MAŁOPOLSKI KONKURS CHEMICZNY dla uczniów dotychczasowych gimnazjów i klas dotychczasowych gimnazjów prowadzonych w szkołach innego typu

Transkrypt

1 MAŁOPOLSKI KONKURS CHEMICZNY dla uczniów dotychczasowych gimnazjów i klas dotychczasowych gimnazjów prowadzonych w szkołach innego typu Etap II (rejonowy) Materiały dla nauczycieli Rozwiązania zadań wraz z punktacją Uwagi ogólne: Za odpowiedź można przyznawać jedynie całkowite liczby punktów. Za prawidłowe rozwiązanie zadań rachunkowych inną metodą niż opisana w schemacie należy przyznać maksymalną liczbę punktów. Jeżeli za rozwiązanie zadania rachunkowego uczeń może uzyskać maksymalnie 2 pkt, to stosuje się następujący sposób oceniania: 2 pkt zastosowanie poprawnej metody rozwiązania, prawidłowe wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku z właściwą jednostką (gdy dotyczy on wielkości mianowanej) bez niej (dla wielkości niemianowanych), a także podanie wyniku w zadany w temacie sposób (np. w procentach); zastosowanie poprawnej metody, ale: popełnienie błędów rachunkowych; podanie wielkości mianowanej bez jednostki z niepoprawną jednostką; podanie jednostki wielkości niemianowanej. 0 pkt inna odpowiedź brak odpowiedzi Brak współczynników stechiometrycznych w równaniu reakcji ich błędne dobranie powoduje utratę punktów za zapisanie równania. Dopuszcza się współczynniki ułamkowe (połówkowe) przy cząsteczkach typu X 2, a także współczynniki zwielokrotnione w stosunku do współczynników będących najmniejszymi liczbami całkowitymi. Brak strzałek:, w równaniach reakcji nie powoduje utraty punktów. Równania reakcji uznaje się za poprawne zarówno w przypadku pojawienia się w nich znaku równości (=), jak i strzałki ( ). W przypadku pozostawienia przez ucznia dwóch odpowiedzi dwóch sposobów rozwiązania poprawnego i błędnego nie przyznaje się punktów. Jeżeli w zamieszczonym niżej szczegółowym schemacie oceniania jakiś fragment opisu obserwacji jest ujęty w nawias, to element w nim zawarty nie jest wymagany w odpowiedzi ucznia (ale jeśli się pojawi, to musi być poprawny). Użycie wzorów strukturalnych zamiast półstrukturalnych związków organicznych nie powoduje utraty punktów. 1

2 Zadanie I [13 pkt] F 2. P 3. P 2. 1 m 3 powietrza mg H 2 S 1 dm 3 powietrza mg H 2 S 1 dm 3 powietrza g H 2 S 1 mol H 2 S 6, cz. H 2 S 34 g x g x = cz. H 2 S ( x = 1, cz. H 2 S x = 1, cz. H 2 S) 1 mol H 2 S 6, cz. H 2 S 34 g cz. H 2 S x x = g H 2 S ( x = 2, g H 2 S) 1 dm 3 powietrza g H 2 S ( 2, g H 2 S) 1 m 3 powietrza g H 2 S = mg H 2 S ( 2, mg H 2 S) 3 poprawne odpowiedzi: 2 pkt 2 poprawne odpowiedzi: 2 pkt - poprawna metoda rozwiązania zadania, poprawne obliczenia, poprawny wniosek; - poprawna metoda rozwiązania zadania, ale: - popełnienie błędu w obliczeniach i/ - brak wniosku błędny wniosek. Uwaga: Należy uznać za poprawne obliczenia, w których uczeń przyjmie, że 1 mol to około cz. Jeżeli uczeń przyjmie w obliczeniach błędną wartość liczby Avogadra (np. 6, ), to należy to uznać za błąd metody. Woń siarkowodoru (będzie / nie będzie) wyczuwalna. 3 A: siarka B: tlenek siarki(iv) dwutlenek siarki ditlenek siarki 4a siarczek cynku 4b Ba(OH) 2 + SO 2 = BaSO 3 + H 2 O 4c Ba OH - + SO 2 = BaSO 3 + H 2 O Wytrąca się (biały) osad. Roztwór mętnieje. 5 H 2 S 2 O 3 2

3 6a m cz H 2 S x = 2m at H + x m at S x = m czh 2 S x 2m at H m at S x = 130u 2u 32u = 4 Liczba atomów siarki w cząsteczce polisulfanu X: 4 m cz (HS-S n -SH) = 2m at H + 2m at S + n m at S n = m cz(hs S n SH) 2m at H 2m at S m at S n = 130u 2u 64u 32u = 2 Liczba atomów siarki w cząsteczce polisulfanu X: 4 6b S S S H S S H 6c H 2 S 6 13 pkt 3

4 Zadanie II [9 punktów] 1. Wzór sumaryczny: NH 3 Nazwa: amoniak azan 2. Wzór sumaryczny: HNO 3 Nazwa: kwas azotowy(v) kwas azotowy kwas trioksoazotowy 3 Tlenki T1 T2 T3 NO NO 2 N 2 O Sole S1 S2 S3 S4 Ba(NO 3 ) 2 Pb(NO 3 ) 2 NH 4 NO 3 (NH 4 ) 2 CO 3 4 Numer probówki: 3 2NO 2 + H 2 O = HNO 3 + HNO 2 3NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 + NO 5 Kolor roztworu przed dodaniem roztworu kwasu po dodaniu roztworu kwasu różowy malinowy bezbarwny 2NH 3 + H 2 SO 4 = (NH 4 ) 2 SO 4 2(NH 3 H 2 O) + H 2 SO 4 = (NH 4 ) 2 SO 4 +2H 2 O 2NH 3 H 2 O + H 2 SO 4 = (NH 4 ) 2 SO 4 +2H 2 O NH 3 + H 2 SO 4 = NH 4 HSO 4 NH 3 H 2 O + H 2 SO 4 = NH 4 HSO 4 + H 2 O 7 wzorów: 3 pkt 6 5 wzorów: 2 pkt 4 3 wzory: 9 pkt 4

5 Zadanie III [12 pkt] 1. A. Etan jest węglowodorem (nasyconym / nienasyconym). Eten jest węglowodorem (nasyconym / nienasyconym). B. Etan należy do grupy węglowodorów, którym odpowiada wzór ogólny (C n H 2n+2 / C n H 2n / C n H 2n-2 ). C. Zawartość procentowa wodoru (w % masowych) w etenie jest (większa niż / mniejsza niż / taka sama jak) w etanie. 2 Etan: C 2 H O 2 2 2CO 2 + 3H 2 O 2C 2 H 6 + 7O 2 4CO 2 + 6H 2 O Eten: C 2 H 4 + 3O 2 2CO 2 + 2H 2 O 3 x moli C 2 H 6, y moli C 2 H 4 8,5 mola H 2 O x moli C 2 H 6, 2y moli C 2 H 4 12,5 moli H 2 O 4 mole H 2 O powstały ze spalania dodatkowej części etenu w mieszaninie B 1 mol C 2 H 4 2 mole H 2 O 2 mole C 2 H 4 4 mole H 2 O w mieszaninie A znajdowały się 2 mole C 2 H 4, a w mieszaninie B - 4 mole C 2 H 4 x moli C 2 H 6, 2 mole C 2 H 4 8,5 mola H 2 O (mieszanina A) x moli C 2 H 6 4,5 mole H 2 O 1 mol C 2 H 6 3 mole H 2 O x = 1,5 Skład mieszaniny A: liczba moli etanu: 1,5 (mola) liczba moli etenu: 2 (mole) Skład mieszaniny B: liczba moli etanu: 1,5 (mola) liczba moli etenu: 4 (mole) Mieszanina A: x moli C 2 H 6, y moli C 2 H 4 3x moli wody ze spalania etanu, 2y moli ze spalania etenu Mieszanina B: x moli C 2 H 6, 2y moli C 2 H 4 3x moli wody ze spalania etanu, 4y moli ze spalania etenu 3x + 2y = 8,5 { 3x + 4y = 12,5 Po odjęciu równań stronami: 2y = 4 y= 2, x= 1,5 Skład mieszaniny A: liczba moli etanu: 1,5 (mola) liczba moli etenu: 2 (mole) Skład mieszaniny B: liczba moli etanu: 1,5 (mola) liczba moli etenu: 4 (mole) 3 pkt (poprawne uzupełnienie każdego zdania: ) (W przypadku poprawnych równań reakcji, ale zamienionych miejscami należy przyznać ). 2 pkt - poprawna metoda rozwiązania zadania, poprawne obliczenia, podanie składu obu mieszanin; - poprawna metoda rozwiązania zadania, ale: - popełnienie błędu w obliczeniach i/ - podanie wyniku z błędną jednostką i/ niepodanie składu mieszaniny 5

6 4 CH 2 CH 2 + Br 2 CH 2 CH 2 Br Br (W przypadku użycia wzoru sumarycznego etenu 1,2-dibromoetanu nie należy przyznawać punktu). 5 Mieszanina: A Wyjaśnienie: Brom nie przereagował w całości. Aby przereagowały 3 mole Br 2 potrzebne są 3 mole etenu, a w mieszaninie A są tylko 2 mole. 6 Skład mieszaniny: 1 mol C 2 H 6 1 mol C 2 H 4 1 mol C n H 2n+2 Masa węgla: m C = 2 12 g g + n 12 g = 48g + n 12g Masa wodoru: m H = 6 1 g g + (2n+2) 1 g = 12g + 2n 1g m C = 24 m H 5 48g + n 12g n = 12g + 2n 1g 6 + n = n = n, 6n=24, n=4 m C = 24 m H 5 m C = x 12g m H y 1g, gdzie x, y łączna liczba moli odpowiednio atomów węgla i wodoru 2 pkt - poprawna metoda rozwiązania zadania, poprawne obliczenia, podanie wzoru sumarycznego - poprawna metoda rozwiązania zadania, ale: - popełnienie błędu w obliczeniach i/ - brak wzoru sumarycznego błędny wzór x 12g = 24 y 1g 5 x = 2 y 5 Skład mieszaniny: 1 mol C 2 H 6 1 mol C 2 H 4 1 mol C n H 2n+2 n C = (4 +n) moli n H = (10+2n+2) moli = (12 +2n) moli 2 mole C 5 moli H (4+n) moli C (12+2n) moli H n =24 + 4n, n=4 Wzór węglowodoru: C 4 H pkt 6

7 Zadanie IV [16 punktów] 1 A D E X Y Z wzór Al 2 O 3 MgO K 2 O SO 3 HCl P 4 O 10 D1 E1 X1 Z1 wzór Mg(OH) 2 KOH H 2 SO 4 H 3 PO 4 6 wzorów: 3 pkt 4 5 wzorów: 2 pkt 2 3 wzory: 4 wzory: 2 pkt 2 3 wzory: 2 AlCl 3 Uwaga: Punkt należy przyznać także w przypadku podania nazwy soli (chlorek glinu). AlCl 3 + 3KOH = Al(OH) 3 + 3KCl Al OH - = Al(OH) 3 Al(OH) 3 + KOH = K[Al(OH) 4 ] Al(OH) 3 + OH - = [Al(OH) 4 ] KOH + P 4 O 10 = 4K 3 PO 4 + 6H 2 O 12OH - + P 4 O 10 = 4PO H2 O Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O Al 2 O 3 + 6H + = 2Al H 2 O MgO + 2HCl = MgCl 2 + H 2 O MgO + 2H + = Mg 2+ + H 2 O 16 pkt 7