Matura — Chemia (Poziom rozszerzony) 2021 — arkusz z rozwiązaniami
Matura — Chemia (Poziom rozszerzony) 2021 — arkusz z rozwiązaniami
Arkusz maturalny z chemii (poziom rozszerzony) 2021 — wszystkie zadania z pełnymi rozwiązaniami krok po kroku, odpowiedziami i wzorami. Rozwiązuj online na matematix.pl.
Dwa pierwiastki 1. i 2. należą do czwartego okresu; liczba atomowa pierwiastka 1. jest mniejsza od pierwiastka 2. Atomy obu (w stanie podstawowym) mają 4 elektrony, które mogą uczestniczyć w tworzeniu wiązań. Podaj nazwy pierwiastków oraz liczbę elektronów niesparowanych i symbol podpowłoki, do której należą.
Uzupełnij zapis graficzny konfiguracji elektronowej kationu bromoniowego Br+ (stan podstawowy), uwzględniając numery powłok i symbole podpowłok.
Spośród substancji: HCl(g), KCl(s), CH3Cl(g), CH3NH3Cl(s), NaClO(s), CaCl2·6H2O(s) wybierz i podkreśl te, w skład których wchodzą jony Cl−.
Dane są przemiany: A. metan → chlorometan; B. eten → 1,2-dichloroetan; C. benzen → chlorobenzen; D. toluen → chlorofenylometan (C6H5CH2Cl). Wybierz przemiany, w których udział biorą rodniki chloru.
Uzupełnij zdania (podkreśl).

Przykładem reakcji addycji elektrofilowej jest przemiana (A / B / C / D). W wyniku działania czynnika elektrofilowego na wiązanie podwójne powstaje organiczny (kation / rodnik), przyłączający następnie jon (Cl+ / Cl−). Przykładem substytucji elektrofilowej jest przemiana (A / B / C / D); katalizatorem jest (FeCl3 / H2SO4). Najwolniejszym etapem jest ten, w którym (tworzy się kompleks σ / następuje eliminacja protonu).
CO2(g) $+$ C(s) ⇌ $2$CO(g). Na wykresie przedstawiono procentową zawartość CO i CO2 w równowadze w zależności od temperatury. 
W mieszaninie gazów doskonałych $c=\dfrac{p}{R\cdot T}$ ($R=83{,}1$ hPa·dm3·K−1·mol−1) oraz $c=[$CO$]+[$CO2$]$. Oblicz stężeniową stałą równowagi $K=\dfrac{[\text{CO}]^2}{[\text{CO}_2]}$ w $873$ K i pod $1013$ hPa.

(Odczytaj z wykresu udziały procentowe CO i CO2.)
Litowce są miękkie, berylowce nieco twardsze (twardość maleje w grupie); gęstość Li, Na, K < gęstość wody, a gęstość rubidu, cezu i wszystkich berylowców — większa. Uzupełnij (podkreśl): 1) stopień utlenienia tlenu w Na2O2 jest (niższy / wyższy) niż w produkcie spalania litu; 2) twardość baru jest (mniejsza / większa) niż cezu; 3) gęstość potasu jest (mniejsza / większa) niż wapnia.
Napisz w formie cząsteczkowej równania: spalania sodu w tlenie oraz reakcji litu z azotem.
Tlenek magnezu otrzymano: I — przez całkowity rozkład MgCO3; II — przez spalenie magnezu w powietrzu. Rozstrzygnij, czy w obu doświadczeniach otrzymano czysty MgO. Uzasadnij.
Wyjaśnij, dlaczego palącego się magnezu (pożarów magnezowych) nie wolno gasić wodą.
Odważkę $8{,}4$ g czystego MgCO3 ogrzewano (MgCO3 → MgO $+$ CO2); w tabeli podano liczbę moli CO2 co $10$ min. Oblicz brakujące (przy $20$ i $60$ min) wartości masy nierozłożonego MgCO3 (zaokrąglone do jednego miejsca po przecinku).
Oceń prawdziwość (P/F): 1) w ciągu pierwszych $40$ min rozkładowi uległo mniej niż połowa MgCO3; 2) w ciągu pierwszych $70$ min powstało około $3{,}7$ g MgO; 3) po $80$ min masa stałej mieszaniny była mniejsza o $8{,}2$ g od masy odważki.
Ciąg przemian: HCO3− $\xrightarrow{1.}$ CO32− $\xrightarrow{2.}$ CO2; CO32− $\xrightarrow{3.}$ BaCO3.

Spośród odczynników: wodorotlenek potasu, kwas etanowy, siarczan(VI) baru, azotan(V) baru — wpisz nazwy/wzory substancji użytych w etapach 1., 2., 3.
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji 1. i 2.
Cyjanowodór HCN ⇌ HNC (izocyjanowodór); w temperaturze pokojowej na $99$ cząsteczek HCN przypada $1$ cząsteczka HNC. Napisz wzór elektronowy dominującej odmiany (HCN), zaznacz pary wiążące i wolne pary oraz określ hybrydyzację orbitali walencyjnych atomu węgla.
Oblicz, ile cząsteczek izocyjanowodoru znajduje się w próbce mieszaniny HCN i HNC o masie $1{,}35$ g (obie odmiany w równowadze $99:1$).
HCN $+$ H2O ⇌ H3O+ $+$ CN−, $K_a=6{,}2\cdot10^{-10}$. Do probówki z wodnym roztworem NaHCO3 wprowadzono kwas cyjanowodorowy. Rozstrzygnij, czy zaobserwowano pienienie się zawartości probówki. Uzasadnij.
Do $20$ cm3 HCl o pH $=1{,}0$ dodano $30$ cm3 NaOH o stężeniu $0{,}060\ \tfrac{\text{mol}}{\text{dm}^3}$ (H3O+ $+$ OH− → $2$H2O). Oblicz, ile razy zmalało stężenie jonów H3O+ (objętość = suma).
Kwas H3AsO4 jest trójprotonowy. Stałe równowagi opisano wyrażeniami A, B, C (w przypadkowej kolejności).

Uszereguj stałe (A, B, C) zgodnie z ich rosnącą wartością, napisz równanie przemiany, której odpowiada stała A, oraz podaj wzór jonu, który może pełnić wyłącznie funkcję kwasu Brønsteda.
W dwóch probówkach były roztwory soli X i Z (siarczek potasu i bromek potasu); dodano świeżo otrzymaną wodę chlorową.

Po dodaniu wody chlorowej w probówce I roztwór zmienił barwę i pozostał klarowny, a w probówce II pojawiło się zmętnienie. Zidentyfikuj sole X i Z.
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji chloru z bromkiem potasu oraz z siarczkiem potasu.
W kolbach I i II były różne, klarowne roztwory o żółtej barwie (z: FeCl3, K2CrO4, KMnO4, MnSO4, (NH4)2CrO4, (NH4)2Cr2O7). Do kolby I dodano NaOH — wydzielił się bezbarwny gaz o charakterystycznym zapachu, bez osadu, roztwór pozostał żółty. Do kolby II dodano H2SO4 — roztwór zmienił barwę z żółtej na pomarańczową, a po dodaniu nadmiaru NaOH wrócił do żółtej (bez gazu). Wybierz wzór związku z kolby I.
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących w kolbie II po dodaniu H2SO4 oraz po dodaniu nadmiaru NaOH.
Antymon roztwarza się na gorąco w stężonym H2SO4, tworząc siarczan(VI) antymonu(III) i bezbarwny gaz o ostrym zapachu (siarka $50\%$ masowych → SO2). Napisz jonowo-elektronowe równania redukcji i utleniania oraz sumaryczne równanie cząsteczkowe.
Antymon reaguje też na gorąco ze stężonym HNO3, wydzielając brunatniejący na powietrzu gaz (NO2) i tworząc trudno rozpuszczalny jednoprotonowy kwas antymonowy(V) HSbO3 (H:O $=1:3$). Napisz w formie jonowej sumaryczne równanie tej reakcji.
Do zlewki I ($200$ g wody, $20\,^\circ$C) dodano $184$ g K2CrO4, a do zlewki II ($200$ g wody) $184$ g Pb(NO3)2. Zawartość ogrzano do temperatury $t$, w której w zlewce II cały azotan(V) ołowiu(II) się rozpuścił, a roztwór był nasycony.

Podaj wartość $t$ oraz uzupełnij (podkreśl): roztwór w zlewce I jest (nienasycony / nasycony), a jego stężenie procentowe jest (mniejsze niż / takie samo jak / większe niż) w zlewce II.
Do $100$ g nasyconego roztworu Pb(NO3)2 ($32\,^\circ$C) dodano $100$ g nasyconego roztworu K2CrO4 ($32\,^\circ$C): Pb2+ $+$ CrO42− → PbCrO4. Oblicz masę osadu i wskaż substancję użytą w nadmiarze ($M_{\text{K}_2\text{CrO}_4}=194$, $M_{\text{Pb(NO}_3)_2}=331$, $M_{\text{PbCrO}_4}=323$). Rozpuszczalność obu soli w $32\,^\circ$C wynosi $67$ g/$100$ g wody.
W dwóch probówkach były rozcieńczone roztwory: kwasu azotowego(V) (X) i kwasu siarkowego(VI) (Z); zanurzono blaszki miedziane i ogrzano. W kwasie X wydzielał się bezbarwny gaz brunatniejący na powietrzu. Uzupełnij (podkreśl): w rozcieńczonym HNO3 miedź (reaguje z wydzieleniem gazowego tlenku / reaguje z wydzieleniem wodoru / nie reaguje), roztwór (przyjmuje barwę niebieską / pozostaje bezbarwny); w rozcieńczonym H2SO4 miedź (reaguje z wydzieleniem tlenku / reaguje z wydzieleniem wodoru / nie reaguje), roztwór (niebieski / bezbarwny). Kwasem X jest (HNO3 / H2SO4).
Alkany otrzymuje się z halogenków alkilów: $2$R–X $+ 2$Na $\xrightarrow{T}$ R–R $+ 2$NaX. Pewien jodek alkilu poddano działaniu sodu i otrzymano alkan:

Napisz wzór półstrukturalny i nazwę systematyczną tego jodku alkilu.
Mieszaninę 2-jodobutanu i jodku metylu poddano działaniu sodu. Oceń prawdziwość (P/F): 1) otrzymano cztery różne alkany; 2) alkanem o najmniejszej masie cząsteczkowej był metan; 3) alkanem o największej masie cząsteczkowej był 3,4-dimetyloheksan.
W wyniku zasadowej hydrolizy 2-jodobutanu otrzymano alkohol, który utleniono tlenkiem miedzi(II). Uzupełnij schemat — wpisz wzory półstrukturalne: 2-jodobutanu, alkoholu i organicznego produktu utlenienia.
Uzupełnij zdania (podkreśl). Hydroliza zasadowa jodku alkilu jest reakcją (addycji / substytucji / eliminacji) zachodzącą zgodnie z mechanizmem nukleofilowym. Przykładem obojętnego elektrycznie nukleofilu jest cząsteczka (CH4 / H2 / NH3), a nukleofilu jonowego — jon (CN− / Cu2+ / H3O+).
Dehydratacja 3-metylobutan-2-olu daje alkeny A (produkt główny, wg reguły Zajcewa) i B (uboczny). Alken A można także otrzymać przez dehydratację innego alkoholu. Podaj wzór półstrukturalny i nazwę systematyczną tego alkoholu.
Napisz równanie reakcji alkenu A z bromowodorem prowadzącej do produktu głównego (wzory półstrukturalne).
Przedstawiono wzory mentolu i tymolu (z oznaczonymi atomami węgla $a$, $b$, $x$, $y$).

Określ hybrydyzację orbitali walencyjnych atomu $a$ (mentol) i $x$ (tymol) oraz formalne stopnie utlenienia atomu $b$ (mentol) i $y$ (tymol).
Do $500$ cm3 kwasu metanowego o stężeniu $1\ \tfrac{\text{mol}}{\text{dm}^3}$ dodano $500$ cm3 wody (temperatura bez zmian). Dokończ zdanie: wartość stałej dysocjacji (A — wzrosła / B — zmalała / C — nie uległa zmianie), a wartość stopnia dysocjacji (1 — wzrosła / 2 — zmalała / 3 — nie uległa zmianie).
Estryfikacja: butan-2-ol $+$ CH3COOH ⇌ ester $+$ H2O, $K_c=2{,}12$. Oblicz, ile gramów bezwodnego kwasu etanowego należy użyć do reakcji z $1$ molem butan-2-olu, aby przereagowało $85\%$ butan-2-olu.
Uzupełnij zdania (podkreśl). Przy użyciu równomolowej mieszaniny kwasu i alkoholu wydajność reakcji jest (niższa niż / równa / wyższa od) $85\%$. Reakcję prowadzi się w środowisku kwasowym, ponieważ jony H+ (katalizują tę reakcję / zwiększają wydajność). W środowisku zasadowym ester ulega hydrolizie, której produktami są butan-2-ol i (kwas etanowy / sól kwasu etanowego).
Cząsteczki kwasu etanowego mogą tworzyć dimer. Uzupełnij zdania (podkreśl). Dimer powstaje w wyniku tworzenia się wiązań (kowalencyjnych / jonowych / wodorowych) między cząsteczkami. Rozcieńczony roztwór kwasu etanowego w wodzie (nie zawiera dimerów / zawiera dimery), ponieważ woda (nie tworzy wiązań wodorowych / tworzy wiązania wodorowe) z cząsteczkami kwasu.
W probówkach I i II były dwie z substancji: glicyna, chlorek fenyloamoniowy (C6H5NH3Cl), fenolan sodu. Doświadczenie 1: dodano kwas solny — w żadnej probówce nie zaobserwowano zmian. Doświadczenie 2: dodano oranż metylowy — w probówce I roztwór przyjął barwę czerwoną. Podaj nazwy/wzory związków z probówek I i II.
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji decydującej o odczynie roztworu z probówki I.
Próbkę tripeptydu o masie $43{,}4$ mg poddano całkowitej hydrolizie w stężonym HCl; otrzymano mieszaninę chlorowodorków glicyny i alaniny.

Po dodaniu nadmiaru AgNO3 (Ag+ $+$ Cl− → AgCl) wytrącono $86{,}1$ mg AgCl. Określ, z ilu reszt glicyny $x$ i alaniny $y$ składał się tripeptyd, i napisz jego wzór GlyxAlay ($M_{\text{AgCl}}=143{,}5$).
W wyniku kondensacji jednej cząsteczki cysteiny (Cys) i dwóch cząsteczek leucyny (Leu) mogą powstać różne tripeptydy o budowie liniowej. Napisz wszystkie możliwe sekwencje (kody trzyliterowe).
Do czterech probówek z niebieską zalkalizowaną zawiesiną Cu(OH)2 dodano bezbarwne roztwory: I — kwas azotowy(V), II — etanol, III — glicerol, IV — alanyloglicyloglicyna. Rozstrzygnij, czy zmiany umożliwiają potwierdzenie zawartości każdej probówki. Opisz zmiany (rodzaj mieszaniny i barwa).
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.