Próbny egzamin maturalny z chemii poziom rozszerzony listopad TUTOR dr inż. Zdzisław Głowacki

Transkrypt

1 Odpowiedzi, rozwiązania i komentarze: Iga Kopacz Zadanie 1. (2 pkt) Na podstawie układu okresowego uzupełnij poniższą tabelę. liczba elektronów w atomie liczba powłok elektronowych liczba niesparowanych elektronów walencyjnych nazwa grupy, do której należy pierwiastek Be Berylowce N Azotowce Cu Miedziowce Komentarz: W przypadku miedzi, jeden niesparowany elektron walencyjny występuje na podpowłoce d. Jeżeli uwzględnimy promocję elektronową, to także jest jeden niesparowany elektron - na podpowłoce s. Zadanie 2. (2 pkt) Wpisz P prawda, jeżeli wskazana dla danego stwierdzenia odpowiedź jest dobra lub F fałsz, jeżeli jest zła. Pytanie Odpowiedź P/F 1. Konfiguracja elektronowa czterech różnych atomów jest następująca: I. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 III. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 II. 1s 2 2s 2 2p 3 IV. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Najwyższy stopień utlenienia w związkach z wodorem wykazuje atom o konfiguracji: A. I B. II C. III D. IV 2. Na podstawie położenia pierwiastków w układzie okresowym można wywnioskować, że największy promień ma jon: A. Ca 2+ B. K + C. F D. Cl 3. Który z poniższych szeregów pierwiastków jest ułożony według wzrastających promieni atomowych: A. P, As, Sb, Bi B. I, Br, Cl, F C. Si, P, S, Cl D. Li, Be, B, C C. P A. F D. F - 1 -

2 Komentarz: 1. Wymienione konfiguracje elektronowe dotyczą kolejno pierwiastków: S, N, Ca, Na. W związkach z wodorem siarka przyjmuje stopień utlenienia II, azot III, wapń +II, sód +I. 2. Największy promień spośród wymienionych będzie miał jon Cl -. Jony Ca 2+, K +, Cl - posiadają tyle samo elektronów (mają taką samą konfigurację elektronową), jednak jon Cl - ma najmniej protonów, więc posiada jądro o niższym ładunku dodatnim i siła przyciągania elektronów jest mniejsza i w takim wypadku promień atomowy będzie największy. 3. Szereg pierwiastków w podpunkcie A ułożony jest według wzrastających promieni atomowych. W grupie, wraz ze wzrostem liczby atomowej, rośnie liczba powłok i tym samym promień atomowy. W okresie, wraz ze wzrostem liczby atomowej, maleje promień atomowy, ponieważ rośnie liczba elektronów walencyjnych oraz ładunek jądra, powłoka jest mocniej przyciągana przez jądro atomowe. Zadanie 3. (1 pkt) Atomy pierwiastka X w stanie wzbudzonym mają następującą konfigurację elektronową: [X]:1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 3 Pierwiastek X leży w układzie okresowym w: grupie i okresie. Tlenek pierwiastka X o wzorze...sio 2... ma właściwości...kwasowe.... Zadanie 4. (2 pkt) Jedną z metod otrzymywania chloru jest działanie stężonego kwasu solnego na stały manganian(vii) potasu. Jony manganianowe(vii) ulegają w tej reakcji redukcji do kationów Mn 2+. Napisz równania jonowo-elektronowe procesów utleniania i redukcji oraz przebieg tej reakcji za pomocą równania jonowego skróconego. a) Reakcja utleniania 2 Cl Cl 2 + 2e - b) Reakcja redukcji MnO e - + 8H + Mn H 2 O c) Równanie chemiczne opisanej reakcji otrzymywania chloru w formie jonowej skróconej 2MnO H Cl - 2 Mn Cl 2 + 8H 2 O Zadanie 5. (2 pkt) Z reaktora w wyniku całkowitego termicznego rozkładu 210 kg minerału zawierającego CaCO 3 otrzymano 40,4 m 3 tlenku węgla(iv) w przeliczeniu na warunki normalne. Otrzymany tlenek węgla(iv) pochodził tylko z rozkładu węglanu wapnia. W reaktorze pozostały inne składniki minerału i tlenek wapnia. 1.) Zapisz równanie zachodzącej reakcji chemicznej. 2.) Ile procent CaCO 3 zawierał minerał? Wynik podaj z dokładnością do części dziesiętnych procenta

3 1) Równanie zachodzącej reakcji : CaCO 3 T CaO + CO 2 2) Rozwiązanie : M CaCO3 = 100g/mol 100g 22,4 dm 3 CO 2 40,4 m 3 = dm 3 m x dm 3 m x = ,14 g = 180,36 kg 210 kg 100 % 180,36 kg x x = 85,9 % Odpowiedź: Minerał zawierał 85,9 % CaCO 3. Zadanie 6. (2 pkt) W oparciu o układ okresowy i elektroujemność pierwiastków uzupełnij poniższą tabelę: wzór typ wiązania między atomami w moment dipolowy > 0 chemiczny molekułach wpisz T tak, N nie woda H 2 O kowalencyjne spolaryzowane T amoniak NH 3 kowalencyjne spolaryzowane T tlenek CO 2 kowalencyjne spolaryzowane N węgla(iv) azot N 2 kowalencyjne N tlenek siarki(iv) SO 2 kowalencyjne spolaryzowane T Komentarz: W przypadku tlenku węgla (IV) kształt cząsteczki jest liniowy, momenty dipolowe występujące wzdłuż wiązań chemicznych redukują się

4 Zadanie 7. (3 pkt) Tlen w laboratorium chemicznym można otrzymać wieloma metodami np. w wyniku rozkładu stałych substancji. Uzupełnij równania reakcji chemicznych I-II prowadzących do otrzymania tlenu. I KMnO K 2 MnO MnO O 2 II HgO O Hg Uczniowie przeprowadzili rozkład obu substancji. Do każdego doświadczenia użyli tej samej masy obu związków. W którym przypadku otrzymali większą objętość tlenu (w warunkach normalnych)? Odpowiedź uzasadnij. Rozwiązanie : M KMnO4 = 158 g/mol M HgO = 217 g/mol Sprawdzam objętość wydzielonego tlenu dla dowolnej tej samej masy obu związków, np. 100g: 1) 316g KMnO 4 22,4 dm 3 O 2 2) 434g HgO 22,4 dm 3 O 2 100g KMnO 4 V 1x 100g HgO V 2x V 1x = 7,1 dm 3 V 2x = 5,2 dm 3 V 1x > V 2x Odpowiedź: Uczniowie otrzymali większą objętość tlenu w reakcji I, ponieważ związek KMnO 4 ma niższą masę molową niż HgO, a w obu przypadkach stosunek stechiometryczny reagentów w reakcjach wskazuje na to, że z jednego mola związku powstaje ta sama liczba moli tlenu (taka sama objętość gazu). Zadanie 8. (2 pkt) W sześciu kolbach stożkowych uczniowie przygotowali wodne roztwory o stężeniu 0.1 mol/dm -3 substancji wymienionych niżej. Następnie pehametrem zmierzyli wartości ph tych roztworów. Uszereguj podane roztwory zgodnie ze wzrastającymi wartościami ph. Wpisz odpowiednio do tabeli wzory półstrukturalne badanych związków. I. etanol II. kwas węglowy III. woda IV. kwas hydroksyetanowy V. kwas etanowy VI. fenol Odpowiedź: HO-CH 2 -COOH CH 3 -COOH H 2 CO 3 H 2 O CH 3 CH 2 OH Komentarz: Wraz ze spadkiem mocy kwasu rośnie wartość ph. Uwaga! Woda jest słabszym kwasem niż fenol, ale mocniejszym kwasem niż etanol

5 Zadanie 9. (2 pkt) Do zlewek z wodą wprowadzono sześć substancji, ilustruje to poniższy rysunek. Na 2 O SO 2 KH NH 3 CO P 4 O 10 I. II. III. IV. V. VI. Wpisz do zestawienia numery zlewek zgodnie z odczynami roztworów, jakie w nich otrzymano. odczyn roztworu kwaśny odczyn roztworu obojętny odczyn roztworu zasadowy II, VI V I, III, IV Zadanie 10. (2 pkt) Przedstawiono pięć zdań opisujących pewną reakcję chemiczną. I. Energia na sposób ciepła jest przekazywana z układu do otoczenia. II. Wzrost temperatury powoduje przesunięcie równowagi w prawo. III. Wzrost ciśnienia w reaktorze powoduje przesunięcie równowagi w prawo. IV. Entalpia spalania ZnS wynosi 886 kj/mol. V. Zwiększenie stężenia tlenu zwiększy wydajność reakcji. Podkreśl te zdania, które są prawdziwe w odniesieniu do podanej niżej reakcji: 2 ZnS (s) + 3 O 2(g) 2 ZnO (s) + 2 SO 2(g) H o 298 = kj Komentarz: Przedstawiona reakcja jest egzoenergetyczna. Zadanie 11. (3 pkt) Zapisz wzory półstrukturalne następujących związków organicznych: A. związku będącego stereoizomerem cis-4,5-dietylo-okt-4-enu, B. związku będącego homologiem propanonu, C. kwasu będącego izomerem metanianu etylu. A. CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 C = C CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 B. CH 3 CCH 2 CH 3 o C. CH 3 CH 2 COOH Komentarz: Zapisany związek w podpunkcie A to stereoizomer trans, który jest stereoizomerem do formy cis

6 Informacja do zadań 12., 13., 14 i 15. Etambutol to lek przeciwgruźliczy, chemioterapeutyk o działaniu przeciwbakteryjnym. Hamuje namnażanie się bakterii powodujących gruźlicę. Zmniejsza ryzyko wystąpienia lekooporności na inne leki przeciwprątkowe. A. B. Zadanie 12. (1 pkt) Podaj wzór sumaryczny etambutolu. C 10 H 24 O 2 N 2 Zadanie 13. (1 pkt) Podaj nazwy zaznaczonych grup funkcyjnych: Hydroksylowa Grupa A. Grupa B. Aminowa Zadanie 14. (2 pkt) Podaj wzory półstrukturalne (grupowe) głównych produktów organicznych reakcji etambutolu z roztworem zasady sodowej i z kwasem solnym. Jeżeli reakcja nie zachodzi, to wpisz ten wniosek do ramki. produkt z zasadą sodową produkt z kwasem solnym nie zachodzi Zadanie 15. (1 pkt) Czy etambutol jest związkiem chiralnym? Podaj uzasadnienie. Etambutol należy do związków chiralnych, ponieważ w swojej cząsteczce posiada asymetryczne atomy węgla tj. atomy połączone z 4 różnymi podstawnikami

7 Zadanie 16. (1 pkt) Zapisz wzory półstrukturalne formy (lub form, jeżeli jest więcej) enolowych 3-metylopentan-2-onu. OH OH CH 3 OH CH 3 CH 3 C = CCH 2 CH 3 CH 3 C = CCH 2 CH 3 CH 2 = CCHCH 2 CH 3 CH 3 Zadanie 17. (3 pkt) Dany jest zbiór jonów i cząsteczek: NO 3 Pb 2+ S 2 O 3 2 NH 3 Fe 2+ SO 3 2 IO 3 1. Które z wymienionych wyżej jonów i cząsteczek mogą być tylko utleniaczami? Otocz kółkiem wybrane indywidua chemiczne. Komentarz: W jonie NO 3 - azot występuje na najwyższym stopniu utlenienia, więc nie utleni się. Jon NO 3 - nie będzie pełnił roli reduktora, może być tylko utleniaczem. 2. Wpisz do tabeli poniżej tylko te jony, które są zasadami w myśl teorii Brönsteda oraz dopisz do nich sprzężone z nimi kwasy. (Uwaga! Nie musisz zapełniać całej tabeli.) zasady NO 3 - S 2 O 3 2- SO 3 2- IO 3 - sprzężone kwasy HNO 3 HS 2 O 3 - HSO 3 - HIO 3 Zadanie 18. (2 pkt) Uczniowie przygotowali sześć roztworów rozpuszczając w wodzie destylowanej po 0,1 mola soli wymienionych w tabeli. Wpisz do tabeli jaki był odczyn otrzymanych roztworów oraz jaka liczba moli jonów znajduje się w każdym z roztworów. I II III IV V VI sól AgNO 3 Ba(NO 2 ) 2 CaCl 2 AlBr 3 Na 2 SO 3 NH 4 Cl odczyn kwasowy zasadowy obojętny kwasowy zasadowy kwasowy liczba moli jonów 0,2 mola 0,3 mola 0,3 mola 0,4 mola 0,3 mola 0,2 mola - 7 -

8 Zadanie 19. (2 pkt) Uczniowie scharakteryzowali w formie tabeli sześć reakcji chemicznych. Niestety przypisana charakterystyka reakcji nie w każdym przykładzie była prawidłowa. Wykonaj poniżej poprawne zestawienie wpisz odpowiednie litery do tabeli. opis reakcji mechanizm rodzaj reakcji chemicznej 1. próba Tollensa A. substytucja rodnikowa 2. przyłączenie bromu do propenu B. substytucja nukleofilowa 3. nitrowanie benzenu C. substytucja elektrofilowa 4. wymiana grupy hydroksylowej na atom D. addycja nukleofilowa chloru w alkoholu 5. podstawienie atomu wodoru atomem E. proces utlenienia i redukcji chloru pod wpływem światła 6. reakcja alkoholu z aldehydem F. addycja elektrofilowa opis reakcji mechanizm rodzaj reakcji chemicznej E F C B A D Zadanie 20. (1 pkt) Jaka jest procentowa zawartość izotopów 35 Cl i 37 Cl w chlorze, którego masa atomowa wynosi 35,24 u? Wynik podaj z dokładnością do dziesiątych części procenta. 35,24u = 35x + 37(100 x) = 35x x 2x = 176 x = 88,0 % 100 % 88,0 % = 12,0 % Odpowiedź: Izotopu 35 Cl jest 88,0 %, natomiast 37 Cl 12,0 %

9 Zadanie 21. (2 pkt) Tabela. Wartości entalpii całkowitego spalania wybranych substancji substancja entalpia spalania w kj/mol 1. metan tlenek węgla(ii) węgiel wodór 247 Korzystając z wartości entalpii całkowitego spalania reagentów zebranych w tabeli oraz z prawa Hessa wyznacz entalpię podanej niżej reakcji, w której użyto 100 m 3 metanu w warunkach normalnych. CH 4 H2O CO 3H2 H = 802 ( 285) 3( 247) = 224 kj 224 kj 22,4 dm 3 x dm 3 x = kj Odpowiedź : Entalpia reakcji wynosi kj. Zadanie 22. (3 pkt) Zmieszano 4 mole etanianu etylu z 5 molami wody i 1 molem kwasu octowego. Stała równowagi reakcji hydrolizy estru wynosi 0,25. Oblicz, masę alkoholu powstałego w wyniku hydrolizy estru? Wynik podaj w gramach z dokładnością do części dziesiętnych. ester woda kwas alkohol Początek Reakcja x x x x Po reakcji 4 x 5 x 1 + x x 0,25 = (1+ x)x (4 x)(5 x) 20 4x 5x + x 2 = 4x + 4x 2 0 = 3x x 20 = b 2 4ac = 409 = 20,22 X 1 = 5,54 X 2 = 1,20 Odpowiedź: Alkoholu powstało ok 55,2 g. 1mol g etanolu 1,20 mola mx mx = 55,2 g - 9 -

10 Zadanie 23. (1 pkt) Opierając się na teorii Broensteda, wpisz do tabeli poniżej wzór kwasu lub wzór sprzężonej z tym kwasem zasady. kwas H 3 O + HCl H 2 O HSO 4 - NH 3 sprzężona zasada H 2 O Cl - OH - SO 4 2- NH 2- Zadanie 24. (2 pkt) Czy powstanie osad AgCl, jeżeli w 1 dm 3 roztworu NaCl o stężeniu 0,1 mol/dm 3 będziemy rozpuszczać 1 mg stałego AgNO 3? Przyjmij, że iloczyn rozpuszczalności AgCl wynosi Odpowiedź uzasadnij obliczeniami. 1 mol AgNO g N x ,001g N x = 5,9 * 10-6 mola I s = [Cl-][Ag+] = [0,1][ 5,9 * 10-6 ] = 0,59 * ,9 * 10-7 > Odpowiedź: Osad wytrąci się. Zadanie 25. (1 pkt) W podanym zbiorze cząsteczek otocz kołami parę enancjomerów. Podaj ich nazwę systematyczną Nazwa: kwas 2-aminopropanowy Uwaga! W zadaniu jest dopuszczalnych kilka odpowiedzi. Cząsteczki 1,2,4 mają taką samą konfigurację, więc pary: 1-3, 2-3, 3-4 stanowią dobre rozwiązanie

11 Zadanie 26. (3 pkt) Kwas cytrynowy (nazwa systematyczna - kwas 2-hydroksy-1,2,3- propanotrikarboksylowy) występuje w niewielkich ilościach w większości organizmów żywych, gdyż spełnia ważną rolę w ich metabolizmie - jest produktem przejściowym w cyklu Krebsa (zwanym dlatego cyklem kwasu cytrynowego). W większych ilościach występuje w niektórych owocach, np. w cytrynach, w których stanowi nawet do 8% suchej masy. substrat produkt główny 1. Ba(OH) 2 2. HCOOH/H 2 SO 4 3. CH 3 OH/H 2 SO

12 Informacja do zadań 27, 28 i 29. gęstości roztworów wodnych H 2 SO 4 [g/cm 3 ] stężenie 10% 20% 30% 60% gęstość 1,066 1,139 1,175 1,498 gęstości roztworów wodnych NaOH [g/cm 3 ] stężenie 10% 20% 40% 50% gęstość 1,109 1,219 1,430 1,525 Zadanie 27. (2 pkt) Na szalkach wagi postawiono dwie zlewki o takiej samej masie i o pojemności 250 cm 3. Do pierwszej wlano 40 cm 3 10% kwasu siarkowego(vi). Ile cm 3 20% roztworu NaOH należy wlać do drugiej zlewki, żeby zrównoważyć wagę? Wynik podaj z dokładnością do setnych części cm 3. Odważone w ten sposób roztwory bardzo ostrożnie zmieszano. Podaj, jaki otrzymano odczyn końcowego roztworu, odpowiedź uzasadnij wynikami obliczeń. 1 : 2 H 2 SO 4 + 2NaOH Na 2 SO 4 + 2H 2 O 1) 1,066g cm 3 2) 1,219 g cm 3 42,64g cm 3 42,64 g Vx Vx= 34,98cm 3 10% = ms1/ 42,64g * 100 % Ms1 = 4,264g 20% = ms2/42,64g * 100 % Ms2 = 8,528g 1 mol H 2 SO g x ,264g 1 mol NaOH g x = 0,0435 mola nx ,528g nh + = 0,087 mola nx = 0,213 mola nh + < noh - Objętość NaOH : 34,98 cm 3 Odczyn końcowego roztworu: zasadowy Uzasadnienie: Stechiometryczny nadmiar NaOH / większe stężenie jonów OH - niż H

13 Zadanie 28. (1 pkt) W jakim stosunku masowym należy zmieszać 20% roztwór H 2 SO 4 i kwas o stężeniu 60%, żeby otrzymać roztwór o stężeniu 25%? 20% 35 cz.wag 25% 60% 5 cz.wag 20% : 60% 7 : 1 Odpowiedź : Należy zmieszać 20% roztwór H 2 SO 4 i kwas o stężeniu 60% w stosunku 7 : 1. Zadanie 29. (2 pkt) W jakim stosunku objętościowym należy zmieszać roztwór NaOH o stężeniu1 mol/dm 3 i roztwór o stężeniu 20%, żeby otrzymać roztwór o stężeniu 1,4 mol/dm 3? Przeliczenie stężenia procentowego na molowe : 1 mol NaOH g 0,5 mola g d= 1,219 g/cm 3 1,219 g cm 3 100g x x = 82,034 cm 3 0,5 mola ,034 cm 3 X cm 3 X 2 = 6,1 mola C m = 6,1 mol/dm 3 1 4,7 1,4 6,1 0,4 1 mol/dm 3 : 6,1 mol/dm 3 11,75 : 1 Odpowiedź : Należy zmieszać roztwór NaOH o stężeniu 1 mol/dm 3 i roztwór o stężeniu 20 % w stosunku 11,75 :

14 Zadanie 30. (3 pkt) Pewien nasycony kwas jednokarboksylowy ulega rozkładowi pod wpływem stężonego kwasu siarkowego(vi) dając dwa produkty A i B. Substancja A jest bezbarwnym i bezwonnym gazem, który bardzo słabo rozpuszcza się w wodzie. Podczas spalania gazu A powstaje związek D powodujący zmętnienie wody wapiennej. Produkt B powoduje zabarwienie bezwodnego CuSO 4 na niebiesko. A. Wyznacz wzór i nazwę kwasu jednokarboksylowego, wiedząc, że cząsteczka zawiera: 26,1% masowych węgla i 4,35% masowych wodoru oraz tlen. B. Napisz równanie reakcji rozkładu kwasu jednokarboksylowego. A. C : H : O 26,1g : 4,35g : 69,55g proporcje masowe /12g/mol /1g/mol /16g/mol 2,17 mola : 4,35 mola : 4,35 mola proporcje molowe 1 : 2 : 2 kwas mrówkowy (metanowy) H-COOH B. HCOOH CO + H 2 O Zadanie 31. (1 pkt) Podkreśl te cząsteczki, które posiadają moment dipolowy równy zeru. CH3 CH 3 CH 3 Cl CH 4 CCl 4 O 2 H 2 H Cl H 2 O Komentarz: W podkreślonych cząsteczkach występuje płaszczyzna symetrii lub inny rodzaj symetrii i momenty dipolowe występujące wzdłuż wiązań chemicznych redukują się. Zadanie 32. (1 pkt) Aby odróżnić fenol od alifatycznych alkoholi i aldehydów wystarczy użyć: a. wodorotlenku miedzi (II) b. amoniakalnego roztworu tlenku srebra (I) c. czułego wskaźnika do wykrywania zasad d. czułego wskaźnika do wykrywania kwasów e. roztworu FeCl 3 f. kwasu azotowego Podkreśl prawidłowe odczynniki. Komentarz: Fenol jest związkiem aromatycznym i w odróżnieniu od alifatycznych alkoholi oraz aldehydów ulega reakcji nitrowania. Do jego wykrycia używa się roztworu FeCl 3. Powstają wówczas barwne związki kompleksowe. Fenol jest bardzo słabym kwasem, więc w roztworze wodnym można wykryć go czułym wskaźnikiem kwasów

15 Zadanie 33. (2 pkt) W wyniku analizy elementarnej stwierdzono, że próbka 100 mg związku zawiera 40 mg węgla, 6,7 mg wodoru oraz 53,3 mg tlenu. Podaj wzór półstrukturalny oraz nazwę najprostszego estru o najniższej masie cząsteczkowej, który mógłby w wyniku analizy wykazać taki sam skład jak badany związek. C : H : O 40g : 6,7g : 53,3g proporcje masowe /12g/mol /1g/mol /16g/mol 3,33mola : 6,7mola : 3,33mola proporcje molowe 1 : 2 : 1 2 : 4 : 2 dla estru (2 atomy tlenu) HCOOCH 3 metanian metylu Odpowiedź: Jest to metanian metylu. Zadanie 34. (4 pkt) Poniżej przedstawiono schemat reakcji, w wyniku których można otrzymać szereg różnych związków organicznych: C 1 CaC 2 2 CHBr=CHBr 5 CH CH 3 CH 2 =CHCl X 6 8 Cl 2 Y CH 2 =CH 2 polimer 7 9 etanol A. Zapisz równanie reakcji, która odpowiada przemianie 1. Jest to przemysłowa metoda otrzymywania karbidu w której jako substrat wykorzystywany jest produkt termicznego rozkładu wapienia. HCl 4 3C + CaO CaC 2 + CO B. Podaj nazwy systematyczne związków organicznych, głównych produktów powstających w reakcjach oznaczonych numerami 4 i 5 na powyższym schemacie oraz określ typ reakcji ,1-dichloroetan 5-1,2-dibromoeten 3 addycja

16 C. Związek chemiczny, który powstaje w wyniku jednej z reakcji przedstawionych na powyższym schemacie tworzy izomery geometryczne. Narysuj wzory strukturalne tych izomerów oraz podaj ich nazwy systematyczne uwzględniając ten rodzaj izomerii. Br Br H Br C = C C = C H H Br H cis-1,2-dibromoeten trans- 1,2 -dibromoeten D. Podaj gęstość w warunkach normalnych, w g/dm 3 z dokładnością do części setnych, gazowego produktu otrzymywanego w reakcji 6. 28g ,4 dm 3 mx dm 3 mx = 1,25g Odpowiedź: Gęstość gazowego produktu wynosi 1,25 g/dm 3 Zadanie 35. (3 pkt) Chlorocykloalkany można otrzymać z odpowiednich węglowodorów cyklicznych w reakcjach addycji lub substytucji. Zapisz równania reakcji chemicznych, w wyniku których z odpowiedniego węglowodoru otrzymasz w reakcji addycji chlorocykloheksan i 1,2-dichlorocykloheksan oraz równanie reakcji substytucji, w wyniku której otrzymasz chlorocykloheksan. Podaj nazwy użytych substratów organicznych. + HCl + Cl 2 + Cl 2 + HCl

17 Zadanie 36. (1 pkt) W wyniku polimeryzacji fenyloetenu (winylobenzenu, styrenu) otrzymuje się polistyren, który służy np. do produkcji styropianu. Zapisz wzory półstrukturalne monomeru, z którego otrzymuje się ten polimer oraz wzór produktu polimeryzacji. Oblicz, jaką masę (w tonach) styrenu poddano polimeryzacji, jeśli otrzymano 1800 kg polimeru, a wydajność procesu wynosiła 90%. 104 g g 1800 kg kg 1800 kg % mx % mx = kg = 2 t Odpowiedź: Polimeryzacji poddano 2 tony styrenu. Zadanie 37. (1 pkt) W reakcji : H 2(g) + I 2(g) 2HI (g) przy początkowym stężeniu wodoru 0.8 mol/dm 3 i jodu 0.6 mol/dm 3, po dojściu do stanu równowagi powstał 1 mol HI. Oblicz stężenia równowagowe H 2 i I 2 (mol/dm 3 ) oraz wartość K i wydajność tej reakcji. H 2 I 2 HI początek 0,8 0,6 -- reakcja x x 2x=1 po reakcji 0,8-x 0,6-x 1 2x = 1 x = 0,5 [H 2 ] = 0,8-0,5= 0,3 mol/dm 3, [I 2 ] = 0,6-0,5 = 0,1 mol/dm 3 K = [1] 2 / [0,3][0,1] = 33,

18 1mol I mole HI 0,6 mola ,2 mola 1,2 mola % 1 mola w w = 83,3 % Odpowiedź: Stężenia równowagowe [H 2 ] i [I 2 ] wynoszą odpowiednio 0,3 mol/dm 3 i 0,1 mol/dm 3, wartość K wynosi 33,33, natomiast wydajność reakcji to 83,3%. Zadanie 38. (1 pkt) Jakie jest stężenie jonów H + w roztworze kwasu jednoprotonowego o stężeniu 0,01 mol. dm - 3, którego stała dysocjacji K=7, ? C w = 0,01 mol/dm3 K = 7,2 * HX H + + X - α = C z /C w * 100% K = α 2 * C w α = K/C w α = 27 * 10-5 α = 0,00027 = 0,027 % 0,027 = [H + ]/ 0,01 * 100 [H + ] = 2,7 * 10-6 mol/dm3 Odpowiedź: Stężenie jonów [H + ] wynosi 2,7 * 10-6 mol/dm3. Zadanie 39. (2 pkt) Dla reakcji chemicznej N 2(g) O2(g) 2 NO(g) H 0 podaj następujące informacje: a) zapisz wyrażenie na stałą stężeniową K = [NO] 2 / [N 2 ][O 2 ] b) w jaki sposób podwyższenie ciśnienia w układzie reakcyjnym będzie miało wpływ na położenie stanu równowagi i wydajność reakcji Podwyższenie ciśnienia nie zmieni stanu równowagi, ani wydajności reakcji. c) w jaki sposób podwyższenie temperatury w układzie reakcyjnym będzie miała wpływ na położenie stanu równowagi i wydajność reakcji Podwyższenie temperatury przesunie równowagę reakcji w prawo i zwiększy jej wydajność. Komentarz: Podana reakcja jest endoenergetyczna

19 Zadanie 40. (3 pkt) Podaj wzory i nazwy związków, które mogą być półproduktami otrzymanymi z benzenu i oznaczonymi I-IV w przedstawionych niżej reakcjach chemicznych. [H] oznacza proces redukcji, [O] oznacza proces utlenienia. I II III [H] [O] Cl /FeCl 2 3 NH 2 COOH Cl IV ON 2 Cl 2/FeCl 3 Cl OH I. II. III. IV. nitrobenzen aldehyd benzoesowy /aldehyd benzenokarboksylowy nitrobenzen fenol / benzenol I to już koniec. :-) Ufff