Zadania maturalne z chemii – pierwiastki i związki chemiczne – liceum

2021 V. / Informacja do zadań 7.–9.
Litowce są metalami miękkimi, a berylowce są od nich nieco twardsze. Ich twardość maleje w grupie wraz ze wzrostem liczby atomowej pierwiastka. Gęstość litu, sodu i potasu jest mniejsza od gęstości wody, a gęstość rubidu i cezu oraz wszystkich berylowców – większa.
Lit spala się w tlenie do tlenku. Z azotem w temperaturze pokojowej łączy się powoli, a produktem tej reakcji jest azotek litu Li₃N. Z kolei sód spala się w tlenie do nadtlenku sodu, związku o wzorze Na₂O₂, w którym tlen występuje na –I stopniu utlenienia.
Magnez, spalany w powietrzu, reaguje nie tylko z tlenem, lecz także z azotem i tlenkiem węgla(IV).
^{Na podstawie: K. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007 oraz L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna, Warszawa 2006.}

Zadanie 7. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.
1. Stopień utlenienia tlenu w Na₂O₂ jest (niższy / wyższy) niż w produkcie spalania litu w tlenie.
2. Twardość baru jest (mniejsza / większa) niż twardość cezu.
3. Gęstość potasu jest (mniejsza / większa) niż gęstość wapnia.

Zadanie 8. (0–1)
Napisz w formie cząsteczkowej równania opisanych w informacji przemian.
Spalanie sodu w tlenie: .........................................
Reakcja litu z azotem: ..........................................

Zadanie 9.1. (0–1)
W celu otrzymania tlenku magnezu przeprowadzono dwa doświadczenia: I i II.
W doświadczeniu I tlenek magnezu otrzymano przez całkowity rozkład MgCO₃.
W doświadczeniu II tlenek magnezu otrzymano przez spalenie magnezu w powietrzu.
Rozstrzygnij, czy w obu doświadczeniach otrzymano czysty tlenek magnezu. Uzasadnij odpowiedź.
Rozstrzygnięcie: .................................................
Uzasadnienie: ....................................................

Zadanie 9.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego palącego się magnezu, czyli tzw. pożarów magnezowych, nie wolno gasić wodą.
.............................................................................
 

2021 / Zadanie 17.
W dwóch probówkach znajdowały się wodne roztwory soli X i Z, otrzymane przez rozpuszczenie stałych soli, z których jedną był siarczek potasu, a drugą – bromek potasu.
Przeprowadzono doświadczenie zgodnie z poniższym schematem. W doświadczeniu użyto świeżo otrzymanej wody chlorowej.

Po dodaniu wody chlorowej do probówek zauważono, że w probówce I roztwór zmienił barwę, ale pozostał klarowny, natomiast w probówce II pojawiło się zmętnienie.

Zadanie 17.1. (0–1)
Zidentyfikuj sole X i Z i wpisz ich wzory do tabeli.

Zadanie 17.2. (0–1)
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji pomiędzy chlorem a bromkiem potasu oraz pomiędzy chlorem a siarczkiem potasu.
.......................................

2021 V / Zadanie 18.
W kolbach oznaczonych numerami I i II znajdowały się dwa różne klarowne roztwory o żółtej barwie. Każdy z roztworów otrzymano przez rozpuszczenie w wodzie jednej substancji
wybranej spośród:
FeCl₃   K₂CrO₄   KMnO₄   MnSO₄   (NH₄)₂CrO₄   (NH₄)₂Cr₂O₇   
Do roztworu w kolbie I dodano wodny roztwór wodorotlenku sodu i zaobserwowano wydzielanie się bezbarwnego gazu o charakterystycznym zapachu. Stwierdzono także, że w mieszaninie nie wytrącił się żaden osad i że roztwór pozostał żółty.
Do roztworu w kolbie II dodano wodny roztwór kwasu siarkowego(VI) i stwierdzono, że roztwór pozostał klarowny, ale zmienił barwę z żółtej na pomarańczową. Kiedy do uzyskanej mieszaniny dodano nadmiar wodnego roztworu wodorotlenku sodu, roztwór z powrotem stał się żółty i nie zaobserwowano wydzielania gazu.

Zadanie 18.1. (0–1)
Spośród wymienionych powyżej związków chemicznych wybierz i napisz wzór związku, którego roztwór znajdował się w kolbie I na początku doświadczenia.
.................................

Zadanie 18.2. (0–2)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zaszła w kolbie II:
• po dodaniu wodnego roztworu H₂SO₄ do zawartości kolby
.......................................................
• po dodaniu nadmiaru wodnego roztworu NaOH.
........................................................

2021 V / Zadanie 22. (0–2)
W dwóch nieoznaczonych probówkach znajdowały się oddzielnie: rozcieńczony wodny roztwór kwasu azotowego(V) i rozcieńczony wodny roztwór kwasu siarkowego(VI).
W tych roztworach zanurzono blaszki miedziane, a zawartość probówek lekko ogrzano.

Po zanurzeniu blaszki miedzianej w roztworze kwasu X i ogrzaniu zawartości probówki wydzielał się bezbarwny gaz, który w kontakcie z powietrzem zabarwiał się na kolor czerwonobrunatny.

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.
W rozcieńczonym roztworze kwasu azotowego(V) miedź (reaguje z wydzieleniem gazowego tlenku / reaguje z wydzieleniem wodoru / nie reaguje) i roztwór (przyjmuje barwę niebieską / pozostaje bezbarwny). W rozcieńczonym roztworze kwasu siarkowego(VI) miedź (reaguje z wydzieleniem gazowego tlenku / reaguje z wydzieleniem wodoru / nie reaguje) i roztwór (przyjmuje barwę niebieską / pozostaje bezbarwny). Kwasem X jest (HNO₃ / H₂SO₄).

2021 III Próbny / Zadanie 9. (0–1)
Do dwóch zlewek zawierających jednakowe objętości wody o temperaturze t = 20°C dodano:
• do zlewki I – próbkę metalicznego magnezu
• do zlewki II – próbkę metalicznego wapnia.
Tylko w jednej zlewce zaobserwowano objawy reakcji chemicznej.

Napisz w formie jonowej równanie reakcji zachodzącej podczas opisanego doświadczenia. Wyjaśnij przyczynę różnej aktywności chemicznej badanych metali.
Równanie reakcji: ..................................
Wyjaśnienie: .........................................

2021 III Próbny / Zadanie 13. (0–2)
Poniższy wykres przedstawia zależność rozpuszczalności molowej – czyli stężenia molowego substancji w jej roztworze nasyconym – wodorotlenku glinu od pH roztworu wodnego w temperaturze 25 °C. W tym ujęciu rozpuszczalność związku uwzględniła powstawanie rozpuszczalnych produktów reakcji, jakim ten związek ulega w zależności od pH roztworu.

^{Na podstawie: G. Charlot, Analiza nieorganiczna jakościowa, Warszawa 1976.}

Napisz, jaka właściwość chemiczna wodorotlenku glinu decyduje o zmianach rozpuszczalności tego związku przedstawionych na wykresie. Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji potwierdzające charakter chemiczny wodorotlenku glinu.

Charakter chemiczny: ....................................
Równania reakcji: ..........................................

2021 III Próbna / Zadanie 15. (0–2)
Węglan sodu to jeden z najważniejszych produktów nieorganicznego przemysłu chemicznego. Jest otrzymywany metodą amoniakalną, w której surowcami są amoniak, chlorek sodu oraz węglan wapnia. Proces składa się z wielu etapów. Jednym z produktów ubocznych okazuje się chlorek amonu, z którego, w wyniku działania wodorotlenkiem wapnia, odzyskiwany jest amoniak. Ostateczny produkt (węglan sodu) powstaje w wyniku ogrzewania wodorowęglanu
sodu w procesie zwanym kalcynacją.

Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji odzyskiwania amoniaku z chlorku amonu (równanie 1.) oraz równanie reakcji kalcynacji wodorowęglanu sodu (równanie 2.).
Równanie 1.: ..............................
Równanie 2.: ..............................

2021 III Próbny / Zadanie 16.
Masz do dyspozycji: srebrzystoszarą płytkę ze srebra i czerwonoróżową płytkę miedzianą oraz wodne roztwory azotanu(V) srebra(I) i azotanu(V) miedzi(II).
Zadanie 16.1. (0–2)
Zaprojektuj doświadczenie, podczas którego można zaobserwować zmiany świadczące o przebiegu reakcji chemicznej. Uzupełnij schemat doświadczenia – wybierz i podkreśl po jednym odczynniku w zestawach I i II oraz opisz zmiany zaobserwowane podczas przeprowadzonego doświadczenia.
Schemat doświadczenia:

Zmiana wyglądu płytki: ..............................
Zmiana wyglądu roztworu: .........................

Zadanie 16.2. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

Przebieg doświadczenia potwierdził, że miedź jest (silniejszym / słabszym) reduktorem niż srebro oraz że silniejsze właściwości utleniające mają kationy (Cu²⁺ / Ag⁺). Potencjał E° półogniwa Cu|Cu²⁺ jest (niższy / wyższy) od potencjału półogniwa Ag|Ag⁺.

Zadanie 16.3. (0–2)
Rozstrzygnij, czy podczas przeprowadzonego doświadczenia sumaryczne stężenie molowe kationów oraz sumaryczne stężenie molowe anionów się zmieniły (wzrosły albo zmalały), czy też nie uległy zmianie. Uzupełnij poniższe zdania i uzasadnij odpowiedź.

Stężenie molowe kationów w roztworze (wzrosło / zmalało / nie uległo zmianie).
Uzasadnienie: ...........................
Stężenie molowe anionów w roztworze (wzrosło / zmalało / nie uległo zmianie).
Uzasadnienie: ...........................

2022 III Pokazowy / Informacja do zadań 1.–3.
Elektrony atomu pierwiastka X w stanie podstawowym zajmują siedem orbitali, przy czym sześć z nich jest całkowicie zapełnionych. Ten pierwiastek reaguje zarówno z kwasem solnym, jak i ze stężonym wodnym roztworem wodorotlenku potasu. Jednym z produktów obu przemian jest ten sam gaz.

Zadanie 3. (0–2)
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji pierwiastka X:
– z kwasem solnym (reakcja 1.)
oraz
– ze stężonym roztworem wodorotlenku potasu (reakcja 2.).
W reakcji 2. powstaje jon kompleksowy o liczbie koordynacji równej 4.

Równanie reakcji 1.: ..................................................
Równanie reakcji 2.: ..................................................

2022 III Pokazowy / Informacja do zadań 10.–11.
Sól Mohra to zwyczajowa nazwa siarczanu(VI) żelaza(II) i amonu o wzorze (NH₄)₂Fe(SO₄)₂. W laboratorium chemicznym ten związek jest często używany jako wygodne i stabilne źródło jonów żelaza(II). Zarówno sama sól Mohra, jak i jej wodne roztwory są odporne na utlenianie na powietrzu.

Zadanie 11.  Przeprowadzono dwuetapowe doświadczenie. W pierwszym etapie do dwóch probówek (A i B) z roztworem soli Mohra dodano wodny roztwór wodorotlenku sodu. Wynik doświadczenia w obu probówkach był identyczny i został przedstawiony na fotografii. W czasie doświadczenia zaszła reakcja chemiczna opisana równaniem: Fe2+ + 2OH– → Fe(OH)2   Zaobserwowano również, że zwilżony uniwersalny papierek wskaźnikowy umieszczony u wylotu probówki zabarwił się na niebiesko.

Zadanie 11.1. (0–1)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej po dodaniu wodnego roztworu wodorotlenku sodu, w wyniku której powstała substancja odpowiedzialna za zmianę barwy uniwersalnego papierka wskaźnikowego.
.......................................................

Zadanie 11.2. (0–1).  W drugim etapie doświadczenia do zawartości probówki A otrzymanej w poprzednim etapie dodano wodę utlenioną, czyli roztwór nadtlenku wodoru o stężeniu 3 %. Wynik tej części doświadczenia przedstawiono na fotografii. Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji zachodzącej w probówce A. ...................................................

Zadanie 11.3. (0–1)
Probówkę B pozostawiono przez dłuższy czas na powietrzu. W probówce zaobserwowano zmiany, które zilustrowano na poniższych fotografiach.

——————— czas ———————→
Wyjaśnij przyczyny obserwowanych zmian w probówce B pomimo niedodania do tej probówki żadnego odczynnika.
Wyjaśnienie: ......................................