2018 S / Zadanie 3. (1 pkt)
Elektrony w atomach są przyciągane przez jądro, więc usunięcie elektronu z powłoki wymaga nakładu energii, która jest nazywana energią jonizacji. Pierwsza energia jonizacji to minimalna energia potrzebna do oderwania pierwszego elektronu od atomu. Druga energia jonizacji jest minimalną energią potrzebną do usunięcia drugiego elektronu (z jednododatniego jonu). W odpowiednich warunkach od atomu można oderwać kolejne elektrony. Rozróżnia się zatem pierwszą, drugą i kolejne energie jonizacji.
W poniżej tabeli przedstawiono wartości kolejnych (trzech) energii jonizacji glinu.

^{Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004 oraz K.−H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007.}
Uzupełnij poniższe zdanie, tak aby powstała informacja prawdziwa, i wyjaśnij, dlaczego wybrana energia jonizacji ma najniższą wartość.
Spośród podanych wartości energii jonizacji najniższą wartość ma (pierwsza / druga / trzecia) energia jonizacji, ponieważ ..............................
................................................................

2018 S / Zadanie 4. (1 pkt)
Na podstawie położenia w układzie okresowym następujących pierwiastków: Na, K, Cs, Mg ustal i napisz symbol tego, który:
• ma największy promień jonowy (promień kationu)
....................................................................................
• wykazuje największą aktywność chemiczną
....................................................................................
• tworzy tlenek o najsłabszych właściwościach zasadowych.
....................................................................................

2018 S / Zadanie 8. (1 pkt)
Na poniższym wykresie zilustrowano zmianę energii potencjalnej podczas reakcji opisanej
równaniem X₂ (g) + Y₂ (g) ⇄ 2XY (g).

Oceń, czy zmieni się (wzrośnie albo zmaleje), czy też nie ulegnie zmianie wydajność reakcji otrzymywania produktu XY, jeżeli w układzie będącym w stanie równowagi nastąpi
• wzrost temperatury w warunkach izobarycznych (p = const)
............................................................
• wzrost ciśnienia w warunkach izotermicznych (T = const).
.............................................................

2018 S / Zadanie 5. (1 pkt)
Dane są wzory sześciu cząsteczek i jonów:
NH₃    SO₂    HCO₃⁻     CO₃²⁻   HSO₃⁻   NH₄⁺ 
Spośród wymienionych powyżej wzorów wybierz i wpisz do tabeli wzory tych drobin, które zgodnie z teorią Brønsteda stanowią sprzężone pary kwas–zasada.

2018 S / Zadanie 11. (1 pkt)
Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane na poniższym schemacie.

Określ odczyn otrzymanego roztworu. Zapisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, którym potwierdzisz wskazany odczyn.
Odczyn roztworu: ..................................................
Równanie reakcji: ..................................................

2018 S / Zadanie 12.
W trzech nieopisanych probówkach znajdują się wodne roztwory następujących soli: BaCl₂, NH₄Cl oraz NaCl. W każdej probówce znajduje się roztwór tylko jednej soli.

Zadanie 12.1. (1 pkt)
Z poniższej listy wybierz dwa odczynniki, których zastosowanie pozwoli jednoznacznie określić zawartość każdej probówki.
NaOH (aq)   NaNO₃ (aq)   AgNO₃ (aq)   HCl (aq)   Na₂SO₄ (aq)
Wypełnij poniższą tabelę – wpisz wzory wybranych odczynników oraz opisz zmiany  możliwe do zaobserwowania (lub zaznacz brak zmian), zachodzące po dodaniu wybranych odczynników do probówek z wodnymi roztworami soli.

Zadanie 12.2. (1 pkt)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która pozwoliła na jednoznaczne
określenie zawartości probówki zawierającej wodny roztwór NH₄Cl.

2018 S / Zadanie 10. (2 pkt)
Do 10 cm³ kwasu solnego o pH = 1 dodano 20 cm³ wodnego roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,2 mol⋅dm⁻³ . Przebiegła wtedy reakcja opisana równaniem
NaOH + HCl → NaCl + H₂O
Oblicz pH otrzymanego roztworu. W obliczeniach przyjmij, że objętość powstałego roztworu jest sumą objętości roztworów wyjściowych.

2018 S / Zadanie 18. (2 pkt)
W jednej z przemysłowych metod otrzymywania kwasu siarkowego(VI) jako substrat pierwszego etapu stosuje się piryt (FeS₂) – powszechnie występujący minerał.
FeS₂ → SO₂ → SO₃ → H₂SO₄
W wyniku opisanego procesu – do którego na pierwszym etapie wykorzystano 100 gramów pirytu niezawierającego zanieczyszczeń – otrzymano wodny roztwór kwasu
siarkowego (VI) o stężeniu 96% masowych. Sumaryczna wydajność procesu była równa 85%.
Oblicz masę wodnego roztworu kwasu siarkowego(VI) uzyskanego w opisanym procesie.

2018 S / Zadanie 9. (3 pkt)
Produktem spalania sodu w tlenie jest nadtlenek tego metalu o wzorze Na₂O₂ (reakcja 1.). Do wody z dodatkiem kilku kropli fenoloftaleiny wprowadzono nadtlenek sodu. Przebiegła gwałtowna reakcja, w wyniku której powstał m.in. nadtlenek wodoru, a roztwór zabarwił się na malinowo (reakcja 2.). Następnie do otrzymanej mieszaniny dodano wodny roztwór kwasu siarkowego(VI), czego skutkiem stało się odbarwienie roztworu (reakcja 3.). Otrzymany roztwór ogrzano, co doprowadziło do wydzielenia bezbarwnego i bezwonnego gazu, który podtrzymuje palenie (reakcja 4.).
Napisz w formie cząsteczkowej równania czterech opisanych przemian.
Równanie reakcji 1.: ....................................................
Równanie reakcji 2.: ....................................................
Równanie reakcji 3.: ....................................................
Równanie reakcji 4.: ....................................................

2018 S / Informacja do zadań 16.–17.
Złoto jest doskonale kowalnym żółtym metalem o silnym połysku. W czystej postaci jest stosunkowo miękkie, więc w wyrobach jubilerskich stosuje się stopy złota z innymi metalami, np. srebrem lub miedzią. Zawartość czystego złota w tych wyrobach podaje się w jednostkach zwanych karatami. Jeden karat odpowiada ¹/₂₄ zawartości masowej złota w stopie, co oznacza, że czyste złoto jest 24-karatowe. Złoto jest metalem szlachetnym, więc trudno ulega reakcjom chemicznym. Roztwarza się w wodzie królewskiej, przy czym powstaje m.in. chlorkowy kompleks złota(III), co ilustruje poniższe równanie:
Au + HNO₃ + 4HCl → AuCl₄^– + H⁺ + NO + 2H₂O
^{Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna – Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, Warszawa 2012 oraz L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna, Warszawa 2006.}
 
Zadanie 16. (1 pkt)
Oceń, czy podane poniżej informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1. Woda królewska to mieszanina stężonych kwasów: azotowego(V) i siarkowego(VI).      P F
2. Jon centralny w chlorkowym kompleksie złota(III), który powstał w wyniku reakcji roztwarzania złota, ma liczbę koordynacyjną równą 4.      P F
3. Podczas reakcji roztwarzania złota wydzielał się bezbarwny gaz, który w kontakcie z powietrzem barwi się na kolor czerwonobrunatny.      P F

Zadanie 17. (2 pkt)
Oblicz, ile gramów czystego złota należy stopić z 10 gramami 15-karatowego złota, aby otrzymać złoto 18-karatowe.

2018 S / Zadanie 19.
Zaprojektuj doświadczenie, którego przebieg pozwoli na potwierdzenie, że wodny roztwór siarczanu(IV) sodu wprowadzono do probówki I, a wodny roztwór azotanu(V) sodu – do probówki II.

Zadanie 19.1. (1 pkt)
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 siarczanu(IV) sodu i azotanu(V) sodu.

Zadanie 19.2. (1 pkt)
Opisz zmiany możliwe do zaobserwowania w czasie doświadczenia (lub zaznacz brak zmian), pozwalające na potwierdzenie, że do probówki I wprowadzono roztwór
siarczanu(IV) sodu, a do probówki II – roztwór azotanu(V) sodu.
Probówka I: .........................................................................
Probówka II: ........................................................................

2018 S / Zadanie 22.
Chloroetan (chlorek etylu) można otrzymać w reakcji addycji lub w reakcji substytucji. Do zapoczątkowania jednej z opisanych reakcji konieczna jest np. obecność światła. W obu tych przemianach substratem organicznym jest węglowodór – inny w każdej z przemian. O węglowodorach tych wiadomo, że należą do dwóch różnych szeregów homologicznych.
^{Na podstawie: P. Mastalerz, Chemia organiczna, Warszawa 1986.}
Zadanie 22.1. (2 pkt)
Zapisz równania opisanych reakcji, z uwzględnieniem faktu, że jedna z nich zachodzi w obecności światła. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.
Reakcja addycji:
..................................................................
Reakcja substytucji:
..................................................................
 
Zadanie 22.2. (1 pkt)
Określ, według jakiego mechanizmu (elektrofilowego, nukleofilowego, rodnikowego) przebiegają opisane reakcje addycji i substytucji, w wyniku których można otrzymać chloroetan. Uzupełnij tabelę.

2018 S / Zadanie 23. (1 pkt)
Cząsteczki jednego z izomerów konstytucyjnych o wzorze C₄H₉Cl są chiralne.
Narysuj wzór półstrukturalny (grupowy) tego izomeru.

2018 S / Zadanie 25. (1 pkt)
Poniżej przedstawiono ciąg przemian chemicznych:
związek I  —^KOH,H₂O→ związek II   —^{stęż.H₂SO₄,T}→ związek III

O związkach organicznych I, II i III wiadomo, że:
• związek I jest monobromopochodną alkanu
• związek II jest alkoholem trzeciorzędowym
• w cząsteczce związku III są cztery atomy węgla i osiem atomów wodoru.

Zidentyfikuj związki I, II i III i napisz ich wzory półstrukturalne (grupowe).

2018 S / Zadanie 28. (1 pkt)
Podstawnik już obecny w pierścieniu aromatycznym wywiera wpływ na miejsce wprowadzenia do niego kolejnego podstawnika w reakcjach elektrofilowych. Grupy alkilowe, –Cl, –Br, –NH₂, –OH kierują kolejny podstawnik w pozycje orto- i para- w stosunku do własnego położenia.
Obecność w pierścieniu aromatycznym grupy –NO₂, –COOH czy –CHO powoduje, że kolejny podstawnik jest wprowadzany głównie w pozycję meta-.
Na lekcji chemii uczniowie projektowali ciąg przemian chemicznych opisany poniższym schematem.
benzen → związek organiczny X → m-chloronitrobenzen (produkt główny)
Uczeń I zaproponował, aby najpierw przeprowadzić reakcję benzenu z chlorem (stosunek molowy reagentów 1 : 1) w obecności FeCl₃ jako katalizatora, a następnie na otrzymany produkt podziałać mieszaniną nitrującą.
Uczeń II stwierdził, że należy najpierw przeprowadzić reakcję benzenu z mieszaniną nitrującąi otrzymać mononitropochodną, a dopiero później na otrzymany produkt podziałać chlorem (stosunek molowy reagentów 1 : 1) w obecności FeCl₃ jako katalizatora.

Oceń projekty doświadczeń obu uczniów i wskaż ucznia (I albo II), który błędnie zaprojektował doświadczenie. Uzasadnij swoje stanowisko.
Błędnie zaprojektował doświadczenie uczeń .............
Uzasadnienie: ..............................................................................

2018 S / Zadanie 29.
W poniższej tabeli podane są wartości stałej dysocjacji wybranych związków w temperaturze T.

^{Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2001 oraz L. Pajdowski, Chemia ogólna, Warszawa 1982.}
W dwóch nieoznakowanych probówkach znajdują się oddzielnie wodne roztwory kwasu benzoesowego i fenolu.

Zadanie 29.1. (1 pkt)
Wyjaśnij, dlaczego możliwe jest odróżnienie wodnego roztworu kwasu benzoesowego od wodnego roztworu fenolu przy użyciu stałego Na₂CO₃.
..........................................................................

Zadanie 29.2. (1 pkt)
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji, która jest podstawą eksperymentu.
.........................................................................

2018 S / Zadanie 30. (1 pkt)

Kwas akrylowy jest związkiem o wzorze CH₂=CHCOOH. W warunkach laboratoryjnych jest on cieczą.

Przeprowadzono doświadczenie z udziałem kwasu akrylowego zgodnie z poniższym schematem:
 
Opisz możliwe do zaobserwowania objawy reakcji w każdej probówce, jeżeli w każdej z przemian kwas akrylowy był reagentem użytym w nadmiarze.
Probówka I: ..........................................................................
Probówka II: .........................................................................
Probówka III: ........................................................................

2018 S / Zadanie 31. (1 pkt)
Dokończ, stosując wzory półstrukturalne (grupowe), poniższy zapis, tak aby przedstawiał on równanie reakcji polimeryzacji kwasu akrylowego, lub zaznacz, że taka przemiana nie zachodzi.
n CH₂=CHCOOH → ...............................................

Zadanie 32. (1 pkt)
Napisz, czy wzór półstrukturalny CH₂=CHCOOH odpowiada dwóm izomerom
geometrycznym cis–trans. Odpowiedź uzasadnij.
...............................................................................................................................

2018 S / Zadanie 33. (1 pkt)
Produktami hydrolizy pewnego triglicerydu są glicerol oraz kwasy – palmitynowy C₁₅H₃₁COOH i stearynowy C₁₇H₃₅COOH – w stosunku molowym 1 : 2.
Podaj liczbę wszystkich triglicerydów (bez uwzględniania stereoizomerów), które mogły być poddane opisanej reakcji hydrolizy. Narysuj wzór półstrukturalny (grupowy) tego triglicerydu, który jest związkiem czynnym optycznie.
Liczba triglicerydów: .......................................................
Wzór triglicerydu: ..........................................................

2018 S / Informacja do zadań 26.–27.
Poniżej przedstawiono ciągi przemian, w wyniku których otrzymano anilinę oraz etanol.

Zadanie 26. (2 pkt)
Napisz, stosując wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone wzory związków organicznych, równanie reakcji katalitycznego uwodornienia nitrobenzenu oraz równanie reakcji, w wyniku której ze związku A powstaje aldehyd.
Równanie reakcji katalitycznego uwodornienia nitrobenzenu:
....................................................................................
Równanie reakcji, w wyniku której ze związku A powstaje aldehyd:
...................................................................................

Zadanie 27. (1 pkt)
Oceń, czy podane poniżej informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1. Uczestniczący w reakcji nitrowania benzenu jon nitroniowy powstaje w wyniku przemiany opisanej równaniem:
HNO₃ + 2H₂SO₄ ⇄ NO₂⁺ + H₃O⁺  + 2HSO₄⁻    P F
2. Nitrowanie benzenu jest reakcją substytucji przebiegającą według mechanizmu rodnikowego. P F
3. Jeden mol nitrobenzenu, redukujący się do jednego mola aniliny, przyjmuje tyle samo elektronów co jeden mol CH₃CHO, redukując się do jednego mola
CH₃CH₂OH.    P F

2018 S / Zadanie 36.
Zaprojektuj doświadczenie, którego przebieg pozwoli wykazać, że glicyna (kwas aminoetanowy) jest związkiem amfoterycznym.

Zadanie 36.1. (1 pkt)
Z poniżej zaproponowanych odczynników i wskaźników wybierz te, których użycie potwierdzi amfoteryczne właściwości glicyny. Uzupełnij schemat doświadczenia – wpisz nazwy odczynników i wskaźników wybranych z podanej poniżej listy.
• wodny roztwór chlorku sodu
• alkoholowy roztwór fenoloftaleiny
• wodny roztwór wodorowęglanu sodu
• wodny roztwór wodorotlenku potasu
• wodny roztwór chlorowodoru
• wodny roztwór oranżu metylowego
Schemat doświadczenia:

Zadanie 36.2. (1 pkt)
Opisz zmiany potwierdzające amfoteryczne właściwości glicyny. Wypełnij poniższą tabelę.
 

Zadanie 36.3. (2 pkt)
Stosując wzór jonu obojnaczego glicyny, napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących po wprowadzeniu wodnego roztworu tego aminokwasu do probówek I i II.
Probówka I: ......................................................
Probówka II: ......................................................

2018 S / Zadanie 2. (1 pkt)
Jądra atomowe niektórych izotopów ciężkich pierwiastków bombardowane neutronami ulegają rozszczepieniu, czyli rozpadowi na mniejsze fragmenty. Jedną z możliwych reakcji rozszczepienia jądra ²³⁵U przedstawia poniższy schemat.
²³⁵₉₂U+ ¹₀n → ¹⁴⁰₅₄Xe + ⁹³_ZE + a ¹₀n 
^{Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.}
Uzupełnij poniższą tabelę. Na podstawie informacji wstępnej wpisz symbol pierwiastka E oraz liczbę neutronów (a), wyemitowanych podczas przedstawionej reakcji rozszczepienia jednego jądra ²³⁵₉₂U.