KONKURS Z CHEMII. dla uczniów gimnazjów województwa warmińsko-mazurskiego w roku szkolnym 2012/2013 ETAP WOJEWÓDZKI 4 MARCA 2013

Transkrypt

1 1 Nr zada nia Licz ba pkt Nr zada nia Licz ba pkt SUMA PKT. % KOD UCZNIA... KONKURS Z CHEMII dla uczniów gimnazjów województwa warmińsko-mazurskiego w roku szkolnym 2012/2013 ETAP WOJEWÓDZKI 4 MARCA 2013 WITAMY Cię w wojewódzkim etapie konkursu z chemii. Przed Tobą 21 zadań, za które możesz uzyskać maksymalnie 60 punktów. Przy każdym zadaniu w nawiasie jest podana punktacja. Po uważnym przeczytaniu, pomyśl nad sposobem rozwiązania zadania i przedstaw je w miejscu przeznaczonym na obliczenia i odpowiedź. Jeżeli nie jesteś pewny swojej odpowiedzi, wykonaj obliczenia w brudnopisie, a ostateczną wersję odpowiedzi wraz z obliczeniami przepisz do arkusza konkursowego. Jeżeli będziesz miał chwilowe problemy z udzieleniem odpowiedzi na pytanie, przejdź do następnych pytań, a po ich rozwiązaniu powróć do nierozwiązanych zadań. W załączeniu układ okresowy pierwiastków, tabela rozpuszczalności wodorotlenków i soli. W arkuszu zadań, we wskazanym miejscu, wpisz swój kod. Na rozwiązanie testu masz 90 minut. Jesteś w gronie najlepszych chemików naszego województwa. Gratulujemy. Powodzenia! Przewodniczący Wojewódzkiego Konkursu z Chemii dr inż. Krzysztof Błaszczak

2 2 Zadanie 1. [0-1 pkt] Uczniowie w gimnazjum na lekcji chemii badali właściwości elektryczne substancji chemicznych i mieszanin: wody destylowanej, roztworu wodorotlenku sodu, roztworu kwasu solnego, roztworu soli kamiennej, roztworu cukru oraz miedzi, używając sprzętu wg schematu: Po przeprowadzonym doświadczeniu uczniowie zapisali obserwacje w tabeli: Substancja / mieszanina Woda destylowana Roztwór wodorotlenku sodu Roztwór kwasu solnego Roztwór soli kamiennej Roztwór cukru Miedź Obserwacje Żarówka nie świeci się Żarówka świeci się Żarówka świeci się Żarówka świeci się Żarówka nie świeci się Żarówka świeci się Spośród poniżej przedstawionych odpowiedzi A-G wybierz poprawny wniosek wstawiając X w miejsce kratki: A. Tylko miedź jest ciałem stałym, pozostałe to ciecze. B. Woda destylowana i miedź to substancje, a pozostałe to mieszaniny. C. Miedź najlepiej przewodzi prąd elektryczny. D. Roztwory: wodorotlenku sodu, kwasu solnego, soli kamiennej i miedź przewodzą prąd elektryczny. E. Roztwór cukru i woda destylowana przewodzą prąd elektryczny.

3 3 F. Miedź ma barwę rudawą, a pozostałe są bezbarwne. G. Roztwory: wodorotlenku sodu, kwasu solnego, soli kamiennej i cukru to mieszaniny jednorodne. Zadanie 2. [0-2 pkt.] Poniższe zdania stanowią obserwacje lub wnioski, jakie można sformułować, przeprowadzając różne doświadczenia chemiczne. Spośród tych zdań wybierz te, które są wnioskami z doświadczeń, wstawiając X w miejsce kratki: A. Zapalone łuczywko w obecności pewnego gazu zgasło. B. Wydziela się gaz o zapachu zgniłych jaj. C. Dwutlenek węgla tłumi ogień. D. W reakcji spalania całkowitego alkanów powstaje dwutlenek węgla i woda. E. W reakcji strąceniowej powstał niebieski galaretowaty osad. F. Etanol ma niższą temperaturę wrzenia niż woda. G. Woda bromowa odbarwiła się. H. Podczas spalania magnezu powstał biały proszek. I. Cukier szybciej rozpuścił się w herbacie gorącej niż zimnej. Zadanie 3. [0-2 pkt.] Poniższy schemat przedstawia przeprowadzone doświadczenie:

4 Podczas doświadczenia: - w probówkach 1 i 4 nie zaobserwowano żadnych zmian, - w probówkach 2 i 3 zaobserwowano, że substancje rozpuściły się w wodzie. 4 Na podstawie obserwacji doświadczenia oceń prawdziwość zdań i wybierz literę P - jeśli zdanie jest prawdziwe lub F - jeśli zdanie jest fałszywe (wybraną literę zakreśl kółeczkiem): Woda jest dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji niepolarnych P F Substancje o wiązaniach jonowych dobrze rozpuszczają się w wodzie P F Zadanie 4. [0-5 pkt.] Poniżej w tabeli przedstawiono zestawy różnych substancji. Każdy zestaw zawiera jedną substancję nie pasującą do pozostałych substancji oznaczoną literą A, B, C, D, E lub F. Do pustej tabeli wpisz literę substancji, która nie pasuje do pozostałych w zestawie oraz zapisz uzasadnienie, dla którego ją wybierasz: Zestaw A B C D E F 1 sód potas glin lit magnez bar 2 C 2 H 6 C 3 H 6 Br 2 C 10 H 22 C 2 H 2 Br 4 C 7 H 16 C 3 H 6 3 NaOH H 2 SO 4 K 3 PO 4 C 17 H 35 COOH HCOOH HCl 4 Cu(OH) 2 K 2 SO 4 Ca 3 (PO 4 ) 2 AgCl Pb(OH) 2 Fe 2 S 3 5 glicerol etanian butylu metyloamina glicyna etan kwas palmitynowy Tabela do uzupełnienia: Zestaw 1 Substancja, która nie pasuje Uzasadnienie

5 5 Zadanie 5. [0-2 pkt.] Tlenek glinu występuje w kilku odmianach i z uwagi na to ma szerokie zastosowanie. Spośród poniżej przedstawionych różnych zastosowań wybierz właściwe dla tlenku glinu i wpisz X do pierwszej kolumny: X Odpowiedź Zastosowanie A Produkcja proszków do prania B Produkcja materiałów szlifierskich C Stosowany do wytapiania szkła D Produkcja materiałów ogniotrwałych E Stosowany jako dodatek do past do zębów F Produkcja nawozów sztucznych G Stosowany jako katalizator H Stosowany do otrzymywania metalicznego glinu Zadanie 6. [0-3 pkt.] Oblicz, z ilu merów musi składać się makrocząsteczka polipropylenu, aby zawierała tyle atomów węgla co 200 cząsteczek kwasu stearynowego. Udziel poprawnej odpowiedzi.

6 6 Zadanie 7. [0-5 pkt.] Do krystalizatora z wodą dodano kilka kropel wywaru z czerwonej kapusty. Następnie wrzucono niewielki kawałek potasu, który nakryto lejkiem z nałożoną nań probówką, co przedstawia schemat: Podczas doświadczenia zaobserwowano: a) gwałtowny przebieg reakcji b) pojawienie się płomienia c) ogrzanie się lejka d) stapianie się potasu e) wydzielanie się gazu Udziel odpowiedzi na pytania dotyczące opisanego doświadczenia: A. W jaki sposób dokonasz identyfikacji wydzielającego się gazu? Odp.: B. Jaka właściwość gazu pozwala na zbieranie go w sposób przedstawiony na schemacie? Odp.: C. Jaki typ reakcji zaszedł, biorąc pod uwagę energię tej reakcji? Odp.:......

7 D. Jakie jony powstały w wyniku tej reakcji chemicznej? 7 Odp.: E. O jaką obserwację można uzupełnić jeszcze opis objawów tej reakcji? Odp.: Zadanie 8. [0-2 pkt.] Gazami cieplarnianymi nazywa się te gazy, które mają zdolność do pochłaniania promieniowania podczerwonego emitowanego przez Ziemię. W ten sposób następuje naruszenie równowagi między energią cieplną dochodzącą do Ziemi i wypromieniowywaną z niej. Spośród poniżej wymienionych substancji wybierz gazy cieplarniane oznaczone literami, a następnie wpisz literę danej substancji w miejsce kropek przy odpowiedzi: A. SO 3 B. CO C. N 2 O 5 D. N 2 O E. CO 2 F. CFC freony G. C 2 H 6 H. O 2 I. CH 4 J. O 3 K. H 2 L. C 2 H 2 Odp.: Do gazów cieplarnianych zaliczamy:... Zadanie 9. [0-1 pkt] Gwałtowny rozwój cywilizacji i wzrost liczby ludności na świecie powoduje bardzo duże zanieczyszczenia środowiska naturalnego czego skutkiem jest: a. korozja metali i ich stopów (wiadukty, konstrukcje, słupy, szyny itd.) b. spowolnienie procesów fotosyntezy roślin uprawnych c. zamieranie roślin na skutek uszkodzenia aparatów szparkowych (głównie drzew iglastych) d. odpadanie tynków i niszczenie murów

8 e. choroby oczu, np. katarakta f. nowotwory skóry, np. czerniak g. nawałnice deszczowe h. podnoszenie się poziomu wód w morzach i oceanach i. mutacje genetyczne j. topnienie lodowców k. zakwaszona gleba i woda l. śnięcie ryb na skutek zatykania skrzeli przez związki glinu m. niszczenie strefy włośnikowej korzeni przez związki glinu n. wysoki poziom promieniowania ultrafioletowego o. przesunięcie się stref klimatycznych na północ i południe w kierunku biegunów Ziemi p. wzrost temperatury na Ziemi 8 Które z wymienionych skutków powodowane są efektem cieplarnianym (po analizie wybraną literę wstaw w miejsce kropek w odpowiedzi)? A. a, b, c, d, k, l, m B. b, e, f, i, n C. g, h, j, o, p D. h, j, p Odp.: Efekt cieplarniany przyczynia się do powstawania następujących skutków:... Zadanie 10. [0-6 pkt.] Uczniowie na lekcji chemii przeprowadzali reakcję estryfikacji wykorzystując kwas masłowy i etanol. W efekcie uzyskali substancję o zapachu ananasów, co ich mile zaskoczyło. W zawiązku z powyższym wykonaj następujące polecenia: narysuj schemat doświadczenia z opisem, które uczniowie przeprowadzali, napisz na wzorach ogólnych równanie reakcji estryfikacji, podaj nazwę systematyczną substancji o charakterystycznym zapachu, którą otrzymali uczniowie, zapisz równanie reakcji na wzorach strukturalnych (kreskowych), zaznacz elementy w równaniu, z których powstaje woda i oznacz grupę estrową, odpowiednio podpisując je.

9 9 Zadanie 11. [0-1 pkt] Do estrów nie należy (poprawną odpowiedź zaznacz kółeczkiem): A. tristearynian gliceryny B. stearynian wapnia C. woski D. mrówczan metylu Zadanie 12. [0-1 pkt] W reakcji kwasu mrówkowego z tlenkiem baru powstaje mrówczan baru. Które z poniższych równań jest poprawnym zapisem takiego równania (poprawną odpowiedź zaznacz kółeczkiem)?

10 10 A. 2HCOOH + BaO (HCOO) 2 Ba + H 2 B. 2HCOOH + BaO (HCOO) 2 Ba + H 2 O C. HCOOH + BaO HCOOBa + H 2 O D. 2HCOOH + BaO H 2 COOBa + H 2 O + CO 2 Zadanie 13. [0-4 pkt.] Do roztworu kwasu octowego, w którym na jeden jon octanowy przypada 20 cząsteczek wody, dolano roztworu wodorotlenku baru, w którym na jeden jon baru przypada 200 cząsteczek wody. Jakie jest stężenie procentowe powstałego roztworu soli, jeżeli kwas i zasada przereagowały całkowicie. Zapisz równanie reakcji, obliczenia i udziel prawidłowej odpowiedzi (wynik podaj z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku). Zadanie 14. [0-2 pkt.] Szybki rozwój motoryzacji z końcem XX wieku spowodował ogromne zapotrzebowanie na benzynę pozyskiwaną drogą destylacji frakcyjnej. Taka sytuacja wymusiła na producentach opracowania innego sposobu metody krakingu, pozwalającej na otrzymywanie benzyny syntetycznej z węglowodorów o długich łańcuchach węglowych. Wysoka temperatura i wysokie ciśnienie powodują rozerwanie wiązań węgiel-węgiel, w wyniku czego powstają różne produkty. Przykładem jest kraking oktadekanu:

11 11 C 18 H 38 C 8 H C 2 H 4 + 2C 3 H 6 Powyższe równanie zapisz za pomocą wzorów strukturalnych oraz ustal liczbę wiązań węgiel-węgiel w cząsteczce oktadekanu, która uległa rozerwaniu. Zadanie 15. [0-3 pkt.] W dwóch probówkach masz substancje: w jednej etan, a w drugiej etyn, ale nie wiesz, który gaz jest w danej probówce. Twoje zadanie polega na zaproponowaniu 2 doświadczeń, za pomocą których zidentyfikujesz te substancje. Podaj jakich odczynników użyjesz, by odróżnić od siebie oba te gazy i zapisz obserwacje w obu zaproponowanych przez Ciebie doświadczeniach. Odczynniki:... Obserwacje: Zadanie 16. [0-1 pkt] Temperatury topnienia dla propanu i metanu wynoszą odpowiednio: ok o C i ok o C. Wskaż najbardziej prawdopodobną temperaturę topnienia etanu (zaznacz kółeczkiem prawidłową odpowiedź):

12 12 A. 20 o C B o C C o C D o C. Zadanie 17. [0-6 pkt.] Z jakimi kwasami kojarzą Ci się: A. staearyna: Odp.:... B. jad pszczeli Odp.:... C. zalewa do grzybów marynowanych Odp.:... D. zapach zjełczałego masła Odp.:... E. oliwa z oliwek Odp.:... F. odrdzewiacz Odp.:... Zadanie 18. [0-6 pkt.] Poniżej w tabeli wpisz cel przeprowadzania danej reakcji chemicznej: L.p. Reakcja chemiczna Cel przeprowadzania 1. Reakcja ksantoproteinowa 2. Spalanie acetylenu w palnikach tlenowoacetylenowych 3. Reakcja kwasu stearynowego z roztworem wodorotlenku sodu 4. Reakcja azotanu (V) ołowiu (II) z białkiem 5. Próba jodoskrobiowa 6. Reakcja biuretowa

13 13 Zadanie 19. [0-3 pkt.] Jeden kwas organiczny i dwa estry mają identyczny wzór sumaryczny C 3 H 6 O 2. Napisz wzory strukturalne tych związków chemicznych i podaj ich nazwy. Wzór Nazwa Zadanie 20. [0-1 pkt] Na zajęciach koła chemicznego uczniowie wykorzystywali w doświadczeniach następujące substancje chemiczne i produkty: a. amoniak b. glukozę c. skrobię d. metyloaminę e. glicynę f. kwas palmitynowy g. białko jaja kurzego h. kwas azotowy (V) i. sacharozę j. azotan (V) ołowiu (II) k. smalec l. mleko ł. mydło sodowe m. chudą szynkę w plastrach. Nauczyciel zadał uczniom polecenie, by zgrupowali te substancje pod kątem zawartości azotu w swoim składzie pierwiastkowym. Odpowiedzi uczniów zestawiono w tabeli poniżej:

14 14 Uczeń I Uczeń II Uczeń III Uczeń IV Substancje i produkty zawierające azot b, c, f, h, i, j a, d, h, j a, d, e, g, h, j, l, m a, d, e, g, h, j, k, l, ł, m Który uczeń prawidłowo zgrupował substancje i produkty? A. Uczeń I B. Uczeń II C. Uczeń III D. Uczeń IV Poniżej wpisz poprawną odpowiedź. Odp.:.. Zadanie 21. [0-3 pkt.] W paszy do skarmiania np. przeżuwaczy, zawarta jest skrobia i celuloza, które ulegają reakcjom hydrolizy w przewodzie pokarmowym, z czego w przypadku skrobi powstaje produkt pośredni. Zapisz za pomocą wzorów sumarycznych przebieg hydrolizy tych substancji chemicznych, podpisz substraty i produkty.

15 15 B r u d n o p i s