Miejsce na naklejkĊ
MCH-R1_1P-092
EGZAMIN MATURALNY Z CHEMII
POZIOM ROZSZERZONY
Czas pracy 150 minut
Instrukcja dla zdającego
1. SprawdĨ, czy arkusz egzaminacyjny zawiera 17 stron (zadania 1 – 36). Ewentualny brak zgáoĞ przewodniczącemu zespoáu nadzorującego egzamin.
2. Rozwiązania i odpowiedzi zapisz w miejscu na to przeznaczonym przy kaĪdym zadaniu.
3. W rozwiązaniach zadaĔ rachunkowych przedstaw tok rozumowania prowadzący do ostatecznego wyniku oraz pamiĊtaj o jednostkach.
4. Pisz czytelnie. UĪywaj dáugopisu/pióra tylko z czarnym tuszem/atramentem.
5. Nie uĪywaj korektora, a báĊdne zapisy wyraĨnie przekreĞl.
6. PamiĊtaj, Īe zapisy w brudnopisie nie podlegają ocenie.
7. MoĪesz korzystaü z karty wybranych tablic chemicznych, linijki oraz kalkulatora.
8. Na karcie odpowiedzi wpisz swoją datĊ urodzenia i PESEL.
Nie wpisuj Īadnych znaków w czĊĞci przeznaczonej dla egzaminatora.
ĩyczymy powodzenia!
MAJ ROK 2009
Za rozwiązanie wszystkich zadaĔ
moĪna otrzymaü áącznie 60 punktów
Wypeánia zdający przed
W atomie pewnego pierwiastka w stanie podstawowym trzy spoĞród elektronów walencyjnych znajdują siĊ na podpowáoce 4p (4p3).
a) Opisz stan kwantowo-mechaniczny tych elektronów, wpisując do tabeli odpowiednie wartoĞci trzech liczb kwantowych.
Liczby kwantowe Gáówna liczba kwantowa
[n]
Poboczna liczba kwantowa
[l]
Magnetyczna liczba kwantowa
[m]
WartoĞci liczb kwantowych
b) Podaj symbol tego pierwiastka i przedstaw w formie skróconej (z symbolem helowca) konfiguracjĊ elektronową jego atomu w stanie podstawowym.
Symbol pierwiastka: ...
Skrócona konfiguracja elektronowa: ...
Zadanie 2. (2 pkt)
Próbka metalicznego kobaltu o masie 20 g zawiera 10% masowych promieniotwórczego izotopu 60Co , którego okres póátrwania IJ1/2 = 5,3 lat. Pozostaáą masĊ próbki stanowią trwaáe izotopy kobaltu.
Oblicz, jaka bĊdzie caákowita masa kobaltu zawartego w próbce po upáywie 15,9 lat.
Obliczenia:
OdpowiedĨ:
Zadanie 3. (1 pkt)
Wolny krzem moĪna otrzymaü w laboratorium, redukując SiO2 za pomocą metalicznego magnezu. Proces ten ilustruje równanie reakcji:
SiO2 + 2Mg o Si + 2MgO temperatura
Uzupeánij tabelĊ, wpisując w odpowiednie miejsca obliczone liczby moli oraz masy substratów i produktów tej reakcji. W obliczeniach przyjmij przybliĪone wartoĞci mas molowych: MSi = 28 g · mol–1, MMg = 24 g · mol–1, MO = 16 g · mol–1.
SiO2 Mg Si MgO
Liczba moli, mol 1
Masa, g 30
Zadanie 4. (2 pkt)
PoniĪej przedstawiono wzory piĊciu tlenków.
Na2O P4O10 ZnO CO SO3
Wpisz w odpowiednie miejsca tabeli wzory wszystkich tlenków reagujących z substancjami, których nazwy podano w tytule kaĪdej kolumny.
Uwaga: jeĪeli dany tlenek reaguje z wiĊcej niĪ jedną substancją, naleĪy to uwzglĊdniü.
Tlenki reagujące z
mocnymi kwasami wodą mocnymi zasadami
Zadanie 5. (2 pkt)
OkreĞl, jaką rolĊ (kwasu czy zasady) peánią wedáug teorii Brönsteda siarkowodór i amoniak w roztworach wodnych. Uzasadnij swoją odpowiedĨ, zapisując w formie jonowej równania reakcji tych gazów z wodą.
Wzór
związku Rola związku Równanie reakcji
H2S
NH3
Przedstaw projekt doĞwiadczenia, które wykaĪe amfoteryczny charakter wodorotlenku chromu(III).
W tym celu:
a) uzupeánij poniĪszy opis doĞwiadczenia, wpisując wzory lub nazwy potrzebnych odczynników, wybranych spoĞród nastĊpujących: kwas solny, chlorek sodu(aq), wodorotlenek sodu(aq)
b) wymieĔ obserwacje, które umoĪliwią wykazanie amfoterycznego charakteru wodorotlenku chromu(III)
...
...
...
c) zapisz w formie jonowej skróconej równania zachodzących reakcji, wiedząc, Īe produktem jednej z reakcji jest jon heksahydroksochromianowy(III).
Równanie reakcji zachodzącej w probówce I:
...
Równanie reakcji zachodzącej w probówce II:
...
I ...
Cr(OH)3 (osad)
II ...
Cr(OH)3 (osad)
Zadanie 7. (1 pkt)
Tlenki niektórych pierwiastków bloku d wykazują róĪny charakter chemiczny w zaleĪnoĞci od stopnia utlenienia pierwiastka. W poniĪszej tabeli przedstawiono charakter chemiczny wybranych tlenków chromu i manganu.
Wzory tlenków CrO MnO Cr2O3 MnO2 CrO3 Mn2O7
Charakter chemiczny
tlenków zasadowy amfoteryczny kwasowy
OkreĞl zaleĪnoĞü pomiĊdzy wartoĞciami stopni utlenienia chromu i manganu w tlenkach a charakterem chemicznym tlenków tych pierwiastków.
...
...
Zadanie 8. (2 pkt)
Oblicz standardową entalpiĊ ('Ho) reakcji opisanej równaniem:
Al2O3 (korund) + 3SO3 (g)ĺ Al2(SO4)3 (krystaliczny)
znając standardowe entalpie tworzenia:
1) 2Al (s) + 2
3O2 (g)ĺ Al2O3 (korund) 'H = 1o –1671,0 kJ · mol–1
2) S(rombowa) + 2
3O2 (g)ĺ SO3 (g) 'H = 2o –395,5 kJ · mol–1
3) 2Al (s) + 3S (rombowa) + 6O2 (g)ĺ Al2(SO4)3 (krystaliczny) 'H = 3o –3437,4 kJ · mol–1 Wynik podaj z dokáadnoĞcią do jednego miejsca po przecinku.
Obliczenia:
OceĔ, jak zmieni siĊ (wzroĞnie czy zmaleje) wydajnoĞü reakcji tworzenia SO2
zilustrowanej równaniem:
2H2S(g) + 3O2 (g)ҙ 2SO2(g) + 2H2O(g) 'H = –1038 kJ jeĪeli w ukáadzie bĊdącym w stanie równowagi
a) podwyĪszymy temperaturĊ:
...
b) usuniemy czĊĞü wody:
...
Zadanie 10. (2 pkt)
W dwóch nieoznakowanych probówkach znajdowaá siĊ stĊĪony i rozcieĔczony roztwór kwasu azotowego(V). W celu zidentyfikowania tych roztworów przeprowadzono doĞwiadczenie zilustrowane poniĪszym rysunkiem.
Sformuáowano nastĊpujące spostrzeĪenia:
probówka I: roztwór zabarwiá siĊ na kolor niebieskozielony i wydzielaá siĊ czerwonobrunatny gaz,
probówka II: roztwór zabarwiá siĊ na kolor niebieski i wydzielaá siĊ bezbarwny gaz, który w kontakcie z powietrzem zabarwiaá siĊ na kolor czerwonobrunatny.
Uzupeánij poniĪsze zdania, wybierając brakujące okreĞlenia spoĞród podanych:
rozcieĔczony stĊĪony NO NO2
Roztwór A to ... kwas azotowy(V), a roztwór B to ... kwas azotowy(V). Czerwonobrunatnym gazem, który wydzielaá siĊ w probówce I, jest tlenek azotu o wzorze ... W probówce II powstaá bezbarwny tlenek o wzorze ...
I Cu metaliczna
A
II Cu metaliczna
B
 ȱInformacja do zadania 11 i 12
Przeprowadzono dwuetapowe doĞwiadczenie, które opisano poniĪej.
Do roztworu chlorku Īelaza(II) dodano roztwór wodorotlenku sodu (etap 1).
NastĊpnie do otrzymanej mieszaniny wprowadzono roztwór nadtlenku wodoru (etap 2).
Zadanie 11. (2 pkt)
Opisz, co zaobserwowano podczas tego doĞwiadczenia.
Etap 1: ...
...
Etap 2: ...
...
Zadanie 12. (2 pkt)
Napisz równania reakcji, które zachodzą podczas tego doĞwiadczenia. Równanie reakcji zachodzącej podczas etapu 1 zapisz w formie jonowej skróconej, a równanie reakcji etapu 2 w formie cząsteczkowej.
Równanie reakcji etapu 1 (w formie jonowej skróconej):
...
Równanie reakcji etapu 2 (w formie cząsteczkowej):
...
Zadanie 13. (2 pkt)
Do roztworu chlorku sodu o nieznanym stĊĪeniu (roztwór I) dodano 22,00 g staáego NaCl.
Otrzymano 400,00 g roztworu o stĊĪeniu 20% masowych.
Oblicz stĊĪenie procentowe roztworu I w procentach masowych. Wynik podaj z dokáadnoĞcią do dwóch miejsc po przecinku.
Obliczenia:
Zbadano zachowanie cynku, miedzi i srebra w roztworach soli.
Podaj numery probówek, w których zaobserwowano objawy reakcji.
...
Zadanie 15. (2 pkt)
Korzystając z tabeli rozpuszczalnoĞci, zaproponuj sposób usuniĊcia kationów Ba2+
z roztworu zawierającego jony Ba2+ i Mg2+.
a) SpoĞród odczynników o podanych niĪej wzorach wybierz jeden, który pozwoli usunąü wyáącznie jony Ba2+, i uzasadnij wybór.
Na2CO3(aq) Na2SO4(aq) Na3PO4(aq)
Wybrany odczynnik: ...
Uzasadnienie wyboru odczynnika: ...
...
...
b) Zapisz w formie jonowej skróconej równanie zachodzącej reakcji.
...
AgNO3(aq)
Zn (blaszka)
IV
CuSO4(aq) Ag (blaszka)
II
AgNO3(aq) Cu (blaszka)
III
CuSO4(aq) Zn (blaszka)
I
ZnSO4(aq)
Cu (blaszka)
V
Zadanie 16. (2 pkt)
Oblicz pH roztworu kwasu o wzorze ogólnym HR i stĊĪeniu c0 = 0,2 mol · dm–3, jeĪeli stopieĔ dysocjacji tego kwasu Į = 5%.
Obliczenia:
OdpowiedĨ:
Zadanie 17. (1 pkt)
Przeprowadzono doĞwiadczenie zilustrowane poniĪszym rysunkiem.
OkreĞl odczyn wodnych roztworów soli w probówkach I, II i III.
Probówka I: ...
Probówka II: ...
Probówka III: ...
Zadanie 18. (1 pkt)
OkreĞl, jaką rolĊ (utleniacza czy reduktora) speánia nadtlenek wodoru w reakcjach opisanych równaniami:
1. PbO2 + H2O2 + 2H+ ĺ Pb2+ + 2H2O + O2
2. 2I– + H2O2 + 2H+ ĺ I2 + 2H2O
áni rolĊ ...
H2O II NaCl(s)
III NH4Cl(s)
I NaNO2(s)
Tlenek Īelaza(III) reaguje w obecnoĞci mocnych zasad z silnymi utleniaczami, np. z chlorem, wedáug nastĊpującego schematu:
Fe2O3 + Cl2 + OHĺ FeO42 + Cl + H2O
Dobierz i uzupeánij wspóáczynniki stechiometryczne w podanym wyĪej schemacie reakcji. Zastosuj metodĊ bilansu elektronowego.
Bilans elektronowy:
...
...
Równanie reakcji:
...
Fe O +
2 3 ...Cl +
2 ...OH
ĺ
...FeO
2-4+
...Cl
+
...H
2O Zadanie 20. (2 pkt)
Przeprowadzono elektrolizĊ wodnych roztworów czterech elektrolitów z uĪyciem elektrod platynowych. Informacje dotyczące produktów wydzielających siĊ na elektrodach oraz odczynu roztworów w elektrolizerze (po wymieszaniu katolitu z anolitem) przedstawiono w poniĪszej tabeli.
Nr elektrolitu I II III IV
Produkt wydzielający
siĊ na katodzie wodór wodór wodór wodór
Produkt wydzielający
siĊ na anodzie chlor tlen tlen tlen
Odczyn roztworu w elektrolizerze
staá siĊ zasadowy
pozostaá zasadowy
pozostaá kwasowy
pozostaá obojĊtny
SpoĞród związków o podanych niĪej wzorach:
CuSO4 Na2SO4 H2SO4 HCl NaCl NaOH
wybierz te elektrolity, których wodne roztwory poddano elektrolizie. Wpisz wzory odpowiednich związków do poniĪszej tabeli.
Nr elektrolitu I II III IV
Wzór elektrolitu
