Copyright by Oficyna Wydawnicza Tutor dr inż. Zdzisław Głowacki II Ogólnopolska Próbna Matura CHEMIA Z TUTOREM dla uczniów klas przedmaturalnych POZIOM ROZSZERZONY Odpowiedzi i model oceniania TUTOR CH-NM 201406 12 czerwca 2014 r. Ogólne zasady oceniania są takie same jak dla wszystkich prac maturalnych z chemii. 1. Zdający otrzymuje punkty za poprawne rozwiązania, odpowiadające poleceniom zawartym w zadaniach. Ponieważ jest to próbna matura wiele zadań jest za 1 pkt za drobne uchybienia tj. złe przybliżenie (błędne zaokrąglenie wartości końcowej), mniej istotne pomyłki we wzorach półstrukturalnych, itp. nie należy pozbawiać uczniów punktów tylko zaznaczyć te drobne błędy i braki w ocenianym arkuszu. W kilku przypadkach nie podaję precyzyjnie, czy niepełna odpowiedź do zadania za 2 pkt powinna być oceniona na 1 pkt, czy na 0 pkt. Po elementach odpowiedzi lub rozwiązania musicie Państwo sami dokonać oceny. 2. Rozwiązania zadań, uwzględniające inny tok rozumowania niż podany w kryteriach, oceniane są zgodnie z zasadami punktacji. Uczeń może udzielić inaczej sformułowanych odpowiedzi lub uzasadnień o innej treści niż podane w modelu osoba oceniająca powinna starannie przeanalizować takie zapisy. Jeżeli są one merytorycznie poprawne i odpowiadają na zadane pytanie, to należy przyznać punkty za taką odpowiedź. 3. Istnieje kilka zalecanych systemów ustalania nazw związków chemicznych, jeżeli uczeń podaje poprawną nazwę, która nie jest wyszczególniona w tym modelu oceniania, to otrzymuje punkty zgodnie z zasadami punktacji. (Jeżeli w poleceniu jest wymagane podanie nazwy systematycznej, to podanie nazwy zwyczajowej jest odpowiedzią nieprawidłową.) 4. Gdy do jednego polecenia zdający podaje kilka odpowiedzi, z których jedna jest prawidłowa, inne nieprawidłowe, to nie otrzymuje punktów za żadną z nich. 5. Jeżeli polecenie brzmi: Napisz równanie reakcji..., to w odpowiedzi zdający powinien napisać równanie reakcji chemicznej, a nie jej schemat. 6. Dobór współczynników w równaniach reakcji chemicznych może różnić się od przedstawionego w modelu (np. mogą być zwielokrotnione), ale bilans musi być prawidłowy. Niewłaściwy dobór lub brak współczynników powoduje utratę 1 punktu za zapis tego równania. 7. W rozwiązaniach zadań rachunkowych oceniane są: metoda, wykonanie obliczeń i podanie wyniku z jednostką. W obliczeniach cząstkowych zapis jednostek nie jest wymagany, ale jeśli jednostki są, to muszą być poprawne. Błędny zapis jednostki lub jej brak przy ostatecznym wyniku liczbowym powoduje utratę 1 punktu. (W obliczeniach wymagane jest poprawne zaokrąglanie wyników liczbowych.) 8. Za poprawne obliczenia będące konsekwencją zastosowania niepoprawnej metody zdający nie otrzymuje punktów. 9. Za poprawne spostrzeżenia i wnioski będące konsekwencją niewłaściwie zaprojektowanego doświadczenia zdający nie otrzymuje punktów. 10. Za napisanie wzorów strukturalnych zamiast wzorów półstrukturalnych (grupowych) nie odejmuje się punktów. 11. Zapis, w równaniach reakcji nie jest wymagany. 12. W równaniach reakcji, w których ustala się stan równowagi, brak nie powoduje utraty punktów.
Zadanie 1. (2 pkt) Liczba cząstek Symbol w atomie w jonie prostym atomu jonu* protonów elektronów protonów elektronów Ładunek jonu Symbol pierwiastka gazu szlachetnego o tej samej konfiguracji elektronowej, co jon Ca Ca 2+ 20 20 20 18 +2 Ar Na Na + 11 11 11 10 +1 Ne S S 2 16 16 16 18 2 Ar 2 pkt jeżeli wszystkie pozycje są uzupełnione prawidłowo 1 pkt jeżeli dla dwóch pierwiastków wszystkie pozycje są uzupełnione prawidłowo Zadanie 2. (1 pkt) 1 pkt odpowiedź D. Zadanie 3. (3 pkt) NH 3 CO 2 H 2 S 3 pkt jeżeli wszystkie elementy trzech struktur narysowano poprawnie i zaznaczono poprawnie cząsteczki posiadające niezerowy moment dipolowy 2 pkt jeżeli wszystkie elementy trzech struktur narysowano poprawnie i nie zaznaczono momentu dipolowego lub poprawnie narysowano dwie struktury i zaznaczono poprawnie dla nich moment dipolowy lub jego brak 1 pkt jeżeli co najmniej jedno pole wypełniono poprawnie Zadanie 4. (2 pkt) 1. P, 2. P, 3. P, 4. P, 5. F 2 pkt wszystkie poprawne odpowiedzi 1 pkt 4 lub 3 poprawne odpowiedzi www.szkolna.pl strona 2
Zadanie 5. (1 pkt) 1 pkt poprawnie zamalowano na schemacie układu pozycje pierwiastków z trzeciego okresu i wpisano ich liczby atomowe: 14, 15 i 16 Zadanie 6. (1 pkt) W szeregu pierwiastków oznaczonych na rysunku strzałką E liczba elektronów walencyjnych tych pierwiastków maleje/rośnie/nie ulega zmianie, promienie atomowe maleją/rosną/nie ulegają zmianie, elektroujemność maleje/rośnie/nie ulega zmianie, właściwości kwasowe tlenków tych pierwiastków maleją/rosną/nie ulegają zmianie i ich masa atomowa maleje/rośnie/nie ulega zmianie. 1 pkt za wszystkie poprawne uzupełnienia zdania Zadanie 7. (2 pkt) stopień utlenienia II III IV VII wzór tlenku MnO Mn 2 O 3 MnO 2 Mn 2 O 7 charakter chemiczny Z Z A K 2 pkt jeżeli wszystkie pozycje są uzupełnione prawidłowo 1 pkt jeżeli co najmniej sześć pozycji uzupełniono prawidłowo Zadanie 8. (2 pkt) Pierwiastek, którego atom ma konfigurację elektronową: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 należy do pierwiastków bloku s/p/d/, jest metalem/niemetalem, który na zimno reaguje/nie reaguje ze stężonym kwasem siarkowym(vi). Nazwa i symbol pierwiastka: żelazo, Fe., [Ar] 3d 5, n = 3, l = 2, m = { 2, 1, 0, 1, 2}, m s = 1/2 lub 1/2 1 pkt w przypadku jeżeli tylko jedna część zadania jest wykonana poprawnie, lub w każdej z części popełniono jeden błąd np. jedno błędne podkreślenie i jedna niewłaściwa liczba kwantowa Zadanie 9. (3 pkt) 3 O + Cr 2 O 2 + 8 H + 3 HCOOH + 2 r + 4 H 2 O O + H 2 O HCOOH + 2 H + + 2 e / Cr 2 O 2 + 14 H + + 6 e 2 r + 7 H 2 O 3 pkt za pełną poprawną odpowiedź 2 lub 1 pkt odpowiedź zawiera błędy, np. poprawnie zapisano równania elektronowo-jonowe, ale źle wpisano współczynniki do równania, lub w jednym z równań źle dobrano współczynniki www.tutor.edu.pl strona 3
Zadanie 10. (2 pkt) Substrat rozpadu izotop promieniotwórczy Rodzaj przemiany promieniotwórczej Produkt rozpadu 2 1 2 Pu U 1 T 2 e 1 1 N 21 Po Pb 1 pkt odpowiedź zawiera maksymalnie dwa błędy 2 20 2 Zadanie 11. (1 pkt) 9 Be (, n) 12 1 C Be + 2 0 n + 12 Zadanie 12. (1 pkt) Procentowa zawartość pierwiastka promieniotwórczego w preparacie po 36 dniach wyniesie 5%. (Należało założyć, że masa preparatu nie ulega zmianie nie było to podane w treści zadania. Niedopatrzenie autora ) 1 pkt za pełną poprawną odpowiedź Zadanie 13. (2 pkt) a) Na 2 SO 3 odczyn zasadowy, hydroliza anionowa (lub zasadowa) SO 3 2 + 2 H 2 O H 2 SO 3 + 2 OH (inny poprawny zapis: SO 3 2 + H 2 O SO 2 + 2 OH ) b) KCl hydroliza nie zachodzi c) (NH 4 ) 2 CO 3 odczyn obojętny lub odczyn lekko zasadowy, ponieważ wartość K b (NH 3 ) = 1,8 10 5, a K a (H 2 CO 3 ) = 4,5 10 7, to stężenie jonów OH > H + hydroliza anionowo-kationowa 2 NH 4 + + CO 3 2 + 2 H 2 O 2 NH 3 2O + H 2 CO 3 (inny poprawny zapis: 2 NH 4 + + CO 3 2 + H 2 O 2 NH 3 2O + CO 2 ) 1 pkt odpowiedź zawiera maksymalnie 2 błędy, np. w jednym z równań źle dobrano współczynniki, źle określono jeden z odczynów www.szkolna.pl strona 4
Zadanie 14. (2 pkt) Reakcja Roztwór I Roztwór II 0,1 mol/dm 3 0,1 mol/dm 3 chemiczna T/N Końcowe ph = 7; ph > 7; ph < 7 Osad NaCl AgNO 3 T ph = 7 AgCl HF KOH T ph > 7 ---------- KCl NaNO 3 N ph = 7 ---------- Ba(OH) 2 H 2 SO 4 T ph = 7 BaSO 4 1 pkt odpowiedź zawiera błędy lub jest niepełna, co najmniej pól musi być wypełnionych poprawnie Zadanie 15. (2 pkt) A. F, B. P, C. F, D. P 1 pkt minimum 3 dobre wskazania Zadanie 16. (2 pkt) Odpowiedź:,1 g AgBr. Szkic rozwiązania: AgNO 3 + NaBr AgBr + NaNO 3 40 g 40 g osad 0,235 moli 0,389 moli 0,235 moli = 44,1 g nadmiar 1 pkt poprawnie zapisane równanie reakcji, uwzględnienie, że reagenty reagują w proporcjach molowych, ale odpowiedź zawiera drobne błędy, np. złe przybliżenie wyniku, błędnie obliczone masy itp. Zadanie 17. (2 pkt) A. P, B. P, C. F, D. F 1 pkt minimum 3 dobre wskazania www.tutor.edu.pl strona 5
Zadanie 18. (3 pkt) 1. w temp. 26 (jeżeli uczeń odczytał 25 C lub 27, to także traktujemy jako dobrą odpowiedź) 2. stężenia procentowe są jednakowe i wynoszą 2,5 % stężenie molowe azotanu(v) potasu wynosi 3,25 mol/dm 3 stężenie molowe chlorku sodu wynosi 5,77 mol/dm 3 3 pkt za pełną poprawną odpowiedź 2 lub 1 pkt za poprawnie odczytaną temperaturę, poprawne obliczenie stężeń procentowego lub molowych, albo obliczenie obu stężeń, ale odpowiedzi zawierają drobne błędy, np. złe przybliżenia wyników, źle obliczone masy itp. Zadanie 19. (2 pkt) Odpowiedź: 15, g. Szkic rozwiązania: 95 C 175 g 100 g H 2 O 275 g roztworu NaNO 3 38,18 g 21,82 g 60 g 35 C 105 g 100 g H 2 O 205 g roztworu NaNO 3 22,91 g 21,82 g H 2 O wytrąci się:,1 g 22,91 g 15,3 g 1 pkt odpowiedź niepełna np. poprawnie odczytano rozpuszczalności dla temperatur 5 C i 35 C, poprawnie obliczono masy wody i soli w roztworze początkowym i końcowym, albo jeżeli obliczenia zawierają drobne błędy a przeprowadzone zostały do końca i zawierają złe przybliżenia wyników, źle obliczone masy itp. Zadanie 20. (2 pkt) Opis reakcji 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Typ rodzaj reakcji chemicznej F D B E C G A 2 pkt jeżeli wszystkie odpowiedzi podano prawidłowo 1 pkt jeżeli co najmniej cztery odpowiedzi podano prawidłowo Zadanie 21. (2 pkt) I tak, II tak, III nie, IV tak, V tak 2 pkt jeżeli wszystkie odpowiedzi podano prawidłowo 1 pkt jeżeli co najmniej trzy odpowiedzi podano prawidłowo www.szkolna.pl strona 6
Zadanie 22. (1 pkt) Szkic rozwiązania: 2 CO + 2 H 2 CH 4 + CO 2 początek reakcji 8 6 0 1 reakcja 4 4 2 2 stan równowagi 4 2 2 3 Odpowiedź. Powstały w tej reakcji 2 mole metanu. 1 pkt za poprawną odpowiedź Zadanie 23. (2 pkt) [ ] [ O 2 ] [ O] 2 [ 2 ] 2 2 2 2 2 2 0,0 Odpowiedź: Stała równowagi reakcji w podanych warunkach wynosi 0,094. 2 pkt za poprawną odpowiedź (uczeń może podać wartość w innym formacie np. / 2) 1 pkt za odpowiedź niepełną np. podanie obliczeń bez przedstawienia ogólnej zależności na podstawie której wykonał obliczenia Zadanie 24. (2 pkt) 2 pkt za poprawną odpowiedź uzupełnienie wykresu i opisanie go 1 pkt za odpowiedź niepełną np. nie opisanie wykresu, brak lub błędne narysowanie jednej z krzywych Zadanie 25. (2 pkt) I. P, II. F, III. P, IV F, V. F, VI. F 2 pkt za poprawną odpowiedź 1 pkt za odpowiedź niepełną co najmniej cztery dobre wskazania www.tutor.edu.pl strona 7
Zadanie 26. (1 pkt) Odpowiedź: Wartość energii aktywacji tej reakcji przebiegającej bez użycia katalizatora to 0 kj/mol NH 3. Energia aktywacji tej reakcji po zastosowaniu katalizatora zmieniła się (zmniejszyła się) o 1 0 kj/mol N 3. 1 pkt za obie poprawne odpowiedzi Zadanie 27. (2 pkt) Entalpia reakcji 2 NH 3 3 H 2 + N 2 wynosi 92 kj (lub 46 kj/mol NH 3 ). Wartość energii aktywacji dla tej reakcji w przypadku prowadzenia jej bez zastosowania katalizatora wynosi 390 kj/mol NH 3. 2 pkt za obie poprawne odpowiedzi 1 pkt za odpowiedź niepełną, np. dobra odpowiedź tylko na jedno z pytań Zadanie 28. (2 pkt) Wydzieliło się 205, MJ energii cieplnej. 2 pkt za poprawną odpowiedź 1 pkt za odpowiedź niepełną, np. błędnie przybliżoną wartość Zadanie 29. (2 pkt) Odpowiedź: Wzór sumaryczny tego związku to C 2 H 6 O. Nazwa alkoholu etanol. Szkic rozwiązania: proporcje masowe 3 g węgla 0,75 g wodoru 2 g tlenu proporcje molowe 3/12 moli 0,75 moli 2/1 moli / 2 6 1 Wzór empiryczny C 2 H 6 O jest wzorem rzeczywistym. Na podstawie gęstości względem wodoru obliczamy masę molową tego związku 46 g/mol jest to masa cząsteczki opisanej wzorem empirycznym. 2 pkt za poprawną odpowiedź 1 pkt za odpowiedź niepełną, np. brak nazwy alkoholu Zadanie 30. (3 pkt) 1. Można wskazać na różnice w aktywności metali podczas reakcji z kwasem solnym oraz rozcieńczonym (niezbyt stężonym) i stężonym kwasem azotowym(v) i na tej podstawie uszeregować te metale od najmniej do najbardziej aktywnego chemicznie. www.szkolna.pl strona 8
2. Można otrzymać dla każdego z tych metali roztwory azotanu(v), a następnie wstawiając blaszki tych metali do roztworów soli sprawdzić, czy zachodzi redukcja kationów z roztworu i blaszka pokrywa się innym metalem. Spodziewane obserwacje W tym przypadku blaszka cynku zostanie pokryta warstwą miedzi i srebra, blaszka miedzi zostanie pokryta tylko warstwą srebra. Wnioski Najmniej aktywnym metalem jest srebro, potem miedź, najbardziej aktywnym cynk. 3 pkt za pełną, spójną i poprawną odpowiedź z prawidłową argumentacją i równaniami chemicznymi reakcji uzasadniającymi wskazanie zapisanego szeregu aktywności metali 2 pkt za odpowiedź niepełną, ale z prawidłowo przedstawionym szeregiem aktywności metali i prawidłowo zapisanymi reakcjami chemicznymi oraz wskazanie sposobu określenia aktywności 1 pkt za odpowiedź niepełną, ale z prawidłowo przedstawionym szeregiem aktywności metali i poprawnie zapisanymi co najmniej dwoma reakcjami chemicznymi Zadanie 31. (2 pkt) Odpowiedź: 5, mg jonów srebra. Szkic rozwiązania: I r 1, 10 10 I r = [Ag + ] [Cl ] [Ag + ] = 0,0032 mol/dm 3 [Ag + ] = 1 10 10 0,00 2 5 10 mol/dm 3 5 10 5 mol/m 3 = 5,4 mg Ag/m 3 2 pkt za poprawną odpowiedź 1 pkt za odpowiedź niepełną, np. brak jednostki, błędne przybliżenie wartości, błąd rachunkowy w obliczeniach Zadanie 32. (4 pkt) Kwas HCO 3 HSO 3 NH 3 H 2 SO 4 H 2 S Zasada CO 3 2 SO 3 2 NH 2 HSO 4 HS Stopień utlenienia IV IV III VI II Utleniacz + + + Reduktor + + + 4 pkt za pełną odpowiedź 20 pól poprawnie opisanych 3 pkt za odpowiedź niepełną 1 pól poprawnie opisanych 2 pkt za odpowiedź niepełną 15 pól poprawnie opisanych 1 pkt za odpowiedź niepełną 12 pól poprawnie opisanych www.tutor.edu.pl strona 9
Zadanie 33. (4 pkt) Roztwór A. B. C. D. spodziewana wartość p 0,1 1 1,3 2 poprawność obliczeń 0,7 tak 3 1,3 1 pkt za każdą poprawną odpowiedź Szkic rozwiązań: A. ph = log (0,2) = 0,7 (wartości logarytmów podano w Karcie wybranych wzorów) B. ph = log (0,1) = 1 C. ph = log ( 0,1 100 ) = 3 0,01 mol D. ph = log ( ) = 1,3 0,2 dm Zadanie 34. (3 pkt) Nazwa związku Masa cząsteczkowa Nazwa grupy związków chemicznych, do której należy substancja Stan skupienia związku w temperaturze 150 K etan 30 u alkany (lub węglowodory) ciekły (ciecz) butan 58 u alkany (lub węglowodory) ciekły (ciecz) metanol 32 u alkohole stały (ciało stałe) propan-1-ol 60 u alkohole ciekły (ciecz) fluoropropan 62 u fluorowcoalkany ciekły (ciecz) 3 pkt za prawidłowe uzupełnienie wszystkich 15 pól 2 pkt za prawidłowe uzupełnienie 1-12 pól 1 pkt za prawidłowe uzupełnienie 11- pól www.szkolna.pl strona 10
Zadanie 35. (2 pkt) Przykładowe podsumowanie: Temperatura wrzenia zależy od masy cząsteczkowej substancji i od energii (rodzaju) oddziaływań międzycząsteczkowych. Uczeń porównuje etan (t. wrzenia 89 C) i butan (t. wrzenia 0,55 C) związki z tego samego szeregu homologicznego. Stwierdza, że w tym przypadku na znacznie wyższą temperaturę wrzenia butanu ma wpływ jego wyższa masa cząsteczkowa (5 u) w odniesieniu do masy etanu ( 0 u) oddziaływania międzycząsteczkowe są tej samej wartości. Podobnie porównuje metanol i propanol. Wyższą temperaturę wrzenia propanolu przypisuje wyższej masie cząsteczkowej także i w tym przypadku rodzaj i wartość oddziaływań międzycząsteczkowych (głównie wiązań wodorowych) są zbliżone. Uczeń porównuje butan i propanol (może także uwzględnić fluoropropan) cząsteczki o zbliżonych masach cząsteczkowych (ok. 0 u), ale o dużej różnicy w wartościach energii oddziaływań międzycząsteczkowych. Wskazuje, że w tym przypadku o bardzo wysokiej temperaturze wrzenia propanolu (98 C) w odniesieniu do niskiej temperatury wrzenia butanu ( 0,55 C) decyduje energia oddziaływań międzycząsteczkowych (wiązań wodorowych) występujących w propanolu (alkoholach). Analogiczne uzasadnienie może przedstawić porównując etan i metanol. uczeń przedstawia podsumowanie od jakich czynników (masa cząsteczkowa i oddziaływania międzycząsteczkowe) zależy temperatura wrzenia, wymienia związki, które bierze pod uwagę oraz wartości ich temperatur wrzenia i mas cząsteczkowych, sensownie uzasadnia swoje podsumowanie (stwierdzenie) 1 pkt za odpowiedź niepełną, ale zawierającą prawidłowe podsumowanie oraz elementy uzasadnienia Zadanie 36. (2 pkt) 1. wzór 7H 8 N 4 O 2 2. teobrominę, kofeinę, teofilinę (uznajemy także, jeżeli uczeń poda tylko jeden lub dwa związki, w poleceniu nie sprecyzowano, ile ma wymienić) 3. 600 g 2 pkt jeżeli wszystkie pola są uzupełnione prawidłowo 1 pkt jeżeli dwa pola są uzupełnione prawidłowo Zadanie 37. (3 pkt) 1. kwas asparaginowy 2. wartość pi (lub wartość punktu izoelektrycznego) (lub liczba grup karboksylowych i ich wzajemne położenie) 3. arginina 4. argininy 5. cysteiny 6. leucyny 7. izoleucyny 8. leucyny (izoleucyny, alaniny lub glicyny) www.tutor.edu.pl strona 11
9. seryna (lub odwrotnie z 10.) 10. treonina (lub odwrotnie z 9.) 3 pkt za prawidłowe uzupełnienie wszystkich 10 pozycji 2 pkt za prawidłowe uzupełnienie -7 pozycji 1 pkt za prawidłowe uzupełnienie -5 pozycji Zadanie 38. (1 pkt) Czynność I II III Zużytkowana energia w kj/kg/h Zużytkowana ponadpodstawowa energia w kj przez mężczyznę o wadze 70 kg w ciągu 1 godz. 1. sen 3,9 273 2. spokojne siedzenie 6,0 420 3. powolny spacer (4 km/h) 11,9 833 4. wchodzenie po schodach 66,0 4620 1 pkt jeżeli wszystkie pola uzupełnione prawidłowo Zadanie 39. (1 pkt) Młodzieniec o wadze 0 kg, który wchodzi po schodach w wielopiętrowym budynku przez ( spali ) w wyniku ponadpodstawowej przemiany materii 16 gramów glukozy. minuty zużyje 1 pkt za dobrą odpowiedź Zadanie 40. (1 pkt) Odpowiedź: min. Młoda dama zużywa energię w wyniku podstawowej i ponadpodstawowej przemiany materii, czyli łącznie (11, + ) kj/kg/h. 1 pkt za dobrą odpowiedź Dziękujemy za udział w II Ogólnopolskiej Próbnej Maturze Chemia z Tutorem dla uczniów klas przedmaturalnych dr inż. Zdzisław Głowacki, Oficyna Wydawnicza Tutor 87-100 Toruń, ul. Warszawska 14/2 tel. 56 65-999-55, kom. 603-929-227 e-mail: tutor@tutor.torun www.szkolna.pl strona 12