Nieoficjalny klucz odpowiedzi do matury z chemii 2017

Autor: Dariusz Witowski

UWAGA: Publikowany poniżej klucz jest autorski i nieoficjalny - w związku z tym może różnić się on od odpowiedzi CKE - prosimy o rozwagę przy porównywaniu odpowiedzi. Trwa rozwiązywanie arkusza - prosimy o regularne sprawdzanie strony ze względu na nieustającą weryfikację odpowiedzi.

Nowa podstawa

Zadanie 1.1.

Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz symbole pierwiastków X i Z, dane dotyczące ich położenia w układzie okresowym oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należy każdy z pierwiastków.

Zadanie 1.2.

Wybierz pierwiastek (X albo Z), którego atomy w stanie podstawowym mają większą liczbę elektronów niesparowanych. Uzupełnij poniższy zapis, tak aby przedstawiał on konfigurację elektronową atomu w stanie podstawowym wybranego pierwiastka. Zastosuj schematy klatkowe, podaj numery powłok i symbole podpowłok.

Zadanie 1.3.

Napisz wzór sumaryczny wodorku pierwiastka X oraz wzór sumaryczny tlenku pierwiastka Z, w którym ten pierwiastek przyjmuje maksymalny stopień utlenienia.

Zadanie 2.

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedno określenie spośród podanych w każdym nawiasie.

  1. Lit ma wyższą wartość pierwszej energii jonizacji niż sód, ponieważ w jego atomie elektron walencyjny znajduje się (bliżej jądra / dalej od jądra) niż elektron walencyjny w atomie sodu. Oznacza to, że (łatwiej / trudniej) oderwać elektron walencyjny atomu litu niż elektron walencyjny atomu sodu.

  2. Wartości drugiej energii jonizacji berylu i magnezu są dużo (niższe / wyższe) niż wartości drugiej energii jonizacji litu i sodu, ponieważ atomy litowców po utracie jednego elektronu uzyskują trwałą konfigurację gazów szlachetnych. Atomy berylu, gdy oddają elektrony walencyjne, przechodzą w dodatnio naładowane jony o konfiguracji elektronowej helu, natomiast atomy magnezu – w dodatnio naładowane jony o konfiguracji elektronowej (argonu / neonu).

Zadanie 3.1.

Czy chlorek arsenu(III) ma budowę kowalencyjną, czy – jonową? Narysuj wzór elektronowy chlorku arsenu(III). Uwzględnij wolne pary elektronowe.

Zadanie 3.2.

Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji chlorku arsenu(III) z wodą.

AsCl3 + 3H2O -> H3AsO3 + 3HCl

Zadanie 4.

Uzupełnij poniższe zdania. Wpisz w wyznaczone miejsca odpowiednie wzory i podkreśl właściwe określenie spośród wymienionych w nawiasie.

Spośród związków oznaczonych numerami I, II i III najmocniejszym kwasem jest C6H5COOH. Spośród zasad sprzężonych z kwasami I, II i III najsłabszą zasadą jest C6H5COO-. W sprzężonej parze kwas–zasada im słabszy jest kwas, tym (mocniejsza / słabsza) jest sprzężona z nim zasada.

Zadanie 5.

Przeanalizuj dane dotyczące syntezy amoniaku. Następnie uzupełnij zdania wyrażeniami spośród podanych poniżej.

Jeżeli w układzie będącym w stanie równowagi nastąpi wzrost temperatury w warunkach izobarycznych (p=const), to wydajność reakcji syntezy amoniaku zmaleje , natomiast przy wzroście ciśnienia w warunkach izotermicznych (T = const) wydajność tego procesu wzrośnie . Jeżeli zmaleje temperatura w układzie, to szybkość reakcji syntezy amoniaku zmaleje.

Zadanie 6.

Oblicz wyrażoną w procentach objętościowych zawartość amoniaku w mieszaninie poreakcyjnej.

Zadanie 7.

(Wykres zostanie wstawiony wkrótce)

Zadanie 8.

Oblicz masę m próbki węglanu wapnia poddanej prażeniu.

Zadanie 9.

Zmiany możliwe do zaobserwowania w czasie doświadczenia:

Zadanie 10.

Dla przemiany zilustrowanej powyższym równaniem napisz wzory kwasów i zasad tworzących w tej reakcji sprzężone pary. Uzupełnij poniższą tabelę.

Zadanie 11.

Oceń, czy podwyższenie pH roztworu, w którym przebiegła reakcja zilustrowana powyższym równaniem, poskutkuje zmniejszeniem, czy – zwiększeniem stężenia anionów węglanowych CO2− . 3

Zadanie 12.

Oblicz stałą dysocjacji zasadowej (stałą równowagi reakcji hydrolizy) anionu węglanowego. Uwzględnij fakt, że w wyrażeniu na stałą dysocjacji zasadowej anionu węglanowego pomija się stężenie wody.

Uwaga: Ponieważ stopień dysocjacji mniejszy od 5%, można użyć wzoru uproszczonego, wtedy K = 0.000196

Zadanie 13.

Uzupełnij poniższe zapisy, tak aby otrzymać w formie jonowej skróconej równania procesów zachodzących w probówkach I oraz II i decydujących o odczynie wodnych roztworów soli.

Zadanie 14.

Zadanie 15.

Oblicz, ile gramów miedzi znajdowało się w opisanej próbce stopu. Wynik końcowy zaokrąglij do drugiego miejsca po przecinku.

Uwaga: różnica wynika z przyjętych mas molowych cynku

Zadanie 16.

Oceń, czy podane poniżej informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

Zadanie 17.

Podkreśl numer najwolniejszego etapu reakcji oznaczonej na schemacie numerem 1.

Zadanie 18.

Określ typ reakcji (addycja, eliminacja, substytucja) oraz mechanizm (elektrofilowy, nukleofilowy, rodnikowy) reakcji oznaczonych na schemacie numerami 1 i 2. Uzupełnij tabelę.

Zadanie 19.

Uzupełnij tabelę – wpisz barwy mieszaniny reakcyjnej przed reakcją i po reakcji, jakie można było zaobserwować w czasie tego doświadczenia.

Zadanie 20.

Podaj nazwy systematyczne końcowych produktów reakcji ozonolizy, której poddano ten węglowodór.

Zadanie 21.

Zadanie 22.

Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) alkenów A i B. Wyjaśnij, dlaczego alken B nie występuje w postaci izomerów geometrycznych cis–trans.

Wyjaśnienie: ...gdyż przy jednym z atomów węgla z wiązaniem podwójnym są dwa takie same podstawniki

Zadanie 23.

Zadanie 24.

Określ, czy ΔH opisanej reakcji rozkładu metanu jest większa od zera, czy – mniejsza od zera. Odpowiedź uzasadnij.

Zadanie 25.

Wyjaśnij, dlaczego wydajność opisanej reakcji maleje ze wzrostem ciśnienia.

Zadanie 26.

Wykonaj obliczenia i zaproponuj jeden wzór półstrukturalny (grupowy) chloropochodnej tego węglowodoru.

Zadanie 27.1.

Zadanie 27.2.

Oblicz stężenie molowe fenolu w próbce ścieków o objętości 100,0 cm3, jeżeli wiadomo, że w etapie I oznaczania zawartości fenolu powstało 0,256 grama bromu oraz że podczas etapu IV oznaczania tego związku na zmiareczkowanie jodu zużyto 14,00 cm3 roztworu tiosiarczanu sodu o stężeniu 0,100 mol · dm–3.

Zadanie 28.

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedno określenie spośród podanych w każdym nawiasie.

Fenol, który jest pochodną benzenu zawierającą grupę hydroksylową związaną z pierścieniem, ulega podczas etapu II oznaczania reakcji substytucji (elektrofilowej / nukleofilowej / rodnikowej). Bromowanie benzenu wymaga użycia katalizatora, natomiast reakcja fenolu z bromem przebiega łatwo już w temperaturze pokojowej. Można więc wnioskować, że grupa hydroksylowa związana z pierścieniem benzenowym (ułatwia / utrudnia) podstawienie atomów (bromu / wodoru) atomami (bromu / wodoru).

Zadanie 29.1.

Czy alkohole i etery o tej samej liczbie atomów węgla w cząsteczce są izomerami? Uzasadnij swoją odpowiedź. Odnieś się do związków, których wzory wymieniono w tabeli.

Zadanie 29.2

Zadanie 30.

Określ formalne stopnie utlenienia oraz typ hybrydyzacji (sp, sp2, sp3) atomów węgla oznaczonych w podanych wzorach literami a, b i c. Uzupełnij tabelę.

Zadanie 31.

Podaj liczbę moli elektronów oddawanych przez 1 mol cykloheksanonu i 1 mol cykloheksanolu podczas opisanych przemian.

Zadanie 32.

Równanie reakcji: 5 HCOOH + 2 MnO4 + 6 H+ -(T)→ 5 CO2 + 2 Mn2+ + 8 H2O

Ocena wraz z uzasadnieniem: Nie, gdyż utlenienie kwasu octowego silnym utleniaczem nie jest możliwe, a tym samym nie może się wydzielać CO2

Zadanie 33.1.

Zadanie 33.2.

Zadanie 34.

Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) organicznego produktu reakcji kwasu winowego z metanolem użytym w nadmiarze w środowisku stężonego kwasu siarkowego(VI).

Zadanie 35.1.

Uzupełnij schemat doświadczenia. Podkreśl nazwę odczynnika, który – po dodaniu do niego roztworów opisanych związków i wymieszaniu zawartości probówek – umożliwi zaobserwowanie różnic w przebiegu doświadczenia z udziałem winianu disodu i octanu sodu.

Zadanie 35.2.

Opisz zmiany możliwe do zaobserwowania w czasie doświadczenia, pozwalające na potwierdzenie, że do probówki I wprowadzono roztwór winianu disodu, a do probówki II – roztwór octanu sodu.

Zadanie 36.1.

Podaj nazwy związków, które zidentyfikowano podczas przeprowadzonych doświadczeń.

Zadanie 36.2.

Określ odczyn roztworu znajdującego się w probówce III i napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, które potwierdzi wskazany odczyn.

Zadanie 36.3.

Napisz wzór substancji, której charakterystyczny zapach był wyczuwalny u wylotu probówek I i II, oraz napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, w wyniku której w probówce I powstał biały osad.

Zadanie 37.

Uzupełnij poniższą tabelę. Podaj nazwę substancji, która została zidentyfikowana po przeprowadzeniu pierwszej próby, oraz nazwę substancji, która została zidentyfikowana po przeprowadzeniu drugiej próby. W każdym przypadku uzasadnij wybór substancji.

Zadanie 38.

Napisz równania reakcji oznaczonych na schemacie numerami 1 i 2. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) form alaniny.

Zadanie 39.

Wybierz i podkreśl wzór cukru, którego może dotyczyć powyższy opis.

Stara podstawa - arkusz rozszerzony

Zadanie 1.1.

Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz symbole pierwiastków X i Z, dane dotyczące ich położenia w układzie okresowym oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należy każdy z pierwiastków.

Zadanie 1.2.

Wybierz ten pierwiastek (X albo Z), którego atomy w stanie podstawowym mają większą liczbę elektronów niesparowanych. Uzupełnij poniższy zapis, tak aby przedstawiał on konfigurację elektronową atomu w stanie podstawowym wybranego pierwiastka. Zastosuj schematy klatkowe, podaj numery powłok i symbole podpowłok:

Zadanie 1.3.

Napisz wzór sumaryczny wodorku pierwiastka X oraz wzór sumaryczny tlenku pierwiastka Z, w którym ten pierwiastek przyjmuje maksymalny stopień utlenienia.

Zadanie 2.

Napisz równania opisanych przemian jądrowych. Uzupełnij wszystkie pola w poniższych schematach.

Zadanie 3.

Odczytaj z wykresu wartość okresu półtrwania izotopu polonu 216Po. Określ, po ilu sekundach w próbce zawierającej 100mg izotopu polonu 216Po ulegnie rozpadowi 75 mg tego izotopu.

Zadanie 4.

Wykonaj obliczenia i podaj liczbę masową Ax drugiego naturalnego izotopu miedzi. Przyjmij, że średnia masa atomowa miedzi jest równa 63,55 u.

Zadanie 5.

Spośród substancji, których wzory podano poniżej, wybierz wszystkie związki jonowe. Podkreśl wzory wybranych substancji.

Zadanie 6.

Wybierz i podkreśl w każdym nawiasie poprawne uzupełnienie poniższych zdań.

Opisana substancja jest związkiem (jonowym / kowalencyjnym). W wodzie występuje w postaci (niezdysocjowanej / zdysocjowanej), dlatego jej wodny roztwór (przewodzi prąd elektryczny / nie przewodzi prądu elektrycznego).

Zadanie 7.1.

Określ kształt cząsteczki chloroformu (cząsteczka tetraedryczna, płaska, liniowa).

Zadanie 7.2.

Narysuj wzór elektronowy cząsteczki CHCl3 oraz wzór elektronowy cząsteczki PCl3 – zaznacz kreskami wiązania chemiczne oraz wolne pary elektronowe.

Zadanie 7.3

Oceń, czy atom centralny w cząsteczce chloroformu i w cząsteczce trichlorku fosforu może tworzyć wiązanie koordynacyjne. Odpowiedź uzasadnij.

Zadanie 8.

Oblicz wyrażoną w procentach objętościowych zawartość amoniaku w mieszaninie poreakcyjnej.

Zadanie 9.1.

Określ, czy wzrost temperatury wpływa na zwiększenie wydajności opisanej reakcji konwersji, jeżeli zachodzi ona pod stałym ciśnieniem p, oraz czy wzrost ciśnienia skutkuje wzrostem wydajności tej reakcji. Odpowiedź uzasadnij.

Zadanie 9.2.

Dokończ poniższe zdania – wpisz numery wszystkich warunków prowadzenia procesu, które wpływają na szybkość i wydajność konwersji metanu.

Zadanie 9.3.

Oblicz, ile m3 wodoru w przeliczeniu na warunki normalne powstało w pierwszym etapie parowego reformingu metanu prowadzonego w temperaturze 1070 K i pod ciśnieniem 3 · 104 hPa, jeżeli wykorzystano 1 m3 metanu odmierzony w warunkach przemiany oraz nadmiar pary wodnej. Wydajność przemiany metanu była równa 95%. Uniwersalna stała gazowa R = 83,1 dm3·hPa·mol–1·K–1.

Zadanie 10.

Oblicz masę m próbki węglanu wapnia, którą poddano prażeniu.

Zadanie 11.

Napisz w formie jonowej równanie reakcji kwasu solnego ze stałym węglanem wapnia (reakcja 1.), równanie reakcji, w której wyniku nastąpiło zmętnienie wody wapiennej (reakcja 2.), oraz równanie reakcji powodującej zanik zmętnienia wody wapiennej (reakcja 3.).

Zadanie 12.

Wybierz i podkreśl w każdym nawiasie poprawne uzupełnienie poniższych zdań.

Ciekła zawartość zlewki to (woda / roztwór rzeczywisty / koloid). Aby oddzielić ciekłą zawartość zlewki od stałego siarczanu(VI) wapnia, można zastosować dekantację, w której wykorzystuje się różnicę (gęstości / wielkości cząstek) składników układu, lub filtrację – dzięki różnicy (gęstości / wielkości cząstek) składników układu.

Zadanie 13.

Porównaj pH tych roztworów. Uzupełnij zdania wyrażeniami wybranymi spośród podanych poniżej.

Zadanie 14.1.

Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równanie procesu redukcji i równanie procesu utleniania zachodzących podczas tej przemiany. Uwzględnij fakt, że ta reakcja zachodzi w środowisku kwasowym.

Zadanie 14.2.

Uzupełnij schemat reakcji jonów jodkowych z jonami azotanowymi(III) w środowisku kwasowym – wpisz współczynniki stechiometryczne.

Zadanie 14.3.

Uzupełnij tabelę – wpisz barwy zawartości probówki przed reakcją i po reakcji, jakie można było zaobserwować w czasie opisanego doświadczenia.

Zadanie 15.

Oceń, czy opisana reakcja jest reakcją utleniania i redukcji. Odpowiedź uzasadnij.

Zadanie 16.1

Napisz w formie jonowej równanie reakcji, która zachodzi podczas pracy opisanego ogniwa:

Zadanie 16.2.

Oblicz siłę elektromotoryczną opisanego ogniwa w warunkach standardowych

Zadanie 17.1.

Uzupełnij tabelę – wpisz numery, którymi oznaczono wzory odpowiednich węglowodorów.

Zadanie 17.2.

Napisz nazwy systematyczne węglowodorów, których wzory oznaczono numerami V i VIII.

Zadanie 18.1.

Oceń, czy temperatura topnienia toluenu pod ciśnieniem atmosferycznym jest wyższa, czy – niższa od 5,53 oC.

Zadanie 18.2

Uzupełnij tabelę – wpisz wzory półstrukturalne (grupowe) obu izomerycznych butynów przy odpowiedniej wartości temperatury topnienia.

Zadanie 19.

Napisz wzory uproszczone wszystkich pochodnych benzenu, które są izomerami związku o wzorze:

Zadanie 20.

Wybierz i podkreśl w każdym nawiasie poprawne uzupełnienie poniższych zdań.

W opisanej reakcji halogenowania alkanów łatwiej ulega podstawieniu atom wodoru połączony z atomem węgla o (niższej / wyższej) rzędowości. Atom halogenu tym bardziej selektywnie atakuje cząsteczkę alkanu, im jest (bardziej / mniej) reaktywny.

Zadanie 21.

Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) alkenów A i B. Wyjaśnij, dlaczego alken B nie występuje w postaci izomerów geometrycznych cis–trans.

Wyjaśnienie: ...gdyż przy jednym z atomów węgla z wiązaniem podwójnym są dwa takie same podstawniki

Zadanie 22.1.

Napisz w formie jonowej, stosując wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych, równanie hydrolizy zasadowej 2-bromo-2-metylopropanu. Napisz nazwę systematyczną organicznego produktu tej reakcji.

Zadanie 22.2

Określ mechanizm (elektrofilowy, nukleofilowy, rodnikowy) opisanej reakcji.

Zadanie 23.

Na podstawie powyższych danych oblicz standardową entalpię tworzenia glicerolu w ciekłym stanie skupienia Δ Ho .

Zadanie 24.1.

Czy alkohole i etery o tej samej liczbie atomów węgla w cząsteczce są izomerami? Uzasadnij swoją odpowiedź. Odnieś się do związków, których wzory wymieniono w tabeli.

Zadanie 24.2.

Spośród związków o wzorach podanych w tabeli wybierz substancję najmniej lotną i substancję najbardziej lotną. Napisz numery, którymi oznaczono wzory wybranych związków. Następnie wyjaśnij, dlaczego etery są bardziej lotne niż alkohole o tej samej masie cząsteczkowej. Odnieś się do budowy cząsteczek związków, których wzory wymieniono w tabeli.

Zadanie 25.1.

Przeanalizuj budowę cząsteczki kwasu winowego ze względu na możliwość wystąpienia stereoizomerii i odpowiedz na poniższe pytanie. Wpisz TAK albo NIE do tabeli i podaj uzasadnienie.

Zadanie 25.2.

Uzupełnij poniższe schematy – utwórz wzory w projekcji Fischera dwóch stereoizomerów kwasu winowego będących diastereoizomerami.

Zadanie 26.

Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) organicznego produktu reakcji kwasu winowego z metanolem użytym w nadmiarze w środowisku stężonego kwasu siarkowego(VI).

Zadanie 27.1.

Uzupełnij schemat doświadczenia. Podkreśl nazwę odczynnika, który – po dodaniu do niego roztworów opisanych związków i wymieszaniu zawartości probówek – umożliwi zaobserwowanie różnic w przebiegu doświadczenia z udziałem winianu disodu i octanu sodu.

Zadanie 27.2.

Opisz zmiany możliwe do zaobserwowania w czasie doświadczenia, pozwalające na potwierdzenie, że do probówki I wprowadzono roztwór winianu disodu, a do probówki II – roztwór octanu sodu.

Zadanie 28.

Do zawartości każdej probówki I–IV dobierz jedną z wymienionych prób umożliwiającą potwierdzenie obecności substancji organicznej znajdującej się w probówce. Wpisz do tabeli literę, którą oznaczono tę próbę, oraz napisz, jaki możliwy do zaobserwowania efekt tej próby będzie potwierdzeniem obecności danej substancji. Uwzględnij fakt, że każda próba została przeprowadzona co najmniej raz.

Zadanie 29.

Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) tego aminokwasu, którego grupa karboksylowa igrupa aminowa uczestniczyły w utworzeniu wiązania peptydowego w cząsteczce opisanego tripeptydu. Oceń, czy cząsteczka tego aminokwasu jest chiralna. Odpowiedź uzasadnij.

Zadanie 30.

Napisz wzór taflowy Hawortha formy pierścieniowej monosacharydu, którego reszta wchodzi w skład tego deoksyrybonukleotydu.

Zadanie 31.1.

Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) diaminy oraz kwasu dikarboksylowego, z których to substancji otrzymuje się nylon w reakcji polikondensacji.

Zadanie 31.2.

Spośród wymienionych grup wybierz grupę tych związków, w których cząsteczkach powstały w wyniku reakcji kondensacji takie same wiązania, jakie powstają w wyniku kondensacji diaminy i kwasu dikarboksylowego.