WPISUJE ZDAJCY
KOD PESEL
Miejsce na naklejk
z kodem
Ukad graficzny © CKE 2010
EGZAMIN MATURALNY
Z CHEMII
POZIOM ROZSZERZONY
Instrukcja dla zdajcego
1. Sprawd, czy arkusz egzaminacyjny zawiera 17 stron (zadania 1 34). Ewentualny brak zgo
przewodniczcemu zespou nadzorujcego egzamin.
2. Rozwizania i odpowiedzi zapisz w miejscu na to przeznaczonym przy kadym zadaniu.
3. W rozwizaniach zada rachunkowych przedstaw tok rozumowania prowadzcy do ostatecznego wyniku oraz pamitaj o jednostkach.
4. Pisz czytelnie. Uywaj dugopisu/pióra tylko z czarnym tuszem/atramentem.
5. Nie uywaj korektora, a bdne zapisy wyranie przekrel.
6. Pamitaj, e zapisy w brudnopisie nie bd oceniane.
7. Moesz korzysta z karty wybranych tablic chemicznych, linijki oraz kalkulatora.
8. Na karcie odpowiedzi wpisz swój numer PESEL i przyklej naklejk z kodem.
9. Nie wpisuj adnych znaków w czci przeznaczonej dla egzaminatora.
MAJ 2010
Czas pracy:
150 minut
Liczba punktów
do uzyskania: 60
MCH-R1_1P-102
Zadanie 1. (1 pkt)
Atomy pierwiastka X tworz jony X3+, których konfiguracj elektronow mona zapisa:
1s2 2s22p6 3s23p63d10
Uzupenij ponisz tabel, wpisujc symbol pierwiastka X, dane dotyczce jego pooenia w ukadzie okresowym oraz symbol bloku konfiguracyjnego (energetycznego) s, p lub d, do którego naley pierwiastek X.
Symbol pierwiastka Numer okresu Numer grupy Symbol bloku
Zadanie 2. (2 pkt)
Jednym z pierwszych sztucznie otrzymanych radionuklidów by izotop azotu 137N. Powsta on w wyniku napromieniowania izotopu boru 105B czstkami pochodzcymi z naturalnej przemiany promieniotwórczej, jakiej ulega izotop polonu 21084Po.
Napisz równania przemian promieniotwórczych opisanych powyej.
Równanie przemiany, jakiej ulega izotop polonu 21084Po:
...
Równanie przemiany, w której powstaje izotop azotu 137N:
...
Zadanie 3. (1 pkt)
Poniej podano wzory piciu zwizków chemicznych.
Podkrel te wzory, które przedstawiaj zwizki chemiczne wystpujce w postaci krysztaów jonowych (tak jak chlorek sodu), a nie zbiorów czsteczek.
CCl4 Li2O SO2 CS2 BaBr2
Zadanie 4. (1 pkt)
Chlor tworzy tlenki, w których przyjmuje róne stopnie utlenienia. Tlenek, w którym chlor wystpuje na najwyszym stopniu utlenienia, otrzymuje si w reakcji odwodnienia (dehydratacji) kwasu chlorowego zawierajcego chlor na tym samym stopniu utlenienia.
Napisz równanie reakcji otrzymywania tego tlenku powysz metod.
...
Informacja do zadania 5 i 6
W dwóch jednakowych zbiornikach o objtoci 2,0 dm3 kady umieszczono oddzielnie takie same liczby moli substancji gazowych X i Y. Masa molowa substancji X jest dwa razy wiksza od masy molowej substancji Y. Temperatura w obu zbiornikach jest równa 481,3 K, a cinienie w zbiorniku z substancj X jest równe 2000,0 hPa.
Zadanie 5. (3 pkt)
a) Podaj warto cinienia panujcego w zbiorniku z substancj Y.
...
b) Oblicz, jak warto osignie cinienie w zbiorniku z substancj X, jeli temperatura wzronie w nim o 100,0 K. Staa gazowa R = 83,1 dm3hPa mol 1K1. Wynik podaj z dokadnoci do jednego miejsca po przecinku.
Obliczenia:
Odpowied:
Zadanie 6. (1 pkt)
Wska gaz (X lub Y), który ma wiksz gsto w warunkach normalnych.
...
Nr zadania 1. 2. 3. 4. 5a 5b 6.
Maks. liczba pkt 1 2 1 1 1 2 1
Wypenia egzaminator
Uzyskana liczba pkt
Zadanie 7. (2 pkt)
Stenie procentowe nasyconego wodnego roztworu chlorku potasu o temperaturze 20 oC wynosi 25,37% masowych.
Rozpuszczalno w wodzie tego zwizku w temperaturze 40 oC jest równa 40 g/100 g wody.
W przedziale od 0 oC do 50 oC zaleno rozpuszczalnoci chlorku potasu od temperatury jest liniowa.
Korzystajc z powyszych informacji, uzupenij tabel, a nastpnie narysuj wykres zalenoci rozpuszczalnoci chlorku potasu w wodzie od temperatury w przedziale od 0 oC do 50 oC.
Obliczenia:
Rozpuszczalno, g/100 g H2O
20 oC 40 oC
Chlorek potasu
50
40
30
20
Rozpuszczalno, g/100 g H2O
10
0
0 10 20 30 40 50 60
Temperatura, ºC
Zadanie 8. (2 pkt)
W 1,00 dm3 wody rozpuszczono 112,00 dm3 chlorowodoru odmierzonego w warunkach normalnych.
Oblicz stenie procentowe otrzymanego kwasu solnego w procentach masowych. Zaó,
e gsto wody wynosi 1,00 g·cm3. Wynik podaj z dokadnoci do dwóch miejsc po przecinku.
Obliczenia:
Odpowied:
Zadanie 9. (2 pkt)
Pewna rolina rosnca na glebie o odczynie kwasowym ma kwiaty w kolorze niebieskim, a gdy odczyn gleby jest zasadowy, jej kwiaty maj zabarwienie róowoczerwone.
Gleba, na której posadzono t rolin, pierwotnie miaa odczyn obojtny, ale do jej uynienia zastosowano siarczan(VI) amonu.
a) Okrel kolor, na jaki zabarwiy si kwiaty tej roliny po uyciu siarczanu(VI) amonu.
Kwiaty zabarwiy si na kolor ...
b) Uzasadnij swoj odpowied, zapisujc w formie jonowej skróconej odpowiednie równanie reakcji.
Równanie reakcji: ...
Zadanie 10. (2 pkt)
W teorii Brönsteda sprzon par kwas-zasada nazywa si ukad zoony z kwasu oraz zasady, która powstaje z tego kwasu przez odczenie protonu.
Dla przemiany przedstawionej równaniem:
CH3NH2 + H2O CH3NH3+
+ OH
napisz wzory kwasów i zasad, które w tej reakcji tworz sprzone pary.
Sprzona para 1
Kwas 1: Zasada 1:
Sprzona para 2
Kwas 2: Zasada 2:
Nr zadania 7. 8. 9a 9b 10.
Maks. liczba pkt 2 2 1 1 2
Wypenia egzaminator
Uzyskana liczba pkt
Zadanie 11. (1 pkt)
W poniszej tabeli podano wartoci stopnia dysocjacji trzech kwasów karboksylowych w ich wodnych roztworach o steniu 0,1 mol/dm3 w temperaturze 25 oC.
Wzór zwizku Stopie dysocjacji, %
HCOOH 4,15
CH3COOH 1,33
C6H5COOH 2,50
Na podstawie: Z. Dobkowska: Szkolny poradnik chemiczny, Warszawa 1990
Na podstawie podanych wartoci stopnia dysocjacji uszereguj podane kwasy od najsabszego do najmocniejszego.
...
Zadanie 12. (2 pkt)
Przygotowano wodne roztwory kwasów HX i HY oraz ich soli NaX i NaY, wszystkie o steniach 1 mol/dm3. Stae dysocjacji kwasowej HX i HY w temperaturze 25 oC s
odpowiednio równe: Ka(HX) = 4,0·105, Ka(HY) = 2,3·102.
a) Posugujc si zapisem w formie czsteczkowej, dopisz do podanych substratów produkty reakcji lub napisz, e przemiana nie zachodzi.
NaX + HY ...
NaY + HX ...
b) Wska kwas (HX lub HY), którego roztwór o steniu 1 mol/dm3 ma wysze pH.
...
Zadanie 13. (1 pkt)
Do oceny mocy elektrolitu stosuje si stopie dysocjacji oraz sta dysocjacji, jednak w tablicach chemicznych zwykle podawane s wartoci staej dysocjacji.
Wyjanij, dlaczego staa dysocjacji lepiej charakteryzuje moc elektrolitu.
...
...
Informacja do zadania 14 i 15
W temperaturze 700 K steniowa staa równowagi reakcji opisanej równaniem:
CO (g)+ H2O (g) CO2 (g)+ H2 (g)
ma warto 9,0.
Do reakcji tej uyto pary wodnej (H2O) oraz gazu syntezowego, czyli mieszaniny CO i H2, zamiast czystego CO. Reakcj prowadzono w ukadzie zamknitym. Po osigniciu stanu równowagi w temperaturze 700 K stenia CO, CO2, H2 byy odpowiednio równe:
[CO] = 0,3 mol/dm3, [CO2] = 6,3 mol/dm3, [H2] = 12,9 mol/dm3.
Zadanie 14. (2 pkt)
Oblicz stenie równowagowe pary wodnej w temperaturze 700 K. Wynik podaj z dokadnoci do jednego miejsca po przecinku.
Obliczenia:
Odpowied:
Zadanie 15. (2 pkt)
Korzystajc z podanych w informacji wartoci ste równowagowych reagentów, oblicz i napisz, w jakim stosunku molowym wystpoway CO i H2 w gazie syntezowym uytym do realizacji opisanej przemiany.
Obliczenia:
Odpowied:
Nr zadania 11. 12a 12b 13. 14. 15.
Maks. liczba pkt 1 1 1 1 2 2
Wypenia egzaminator
Uzyskana liczba pkt
Zadanie 16. (2 pkt)
Do dwóch probówek wprowadzono po 5 cm3 wodnego roztworu chlorku chromu(III).
Do kadej z nich dodano po 5 cm3 rozcieczonej wody amoniakalnej i zaobserwowano wytrcenie si osadu o barwie szarozielonej. Nastpnie do pierwszej probówki dodano kilka cm3 stonego roztworu wodorotlenku sodu, a do drugiej tak sam objto kwasu solnego.
Zaobserwowano, e szarozielony osad rozpuci si w obu probówkach.
a) Napisz w formie czsteczkowej równanie reakcji chlorku chromu(III) z wod
amoniakaln.
...
b) Na podstawie opisanych wyników dowiadczenia okrel charakter chemiczny zwizku tworzcego osad o szarozielonej barwie.
...
...
Zadanie 17. (4 pkt)
Aniony dichromianowe(VI) reaguj z kationami elaza(II) w rodowisku kwasowym wedug nastpujcego schematu:
2 2 3 3
2 7 2
Cr O Fe H Cr Fe H O
a) Napisz w formie jonowej z uwzgldnieniem oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równania procesów redukcji i utleniania dokonujcych si
w czasie tej reakcji.
Równanie procesu redukcji:
...
Równanie procesu utleniania:
...
b) Dobierz i uzupenij wspóczynniki stechiometryczne w poniszym schemacie.
... Cr2O72 + ... Fe2+ + ... H+ ... Cr3+ + ... Fe3+ + ... H2O
c) Podaj stosunek molowy utleniacza do reduktora.
Stosunek molowy utleniacza do reduktora: ... : ...
Zadanie 18. (2 pkt)
W poniszej tabeli przedstawiono równania reakcji elektrodowych oraz odpowiadajce im wartoci potencjaów standardowych dwóch póogniw redoks tworzcych tzw. ogniwo niklowo-kadmowe.
Równanie reakcji elektrodowej Potencja standardowy, V Cd(OH)2 + 2 e Cd + 2 OH E° = 0,81 NiO(OH) + H2O + e Ni(OH)2 + OH E° = + 0,52
Na podstawie: W. Mizerski: Tablice chemiczne, Warszawa 2003
a) Korzystajc z podanych informacji, napisz sumaryczne równanie reakcji, która zachodzi w pracujcym ogniwie niklowo-kadmowym.
...
b) Oblicz si elektromotoryczn (SEM) tego ogniwa w warunkach standardowych.
SEM: ...
Informacja do zadania 19 i 20
Wilgotne powietrze stanowi rodowisko korozyjne, w którym metalowe przedmioty naraone s na zniszczenie. Metale mona chroni przed korozj przez powlekanie ich powierzchni innymi metalami. Jeeli w tym celu zastosuje si metal o potencjale wikszym od potencjau metalu chronionego (powoka katodowa), pene zabezpieczenie uzyskuje si tylko wówczas, gdy powoka jest cakowicie szczelna. Jeeli natomiast zastosuje si powok wykonan
z metalu o potencjale mniejszym od potencjau metalu chronionego (powoka anodowa), jej uszkodzenie nie powoduje korozji metalu podoa.
O charakterze danej powoki metalicznej na stali mona wnioskowa, porównujc wartoci standardowych potencjaów odpowiednich elektrod (typu Me/Men+).
Zadanie 19. (1 pkt)
Oce , który metal (cynk czy mied) powinien by zastosowany do ochrony przed korozj w wilgotnym powietrzu stalowego przedmiotu naraonego na zarysowania.
Wybrany metal: ...
Zadanie 20. (1 pkt)
W niektórych rodowiskach nastpuje zmiana biegunowoci ukadu: metal podoa metal powoki ochronnej, a tym samym zmiana charakteru powoki. Przykadem moe by powoka cynowa na stali: w wilgotnym powietrzu wykazuje ona charakter katodowy, natomiast w warunkach beztlenowych stanowi powok anodow.
Doko cz ponisze zdanie, wpisujc waciw nazw.
Po mechanicznym uszkodzeniu cynowej powoki na wewntrznej stalowej powierzchni zamknitej puszki z konserw cyna ulega procesowi ...
(utleniania/redukcji)
Nr zadania 16a 16b 17a 17b 17c 18a 18b 19. 20.
Maks. liczba pkt 1 1 2 1 1 1 1 1 1
Wypenia egzaminator
Uzyskana liczba pkt
Zadanie 21. (1 pkt)
Narysuj wzór strukturalny lub póstrukturalny (grupowy) wglowodoru, w którego czsteczce wystpuje osiem wiza i jedno wizanie .
Zadanie 22. (3 pkt)
Alkeny bardzo atwo przyczaj bromowodór lub chlorowodór. Reakcje te nie wymagaj
uycia katalizatorów ani podwyszenia temperatury. Powstae w wyniku tej przemiany halogenki alkilowe mog ulega reakcji podstawienia lub reakcji eliminacji. Temperatura pokojowa i uycie wody jako rozpuszczalnika sprzyja reakcji podstawienia, natomiast uycie alkoholowego roztworu wodorotlenku potasu w podwyszonej temperaturze (okoo 80ºC) prowadzi do reakcji eliminacji.
W obecnoci kwasu siarkowego(VI) alkeny mog reagowa take z wod, dajc alkohole.
Poniej przedstawiono cig przemian:
but-1-en
1 2-chlorobutan
2 but-2-en
3 butan-2-ol
Skorzystaj z powyszej informacji i napisz równania reakcji 1, 2 oraz 3, stosujc wzory póstrukturalne (grupowe) zwizków organicznych. Jeeli reakcja wymaga uycia katalizatora, odpowiedniego rodowiska lub podwyszenia temperatury, napisz to nad strzak równania reakcji.
Równania reakcji:
1: ...
2: ...
3: ...
Zadanie 23. (3 pkt)
Poniej podano dwa cigi przemian chemicznych, w wyniku których otrzymano zwizki organiczne B i D.
CH3CH2CH3 + Cl2 wiato CH3CHClCH3 KOH / H O2 A O B CH3CH2CH3 + Cl2 wiato CH3CH2CH2Cl KOH / H O2 C O D
a) Narysuj wzór póstrukturalny (grupowy) zwizku oznaczonego liter B oraz podaj nazw systematyczn zwizku oznaczonego liter D
.
Wzór zwizku B: ...
Nazwa zwizku D: ...
b) Stosujc podzia charakterystyczny dla chemii organicznej, okrel typ reakcji, w wyniku których powstay zwizki oznaczone literami A i C.
...
Zadanie 24. (1 pkt)
Uzupenij poniszy schemat, tak aby otrzyma wzór izomeru geometryczngo cis wglowodoru o wzorze grupowym
CH3CH2CH=CHCH2CH3
Izomer cis:
C C
Zadanie 25. (1 pkt)
Okrel stopnie utlenienia atomów wgla w czsteczce kwasu etanowego (octowego).
Wypenij tabel, wpisujc stopie utlenienia atomu wgla, którego symbol zosta
podkrelony.
CH3COOH CH3COOH Stopnie utlenienia atomów wgla
Nr zadania 21. 22. 23a 23b 24. 25.
Maks. liczba pkt 1 3 2 1 1 1
Wypenia egzaminator
Uzyskana liczba pkt
Zadanie 26. (1 pkt)
Sporód poniszych wzorów wybierz wszystkie, które s wzorami izomerów 1,2-dimetylobenzenu (napisz numery, którymi je oznaczono).
I II III IV
CH3 C
H3
CH3
CH3
CH3 CH3
CH3
Wzory izomerów 1,2-dimetylobenzenu: ...
Zadanie 27. (3 pkt)
Reakcj pozwalajc wykry w zwizkach organicznych grup
O CH3 C
jest próba jodoformowa. Polega ona na reakcji zwizku organicznego z jodem w obecnoci NaOH w podwyszonej temperaturze. Po ozibieniu mieszaniny poreakcyjnej do temperatury pokojowej powstaje óty, krystaliczny osad o charakterystycznym zapachu.
Jeeli badanym zwizkiem jest propanon (aceton), produktami próby jodoformowej s:
trijodometan, etanian sodu (octan sodu), jodek sodu i woda.
a) Korzystajc z powyszych informacji, uzupenij schemat, tak aby przedstawia
równanie opisanej reakcji w formie czsteczkowej (wpisz wzory produktów reakcji i odpowiednie wspóczynniki stechiometryczne).
CH3COCH3+3I2+4NaOH + + +
b) Napisz wzór tego produktu przemiany, który tworzy óty, krystaliczny osad o charakterystycznym zapachu.
...
c) Napisz, czy próba jodoformowa pozwala na odrónienie propanonu (acetonu) od etanalu, i uzasadnij swoje stanowisko.
...
...
...
Zadanie 28. (2 pkt)
Oce prawdziwo poniszych zda i uzupenij tabel. Wpisz liter P, jeeli uznasz zdanie za prawdziwe, lub liter F, jeeli uznasz je za faszywe.
Lp. Zdanie P/F
1.
Zasadowy charakter amin zwizany jest z obecnoci wolnej pary elektronowej atomu azotu grupy aminowej, umoliwiajcej przyczenie jonu H+.
2.
Wartoci temperatury wrzenia amin alifatycznych s wysze ni n-alkanów o porównywalnej masie molowej, gdy midzy czsteczkami amin tworz si
wizania wodorowe.
3. Fenyloamin (anilin) otrzymuje si przez utlenienie nitrobenzenu.
Zadanie 29. (2 pkt)
Pewien dwufunkcyjny zwizek organiczny ma mas molow równ 90 g/mol. W jego czsteczce stosunek liczby atomów wgla, wodoru i tlenu wynosi 1:2:1.
a) Napisz wzór sumaryczny opisanego zwizku.
b) Wiedzc, e zwizek ten w roztworze wodnym dysocjuje z odszczepieniem jonu wodorowego oraz e jego czsteczka jest achiralna, narysuj wzór póstrukturalny (grupowy) tego zwizku.
Zadanie 30. (1 pkt)
Punkt izoelektryczny (pI) aminokwasu to pH roztworu, w którym czsteczki tego aminokwasu wystpuj gównie w formie jonów obojnaczych.
Kwas 2-aminobutanodiowy (asparaginowy) jest dikarboksylowym aminokwasem o wzorze sumarycznym C4H7O4N. Jego punkt izoelektryczny pI = 2,87.
Narysuj wzór póstrukturalny (grupowy) jonu, który jest dominujc form tego aminokwasu w roztworze o pH = 1.
Nr zadania 26. 27a 27b 27c 28. 29a 29b 30.
Maks. liczba pkt 1 1 1 1 2 1 1 1
Wypenia egzaminator
Uzyskana liczba pkt
Zadanie 31. (3 pkt)
Badano dziaanie wieo strconego wodorotlenku miedzi(II) na próbki wodnych roztworów glukozy i fruktozy. Uywajc uniwersalnego papierka wskanikowego, zbadano take odczyn wodnych roztworów obu zwizków. Obserwacje zestawiono w tabeli.
Badana substancja Odczynnik
glukoza fruktoza
Wodorotlenek miedzi(II)
(na zimno) klarowny, szafirowy roztwór klarowny, szafirowy roztwór Wodorotlenek miedzi(II)
(na gorco) ceglastoczerwony osad ceglastoczerwony osad
Papierek uniwersalny óty óty
Korzystajc z podanej informacji, uzupenij ponisze zdania, wpisujc w odpowiedniej formie gramatycznej okrelenia wybrane z poniszego zestawu.
zwizek kompleksowy, kwasowy, zasadowy, obojtny, utleniajcy, redukujcy, hydroksylowa, alkilowa, aldehydowa, ketonowa, aldoza, ketoza
1. Glukoza i fruktoza s biaymi, krystalicznymi substancjami staymi. Bardzo dobrze rozpuszczaj si w wodzie. Odczyn ich wodnych roztworów jest ... .
2. Reakcja glukozy z wodorotlenkiem miedzi(II) prowadzona na zimno potwierdza obecno
w jej czsteczce kilku grup ... zwizanych z ssiednimi atomami wgla. Glukoza w reakcji z wodorotlenkiem miedzi(II) przeprowadzanej na gorco wykazuje waciwoci ... ., co wie si
z obecnoci w jej czsteczce grupy ... .
3. Fruktoza, podobnie jak glukoza, tworzy z wodorotlenkiem miedzi(II) rozpuszczalne ..., dlatego obserwujemy powstanie szafirowego roztworu. Wynik reakcji fruktozy z wodorotlenkiem miedzi(II) prowadzonej w podwyszonej temperaturze wskazuje, e zwizek ten ma take waciwoci ... ., mimo e fruktoza zaliczana jest do ... .
Zadanie 32. (2 pkt)
Zaprojektuj dowiadczenie, którego przebieg pozwoli na rozrónienie roztworów dwóch triglicerydów: trioleinianu glicerolu i tristearynianiu glicerolu.
a) Uzupenij schemat dowiadczenia, wpisujc nazw odczynnika wybranego sporód nastpujcych:
- stony wodny roztwór wodorotlenku sodu NaOH (aq)
- woda bromowa Br2 (aq)
- rozcie czony wodny roztwór kwasu etanowego (octowego) CH3COOH (aq) Schemat dowiadczenia:
roztwór trioleinianu glicerolu w CCl4
I II
roztwór tristearynianu glicerolu w CCl4
odczynnik: ...
Zgodnie z powyszym schematem do probówki I wprowadzono roztwór trioleinianu glicerolu w CCl4, a do probówki II roztwór tristearynianu glicerolu w tym samym rozpuszczalniku.
Nastpnie do obu probówek dodano wybrany odczynnik i ich zawarto energicznie wymieszano.
b) Napisz, co potwierdzi obecno roztworu trioleinianu glicerolu w probówce I i roztworu tristearynianu glicerolu w probówce II (porównaj przebieg dowiadczenia w obu probówkach).
Probówka I: ...
...
Probówka II: ...
...
Zadanie 33. (1 pkt)
Ester metylowy kwasu 2-metylopropenowego (metakrylan metylu) jest monomerem poli(metakrylanu metylu).
Doko cz, stosujc wzory póstrukturalne (grupowe), równanie reakcji polimeryzacji tego estru.
COOCH3
n CH2=C CH3
Nr zadania 31. 32a 32b 33.
Maks. liczba pkt 3 1 1 1
Wypenia egzaminator
Uzyskana liczba pkt
Zadanie 34. (1 pkt)
Poniej przedstawiono wzór D-arabinozy (w projekcji Fischera).
CHO C C C CH2OH O
H H
H OH
H OH
Uzupenij poniszy schemat, tak aby otrzyma wzór enancjomeru D-arabinozy.
CHO
C
C
C
CH
2OH
Nr zadania 34.
Maks. liczba pkt 1 Wypenia
egzaminator
Uzyskana liczba pkt
