VII Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2014/15. ETAP II r. Godz Zadanie 1 (11 pkt)

Transkrypt

1 VII Podkarpacki Konkurs heiczny 2014/15 KPKh ETAP II r. Godz Nazwisko, iię Szkoła, iejscowość Rec. I Rec. II Tabela wyników Zad.1 Zad.2 Zad.3 Sua Wynik końcowy Uwaga! Masy olowe pierwiastków podano na końcu zestawu Zadanie 1 (1) 1. Perhydrol jest to roztwór nadtlenku wodoru w wodzie, zawierający: a) 3 g i 97 g 2 b) 3 g i 100 g 2 c) x 30 g i 70 g 2 1pkt d) 30 g i 100 g 2 2. Ile wodoru konieczne jest do redukcji 10 g tlenku żelaza(ii)? a) 0,14 g Fe + 2 Fe + 2 b) x 0,28 g 71,844 g 2,016 g 10 g x c) 0,56 g x = 0,28 g d) 0,07 g 1pkt 3. S 3 w teperaturze <15 o jest: a) gaze b) cieczą c) x krystaliczny ciałe stały d) woskowaty ciałe stały 1pkt 4. Gaz syntezowy to ieszanina: a) i 2 b) S 2 i 2 c) S 2 i 2 d) x i 2 1pkt 1

2 5. Z etenu na skalę przeysłową ożna otrzyać produkty: a) x tlenek etylenu, aldehyd octowy, chlorek winylu b) chlorek winylu, etanol, chlorofor c) aldehyd octowy, etanol, etylobenzen, d) chloroetan, etanol, tlenek etylenu 1pkt 6. Szybkość reakcji cheicznej nie zależy od: a) teperatury b) katalizatora c) x stałej równowagi reakcji d) energii aktywacji 1pkt 7. Który z poniższych szeregów pierwiastków jest ułożony według ich rosnącej elektroujeności? a) F, l, Br, J b) Li, Na, K, Rb c) S,, Se, Te d) x Ba, Sr, a, Mg 1pkt 8. yna jest pierwiastkie należący do bloku typu a) ns 2 b) x ns 2 p 2 c) ns 2 p 4 d) ns 2 p 6 1pkt 9. Jaki jest wzór tlenku żelaza, jeżeli po spaleniu 2,1 g żelaza w tlenie otrzyano 2,9 g tlenku? a) Fe Masa tlenu w postaci tlenku wynosi: 0 = 2,9 g -2,1 g = 0,8 g, co stanowi n o = 0,05 ol tlenu. b) Fe Ilość oli żelaza w tlenku: n Fe = (2,1 g / 55,85 g/ol) = 0,0376 ol. 2 3 n Fe : n 0 = 0,0376 : 0,05 =1:1,33 =3:4 c) x Fe 3 4 Wzór tlenku: Fe pkt d) Fe Które z wyienionych kationów: Mg 2+, Al 3+, Ba 2+, r 3+, Fe 3+ tworzą się wyłącznie w wyniku utraty elektronów z podpowłok s i p? a) wszystkie jony trójdodatnie b) x tylko kationy glinu c) kationy agnezu i baru d) wszystkie wyienione kationy 1pkt 11. Po dodaniu wody do 0,1-olowego roztworu kwasu octowego: a) stała i stopień dysocjacji nie ulegną zianie b) znacznie wzrośnie stała i stopień dysocjacji c) x stała dysocjacji nie zieni się, natoiast wzrośnie stopień dysocjacji d) znacznie wzrośnie stała dysocjacji, natoiast stopień dysocjacji nie zieni się 1pkt Sua punktów: 1 2

3 Zadanie 2 (17 pkt) Zieszano 600 c 3 0,2-olowego roztworu azotanu(v) srebra z 120 g 2,75% roztworu siarczku sodu. Wytrącony osad odsączono, przeyto wodą i roztworzono w rozcieńczony kwasie azotowy(v). Stwierdzono, że wydzieliła się siarka i bezbarwny gaz, którego gęstość w warunkach noralnych wynosi 1,3395 g d -3. (i) Zapisz w postaci cząsteczkowej i jonowej skróconej równania zachodzących reakcji podczas wytrącania i roztwarzania osadu. Reakcję roztwarzania osadu w kwasie uzgodnij za poocą bilansu elektronowego. (ii) Na podstawie obliczeń ustal jaki gaz wydzielił się w reakcji. Podaj jego wzór suaryczny, nazwę i charakter cheiczny. (iii) W kwasie roztworzono 90% asowych wytrąconego początkowo osadu (założyć 10% straty osadu w czasie odsączania i przeywania). a) bliczyć asę (g) wydzielonej siarki. b) bliczyć objętość (d 3 ) otrzyanego gazu w warunkach standardowych, jeżeli próbkę roztworzono w kwasie. c) bliczyć, o ile % obj. wzrośnie objętość gazu opisanego w pkt. b), przy wzroście teperatury o Przykładowe rozwiązanie (i) Równania zachodzących reakcji Wytracanie osadu: 2AgN 3 + Na 2 S Ag 2 S + 2NaN 3 (1) 2Ag + + S 2- Ag 2 S (2) Roztwarzanie osadu: 3Ag 2 S + 8N 3 6AgN 3 +3S + 2N (3) 3Ag 2 S N - 3 3S + 6Ag + + 2N (4) S -II 2e S pkt N V + 3e N II 2 (ii) Skoro powstaje gaz to w warunkach noralnych jego objętość olowa wynosi 22,4 d 3. Znając gęstość tego gazu ożna obliczyć jego asę olową: M -3 3 d M d V,3395 g d 22,4 d ol 30,00 g ol V Szukany gaz: N, tlenek azotu(ii), asa olowa: M N = 30,00 g ol, gaz o charakterze obojętny (iii) a) Masa wydzielonej siarki podczas roztwarzania osadu Ag 2 S Liczba oli AgN 3 w roztworze wyjściowy: -3 3 n c V 0,20 ol d 0,6 d 0,12 ol 0,5 pkt AgN3 Masa i liczba oli Na 2 S użyta do reakcji strącania Ag 2 S: Na 2 S cp r 120 g 2,75% 3,3 g 100% 100% 3,3 g 78,05 gol n Na 2 S 0,0423 ol 3

4 Zgodnie z równanie reakcji (1) wytrącania osadu: 2 ole AgN 3 reagują z 1 ole Na 2 S tworząc 1 ol Ag 2 S, czyli całkowicie przereaguje użyty Na 2 S i powstanie 0,0423 ola Ag 2 S Masa wydzielonego Ag 2 S (M Ag2S = 247,802 g ol ): 247,802 gol 0,0423 ol 10,48 g Ag 2 S Masa roztworzonego osadu Ag 2 S: Ag2 S, r 10,48 g0,9 9,432 g Zgodnie z równanie (3) roztwarzania Ag 2 S: Masa wydzielonej S 247,802 g Ag 2 S 32,066 g S 9,432 g Ag 2 S x g x = 1,224 g S b) bjętość otrzyanego gazu: Liczba oli powstającego N: 3 247,802 g Ag 2 S 2 ol N 9,432 g Ag 2 S x ol x = 0,025 ol N Z równania stanu gazu doskonałego: V nrt 0,025 ol 8,314 J ol 5 p 1,0 0 Pa K 273 K 56, = 0,5674 d 3 1,5 pkt c) bjętość gazu po przeianie izobarycznej: V 2 = T 2 = (273+20)K = 1,073 V 1 T 1 273K V 2 = 1,073 V 1 = 1,073 0,5674 d 3 = 0,6089 d 3 ΔV = V 2 V 1 = 0,0415 d 3 % (ΔV) = 7,3% Sua punktów: 17 pkt Zadanie 3 (34 pkt) Gęstość substancji organicznej w teperaturze 298K i pod ciśnienie N -2 jest równa 3,633 kg -3. Analiza wykazała, że w badanej substancji stosunki wagowe tworzących ją pierwiastków wynoszą : : = 0,750 : 0,125 : 1. a) Wyznaczyć wzór epiryczny i wzór rzeczywisty (wzór cheiczny) tej substancji. b) Ile graów tlenku węgla(iv) powstanie w wyniku spalenia 8 g tej substancji? c) Podać wzór półstrukturalny (lub strukturalny) związku o wzorze cheiczny wyznaczony w punkcie (a) wiedząc, że zawiera w swej strukturze jedno centru asyetryczności (związki z dwoa i większą liczbą centrów asyetryczności oraz związki cykliczne poinąć). Związek ten w dalszej części zadania został oznaczony przez A. 4

5 d) Podać nazwę systeatyczną i zwyczajowa związku A kreślić do jakiej grupy związków organicznych on należy. e) Narysować oba izoery związku A wzore Fishera i przypisać i odpowiednią konfigurację. f) Narysować 5 izoerów półstrukturalnych (lub strukturalnych) związku A i podać nazwy dwóch wybranych izoerów. g) Podać: (i) wzór ogólny polieru jaki oże powstawać z udziałe związku A w środowisku kwaśny, (ii) nazwę polieru, (iii) do jakiej grupy polierów on należy; oraz (iv) narysować wzór półrozwinięty tetraeru. h) Zapisać równania reakcji związku A z: sode (reakcja 1), wodorotlenkie sodu (reakcja 2), kwase jodowodorowy (reakcja 3), etanole w środowisku lekko kwaśny (reakcja 4); nazwać produkty reakcji 3 i 4. Przykładowe rozwiązanie a) Wyznaczenie wzoru cheicznego substancji Masa olowa związku 1 pv nrt, pv RT, p RT M V M M ρ RT p Wzór związku 3,633 kg 3 8,314 J ol K 5 10 N 2 M ρ RT p 298K 0,090 kg ol 90 g ol obliczenia, jednostki Stosunki wagowe pierwiastków: : : 0,750 : 0,125 : ,75 : 16 0,125 : 16 1 Stosunki olowe pierwiastków: 1 : 2 : 1 Wzór epiryczny związku: 2 Wzór rzeczywisty (cheiczny) związku: (M = 90,0 g ol ) b) Masa tlenku węgla(iv) g 132 g 8 g x g 8 g 32 g x 11,73 g 90 g c) Wzór półstrukturalny związku A () lub 5

6 d) Nazwy związku A Nazwa systeatyczna: kwas 2-hydroksypropanowy Nazwa zwyczajowa: kwas lekowy Grupa związków: hydroksykwasy e) Izoery związku A L D po za każdy wzór, po za konfigurację(d,l), = 4 pkt f) Wzory półstrukturalne izoerów i ich nazwy ydroksyoctan etylu kwas 3-hydroksypropanowy kwas etoksyoctowy wodorowęglan etylu (octan hydroksyetylu) rówczan (2-hydroksyetylu) rówczan (etoksyetylu) g) Wzór i nazwa polieru po za każdy wzór (ax.5 pkt) i każdą nazwę (2 pkt), = 7 pkt * * n lub n Nazwa polieru: kwas polilekowy Grupa polierów: poliestry 2 pkt h) Równania reakcji: + 2Na Na Na (1)

7 Na Na (2) I I kwas 2-jodopropanowy (3) hydroksypropanian etylu (4) Sua punktów: 34 pkt Masa olowa (g ol ): 1,008; 12,011; 15,999; S 32,066; Fe 55,845; Ag 107,868. 7