KONKURS Z CHEMII DLA UCZNIÓW SZKOŁY PODSTAWOWEJ

Transkrypt

1 pieczątka WKK Kod ucznia - - Dzień Miesiąc Rok DATA URODZENIA UCZNIA KONKURS Z CHEMII DLA UCZNIÓW SZKOŁY PODSTAWOWEJ ETAP REJONOWY Drogi Uczniu, Witaj w drugim etapie konkursu chemicznego. Przeczytaj uważnie instrukcję i postaraj się prawidłowo odpowiedzieć na wszystkie pytania zawarte w arkuszu konkursowym. 1. Arkusz liczy 10 stron i zawiera 33 zadania. 2. Przed rozpoczęciem pracy sprawdź, czy Twój test jest kompletny. Jeśli zauważysz usterki, zgłoś je Komisji konkursowej. 3. W czasie rozwiązywania zadań możesz korzystać z tablicy układu okresowego pierwiastków, tablicy rozpuszczalności wybranych wodorotlenków i soli oraz kalkulatora prostego. 4. Zadania czytaj uważnie i ze zrozumieniem. 5. Rozwiązania i odpowiedzi zapisz w miejscu na to przeznaczonym przy każdym zadaniu. Staraj się, aby Twoje odpowiedzi były precyzyjne i jednoznaczne. 6. Pamiętaj, że zadania wielokrotnego wyboru mogą mieć kilka poprawnych odpowiedzi. 7. W rozwiązaniach zadań rachunkowych przedstaw tok rozumowania prowadzący do ostatecznego wyniku oraz pamiętaj o jednostkach. 8. Pisz czytelnie. Używaj długopisu/pióra z czarnym lub granatowym tuszem/atramentem. 9. Nie używaj korektora, a błędne zapisy wyraźnie przekreśl. 10. Pamiętaj, że zapisy w brudnopisie nie podlegają ocenie. 11. Jeśli zmienisz swoją decyzję, błędną odpowiedź wyraźnie przekreśl i zapisz odpowiedź poprawną. Czas pracy: 90 minut Za bezbłędne rozwiązanie wszystkich zadań możesz otrzymać maksymalnie 50 punktów. Pracuj samodzielnie. Życzymy powodzenia! Strona 1 z 10

2 W zadaniach od 1 do 18 wybierz poprawną odpowiedź i zakreśl odpowiednie oznaczenie literowe. Zadanie 1 (0-1) Atomy przyjmując lub oddając elektrony, tworzą odpowiednie jony. Jon siarki różni się od atomu siarki tym, że: A. ma na zewnętrznej powłoce 6 elektronów, podczas gdy atom ma ich 8, B. ma na zewnętrznej powłoce 8 elektronów, a atom ma ich 6, C. ma o dwa elektrony więcej niż atom, D. ma o dwa elektrony mniej niż atom. Zadanie 2 (0-1) Wskaż symbol pierwiastka, dla którego atomu prawdziwe jest stwierdzenie: Elektrony walencyjne w atomie tego pierwiastka stanowią 10% liczby protonów w jądrze tego atomu. A. Ca B. Al C. K D. Br Zadanie 3 (0-1) Zaznacz poprawne zakończenie zdania. Jeżeli w 250 cm 3 wodnego roztworu wodorotlenku potasu znajduje się 11,2 g tej substancji, to jej stężenie molowe wynosi: A. 44,8 mol dm 3 mol B. 0,0008 dm 3 mol C. 0,08 dm 3 mol D. 0,8 dm 3 Zadanie 4 (0-1) Jedno z fundamentalnych praw chemicznych mówi o tym, że dla danego związku chemicznego stosunek mas pierwiastków tworzących ten związek jest wielkością stałą i nie zależy od metody czy miejsca otrzymywania tego związku. Odkrywcą tego prawa był: A. Joseph Proust B. John Dalton C. Svante Arrhenius D. Dymitr Mendelejew Zadanie 5 (0-1) W czterech naczyniach znajdują się następujące ilości substancji: w naczyniu I 9 g wody w naczyniu II 8 g metanu w naczyniu III 22 g tlenku węgla(iv) w naczyniu IV 14 g tlenku węgla(ii) Wskaż naczynie, w którym znajduje się najwięcej moli atomów. A. naczynie I B. naczynie II C. naczynie III D. naczynie IV Miejsce na obliczenia (nie podlegają ocenie) Zadanie 6 (0-1) Przedstawiono niepełny wzór pewnego hydratu siarczanu(vi) miedzi(ii) - CuSO 4 ah 2 O. W hydracie tym masa wody stanowi 36% masy hydratu. Na podstawie obliczeń ustal wartość współczynnika a. A. a = 2 B. a = 3 C. a = 4 D. a = 5 Miejsce na obliczenia (nie podlegają ocenie) Strona 2 z 10

3 Zadanie 7 (0-1) Wskaż zbiór związków chemicznych będących wyłącznie tlenkami zasadowymi. A. K 2O, CuO, SO 2, P 4O 10 B. N 2O 5, SiO 2, CO 2, SO 3 C. CaO, CuO, SiO 2, CO 2 D. BaO, Na 2O, Cs 2O, SrO Zadanie 8 (0-1) Na podstawie podanych poniżej informacji ustal nazwę pierwiastka X. liczba masowa jednego z izotopów pierwiastka X jest równa liczbie atomowej pierwiastka, który jest metalem i warunkach normalnych jest cieczą, liczba atomowa pierwiastka X jest sumą cząstek elementarnych zawartych w atomie sodu Na-23. A. wanad B. selen C. magnez D. rtęć Zadanie 9 (0-1) Uczniowie zaproponowali różne metody otrzymywania siarczanu(vi) potasu. metoda I kwas + metal metoda II tlenek kwasowy + tlenek metalu metoda III tlenek kwasowy + wodorotlenek metoda IV niemetal + metal Wskaż, które metody otrzymywania tej soli uczniowie zaproponowali poprawnie. A. metody I i IV B. metody I, II i III C. metody I, II, III, IV D. metody I, II, IV Zadanie 10 (0-1) Zmieszano roztwór zawierający 4 mole wodorotlenku sodu i roztwór zawierający 2 mole kwasu siarkowego(vi). Do otrzymanego roztworu dodano kilka kropel fenoloftaleiny. Wybierz wyrażenie dotyczące zabarwienia fenoloftaleiny oraz poprawne uzasadnienie wyboru. W otrzymanym roztworze fenoloftaleina A. zabarwiła się na malinowo B. pozostała bezbarwna ponieważ 1. do reakcji użyto nadmiaru kwasu siarkowego(vi). 2. do reakcji użyto nadmiaru wodorotlenku sodu. 3. do reakcji użyto stechiometrycznych ilości reagentów. Zadanie 11 (0-1) Poniżej podano wzory sumaryczne wybranych węglowodorów alifatycznych. Wskaż, które z nich należą do tego samego szeregu homologicznego. A. C 2H 6, C 2H 4, C 2H 2 B. C 2H 6, C 3H 8, C 5H 12 C. C 2H 4, C 4H 6, C 2H 6 D. C 2H 2, C 4H 6, C 3H 6 Zadanie 12 (0-1) Zmieszano 2 mole azotu i 7 moli wodoru. Po zainicjowaniu i przeprowadzeniu reakcji chemicznej w odpowiednich warunkach, otrzymano amoniak, związek azotu z wodorem o wzorze NH 3. Zakładając, że reakcja zachodzi ze 100% wydajnością, masa mieszaniny poreakcyjnej wynosi: A. 17 g B. 35 g C. 68 g D. 70 g Miejsce na obliczenia (nie podlegają ocenie) Strona 3 z 10

4 Zadanie 13 (0-1) Pewien atom ma masę bezwzględną równą 3, g. Masa molowa tego pierwiastka jest, w przybliżeniu, równa: A. 207 g mol Miejsce na obliczenia (nie podlegają ocenie) B. 57 u C. 20,7 g mol D. 207 u Zadanie 14 (0-1) Dokończ podane niżej zdanie tak, aby uzyskać informację prawdziwą. Przyczyną powstawania kwaśnych opadów, które są bardzo szkodliwe dla środowiska naturalnego, jest zanieczyszczenie powietrza tlenkami: A. azotu B. wodoru C. krzemu D. siarki Zadanie 15 (0-1) Węglowodór łańcuchowy, którego cząsteczka zbudowana jest z trzech atomów węgla i sześciu atomów wodoru, pomiędzy atomami węgla posiada: A. tylko wiązania pojedyncze B. tylko wiązania podwójne C. jedno wiązanie podwójne D. jedno wiązanie potrójne Zadanie 16 (0-1) Bogactwo naturalne, powstałe w odległych epokach geologicznych ze szczątków organizmów roślinnych i zwierzęcych, które jest mieszaniną węglowodorów stałych, ciekłych i gazowych, wzajemnie w sobie rozpuszczonych to: A. gaz ziemny B. ropa naftowa C. węgiel kamienny D. wszystkie odpowiedzi są poprawne Zadanie 17 (0-1) Szereg homologiczny jest to: A. rozpad cząsteczek węglowodorów o długich łańcuchach węglowych na węglowodory o krótszych łańcuchach; B. szereg związków o podobnej budowie i właściwościach chemicznych, w których każdy następny różni się od poprzedniego o stałą grupę CH2 ; C. zbiór wszystkich węglowodorów nienasyconych; D. zbiór wszystkich związków organicznych. Zadanie 18 (0-1) W wyniku reakcji dysocjacji elektrolitycznej 1 mola pewnej substancji, w roztworze wodnym otrzymano 3 mole jonów. Substancją, którą rozpuszczono w wodzie mogła być sól o wzorze: A. K 2SO 4 B. FeCl 2 C. KNO 3 D. Bi(NO 3) 3 Strona 4 z 10

5 Zadanie 19 (0-2) W cząsteczkach związków organicznych, oprócz atomów węgla i wodoru mogą znajdować się również atomy tlenu, azotu, a także atomy fosforu. Związki takie nazywamy związkami fosforoorganicznymi. Bardzo cząsto są to pestycydy, czyli substancje używane do zwalczania organizmów szkodliwych lub niepożądanych, stosowane głównie do ochrony roślin uprawnych, lasów, zbiorników wodnych, ale także zwierząt, ludzi, produktów żywnościowych, oraz do niszczenia żywych organizmów uznanych za szkodliwe w budynkach inwentarskich, mieszkalnych, szpitalnych i magazynach. Poniżej przedstawiono wzór pewnego związku fosforoorganicznego o nazwie schradan. R R - N R - N R P - O - P R N - R N - R R We wzorze schradanu symbolem R zastąpiono nasycone grupy węglowodorowe. Stwierdzono, że masa wszystkich grup R stanowi 47,2% masy całej cząsteczki. Na podstawie odpowiednich obliczeń, ustal wzór sumaryczny grupy R. Informacja do zadań Poniżej podano schemat trzech przemian przebiegających z udziałem związków baru. W każdej reakcji chemicznej, oprócz związku ujętego w schemacie zastosowano związek należący do innej grupy związków nieorganicznych w pierwszej tlenek, w drugiej kwas, a w trzeciej wodny roztwór soli sodowej. Ba(OH) 2(aq)... BaCO 3... BaCl 2(aq)... BaSO 4 Zadanie 20 (0-1) Uzupełnij schemat wzorami związków nieorganicznych zastosowanych w przemianach 1 3. Wpisz je w wykropkowane miejsca nad numerem reakcji chemicznej w schemacie przedstawionym w informacji wstępnej. Zadanie 21 (0-3) Napisz w formie jonowej skróconej równania zachodzących reakcji chemicznych Zadanie 22 (0-1) Podaj nazwę soli sodowej użytej w jednej z przemian Strona 5 z 10

6 Zadanie 23 (0-1) W procesie produkcji paliw, węglowodory otrzymywane w czasie destylacji ropy naftowej poddaje się różnorodnym przemianom prowadzącym do otrzymywania węglowodorów o mniejszych masach cząsteczkowych i większej liczbie oktanowej. W trakcie tych przemian mogą, w odpowiednich warunkach, zachodzić następujące przemiany: Przemiana 1: CH 3 (CH 2) 14 CH 3 CH 3 (CH 2) 6 CH 3 + CH 2 = CH (CH 2) 5 CH 3 Przemiana 2: CH 3 (CH 2) 4 CH 3 H 2 + Podaj nazwy procesów przemysłowych, dla których reprezentatywne są przemiany 1 i 2. nazwa procesu przemysłowego przemiana 1 przemiana 2 Informacja do zadań Wykonano cztery doświadczenia chemiczne, które oznaczono cyframi 1 4. Schematy przeprowadzonych doświadczeń przedstawiono za pomocą poniższych rysunków. Mg (s) MgCO 3 (s) Mg(OH) 2 (s) Mg(OH) 2 (s) HCl (aq) HCl (aq) HCl (aq) NaOH (aq) Opis przebiegu doświadczeń chemicznych to, między innymi, opis towarzyszących im obserwacji. Mogą one brzmieć np. następująco: A. wydziela się bezbarwny gaz B. ciało stałe rozpuszcza się (roztwarza się) C. nie obserwujemy zmian Zadanie 24 (0-1) Wśród doświadczeń 1 4 wskaż wszystkie, w trakcie których można było zaobserwować opisane zmiany. Zapisz w tabeli numery tych doświadczeń. Obserwacje opis A opis B opis C Strona 6 z 10

7 Zadanie 25 (0-7) Stosując zapis cząsteczkowy i jonowy skrócony zapisz równania reakcji zachodzących podczas doświadczeń 1 4 lub zaznacz, że reakcja nie zachodzi. zapis cząsteczkowy doświadczenie 1 zapis jonowy skrócony zapis cząsteczkowy doświadczenie 2 zapis jonowy skrócony zapis cząsteczkowy doświadczenie 3 zapis jonowy skrócony zapis cząsteczkowy doświadczenie 4 zapis jonowy skrócony Informacja do zadań Sporządzono dwie, opisane poniżej mieszaniny węglowodorów: etanu i etenu. Mieszanina A Po całkowitym spaleniu tej mieszaniny otrzymuje się 8,5 mola pary wodnej. Mieszanina B W mieszaninie tej ilość etanu jest taka sama jak w mieszaninie A, a ilość etenu jest dwukrotnie większa niż w mieszaninie A. Po całkowitym spaleniu tej mieszaniny otrzymuje się 12,5 mola pary wodnej. Zadanie 26 (0-2) Dokończ podane poniżej zdania tak, aby były poprawne. Podkreśl jedno wyrażenie w nawiasie. 1. Etan jest węglowodorem (nasyconym/nienasyconym). Eten jest węglowodorem (nasyconym/nienasyconym). 2. Etan należy do grupy węglowodorów, którym odpowiada wzór ogólny (C nh 2n-2 / C nh 2n / C nh 2n+2). 3. Zawartość procentowa wodoru (w % masowych) w etenie jest (większa /mniejsza /taka sama) niż w etanie. Zadanie 27 (0-2) Napisz równania reakcji spalania całkowitego etanu i etenu. Użyj wzorów sumarycznych obu węglowodorów. Równanie reakcji spalania całkowitego etanu:... Równanie reakcji spalania całkowitego etenu:... Zadanie 28 (0-2) Ze znajdujących się w mieszaninie A węglowodorów wybierz ten, który reaguje z bromem w reakcji addycji. Posługując się wzorami półstrukturalnymi napisz równanie tej reakcji chemicznej i podaj nazwę systematyczną otrzymanego produktu. Równanie reakcji addycji:... Nazwa systematyczna produktu:... Strona 7 z 10

8 Zadanie 29 (0-2) Ustal na podstawie odpowiednich obliczeń, ile moli etanu i ile moli etenu znajduje się w mieszaninie A i w mieszaninie B. Odpowiedź: skład mieszaniny A liczba moli etanu... liczba moli etenu... skład mieszaniny B liczba moli etanu... liczba moli etenu... Zadanie 30 (0-2) W skład mieszaniny C, oprócz etanu i etenu, wchodzi także alkan X. Mieszanina ta zawiera po jednym molu każdego węglowodoru. Sumaryczna masa atomów węgla wchodzących w skład wszystkich trzech węglowodorów do sumarycznej masy atomów wodoru wchodzących w skład tych węglowodorów ma się tak, jak 24 : 5. Na podstawie obliczeń ustal wzór sumaryczny alkanu X. Zadanie 31 (0-3) Węgliki to związki węgla z innymi pierwiastkami o mniejszej od niego elektroujemności. Do najważniejszych z nich należą węglik glinu i węglik wapnia. Stosuje się je, miedzy innymi, do otrzymywania węglowodorów. Zaprojektuj doświadczenie, w którym otrzymasz metan. W tym celu: a) Uzupełnij schemat doświadczenia wpisując w odpowiednie miejsce wzory sumaryczne lub nazwy użytych odczynników chemicznych wybranych spośród podanych uwzględniając fakt, że w kolbie powstaje substancja rozpuszczalna w wodzie. kwas solny, węglik glinu, węglik wapnia, woda, wodorotlenek sodu,... b) zapisz, co można zaobserwować w kolbie woda Strona 8 z 10

9 c) Czy w tak zaprojektowanym doświadczeniu możliwe jest zbieranie metanu do kolejnych doświadczeń? Odpowiedź uzasadnij. W swojej wypowiedzi odwołaj się do właściwości fizycznych metanu d) Zapisz równanie reakcji chemicznej zachodzącej w kolbie.... Zadanie 32 (0-2) Pewien węglowodór ma wzór sumaryczny C 8H 18. W jego cząsteczce są tylko wiązania pojedyncze. Liczba atomów węgla I-rzędowych wynosi 5, II-rzędowych 1, III-rzędowych 1 oraz jeden IV-rzędowy atom węgla. Na podstawie podanej informacji, napisz wzór półstrukturalny i podaj nazwę systematyczna tego węglowodoru. Wzór półstrukturalny:... Nazwa systematyczna:... Zadanie 33 (0-1) Poniżej przedstawiono wzór polimeru addycyjnego otrzymanego w reakcji polimeryzacji monomeru, który jest węglowodorem X. CH 3 C CH 2 CH 3 n Narysuj wzór półstrukturalny monomeru, z którego otrzymano ten polimer i podaj jego nazwę systematyczną. Wzór monomeru, z którego otrzymano polimer:... Nazwa systematyczna węglowodoru X, z którego otrzymano polimer:... BRUDNOPIS Strona 9 z 10

10 FRAGMENT UKŁADU OKRESOWEGO PIERWIASTKÓW H 1,01 wodór 3Li 6,94 Lit 11Na 23,00 Sód 19K 39,01 Potas 37Rb 85,47 Rubid 55Cs 132,9 Cez 87Fr 223,02 Frans Be 9,01 Beryl 12Mg 24,31 Magnez 20Ca 40,08 Wapń 38Sr 87,62 Stront 56Ba 137,3 Bar 88Ra 226,03 Rad Sc 44,96 Skand 39Y 88,91 Itr 57La* 139,9 Lantan 89Ac** 227,03 Aktyn 22Ti 47,88 Tytan 40Zr 91,22 Cyrkon 72Hf 148,5 Hafn 104Rf 261,11 Rutherf. 23V 50,94 Wanad 41Nb 92,91 Niob 73Ta 180,9 Tantal 105Db 263,11 Dubn 24Cr 52,00 Chrom 42Mo 95,94 Molibden 74W 183,8 Wolfram 106Sg 265,12 Seaborg 25Mn 54,94 Mangan 43Tc 97,91 Technet 75Re 186,2 Ren 107Bh 264,10 Bohr 26Fe 55,85 Żelazo 44Ru 101,1 Ruten 76Os 190,2 Osm 108Hs 269,10 Has 27Co 58,93 Kobalt 45Rh 102,9 Rod 77Ir 192,2 Iryd 109Mt 268,10 Meitner 28Ni 58,69 Nikiel 46Pd 106,42 Pallad 78Pt 195,08 Platyna 110Ds 281,10 Darms. 29Cu 63,55 Miedź 47Ag 107,87 Srebro 79Au 196,97 Złoto 111Rg Roent. 30Zn 65,39 Cynk 48Cd 112,41 Kadm 80Hg 200,59 Rtęć 5B 10,81 Bor 13Al 26,98 Glin 31Ga 69,72 Gal 6C 12,01 Węgiel 14Si 28,08 Krzem 32Ge 72,61 German 49In 50Sn 114,82 118,71 Ind Cyna 81Tl 82Pb 204,38 207,20 Tal Ołów 7N 14,01 Azot 15P 30,97 Fosfor 33As 74,92 Arsen 51Sb 121,76 Antymon 83Bi 208,98 Bizmut 8O 16,00 Tlen 16S 32,07 Siarka 34Se 78,96 Selen 9F 19,00 Fluor 17Cl 35,45 Chlor 35Br 79,90 Brom 2He 4,00 Hel 10Ne 20,18 Neon 18Ar 39,95 Argon 36Kr 83,80 Krypton 52Te 53I 54Xe 127,60 126,90 131,29 Tellur Jod Ksenon 84Po 85At 86Rn 208,98 209,99 222,02 Polon Astat Radon Tabela rozpuszczalności wybranych wodorotlenków i soli. Na + K + NH 4 + Mg 2+ Ca 2+ Ba 2+ Ag + Cu 2+ Zn 2+ Al 3+ Mn 2+ Fe 2+ Fe 3+ Pb 2+ Sn 2+ OH - r r r s s r n n n n n n n n n Cl - r r r r r r n r r r r r r s r Br - r r r r r r n r r r r r r s r S 2- r r r r s r n n n o n n n n n SO 3 2- r r r r n n n n s o n n o n o SO 4 2- r r r r s n n r r r r r r n r NO 3 - r r r r r r r r r r r r r r r PO 4 3- r r r n n n n n n n n n n n n CO 3 2- r r r n n n n n n o n n o n o SiO 3 2- r r o n n n n n n n n n n n n r - substancja dobrze rozpuszczalna s - substancja słabo rozpuszczalna (osad wytrąca się ze stężonego roztworu) n - substancja praktycznie nierozpuszczalna o - substancja w roztworze wodnym nie istnieje Strona 10 z 10