek do zadania

Podaj numer wykresu przedstawiającego zależność promienia atomowego od liczby atomowej oraz numer wykresu przedstawiającego zależność elektroujemności (skala Paulinga) od liczby atomowej.

Spośród substancji: chlorek sodu, glin, glukoza, jod, sód, tlenek magnezu, wodorotlenek sodu — wybierz wszystkie tworzące kryształy jonowe oraz wszystkie tworzące kryształy metaliczne.

Uzupełnij zdania (uwzględnij rodzaj nośników ładunku). W kryształach metalicznych nośnikami ładunku są …, dlatego metale przewodzą prąd w stanie stałym. Związki jonowe po stopieniu przewodzą prąd, ponieważ …

Fosgen COCl2 (tt $-118\,^\circ$C, tw $8\,^\circ$C). Uzupełnij informacje o strukturze elektronowej (podkreśl). Orbitalom walencyjnym atomu C przypisuje się hybrydyzację (sp / sp2 / sp3). Cząsteczka fosgenu (jest / nie jest) płaska. Wiązanie π tworzą orbital walencyjny (s / p / zhybrydyzowany) atomu C i orbital p atomu tlenu.

Napisz równanie reakcji hydrolizy fosgenu (produkty: tlenek węgla(IV) i chlorowodór).

W $25\,^\circ$C i pod $1000$ hPa w $1$ dm3 fosgenu znajduje się $2{,}43\cdot10^{22}$ cząsteczek. Oblicz gęstość fosgenu i określ jego stan skupienia w tych warunkach.

W środowisku alkalicznym jod utlenia metanal: reakcja 1: I2 $+ 2$OH− → IO− $+$ I− $+$ H2O; reakcja 2: HCHO $+$ IO− $+$ OH− → HCOO− $+$ I− $+$ H2O. Napisz sumaryczne równanie jonowe skrócone i podaj stosunek masowy, w jakim metanal reaguje z jodem.

W $20\,^\circ$C w równowadze z roztworem nasyconym węglanu sodu pozostaje dekahydrat Na2CO3·10H2O; jego rozpuszczalność wynosi $21{,}5$ g w $100$ g wody. Oblicz rozpuszczalność węglanu sodu w przeliczeniu na sól bezwodną (g na $100$ g wody).

Na wykresie przedstawiono zależność równowagowego stopnia przemiany NO w NO2 od temperatury dla dwóch ciśnień $p_1$ i $p_2$ (wyższy stopień = większa wydajność).

Rysunek do zadania

Uzupełnij zdania (podkreśl). Ciśnienie $p_1$ jest (wyższe / niższe) od $p_2$. Przemiana NO w NO2 to reakcja (endotermiczna / egzotermiczna), więc $\Delta H$ jest (dodatnia / ujemna).

Powstały tlenek azotu(IV) wprowadza się do wody, tworząc kwas azotowy(V) i tlenek azotu(II). Napisz równanie tej reakcji oraz wzór reduktora i wzór utleniacza.

Do opróżnionego zbiornika wprowadzono NO2 ($25\,^\circ$C): $2$NO2 ⇌ N2O4, $\Delta H\lt 0$. Z wykresu: $[$N2O4$]=0{,}0337$, $[$NO2$]=0{,}0125\ \tfrac{\text{mol}}{\text{dm}^3}$.

Rysunek do zadania

Oblicz stężeniową stałą równowagi w $25\,^\circ$C i uzupełnij zdanie (podkreśl): stała w temperaturze wyższej niż $25\,^\circ$C jest (mniejsza niż / większa niż / taka sama jak) w $25\,^\circ$C.

Bufor octanowy zawiera CH3COOH i CH3COO−. Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej po dodaniu mocnej zasady (OH−) do buforu oraz uzupełnij (podkreśl): po wprowadzeniu mocnego kwasu stężenie jonów octanowych (wzrośnie / zmaleje / nie ulegnie zmianie).

Zmieszano jednakowe objętości roztworów o jednakowym stężeniu: I — HCl + NaCl; II — NH3 + NH4Cl; III — Na2HPO4 + NaH2PO4; IV — Na2SO4 + K2SO4. Które roztwory są buforami? Napisz ich numery.

Zmieszano $100$ cm3 Ba(OH)2 ($0{,}2\ \tfrac{\text{mol}}{\text{dm}^3}$) z $40$ cm3 HCl ($0{,}8\ \tfrac{\text{mol}}{\text{dm}^3}$): H3O+ $+$ OH− → $2$H2O. Oblicz pH powstałego roztworu (objętość = suma; do drugiego miejsca po przecinku).

Wpisz wartości stężenia molowego jonów baru i jonów chlorkowych w otrzymanym roztworze.

Jon Fe3+ tworzy jony kompleksowe. Do dwóch probówek z FeCl3 wsypano fluorek potasu (żółty roztwór się odbarwił), a następnie do obu dodano rodanek potasu (KSCN) — krwistoczerwone zabarwienie pojawiło się tylko w probówce bez fluorku. Jony kompleksowe: I rodankowy, II fluorkowy, III akwakompleks. Uszereguj je zgodnie ze wzrostem trwałości.

CaC2O4 → CaCO3 $+$ CO; CaCO3 → CaO $+$ CO2. Próbkę $12{,}8$ g szczawianu wapnia prażono; po przerwaniu masa zawartości wynosiła $6{,}32$ g i nie było już szczawianu. Oblicz procentową zawartość masową tlenku wapnia w otrzymanej mieszaninie.

Płytkę z metalu M zważono i umieszczono w roztworze soli; roztwór się odbarwił, a masa płytki zmalała.

Rysunek do zadania

Wybierz i podkreśl jeden symbol metalu (Ag / Al / Au / Sn) i jeden wzór odczynnika (Al(NO3)3 / CuSO4 / AgNO3), tak aby otrzymać schemat opisanego doświadczenia.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zaszła podczas doświadczenia.

Do trzech probówek z $1$ cm3 ZnSO4 ($0{,}1\ \tfrac{\text{mol}}{\text{dm}^3}$) dodano KOH ($0{,}1\ \tfrac{\text{mol}}{\text{dm}^3}$): I — $1$ cm3, II — $2$ cm3, III — $6$ cm3.

Rysunek do zadania

Podaj numery probówek, w których po zakończeniu doświadczenia pozostał biały osad wodorotlenku cynku.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zaszła w probówce III (jednym z produktów jest jon kompleksowy o liczbie koordynacyjnej 4).

Do probówki I (Na2SO3 $+$ fenoloftaleina) i probówki II (Na2SO3 $+$ nadmiar stężonego HCl) zaobserwowano zmiany świadczące o reakcji. Opisz zmiany w obu probówkach.

Uzupełnij zdanie (podkreśl). Na podstawie wyniku doświadczenia w probówce I można stwierdzić, że słabym kwasem Brønsteda jest (H2SO3 / HSO3− / SO32−).

Napisz, jaką właściwość kwasu siarkowego(IV) potwierdził wynik doświadczenia w probówce II, oraz napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zaszła w probówce II po dodaniu HCl.

Dwa nasycone węglowodory A i B mają po pięć atomów węgla. Jeden ma budowę cykliczną. W cząsteczce A wszystkie atomy węgla mają jednakową rzędowość. Oba na świetle ulegają bromowaniu (substytucja rodnikowa), tworząc wyłącznie jedną monobromopochodną. Napisz równania monobromowania A i B (wzory półstrukturalne).

Związek X (C4H8) przereagował z chlorowodorem ($1:1$), tworząc dwa związki: jeden chiralny (występuje jako enancjomery), drugi achiralny. Napisz wzory półstrukturalne obu produktów.

Uzupełnij schemat tak, aby przedstawiał budowę obu enancjomerów chiralnego produktu reakcji związku X z chlorowodorem.

Terpinen-4-ol (II) i terpineol (III) otrzymuje się z terpinolenu (IV) w reakcji z wodą w środowisku kwasowym.

Rysunek do zadania

Określ typ (addycja, eliminacja, substytucja) i nazwij mechanizm (elektrofilowy, nukleofilowy, rodnikowy) tej reakcji.

Oceń poprawność informacji: „Podczas reakcji terpinolenu z wodą powstaje znacznie więcej terpineolu niż terpinen-4-olu, ponieważ zgodnie z regułą Markownikowa terpineol jest produktem głównym”. Odpowiedź uzasadnij.

Oceń prawdziwość (P/F) informacji o p-cymenie (V): 1) w cząsteczce p-cymenu co najmniej 8 atomów węgla leży w jednej płaszczyźnie; 2) z p-cymenu można otrzymać α-terpinen (I) w reakcji substytucji; 3) reakcja p-cymenu z bromem wymaga światła lub katalizatora, natomiast terpinolen (IV) może reagować z bromem w ciemności i bez katalizatora.

Dane są zasady Brønsteda: NH3, CH3NH2, C6H5NH2. Uzupełnij zdania (podkreśl). Najmocniejszą zasadą jest (NH3 / CH3NH2 / C6H5NH2). Jonem najłatwiej odszczepiającym proton jest kation (NH4+ / CH3NH3+ / C6H5NH3+), jest więc on (najmocniejszym / najsłabszym) kwasem Brønsteda.

Amina RNH2 $+$ H2O ⇌ RNH3+ $+$ OH−. W $25\,^\circ$C stopień dysocjacji aminy wynosi $3{,}1\%$, a pH roztworu $=12{,}2$. Oblicz $K_b$ tej aminy, a następnie wybierz i podkreśl jej wzór (CH3CH2CH2NH2 / (CH3)3N / CH3CH2NH2 / (CH3)2NH).

Rozstrzygnij, czy dodanie stałego KOH do roztworu tej aminy wpłynie na wartość jej stopnia dysocjacji. Uzasadnij.

Nitrobenzen reaguje z chlorkiem tytanu(III) w środowisku kwasowym: C6H5NO2 $+$ Ti3+ $+$ H+ → C6H5NH3+ $+$ Ti4+ $+$ H2O. Napisz jonowo-elektronowe równania reakcji redukcji i utleniania.

Produkt redukcji nitrobenzenu (kation C6H5NH3+) można przekształcić w anilinę. Uzupełnij schemat, tak aby otrzymać jonowy skrócony zapis tej reakcji: C6H5NH3+ $+$ … → C6H5NH2 $+$ …

Serotonina powstaje z tryptofanu: tryptofan → 5-hydroksytryptofan (substytucja: atom H przy węglu $a$ zastąpiony grupą –OH, dając węgiel $b$).

Rysunek do zadania

Wpisz formalny stopień utlenienia atomu węgla $a$ (w tryptofanie) i atomu $b$ (w 5-hydroksytryptofanie) oraz podaj funkcję (utleniacza czy reduktora) tryptofanu w pierwszym etapie.

W dwóch nieoznakowanych probówkach są serotonina i melatonina. Uzupełnij zdanie (podkreśl). Zawartość obu probówek (może / nie może) być rozróżniona za pomocą FeCl3, ponieważ (tylko w melatoninie / tylko w serotoninie / w obu związkach) występuje (ugrupowanie fenolowe / wiązanie amidowe / wiązanie estrowe).

Oceń prawdziwość (P/F): 1) w wyniku dekarboksylacji z serotoniny można otrzymać 5-hydroksytryptofan; 2) serotonina, podobnie jak tryptofan, jest aminokwasem białkowym; 3) cząsteczka związku A zawiera wiązanie amidowe (peptydowe).

Izomeryczne kwasy 2-, 3- i 4-hydroksybenzenokarboksylowe różnią się mocą; jeden jest znacznie mocniejszy ($K_a=1{,}0\cdot10^{-3}$) dzięki wewnątrzcząsteczkowemu wiązaniu wodorowemu. Narysuj wzór tego izomeru.

Poniżej przedstawiono wzór karnityny.

Rysunek do zadania

Rozstrzygnij, czy karnityna może być stosowana jako detergent. Uzasadnij, uwzględniając budowę cząsteczki.

Trehaloza powstaje z dwóch cząsteczek D-glukopiranozy połączonych wiązaniem O-glikozydowym; obie jednostki pochodzą z tego samego anomeru.

Rysunek do zadania

Rysunek do zadania

Określ, z jakiego anomeru (α czy β) powstały jednostki I i II oraz podaj numery atomów węgla tworzących wiązanie O-glikozydowe.

Do probówki I (wodny roztwór trehalozy) dodano zalkalizowaną zawiesinę Cu(OH)2 i ogrzano. W probówce II trehalozę najpierw ogrzano z HCl, ostudzono, zobojętniono, a następnie dodano zalkalizowaną zawiesinę Cu(OH)2 i ogrzano. Rozstrzygnij, czy końcowy efekt był taki sam w obu probówkach. Uzasadnij.

Bezwodniki kwasowe reagują z alkoholami i fenolami, dając estry i kwasy karboksylowe. Napisz równanie otrzymywania kwasu acetylosalicylowego, gdy jednym z substratów jest bezwodnik kwasu octowego (wzory półstrukturalne).

Chlorek winylu (chloroeten) otrzymuje się: CH2=CH2 $\xrightarrow{\text{Cl}_2}$ CH2Cl–CH2Cl $\xrightarrow{T}$ CH2=CHCl. Oblicz, ile m3 (warunki normalne) etenu potrzeba do wyprodukowania $1000$ kg chlorku winylu (wydajność dichloroetanu $80\%$, wydajność jego rozkładu $90\%$).

PET to poli(tereftalan etylenu).

Rysunek do zadania

Narysuj wzory półstrukturalne (grupowe) kwasu i alkoholu, z których można otrzymać ten polimer.

W wyniku częściowej hydrolizy pewnego pentapeptydu otrzymano cztery dipeptydy: Gly-Tyr, Leu-Ser, Leu-Leu, Tyr-Leu; N-końcem była glicyna. Ustal sekwencję pentapeptydu (kody trzyliterowe).

Na stałą próbkę tego pentapeptydu podziałano stężonym kwasem azotowym(V). Napisz, jaki efekt zaobserwowano, i podaj nazwę zachodzącej reakcji.

Zacznij dziś

Pierwszy miesiąc za 0 zł.
Bez zobowiązań. Rezygnujesz, kiedy chcesz.

Załóż konto w 2 minuty. Opłaty pojawiają się dopiero po zalogowaniu i wyborze planu. Możesz zawiesić, zmienić lub anulować plan w każdej chwili. Dołącz do ponad 600 korepetytorów którzy już pracują mądrzej.

Funkcje platformy

Poznaj wszystkie funkcje LekcjeRazem

Ponad 40 funkcji stworzonych dla korepetytorów. Kliknij dowolną, aby dowiedzieć się o niej więcej.