Wszystkie zadania

Zadanie 3
Temperatura krzepnięcia roztworów jest niższa niż temperatura krzepnięcia czystego rozpuszczalnika. Im więcej drobin wprowadzi się do danej masy rozpuszczalnika, tym niższą temperaturę krzepnięcia ma otrzymany roztwór. Zjawisko obniżenia temperatury krzepnięcia w odniesieniu do temperatury krzepnięcia czystego rozpuszczalnika nazywamy efektem krioskopowym.

W dwóch zlewkach (oznaczonych jako I i II)znajdowało się po 500 g wody. Następnie do każdej wprowadzono odpowiednią ilość substancji:
Zlewka I – 0,5 mol glukozy
Zlewka II – 0,5 mol sacharozy
Zlewka III – 0,5 mol chlorku sodu
Zlewka IV – 0,5 mol siarczanu(VI) baru
Zawartość każdej zlewki zamieszano. W każdej stwierdzono obecność fazy ciekłej.

Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F, jeśli informacja jest fałszywa.

Zadanie 4
Przeprowadzono dwuetapowe doświadczenie. Pierwszy etap przedstawiono poniżej:
 

Zaobserwowano powstanie białego osadu. Zawiesinę przesączono. W etapie II do 5 cm³ przesączu dodano 5 cm³ roztworu BaCl₂ o stężeniu 1 mol/dm³. 
Napisz równanie reakcji zachodzącej w etapie II lub napisz, że reakcja nie zachodzi.

 

Zadanie 6
Kwas cytrynowy jest kwasem trójprotonowym. Z przesyconych roztworów kwasu cytrynowego (C₆H₈O₇) w wodzie wypadają kryształy o wzorze  C₆H₈O₇·xH₂O.  W celu ustalenia współczynnika x próbkę kryształów o masie 1,211 g (otrzymanych z wodnego roztworu) rozpuszczono w wodzie i miareczkowano roztworem NaOH w obecności fenoloftaleiny. Do pojawienia się trwałego różowego zabarwienia zużyto 69,2 cm³ roztworu NaOH o stężeniu 0,2500 mol/dm³. 
Zadanie 6.1
Oblicz wartość współczynnika x.

Zadanie 6.2
Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F, jeśli informacja jest fałszywa.
 

Deuteron, d, to cząstka będąca jądrem deuteru (²H). W reakcji pomiędzy jądrem jednego ze stabilnych izotopów litu (litu-6 lub litu-7) a deuteronem, powstają jądra atomowe o tej samej liczbie masowej.
Napisz równanie opisanej przemiany. Uzupełnij wszystkie pola w poniższym schemacie.

Znanych jest wiele syntetycznych radioizotopów niklu. Część z nich o niższych liczbach masowych ulega rzadziej obserwowanym typom rozpadów. Jądra atomowe niklu-48 rozpadają się wg różnych ścieżek, które zachodzą w tym samym czasie.
Zadanie 1
Jednym z produktów jest żelazo-46 oraz cząstki oznaczone umownie symbolem X.
Ustal symbol cząstki X i napisz równanie opisanej przemiany. Uzupełnij wszystkie pola w poniższym schemacie.

Zadanie 2
Kiedy jądro ma nadmiar protonów, w jego wnętrzu może zajść przemiana β+, w której z protonu powstają neutron, pozyton (e⁺ lub β⁺) i neutrino (ν).

Pozyton jest cząstką różniącą się od elektronu tylko znakiem ładunku elektrycznego. Bezwzględna wartość ładunku oraz masa obydwu cząstek są jednakowe. Neutrino jest nienaładowaną elektrycznie cząstką o masie spoczynkowej bliskiej zeru.
Część jąder atomowych niklu-48 ulega rozpadowi w przemianie β⁺. 
Napisz równanie opisanej przemiany. Uzupełnij wszystkie pola w poniższym schemacie.

Zadanie 3
Jądra atomowe trzeciego nuklidu, który powstaje w wyniku rozpadu niklu-48 ma liczbę masową równą 47. Podczas tego rozpadu emitowane są zarówno cząstki oznaczone jako X, jak i cząstki β⁺.
Ustal, które cząstki (cząstki oznaczone w zadaniu nr 1 jako X, cząstki β⁺) i w jakiej liczbie są emitowane podczas opisanej przemiany. Uzupełnij schemat, podaj symbol chemiczny oraz liczbę atomową powstającego nuklidu.

Liczba cząstek X: …….
Liczba cząstek β⁺: …….

Atomy pewnego metalicznego pierwiastka oznaczonego umownie symbolem X występują naturalnie w postaci 5 izotopów o liczbach masowych: 58 (68,077% atomów), 60 (26,233% atomów), 61 (1,14% atomów), 62 (3,634% atomów) oraz 64 (0,926%). 
W wyniku analizy pewnej próbki metalu X stwierdzono, że średnia ważona liczb masowych wszystkich atomów jest równa 59,142. 
Zadanie 1
Wykonaj odpowiednie obliczenia i rozstrzygnij, czy analizowana próbka jest naturalnie występującą mieszaniną izotopów, czy też jest sztucznie wzbogacona w jeden z izotopów.

Rozstrzygnięcie: ……………………….
Zadanie 2
Z podanego zestawu wybierz tę wartość, która przedstawia masę atomową naturalnego pierwiastka X. Podaj jego symbol.
a)    57,935 u
b)    58,693 u
c)    58,766 u
d)    59,142 u
e)    59,452 u
Symbol pierwiastka: ……….

Tlenek wapnia w sposób egzotermiczny reaguje z wodą wg równania:

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

Przeprowadzono dwa doświadczenia, przedstawione na schemacie. Wszystkie składniki oraz otoczenie miały początkową temperaturę 25 °C. Temperatura otoczenia nie zmieniła się podczas doświadczenia.

Zadanie 1
Uzupełnij zdania. Wybierz i podkreśl po jednym określeniu z nawiasu.
Po zamieszaniu zawartości temperatura układu w zlewce I była (wyższa od 25 °C / niższa od 25 °C), co oznacza, że układ (zaczął oddawać ciepło do otoczenia / przyjmować ciepło od otoczenia). Po zakończeniu zmian w zlewce I otrzymano (układ jednorodny / zawiesinę).

Zadanie 2
W zlewce II zaobserwowano powstanie zawiesiny.
Wybierz zdanie, które w prawidłowo opisuje wynik doświadczenia w zlewce II.
A.    W zlewce II nie doszło do zmiany temperatury, ponieważ tlenek wapnia nie reaguje z zasadą sodową.
B.    Otrzymanie zawiesiny świadczy o tym, że tlenek wapnia nie reaguje z zasadą sodową.
C.    W zlewce II zaszła reakcja, ale jej substraty i produkty są inne niż w zlewce I, więc efekt cieplny jest inny niż w zlewce I. Powstanie zawiesiny nie świadczy o braku reakcji w zlewce II.
D.    Tlenek wapnia przereagował z zasadą sodową, a efekt cieplny jest praktycznie taki sam jak w zlewce I. Powstanie zawiesiny nie świadczy o braku reakcji w zlewce II.
 

Nie uwzględniając izomerii optycznej, wyróżniamy 4 alkohole o wzorze C₄H₉OH (butylowe). Wszystkie w stanie ciekłym są bezbarwnymi cieczami, ale różnią się właściwościami fizycznymi. W tabeli przedstawiono wzory odpowiednich izomerów i temperatury przemian fazowych pod ciśnieniem 1013 hPa.

Zadanie 1
W szafce laboratoryjnej przechowywana jest erlenmajerka z jednym z izomerów. Erlenmajerkę po wyjęciu z szafki przedstawiono na fotografii.

Rozstrzygnij, który z alkoholi butylowych jest przechowywany w erlenmajerce. Podaj jego nazwę zwyczajową lub systematyczną. Uzasadnij swój wybór.
Nazwa: …………………………………………………..
Uzasadnienie:

..................................................................................
Zadanie 2
Rozstrzygnij, czy zdanie poniżej jest prawdziwe, czy fałszywe. Wybierz i podkreśl jedno określenia z nawiasu i uzasadnij swój wybór.
Z podanych alkoholi najmniej lotny jest alkohol tert-butylowy, ponieważ ma najwyższą temperaturę topnienia.
Rozstrzygnięcie: zdanie jest (prawdziwe / fałszywe).
Uzasadnienie: .......................................................

Prezentowane zadanie jest autorską propozycją jak mogłoby wyglądać zadanie nr 17 z arkusza maturalnego z 16.05.2024. Propozycja ta wynika z dyskusyjnego zachowania styrenu (w oryginalnym zadaniu 17) w prezentowanych warunkach. W tej propozycji styren zastąpiono cykloheksyloetenem. 

Zadanie 17
Cykloalkany ulegają analogicznym reakcjom jak alkany. 
Benzen, cykloheksan i winylocykloheksan to węglowodory, które w temperaturze pokojowej są bezbarwnymi cieczami. Ich wzory przedstawiono poniżej:
 

W trzech naczyniach znajdowały się oddzielnie i w przypadkowej kolejności: benzen, cykloheksan i winylocykloheksan. W celu identyfikacji tych substancji wykonano dwuetapowe doświadczenie. W pierwszym etapie do trzech probówek zawierających wodny roztwór manganianu(VII) potasu w środowisku obojętnym wprowadzono po jednej z badanych substancji. Następnie każdą probówkę zamknięto korkiem i wstrząśnięto. Po pewnym czasie zawartości probówek przybrały wygląd pokazany na zdjęciach.

W pierwszym etapie zidentyfikowano jeden z trzech węglowodorów. W drugim etapie doświadczenia do próbek niezidentyfikowanych węglowodorów wprowadzono stężony kwas azotowy(V) z dodatkiem stężonego kwasu siarkowego(VI) – i ogrzano zawartości probówek. Wyniki drugiego etapu doświadczenia przedstawiono na poniższych zdjęciach.

Zadanie 17.1
Napisz wzór sumaryczny związku manganu, który powstał w wyniku reakcji zachodzącej w pierwszym etapie doświadczenia, oraz wzór półstrukturalny (grupowy) lub uproszczony organicznego produktu tej przemiany.

Zadanie 17.2
Napisz równanie reakcji, która umożliwiła odróżnienie związków w drugim etapie doświadczenia.
..........................................
 

Zadanie to jest autorską propozycją jak mogłoby wyglądać zadanie nr 27 z arkusza maturalnego z 16.05.2024 (F2023), aby było ono jednoznaczne
i zgodnie z właściwościami chemicznymi przedstawionych substancji.

Przeprowadzono reakcje zgodnie ze schematem:

Do organicznego związku w reakcji 1.  wkraplano brom w obecności światła. Wkraplanie przerwano, gdy osiągnięto stosunek molowy substancji 1 : 1. 
Zadanie 27
Narysuj wzór półstrukturalny lub uproszczony organicznego produktu opisanej reakcji i uzupełnij zdanie. Wybierz i zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych w nawiasie.

Opisana przemiana (jest / nie jest) reakcją utlenienia-redukcji.

Komentarz autora: informacja do zadania w oryginalnym brzmieniu mówi o produkcie reakcji 3 (2-metyloaniliny) i jego dalszej reakcji z bromem. Niestety, ale obecność grupy -NH₂ związanej z pierścieniem aromatycznym silnie aktywuje pierścień w reakcjach substytucji elektrofilowe (anilina w reakcji z wodą bromową daje prawie natychmiast osad 2,4,6-tribromoaniliny - bez żadnych katalizatorów). Z tego też powodu zmieszanie z bromem może doprowadzić do bardzo gwałtownej reakcji (a nawet wybuchu) po zmieszaniu reagentów i bez udziału światła. Finalnym produktem powinna być 2,4-dibromo-6-metyloanilina, a w przypadku stosunku molowego 1 : 1 mieszanina 2,4-dibromo-6-metyloaniliny, 2-bromo-6-metyloaniliny i 4-bromo-6-metyloaniliny. Grupa -NO₂ jest podstawnikiem bardzo silnie dezaktywujacym pierścień aromatyczny - po zmieszaniu w bromem reakcja powinna zajść dopiero przy naświetlaniu, analogicznie jak w przypadku bromowania toluenu na świetle. Związek taki pojawia się jako związek A (produkt reakcji 1).