IV PRÓBNA MATURA Z CHEMII

Transkrypt

1 Liczba pkt: Miejsce na naklejkę z kodem szkoły iejsce na naklejkę z kodem szkoły dysleksja UWAGA kolorem niebieski wprowadzono zmiany już po opublikowaniu klucza, powstałe w wyniku konsultacji z nauczycielami z całej Polski. Wynik %: Dariusz Witowski Oficyna Wydawnicza NOWA MATURA oraz I LO w Łańcucie MCH-1_A1R-2011 IV PRÓBNA MATURA Z CHEMII Instrukcja dla zdającego: Arkusz I POZIOM PODSTAWOWY wraz z rozwiązaniami i punktacją Czas pracy 120 minut 1. Sprawdź, czy arkusz egzaminacyjny zawiera 8 stron. Ewentualny brak zgłoś przewodniczącemu zespołu nadzorującego egzamin. 2. Rozwiązania i odpowiedzi zapisz w miejscu na to przeznaczonym przy każdym zadaniu. 3. W rozwiązaniach zadań rachunkowych przedstaw tok rozumowania prowadzący do ostatecznego wyniku oraz pamiętaj o jednostkach. 4. Pisz czytelnie. Używaj długopisu/pióra tylko z czarnym tuszem/atramentem. 5. Nie używaj korektora, a błędne zapisy wyraźnie przekreśl. 6. Pamiętaj, że zapisy w brudnopisie (tu: oddzielna karta) nie podlegają ocenie. 7. Możesz korzystać z karty wybranych tablic chemicznych, linijki oraz kalkulatora. 8. Wypełnij tę część karty odpowiedzi, którą koduje zdający. Nie wpisuj żadnych znaków w części przeznaczonej dla egzaminatora. 9. Na karcie odpowiedzi (poniżej) wpisz swoje imię i nazwisko oraz kod. ARKUSZ PODSTAWOWY wraz z rozwiązaniami i punktacją 18 MARCA ROK 2011 Arkusz opracowany przez OFICYNĘ WYDAWNICZĄ NOWA MATURA pod kierunkiem prof. Dariusza Witowskiego. Kopiowanie w całości lub we fragmentach bez zezwolenia wydawcy ZABRONIONE. Wydawca zezwala na kserowanie zadań przez dyrektorów szkół biorących udział w IV Ogólnopolskiej Próbnej Maturze z Chemii 18 marca 2011 roku. Za rozwiązanie wszystkich zadań można otrzymać łącznie 50 punktów Życzymy powodzenia! Wypełnia zdający przed rozpoczęciem pracy IMIĘ I NAZWISKO ZDAJĄCEGO KOD ZDAJĄCEGO 1

2 Zadanie 1 (2 pkt.) Do zlewki z 500 cm 3 wody o gęstości 1 g/cm 3 dodano i dokładnie rozpuszczono 6,2 g tlenku sodu. Zapisz reakcję, o której mowa w zadaniu i na jej podstawie oblicz stężenie procentowe otrzymanego roztworu zasady. Wynik podaj z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku. Reakcja: Na 2 O + H 2 O 2 NaOH Za poprawne napisanie reakcji i obliczenie na jej podstawie masy substancji Np. 6,2 g x g 62 g g x = 8 g masa substancji Za obliczenie stężenie procentowego każdą poprawną metodą i za podanie jej w procentach wagowych z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku Np. 8 g ,2 g x g x = 1,58% Zadanie 2 (2 pkt.) W poniższej tabeli podano trzy substancje nieorganiczne: SO 2, NH 3, NaOH. Postaw znak + przy każdym z rodzajów wiązań występujących w podanych cząsteczkach. wiązanie jonowe wiązanie kowalencyjne niespolaryzowane wiązanie kowalencyjne spolaryzowane wiązanie koordynacyjne SO 2 NH 3 NaOH Za poprawne określenie wiązań dla wszystkich związków 2 pkt. Za poprawne określenie rodzajów wiązań dla dwóch związków Zadanie 3 (3 pkt.) Pewien pierwiastek X tworzy cząsteczki diatomowe typu X 2, które są bezbarwne, bezwonne i bardzo słabo rozpuszczalne w wodzie. Konfigurację walencyjną tego pierwiastka można opisać: 2s 2 2p 4. a) Podaj symbol chemiczny tego pierwiastka. Symbol pierwiastka: O Za podanie symbolu tlenu Punktu nie przyznaje się gdy uczeń wskazał na właściwy pierwiastek ale wpisał jego nazwę zamiast symbolu. b) Substancję X 2 otrzymuje się poprzez termiczny rozkład chloranu (V) potasu. Produktem jest sól beztlenowa oraz cząsteczka X 2. Zapisz w formie cząsteczkowej tę reakcję. temp Równanie reakcji: 2 KClO 3 2 KCl + 3 O 2 1 punkt należy przyznać, jeśli prawidłowo zapisano reakcję WRAZ Z TEMPERATURĄ. W innym razie punktu nie przyznajemy. c) Na podstawie informacji zawartej w podpunkcie b) określ, czy reakcja rozkładu chloranu potasu ma charakter egzoenergetyczny czy endoenergetyczny. Reakcja rozkładu chloranu (V) potasu ma charakter endoenergetyczny Prawidłowe odpowiedzi: endoenergetyczny, endo, z pobraniem energii, z pobraniem ciepła i inne poprawne formy 2

3 Zadanie 4 (3 pkt.) Dokończ poniższe reakcje w formie cząsteczkowej lub zaznacz, że nie zachodzą. a) 2 Fe + 2 HCl FeCl 2 + H 2 (Uznajemy również gdy uczeń bilansował połówką przed H 2 ) b) H 2 SO 4(stężony) + Al reakcja nie zachodzi (pasywacja) c) NaOH + NaHSiO 3 Na 2 SiO 3 + H 2 O Zadanie 5 (2 pkt.) Przeanalizuj poniższe równanie reakcji chemicznej: KMnO 4 + HI KI + MnI 2 + I 2 + H 2 O a) Wskaż substancję, która w tym równaniu spełnia rolę reduktora. Reduktor: HI (lub I w HI) Za prawidłowe podanie reduktora wzorem lub słownie b) Dobierz współczynniki reakcji metodą elektronową. VII II Mn + 5e Mn x 2 -I I IJ 2 + 2e x 5 2 KMnO HI 2 KI + 2MnI I 2 + 8H 2 O Punkt przyznajemy za poprawnie dobrane współczynniki w reakcji POD WARUNKIEM, ze reakcje połówkowe zapisane są prawidłowo! Zadanie 6 () Ułóż podane wodorki według rosnącego stopnia utleniania atomu centralnego w: siarkowodorze, chlorowodorze, wodorek ołowiu (II), metanie. Swoją odpowiedź zapisz za pomocą wzorów chemicznych. CH 4 H 2 S HCl PbH 2 Punkt przyznajemy za właściwą kolejność POD WARUNKIEM, że jest ona podana w całości WZORAMI a nie nazwami chemicznymi Zadanie 7 (2 pkt.) Napisz za pomocą wzorów sumarycznych związków chemicznych równania dysocjacji jonowej zachodzącej podczas rozpuszczania w wodzie soli: 1) azotan (V) amonu: NH 4 NO 3 NH NO 3-2) stearynianu potasu: C 17 H 35 COOK K + + C 17 H 35 COO - Za każdą napisaną poprawnie reakcję dysocjacji przyznajemy po nawet jeśli uczeń nie zaznaczył na strzałce wody lub symbolu (aq) przy symbolach jonów. Zadanie 8 (2 pkt.) Woda używana każdego dnia podczas przygotowywania posiłków jest z natury rzeczy wodą twardą. Zawiera szereg jonów, które można usunąć np. podczas gotowania, takie jak np. Ca 2+ czy HCO 3 2 (twardość przemijająca) oraz jony, które odpowiadają za twardość stałą Na + czy Cl (nieusuwalną podczas gotowania). a) W wyniku wielokrotnego gotowania na dnie czajnika odkłada się tzw. kamień kotłowy Zapisz wzór chemiczny jednej z substancji, która jest składnikiem kamienia kotłowego. Kamień kotłowy:caco 3 Należy również przyznać punkt, gdy uczeń zapisze wzór węglanu magnezu czy siarczanu (VI) wapnia lub też wodorotlenku magnezu; Nie przyznaje się punktu, gdy uczeń poda nazwę związku zamiast wzoru. 3

4 b) W celu usunięcia kamienia kotłowego gospodyni używa roztworu kwasu octowego (octu). Po kilkunastu minutach działania CH 3 COOH kamień kotłowy zostaje usunięty (rozpuszczony). Zapisz w formie cząsteczkowej reakcję chemiczną ukazującą, w jaki sposób ocet pozwala usunąć kamień kotłowy. CaCO CH 3 COOH (CH 3 COO) 2 Ca + CO 2 + H 2 O Punkt przyznaje się za prawidłowo zapisaną reakcję chemiczną. Nie przyznajemy punktu gdy uczeń poda, ze produktem reakcji jest H 2 CO 3. Za właściwy uznaje się zapis CO 2 H 2 O Zadanie 9 () Na podstawie poniższych reakcji: Cl KBr Br KCl Br KI 2 KBr + I 2 F KCl nie zachodzi Ułóż cząsteczki Cl 2, I 2, F 2 i Br 2 według rosnącej reaktywności. Rosnąca reaktywność: I 2 Br 2 Cl 2 F 2 Punkt należy przyznać jeśli uczeń poda odpowiedź: jod, brom, chlor, fluor. Punktu nie przyznaje się za zapis: I, Br, Cl, F Zadanie 10 (4 pkt.) W trzech probówkach umieszczono po 6 g: metanalu, kwas metanowego, propanonu. A następnie do każdej z probówek wprowadzono galaretowatą zawiesinę świeżo przygotowanego wodorotlenku miedzi (II) a następnie probówki lekko ogrzano. Cu(OH) 2 Cu(OH) 2 Cu(OH) 2 I II III 6 g metanalu 6 g kwasu metanowego 6 g propanonu a) Zapisz reakcję chemiczną obrazującą proces jaki nastąpi po dodaniu Cu(OH) 2 do roztworu kwasu metanowego (probówka II): temp HCOOH + 2 Cu(OH) 2 CO H 2 O + Cu 2 O Punkt przyznaje się za prawidłowo zapisaną reakcję chemiczną. Nie przyznajemy punktu gdy uczeń poda, ze produktem reakcji jest H 2 CO 3. Za właściwy uznaje się zapis CO 2 H 2 O Nie przyznajemy punktu jeśli uczeń nie uwzględni temperatury! b) Wyjaśnij, co jest przyczyną braku objawów reakcji w probówce III Np. brak grupy aldehydowej; ketony nie mają właściwości redukujących Za każde poprawne wytłumaczenie przyczyny nie zachodzenia reakcji c) Oblicz masę wydzielonego osadu w reakcji I. Przyjmij, że wydajność reakcji wynosi 100%. M Cu = 64u np. HCHO + 2 Cu(OH) 2 HCOOH + Cu 2 O + 2 H 2 O 6 g x g 30 g g x = 28,8 g Za wybór metody w oparciu o reakcję - Za podanie dokładnego wyniku wraz z jednostką 4

5 Zadanie 11 (2 pkt.) Wpisz do tabeli wzory związków chemicznych, których nazwy podano poniżej tak, aby prawidłowo określić odczyn ich wodnych roztworów. azotan (III) potasu węglan amonu fenol bromek sodu woda amoniakalna [H + ] > 10-7 M ph > M = [H + ] = [OH - ] C 6 H 5 OH KNO 2 (NH 4 ) 2 CO 3 NH 3(aq) NaBr 2 pkt przyznajemy za prawidłowe uzupełnienie trzech kolumn; 1 pkt przyznajemy za poprawne uzupełninie dwóch kolumn. Zadanie 12 (2 pkt.) Podaj nazwy systematyczne poniższych związków: CH 3 C(CH 3 ) 2 CH=CH CH(CH 3 ) 2 Cr(OH)SO 4 2,2,5 trimetyloheks-3-en siarczan (VI) hydroksochromu (III) Po jednym punkcie przyznajemy za każdą poprawną nazwę związku. Nie przyznaje się punktu jeśli uczeń poda siarczan hydroksochromu muszą być uwzględnione wartościowości; Słówka hydrokso i hydroksy są prawidłowe. Zadanie 13 (3 pkt.) a) Ustal wzory półstrukturalne organicznych związków A i B użytych w poniższym schemacie: O Ag 2 O B A HCOOH CH 3 CH 2 O C H H 2 SO 4 Związek A: HCHO Związek B: CH 3 CH 2 OH b) Otrzymany na końcu przemian w omawianym schemacie związek jest estrem. Estry pod wpływem roztworów mocnych zasad (np. NaOH czy KOH) ulegają hydrolizie, której produktami są alkohol oraz sól kwasu, z których powstał ten ester. Zapisz reakcję hydrolizy zasadowej estru podanego w powyższym schemacie. O CH 3 CH 2 O-C-H + NaOH CH 3 CH 2 OH + HCOONa Punkt przyznajemy za prawidłowo napisaną reakcję hydrolizy. Nie ma punktu jeśli uczeń zapisał strzałki w obie strony. Woda nad strzałką jest zapisem prawidłowym lecz nie niezbędnym. Zadanie 14 (3 pkt.) Do otrzymania amoniaku użyto 40 dm 3 mieszaniny gazów wodoru i azotu zmieszanych w stosunku stechiometrycznym. a) Oblicz, jaką objętość amoniaku otrzymano, jeśli pomiarów objętości gazów dokonano w warunkach normalnych. V amoniaku = 20 dm 3 Za obliczenie objętości amoniaku (20 dm 3 ) przyznajemy punkt gdy 1) rachunek oparty jest o prawidłowo napisaną reakcję i 2) podany jest w jednostkach objętości; w innym razie punktu nie przyznaje się. b) Dowodem na zasadowy charakter amoniaku są reakcje z kwasami. Zapisz w formie cząsteczkowej taką reakcję amoniaku z kwasem bromowodorowym. NH 3 + HBr NH 4 Br (lub NH 4 + Br - ) 5

6 c) Amoniak wydziela się podczas reakcji organicznych opisanych poniższym schematem: R CH 2 + HCl R CH 2 + NH 3 NH 2 Cl amina Zapisz reakcję na podstawie powyższego schematu, biorąc jako substrat propylo 1 aminę: CH 3 CH 2 CH 2 NH 2 CH 3 CH 2 CH 2 + HCl CH 3 CH 2 CH 2 + NH 3 NH 2 Cl Zadanie 15 (3 pkt.) Krzemian sodu Na 2 SiO 3 otrzymuje się poprzez stapianie węglanu sodu z tlenkiem krzemu (IV), a) Zapisz w formie cząsteczkowej tę reakcję otrzymywania krzemianu sodu. Na 2 CO 3 + SiO 2 Na 2 SiO 3 + CO 2 b) Do identyfikacji gazu, jaki wydziela się w omawianej reakcji stosuje się nasycony roztwór wodorotlenku wapnia. Zapisz tę reakcję w formie cząsteczkowej. Wyjaśnij, co dostrzega badacz podczas prowadzenia tego eksperymentu. Reakcja:CO 2 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + H 2 O Obserwacje: np. wytrąca się (biały) osad; następuje zmętnienie wody wapiennej; Punkt przyznajemy za każdą całkowicie poprawną odpowiedź; Zadanie 16 (2 pkt.) W wodzie zmieszano i dokładnie rozpuszczono po 0,1 mola bardzo dobrze rozpuszczalnych soli chlorków: NaCl, KCl, CaCl 2 oraz AlCl 3. Przyjmując, że otrzymany roztwór zajmie objętość 1 dm 3 i będzie miał gęstość 1,5 g/cm 3 oblicz stężenie procentowe jonów chlorkowych Cl. Wynik podaj z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku. M chloru = 35,5 u Np. razem jest 0,7 mola Cl x g 1 mol ,5 g x = 24,85 g (masa substancji) Za obliczenie masy wszystkich (0,7 mola) jonów chlorkowych 24,85 g 1,5 g cm 3 x cm 3 x = 1500 g (masa roztworu) 24,85 g g x g x = 1,66% Za obliczenie stężenia procentowego wraz z wyborem metody obliczeń Zadanie 17 (2 pkt.) Uczniowie przeprowadzili doświadczenie, które można opisać skróconym równaniem reakcji: Cu OH Cu(OH) 2 a) Wybierz odczynniki, które można użyć w celu przeprowadzenia tego doświadczenia spośród: Cu (s) KOH (roztwór wodny) CuO (s) CuNO 3(wodny roztwór) CuCl 2(wodny roztwór) Wybrane odczynniki:cucl 2, KOH Punkt przyznajemy nawet jeśli uczeń nie dopisze oznaczeń wodnych roztworów lub związki poda za pomocą nazw; Nie przyznajemy punktu, gdy uczeń prawidłowo poda odczynniki ale źle przypisze oznaczenia (s) i (aq) przy tych wzorach. 6

7 b) Cu(OH) 2 powstały w tym doświadczeniu, pod wpływem temperatury, ulega rozkładowi z wydzieleniem czarnego osadu. Zapisz tę reakcję. temp Cu(OH) 2 CuO + H 2 O Punktu nie przyznajemy, jeśli uczeń zapisze strzałkę w dwie strony ; również brak oznaczenia ogrzewania na strzałce powoduje nie przyznanie punktu; Zadanie 18 () Podaj wzór półstrukturalny izomerycznego ketonu o wzorze sumarycznym odpowiadającym butanalowi. O CH 3 CH 2 C CH 3 Zadanie 19 (3 pkt.) Poniżej przedstawiono wzór półstrukturalny pewnego związku organicznego: CH 3 C = CHBr C 2 H 5 a) Podaj nazwę systematyczną tego związku. nazwa systematyczna: 1-bromo-2-metylobut-1-en b) Podkreśl tą substancję, której należy użyć w celu laboratoryjnej identyfikacji podanego związku: HBr (aq) K 2 MnO 4(aq) Br 2(aq) NaOH (etanol) c) Zapisz, używając wzorów półstrukturalnych, reakcję związku wyjściowego z wybranym w poprzednim podpunkcie odczynnikiem. CH 3 C = CHBr + Br 2 CH 3 CBr CHBr 2 C 2 H 5 C 2 H 5 Zadanie 20 (3 pkt.) W chemii organicznej wyróżnia się trzy zasadnicze rodzaje reakcji: substytucję, addycję i eliminację. Poniższe reakcje obrazują każdy z tych rodzajów. Dopisz brakujące reagenty (użyj wzorów półstrukturalnych) tak, aby powstały prawidłowo zapisane reakcje omawianych typów. Reakcja substytucji: światło a) (CH 3 ) 3 CH + Cl 2 (CH 3 ) 3 CCl + HCl Reakcja addycji: b) CH 3 C C CH 2 Cl + 2 Cl 2 CH 3 CCl 2 CCl 2 CH 2 Cl Punktu nie przynajemy za formę CH 3 -CCl = CCl = CH 2 Reakcja eliminacji: c) CH 3 CHCl CClH 2 + Zn CH 2 =CH CH 3 + ZnCl 2 7

8 Zadanie 21 (3 pkt.) Spośród poniższych tlenków wybierz te, które mają charakter kwasowy i zapisz reakcję każdego z nich z wodą lub zaznacz, że reakcja z wodą nie zachodzi. tlenek żelaza (II) tlenek krzemu tlenek siarki (VI) tlenek magnezu Tlenki kwasowe: SiO 2 SO 3 1 pkt Punkt przyznajemy za wybór DWÓCH prawidłowych tlenków; zapis wzorem lub nazwą jest poprawny. Reakcje: SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 Nie przyznajemy pkt jeśli uczeń wpisze strzałkę dwustronną. SiO 2 + H 2 O nie ma reakcji (nie zachodzi, brak reakcji) 19a 19b 19c 20a 20b 20c 21 Zadanie 22 (2 pkt.) Gaz syntezowy to mieszanina dwóch gazów: wodoru i tlenku węgla (II). Stosowany jest do wielu syntez chemicznych. Można go otrzymać w wyniku reakcji pary wodnej z metanem a także poprzez redukcję pary wodnej koksem (węglem). Obie reakcje wymagają katalizatora niklowego oraz odpowiednich warunków ciśnienia i temperatury. Zapisz obie wymienione reakcje otrzymywania gazu syntezowego z uwzględnieniem koniecznych warunków oraz katalizatorów. Reakcja a: Ni, p, T H 2 O + CH 4 CO + 3 H 2 Punkt przyznajemy za w pełni napisaną reakcję WRAZ z warunkami! Przy wzorze wody nie musi być oznaczenia (aq) ale jeśli uczeń wprowadza te znaki to MUSZĄ one być prawidłowe. Reakcja b: Ni, p, T H 2 O + C CO + H 2 Punkt przyznajemy za w pełni napisaną reakcję WRAZ z warunkami! Przy wzorze wody nie musi być oznaczenia (aq) ale jeśli uczeń wprowadza te znaki to MUSZĄ one być prawidłowe. 8