Dwuujemny jon pierwiastka Z ma konfigurację 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶. Pierwiastki X i Z tworzą związek XZ₂, w którym stosunek masowy X do Z wynosi $3:16$; cząsteczka ma budowę liniową. Napisz wzór sumaryczny związku, podaj typ hybrydyzacji atomu X oraz liczbę wiązań σ i π w cząsteczce.

Diagram fazowy tlenku węgla(IV): punkt potrójny P₃ ($T=216$ K, $p=5100$ hPa), linia 1 (sublimacja), 2 (parowanie), 3 (topnienie).

Oceń prawdziwość (P/F): 1) pod ciśnieniem wyższym od $5100$ hPa CO₂ nie występuje w ciekłym stanie; 2) w $195$ K i pod $1013$ hPa stały CO₂ może ulegać sublimacji; 3) zmianę temperatury topnienia w zależności od ciśnienia ilustruje krzywa 2.

Uzupełnij zdania o kryształach (podkreśl właściwe). W kryształach metalicznych sieć zbudowana jest z (atomów / cząsteczek / kationów i anionów / kationów metali). Sieć tlenku wapnia tworzą (atomy / cząsteczki / kationy i aniony). Przykładem kryształu molekularnego jest kryształ (chlorku sodu / sacharozy / wapnia), a kowalencyjnego — kryształ (diamentu / jodu / węglanu wapnia).

Anion tlenkowy O²⁻ jest zasadą Brønsteda mocniejszą niż OH⁻ i nie występuje w roztworach wodnych. Napisz równanie reakcji anionu tlenkowego z cząsteczką wody.

Uzupełnij zdania (podkreśl właściwe). Aniony tlenkowe występują w sieci jonowych tlenków pierwiastków mających (małą / dużą) elektroujemność i należących do grup (1 i 2 / 14 i 15 / 16 i 17). Tlenki tych pierwiastków tworzą z wodą roztwory o silnie (kwasowym / zasadowym) odczynie, a więc o (niskim / wysokim) pH.

Konwersja metanu: I CH₄ $+$ H₂O ⇌ CO $+ 3$H₂; II CH₄ $+ 2$H₂O ⇌ CO₂ $+ 4$H₂. Oceń prawdziwość (P/F): 1) obniżenie ciśnienia (izotermicznie) zwiększa wydajność otrzymywania wodoru w I i II; 2) wzbogacenie gazu ziemnego metanem powoduje spadek wydajności otrzymywania wodoru; 3) wprowadzenie katalizatora niklowego do mieszaniny w równowadze powoduje wzrost wydajności otrzymywania wodoru.

W reaktorze o stałej pojemności był CO i para wodna w stosunku masowym $1:1$, a sumaryczna liczba moli reagentów wynosiła $20$. Stała równowagi CO(g) $+$ H₂O(g) ⇌ CO₂(g) $+$ H₂(g) wynosi $1$. Oblicz liczbę moli wodoru po osiągnięciu stanu równowagi.

W reaktorze $1$ dm³ substancje A i B (stosunek stechiometryczny) reagują: A(g) $+ 2$B(g) ⇌ $3$C(g) $+$ D(g). Liczba moli A (co $10$ s): $0$ s → $3{,}60$; $10$ → $2{,}80$; $20$ → $2{,}20$; $30$ → $1{,}95$; $40$ → $1{,}90$; $50$ → $1{,}90$; $60$ → $1{,}90$. Uzupełnij liczbę moli C i naszkicuj wykres $[$C$]$ od czasu.

Cynk, magnez i glin umieszczono (w przypadkowej kolejności) w kolbach I–III i podziałano kwasem solnym; metale całkowicie się roztworzyły, dając klarowne, bezbarwne roztwory chlorków, z wydzieleniem bezbarwnego gazu.

Spośród czynności: sączenie / odwirowanie / odparowanie pod wyciągiem — podkreśl tę, którą należy wykonać jako pierwszą, aby z każdej mieszaniny poreakcyjnej wyodrębnić jonowy produkt reakcji.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji glinu z kwasem solnym.

Do roztworów chlorków z kolb I–III dodawano kroplami NaOH: we wszystkich wytrącił się biały osad, a przy dalszym dodawaniu osady w I i III roztworzyły się, natomiast osad w II pozostał. Podkreśl symbol metalu (Al / Mg / Zn), którego jony zidentyfikowano w tym doświadczeniu, i uzasadnij wybór.

Do roztworów z kolb I i III dodawano kroplami roztwór amoniaku: w obu wytrącił się biały osad, ale przy dalszym dodawaniu osad w probówce I się roztworzył. Napisz w formie jonowej skróconej: równanie reakcji wytrącenia osadu w probówce III oraz równanie roztworzenia osadu w probówce I.

Kwas HX rozpuszczono w wodzie: HX $+$ H₂O ⇌ H₃O⁺ $+$ X⁻. Wykres kołowy przedstawia procentowy udział drobin (bez wody i jonów z autodysocjacji wody).

Oblicz stopień dysocjacji kwasu HX w tym roztworze.

Do wodnego roztworu kwasu HX dodano niewielką ilość mocnego kwasu (temperatura bez zmian). Oceń, czy stopień dysocjacji kwasu HX wzrośnie, zmaleje, czy nie ulegnie zmianie. Uzasadnij.

Oceń, czy stała dysocjacji kwasu HX wzrośnie, zmaleje, czy nie ulegnie zmianie po dodaniu mocnego kwasu (temperatura bez zmian). Uzasadnij.

HCl $+$ KOH $\to$ KCl $+$ H₂O. Oblicz objętość kwasu solnego $0{,}1\ \tfrac{\text{mol}}{\text{dm}^3}$, jaką należy dodać do $300$ cm³ roztworu KOH $0{,}2\ \tfrac{\text{mol}}{\text{dm}^3}$, aby otrzymać roztwór o pH $=13$ (objętość roztworu = suma objętości).

Autodysocjacja wody: $2$H₂O ⇌ H₃O⁺ $+$ OH⁻; $K_w$ rośnie z temperaturą ($0{,}1\cdot10^{-14}$ w $0^\circ$C → $55{,}0\cdot10^{-14}$ w $100^\circ$C). Uzupełnij zdania (podkreśl): reakcja autodysocjacji wody jest (egzoenergetyczna / endoenergetyczna); wraz ze wzrostem temperatury pH czystej wody (maleje / rośnie / nie ulega zmianie).

Napisz trzy równania autoprotolizy: ciekłego amoniaku, metanolu i kwasu mrówkowego (wzory półstrukturalne produktów organicznych).

Wyjaśnij, dlaczego cząsteczki amoniaku, metanolu i kwasu mrówkowego mają zdolność odszczepiania oraz przyłączania protonu w procesie autoprotolizy (odnieś się do budowy cząsteczek).

Zbadano dysocjację jednoprotonowego kwasu HA (w wodzie słaby) w różnych rozpuszczalnikach. Im silniejszą zasadą Brønsteda jest rozpuszczalnik, tym większy stopień dysocjacji. Podkreśl rozpuszczalnik, w którym stała dysocjacji HA jest największa (ciekły amoniak / kwas mrówkowy / metanol / woda).

Na $150$ g mieszaniny NaCl i CaCl₂ podziałano nadmiarem stężonego H₂SO₄ ($2$NaCl $+$ H₂SO₄ → Na₂SO₄ $+ 2$HCl; CaCl₂ $+$ H₂SO₄ → CaSO₄ $+ 2$HCl); otrzymano $58{,}24$ dm³ HCl (warunki normalne). Oblicz skład mieszaniny w procentach masowych (wydajność $100\%$).

Zbadano działanie pewnego odczynnika na dwa roztwory: I — Na₂SO₃, II — Na₂SiO₃. W każdej probówce zaszła reakcja, przebieg był różny, a osad wytrącił się tylko w jednej. Podkreśl wybrany odczynnik: KOH(aq) / stężony HCl(aq) / CaCl₂(aq).

Napisz, co zaobserwowano w probówce, w której nie wytrącił się osad.

Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących w probówkach I i II.

Probówka I — HCl o pH $=2$; probówka II — CH₃COOH o pH $=2$ ($298$ K). Do obu dodano po $1$ g pyłu cynkowego. Oceń prawdziwość (P/F): 1) stężenie molowe HCl jest większe niż CH₃COOH; 2) użycie roztworów o pH $=3$ zwiększyłoby szybkość reakcji wyłącznie w probówce II, bo kwas octowy jest słaby; 3) ochłodzenie obu roztworów zmniejszyłoby szybkość wydzielania gazu w I i II.

Do roztworu zawierającego $0{,}1$ mola NaOH dodano roztwór z $0{,}1$ mola kwasu octowego; w mieszaninie zanurzono żółty uniwersalny papierek wskaźnikowy. Wybierz zakończenie zdania (A, B albo C) i uzasadnienie (1–4). Uniwersalny papierek wskaźnikowy: A — przyjął niebieskie zabarwienie; B — nie zmienił zabarwienia; C — przyjął czerwone zabarwienie; ponieważ 1 — użyto nadmiaru zasady; 2 — octan sodu ulega hydrolizie kationowej; 3 — octan sodu ulega hydrolizie anionowej; 4 — otrzymano roztwór obojętny.

Jod otrzymuje się m.in. w reakcji: IO₃⁻ $+$ HSO₃⁻ → I₂ $+$ SO₄²⁻ $+$ H⁺ $+$ H₂O. Napisz jonowo-elektronowe równania redukcji i utleniania oraz dobierz współczynniki równania sumarycznego.

Halogenoalkany otrzymuje się z alkoholu i halogenku fosforu(III): $3$R–OH $+$ PX₃ → $3$R–X $+$ H₃PO₃. Napisz równanie otrzymywania 3-bromo-3-metyloheksanu tą metodą (wzory półstrukturalne) i podaj nazwę systematyczną użytego alkoholu.

Napisz wzór elektronowy bromku fosforu(III) (kreski dla par wiążących i wolnych par). Oceń, czy cząsteczka PBr₃ jest płaska.

3-bromo-3-metyloheksan otrzymuje się jako mieszaninę racemiczną (równomolowa mieszanina enancjomerów). Uzupełnij schemat tak, aby przedstawiał wzory stereochemiczne obu enancjomerów.

Detergent anionowy o wzorze CH₃–(CH₂)₁₀–CH₂–OSO₃⁻Na⁺ otrzymuje się w reakcji estryfikacji alkoholu kwasem nieorganicznym, a następnie w reakcji z NaOH. Podaj wzory sumaryczne alkoholu i kwasu nieorganicznego.

Alkanonitryle R–CN otrzymuje się z halogenku alkilu i KCN; hydroliza (H₂O/H⁺) daje kwas karboksylowy. Ciąg: alkan I $\xrightarrow{\text{Cl}_2/hv}$ (CH₃)₂CH–CH₂Cl $\xrightarrow{+\text{KCN}}$ A $\xrightarrow{\text{H}_2\text{O/H}^+}$ (CH₃)₂CH–CH₂–COOH $\xrightarrow{+\text{H}_2}$ alkan II.

Napisz równanie reakcji 2 (wzory półstrukturalne) i nazwę systematyczną produktu reakcji 3.

Napisz wzory półstrukturalne alkanów I i II oraz na tej podstawie określ, w jakim celu opisany proces (reakcje 1.–4.) jest stosowany w syntezie organicznej.

Gaz syntezowy: CO $+ 2$H₂ $\xrightarrow{kat., p, T}$ CH₃OH. Oblicz, ile m³ gazu syntezowego (warunki normalne) potrzeba do otrzymania $2\cdot10^{25}$ cząsteczek metanolu przy wydajności $70\%$ (stosunek $n_{CO}:n_{H_2}=1:2$; wynik do jednego miejsca po przecinku).

para-benzochinon (cykloheksa-2,5-dieno-1,4-dion) i hydrochinon (benzeno-1,4-diol) przedstawiono na rysunku; izomerem para-benzochinonu jest orto-benzochinon (cykloheksa-3,5-dieno-1,2-dion).

Napisz wzór uproszczony orto-benzochinonu.

Określ formalny stopień utlenienia oraz typ hybrydyzacji (sp, sp², sp³) atomu węgla oznaczonego literą $a$ w cząsteczce para-benzochinonu i w cząsteczce hydrochinonu.

D-tagatoza to monosacharyd (ketoheksoza).

Wybierz jedną parę odczynników umożliwiającą odróżnienie D-glukozy od D-tagatozy (AgNO₃+NH₃ / CuSO₄+KOH / Br₂+KHCO₃) i podkreśl ją.

Opisz różnice w przebiegu doświadczenia (barwa zawartości probówek I — D-glukoza i II — D-tagatoza — przed wprowadzeniem i po wprowadzeniu roztworu monosacharydu).

Wskaż różnicę w budowie cząsteczek D-glukozy i D-tagatozy umożliwiającą ich odróżnienie zaproponowaną metodą.

Kwas L-askorbinowy (witaminę C) otrzymuje się z glukozy w czteroetapowym procesie (I–IV).

Uzupełnij zdania (podkreśl właściwe). 1. Glukoza w etapie I jest (redukowana / utleniana) do sorbitolu. 2. W etapie II sorbitol jest (redukowany / utleniany). 3. W etapie III stopień utlenienia atomu węgla (maleje / rośnie). 4. W etapie IV zachodzi reakcja (estryfikacji wewnątrzcząsteczkowej / hydrolizy / polimeryzacji).

Witaminę C otrzymano w czteroetapowym procesie o wydajnościach: $W_I=92{,}0\%$, $W_{II}=91{,}0\%$, $W_{III}=92{,}0\%$, $W_{IV}=91{,}0\%$. Całkowita wydajność procesu jest równa:

Zawartość kwasu askorbinowego wyznacza się przez miareczkowanie jodem: C₆H₈O₆ $+$ I₂ → C₆H₆O₆ $+ 2$H⁺ $+ 2$I⁻. Podaj, jaką funkcję (utleniacza czy reduktora) pełni jod, oraz napisz, na jaki kolor zabarwi się mieszanina w punkcie końcowym.

Próbkę X preparatu (główny składnik witamina C) rozpuszczono w wodzie do $100{,}0$ cm³. Pobrano $10{,}0$ cm³ i miareczkowano roztworem jodu $0{,}052\ \tfrac{\text{mol}}{\text{dm}^3}$; punkt końcowy po $10{,}8$ cm³. Oblicz zawartość witaminy C w próbce X (w mg); $M=176\ \tfrac{\text{g}}{\text{mol}}$.

W laboratorium przeprowadzono reakcję KMnO₄ z nadmiarem stężonego HCl; gazowy produkt wykrywano papierkiem jodoskrobiowym. Opisz barwę roztworu w probówce (przed dodaniem HCl i po reakcji) oraz barwę papierka jodoskrobiowego (przed i po).

Wyjaśnij przyczynę zmiany barwy papierka jodoskrobiowego.

W probówce I był wodny roztwór mocznika CO(NH₂)₂, a w probówce II — wodny roztwór węglanu amonu (NH₄)₂CO₃. Do obu dodano ten sam odczynnik, który umożliwił potwierdzenie ich zawartości. Podkreśl wybrany odczynnik (wodny roztwór chlorku wapnia / wodny roztwór siarczanu(VI) sodu / roztwór bromu w CCl₄).

Napisz, jakie obserwacje potwierdzą, że w probówce I jest roztwór mocznika, a w probówce II — roztwór węglanu amonu.

α-Aminokwasy otrzymuje się z kwasów karboksylowych: R–CH₂–COOH $\xrightarrow{\text{Br}_2/\text{PBr}_3;\ \text{H}_2\text{O}}$ R–CHBr–COOH $\xrightarrow{\text{nadmiar NH}_3}$ R–CH(NH₂)–COOH. Napisz wzór półstrukturalny kwasu karboksylowego potrzebnego do otrzymania leucyny (kwasu 2-amino-4-metylopentanowego) oraz nazwę systematyczną bromopochodnej (produktu pośredniego).

Laktamy powstają w wyniku wewnątrzcząsteczkowej kondensacji aminokwasów (grupa karboksylowa i grupa aminowa przy 4., 5. lub 6. atomie węgla).

Wybierz nazwę aminokwasu, z którego otrzymano laktam o podanym wzorze.

Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) tripeptydu o sekwencji Phe-Gly-Cys (z lewej strony reszta z wolną grupą aminową przy atomie węgla α).