Podsumowanie. Arkusz maturalny
Zadanie 1 (2 pkt)
Z konfiguracji elektronowej jonu (w stanie podstawowym) pierwiastka X3+ wynika, że w tym jonie:
- elektrony rozmieszczone są na trzech powłokach elektronowych
- na podpowłoce d jest 5 elektronów
Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz symbol chemiczny pierwiastka X, dane dotyczące jego położenia w układzie okresowym oraz symbol bloku konfiguracyjnego (energetycznego), do którego należy ten pierwiastek.
Symbol pierwiastka | Numer okresu | Numer grupy | Symbol bloku |
Zadanie 1.1 (2 pkt)
Oceń prawdziwość poniższych zdań i uzupełnij tabelę. Wpisz literę P, jeśli zdanie jest prawdziwe, lub literę F, jeśli jest fałszywe.
Numer | Zdanie | P/F |
1. | Pierwiastek X tworzy dwa rodzaje jonów X2+ oraz X3+. Promień jonu X3+ jest mniejszy od promienia jonu X2+ | |
2. | W stanie stałym pierwiastek X tworzy kryształ metaliczny | |
3. | Pierwiastek X roztwarza się na gorąco w stężonym kwasie azotowym(V) |
Zadanie 2 (4 pkt)
Atomy czterech pierwiastków mają następującą konfigurację elektronową:
1. 1s22s22p63s23p64s23d104p1 ; 2. 1s22s22p63s23p64s23d104p2 ;
3. 1s22s22p63s23p64s23d104p3 ; 4. 1s22s22p63s23p64s23d104p4;
Numer | Opis | Pierwiastek |
---|---|---|
1 | Najwyższą wartościowość w związku z wodorem wykazuje pierwiastek oznaczony numerem: | |
2 | Najwyższą wartościowość w związku z tlenem wykazuje pierwiastek oznaczony numerem: | |
3 | Największy promień wykazuje pierwiastek oznaczony numerem: | |
4 | Najaktywniejszym niemetalem jest pierwiastek oznaczony numerem: | |
5 | Wodorek którego pierwiastka posiada najbardziej kwasowy charakter: | |
6 | Cząsteczka wodorku którego pierwiastka ma kształt tetraedru: | |
7 | Cząsteczka tlenku którego pierwiastka ma kształt liniowy: | |
8 | Atomy których pierwiastków w wodorkach wykazują hybrydyzacja orbitali atomowych sp3 |
Rozwiązanie:
Zadanie 3 (2 pkt)
Wyjaśnij dlaczego pierwsza energia jonizacji rubidu jest mniejsza od pierwszej energii jonizacji potasu.
……………………………………………………………………………………………………………………………….
Wyjaśnij dlaczego drugie energie jonizacji pierwiastków pierwszej grupy są znacznie większe od wartości pierwszych energii jonizacji.
……………………………………………………………………………………………………………………………….
Zadanie 4 (2 pkt)
Podkreśl właściwe odpowiedzi w podanym tekście:
Proces reformingu metanu zachodzi (szybciej / wolniej) gdy temperatura procesu wzrastać. Ze wzrostem temperatury wydajność tego procesu (wzrośnie / zmaleje). Aby zwiększyć wydajność tego procesu należy prowadzić reakcje pod (zwiększonym / zmniejszonym) ciśnieniem.
Zadanie 5 (3 pkt)
W temperaturze T przygotowano wodne roztwory sześciu elektrolitów: NaCl, NH4Cl, HNO3, CH3ONa, KClO, HCOOH o jednakowym stężeniu molowym równym 0,1 mol dm−3 ⋅
Porównaj pH tych roztworów. Uzupełnij zdania wyrażeniami wybranymi spośród podanych poniżej
wyższe niż równe niższe niż
pH wodnego roztworu NaCl jest ………………………………… pH wodnego roztworu NH4Cl.
pH wodnego roztworu CH3ONa jest ………………………… . pH wodnego roztworu HCOOH
pH wodnego roztworu HNO3 jest ………………………………. pH wodnego roztworu HCOOH.
Zadanie 6 (2 pkt)
Przeprowadzono doświadczenie, w którym badano charakter chemiczny czterech tlenków a dane umieszczono w tabeli. Określ, który tlenek znajduje się pod każdym z numerów jeśli wiadomo, że badano:
CrO3, SiO, CrO, BeO
Reakcja z H2O | Reakcja z H2SO4 | Reakcja KOH | Wzór tlenku | |
1. | + | – | + | |
2. | – | – | – | |
3. | – | + | + | |
4. | – | + | – |
Zadanie 6.1 (2 pkt)
Zapisz reakcję zachodzącą w probówce 1 wybranego tlenku z KOH oraz podaj obserwacje jakie można poczynić w trakcie tego doświadczenia.
Równanie reakcji:
……………………………………………………………………………………………………………………………….
Obserwacje:
……………………………………………………………………………………………………………………………….
Zadanie 7 (4 pkt)
W celu odróżnienia zawartości probówek przeprowadzono następujące doświadczenie:
Odczynnik potrzebny do doświadczenia wybierz z poniższych:
- K2Cr2O7
- KMnO4
- KI
Podaj obserwacje pozwalające na odróżnienie zawartości probówki:
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Zapisz odpowiednie równanie reakcji (w formie jonowej):
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Zadanie 8 (2 pkt)
Pierwiastki X oraz Y tworzą związki o różnej stechiometrii X2Y3 oraz X3Y4 . Ustal symbole pierwiastków X oraz Y jeśli wiadomo, że 0,2 mola związku X2Y3 waży 32 g , natomiast 0,4 mola X3Y4 waży 92,8 g. Masy molowe należy zaokrąglić do jedności.
Zadanie 9 (2 pkt)
Synteza fosgenu przebiega, w obecności katalizatora, zgodnie z równaniem:
CO(g) + Cl2(g) ⇄ COCl2(g) ∆H° = −112 kJ
Bezwymiarowa wartość stałej równowagi tej reakcji, w temperaturze 800 K, wynosi K = 0,7.
Uzupełnij tabelę wpisując w odpowiednie miejsce P lub F
Numer | Zdanie | P/F |
1. | Ogrzanie układu znajdującego się w stanie równowagi spowoduje wzrost wydajności reakcji. | |
2. | Wprowadzenie katalizatora powoduje wzrost wartości bezwymiarowej stałej równowagi tej reakcji. | |
3. | Wzrost całkowitego ciśnienia, z zachowaniem stałej temperatury powoduje wzrost wydajności reakcji. |
Zadanie 10 (2 pkt)
Glin tworzy związki nazywane ałunami glinowymi. Są to podwójne siarczany dwóch metali, spośród których jeden występuje w ałunie na I stopniu utlenienia, a drugi na III stopniu utlenienia. Ogólny wzór ałunu jest następujący:
M2SO4 · M2(SO4)3⋅24H2O
Skład ałunu można również przedstawić w postaci wzoru uproszczonego:
M(I)M(III)(SO4)2 · 12H2O
Metalami przyjmującymi w ałunach stopień utlenienia równy I mogą być np. potas lub sód, a metalami przyjmującymi stopień utlenienia równy III – glin, żelazo lub chrom.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2012, s. 818.
Podaj wzór ogólny i uproszczony ałunu chromowo – sodowego
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Podaj wzory jonów obecnych w roztworze po rozpuszczeniu opisanego ałunu w wodzie (zaniedbaj proces hydrolizy):
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Zadanie 11 (4 pkt)
Zaprojektuj doświadczenie, które wykaże że z podanych substancji najmocniejszym kwasem jest kwas octowy a najsłabszym kwas krzemowy,
Wzory substancji 1, 2 i 3 wybierz z poniższych:
K2SiO3, CH3COOH, CH3COONa, CaCO3, CaCl2
Podaj obserwacje jakie możesz poczynić w probówce:
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Zapisz równania reakcji zachodzące w kolbie oraz w probówce:
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Zadanie 12 (2 pkt)
Dla reakcji przebiegającej zgodnie z równaniem:
2A(g) + 2B(g) → A2B2(g)
Oblicz stężenia równowagowe [A2] i [B2] oraz wartość stężeniowej stałej równowagi, jeśli stężenia początkowe wynosiły: CA2 = 1 mol/dm3 i CB2 = 0,5 mol/dm3, a po ustaleniu stanu równowagi suma stężeń wszystkich reagentów wynosiła 1,2 mol/dm3.
Zadanie 13 (3 pkt)
Poniżej przedstawiono schemat reakcji redoks:
SCN– + IO3– + OH– → CN– + SO42- + I– + H2O
Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo – elektronowy) równania procesów utleniania i redukcji zachodzących podczas opisanej przemiany oraz równanie sumaryczne.
Równanie reakcji utleniania: ……………………………………………………………………………………………………………………………….
Równanie reakcji redukcji: ……………………………………………………………………………………………………………………………….
Równanie sumaryczne:
……………………………………………………………………………………………………………………………….
Zadanie 14 (3 pkt)
Węglan wapnia, wchodzący w skład skał wapiennych, jest substancją trudno rozpuszczalną w wodzie. W pewnym stopniu rozpuszcza się w wodzie zawierającej tlenek węgla(IV), czego skutkiem jest tzw. twardość węglanowa wody.
Wspomniany proces rozpuszczania węglanu wapnia jest przykładem wietrzenia chemicznego, czyli zjawiska niszczenia skał (minerałów) pod wpływem wody lub czynników atmosferycznych. Podczas gotowania wody twardej w naczyniu pojawia się osad nazywany kamieniem kotłowym. Jednym ze sposobów usuwania (obniżania) twardości wody jest wytrącanie jonów wapnia i magnezu za pomocą tzw. sody, czyli węglanu sodu.
Zapisz opisane reakcje w formie jonowej skróconej:
Powstawanie twardości węglanowej wody:
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Gotowanie wody:
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
Reakcja z węglanem sodu
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Zadanie 15 (2 pkt)
W reakcjach kondensacji mniejsze cząsteczki lub jony łączą się tworząc większe i towarzyszy temu powstawanie produktu ubocznego, np. wody. W chemii nieorganicznej, przykładem takiej reakcji jest kondensacja wodorofosforanów(V), podczas której
następuje odszczepienie wody i utworzenie polifosforanów(V).
Wiedząc, że skład mieszaniny reakcyjnej fosforanów(V) równy 1:2 ( NaH2PO4 n : Na2HPO4 n ) zapisz rekcję kondensacji tych soli:
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Aniony soli powstałej w wyniku kondensacji ulegają hydrolizie powodując zmianę odczynu roztworu. Zapisz równanie reakcji odpowiadające za tę zmianę:
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Zadanie 16 (4 pkt)
Pewna uwodniona sól podwójna występuje w postaci ciemnofioletowych kryształów. Sól ta dobrze rozpuszcza się w wodzie tworząc roztwór o barwie fioletowej i odczynie kwaśnym. Po podgrzaniu roztworu barwa zmienia się na zieloną.
Po rozpuszczeniu soli zimny roztwór podzielono na kilka części i przeprowadzono próby (oddzielnie dla każdej części) zmierzające do identyfikacji składników jonowych:
I) po dodaniu roztworu AgNO3 nie wytrącił się osad,
II) po dodaniu roztworu BaCl2 wytrącił się biały krystaliczny osad, nierozpuszczalny w HNO3;
III) po dodaniu roztworu NaOH wytrącił się szarozielony osad, rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika z utworzeniem roztworu o barwie zielonej;
Podaj wzór soli: …………………………………………………………….
Zapisz równania reakcji (w formie jonowej), które pozwoliły na jej identyfikację:
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Zadanie 17 (3 pkt)
Pewna reakcja chemiczna zachodząca z udziałem katalizatora zachodzi w kilku etapach:
Etap 1: A + B → 2C
Etap 2: C + D → CD + Y
Etap 3: CD + C → B + X
Podaj:
Symbol katalizatora: …………………………..
Symbole produktów przejściowych: ……………………………….
Sumaryczne równanie reakcji: ……………………………………..
Zadanie 18 (2 pkt)
23 g etanolu zmieszano z 60 g kwasu octowego otrzymując w temperaturze 373 K 37 g octanu etylu. Oblicz stałą równowagi tej reakcji w podanej temperaturze.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Zadanie 19 (2 pkt)
Diagram fazowy przedstawia obszary, w których współistnieją różne stany skupienia w zależności od warunków. Dla czystego jodu jest on następujący:
Uzupełnij tabelę wpisując w odpowiednie miejsce P lub F
Numer | Zdanie | P/F |
1. | Jod w warunkach normalnych jest ciałem stałym | |
2. | Pod ciśnieniem mniejszym niż normalne w temperaturze 120 oC jest wyłącznie cieczą | |
3. | Pod ciśnieniem normalnym i w temperaturze 113,3 oC współistnieją ze sobą dwie fazy ciało stałe i ciecz |
Zadanie 20 ( 2 pkt)
Wodny roztwór amoniaku wytrąca z jonami Ag+ początkowo biały osad, który następnie rozpuszcza się w nadmiarze odczynnika z utworzeniem jonów diaminasrebra. Do roztworu wodnego azotanu(V) srebra wprowadzono porcjami wodny roztwór amoniaku stwierdzając początkowo wytrącanie białego osadu, który następnie uległ rozpuszczeniu przy dalszym dodawaniu wody amoniakalnej tworząc rozpuszczalny w wodzie związek kompleksowy.
Zapisz reakcje w formie jonowej skróconej opisujące zaobserwowane efekty reakcji:
Reakcja 1: ……………………………………………………………………….
Reakcja 2: ……………………………………………………………………….
Zadanie 21
Dane są następujące związki chemiczne opisane wzorami:
Zadanie 21.1 ( 1 pkt)
Podaj, który związek jest izomerem związku F:
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Zadanie 21.2 ( 2 pkt)
Zapisz reakcje otrzymywania związków A i F powstałych w trakcje utleniania odpowiednich alkoholi.
Powstanie związku A:
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Powstanie związku F:
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Zadanie 21.3 ( 1 pkt)
Podaj jakiego zestawu odczynników użyjesz aby odróżnić od siebie związki B i F:
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………