XII KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW SZKÓŁ GIMNAZJALNYCH O PUCHAR DYREKTORA DRUGIEGO LICEUM OGÓLNOKSZTAŁCĄCEGO IM. Wł. BRONIEWSKIEGO W KOSZALINIE

Transkrypt

1 DRUGIE LICEUM GÓLNKSZTAŁCĄCE IM. Wł. BRNIEWSKIEG W KSZALINIE XII KNKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW SZKÓŁ GIMNAZJALNYCH PUCHAR DYREKTRA DRUGIEG LICEUM GÓLNKSZTAŁCĄCEG IM. Wł. BRNIEWSKIEG W KSZALINIE ZADANIA KNKURSWE WERSJA A RZWIĄZANIA Informacje dodatkowe! Pismem drukowanym podpisz otrzymany egzemplarz z zadaniami imię i nazwisko oraz nazwę szkoły. Test zawiera 40 zadań na ogólną ilość 60 pkt, W tej liczbie 30 zadań to zadania zamknięte, punktowane po 1 pkt. Natomiast 10 zadań jest otwartych, punktowane są 2-5 pkt. Wyboru odpowiedzi dokonaj zakreślając kółkiem wybrany przez Ciebie wariant w zadaniach zamkniętych. W zadaniach koncepcyjnych masz pozostawione miejsce na rozwiązania. Udzielaj wiąŝących odpowiedzi, bo tylko takie będą podlegały ocenie. Czas rozwiązywania zadań 120 minut. Pisz długopisem lub piórem, moŝesz korzystać z kalkulatora, natomiast z aparatu komórkowego NIE. W przypadku konieczności zmiany wcześniej wybranej odpowiedzi wpisz wyraz dobra lub zła, w ten sposób wskaŝesz komisji, którą odpowiedź ma oceniać. Korzystaj z załączonego układu okresowego, tablicy rozpuszczalności i elektroujemności pierwiastków. Masy atomowe zaokrąglaj do liczb całkowitych, za wyjątkiem chloru 35,5u. Podobnie postępuj przy obliczaniu mas molowych. Koszalin, dn. 12 kwietnia 2013 r. śyczymy PWDZENIA Komisja konkursowa

2 - 2 - CZĘŚĆ TESTWA: 1. Dokonaj wyboru poprawnej odpowiedzi, która charakteryzuje atom siarki: liczba numer elektronów protonów elektronów walencyjnych grupy okresu Ile grup H posiada alkohol o masie cząsteczkowej 76u zawierający 42,11% tlenu? W probówce znajduje się roztwór nieznanej soli. Wykonano dwie próby, aby ją zidentyfikować: I po dodaniu roztworu KH wytrącił się niebieski galaretowaty osad, II po dodaniu roztworu azotanu (V) srebra wytrącił się biały, serowaty osad, ciemniejący pod wpływem światła. Solą tą jest: ZnCl 2 CuS 4 CuCl 2 NaCl 4. Skala ph obejmuje zakres cyfrowy od SłuŜy do określania odczynu roztworów. Przy pomocy papierka uniwersalnego stwierdzono w następujących próbkach ph: I próbka ph = 1 III próbka ph = 5 V próbka ph = 10 II próbka ph = 7 IV próbka ph = 12 Który z podanych niŝej szeregów zawiera próbki według malejącej zasadowości roztworów? IV, V, II, III, I I, III, II, V, IV V, III, IV, II, I II, III, I, IV, V 5. Denaturacja białek moŝe zachodzić pod wpływem: chlorku sodu kwasu węglowego azotanu (V) rtęci (II) siarczanu (VI) potasu 6. W którym zbiorze zestawiono atomy lub jony posiadające 18 elektronów? K +, Ar, S 2-, Ca 2+ Mg 2+, Ca, Al 3+, Cl - Cl -, Br -, Cu 2+, Cr Li +, Ba 2+, Al 3+, Ne 7. Podstawową substancją do wyrobu mydeł twardych (w kostkach) jest: stearynian amonu palmitynian potasu oleinian Ŝelaza stearynian sodu 8. W reakcji metalu z kwasem solnym moŝna otrzymać sole w zestawie: LiCl, AgCl, FeCl 2 CuCl 2, HgCl 2, AgCl PbCl 2, BaCl 2, HgCl 2 CaCl 2, ZnCl 2, FeCl 2

3 Rozpuszczono 8 g tlenku siarki (VI) w 92 g wody. StęŜenie procentowe otrzymanego roztworu kwasu siarkowego (VI) wynosi około: ok. 11% ok. 7,8% ok. 12% ok. 15% 10. Porównano aktywność chemiczną fluorowców za pomocą reakcji: I 2KBr + Cl 2 2KCl + Br 2 II 2KBr + J 2 nie zachodzi reakcja III 2KJ + Br 2 2KBr + J 2 IV 2KJ + Cl 2 2KCl + J 2 W której odpowiedzi poprawnie podano rosnącą aktywność tych pierwiastków: Cl 2, Br 2, J 2 J 2, Cl 2, Br 2 J 2, Br 2, Cl 2 Cl 2, J 2, Br Wybierz zestaw metali, w którym one lub ich związki wywierają szczególnie szkodliwy wpływ na organizm ludzki. Zn, Pb, K, Hg metale nie są szkodliwe dla Ba, Pb, Cd, Hg organizmu człowieka Ca, Mg, Na, K 12. Ze 150g 10% roztworu kwasu siarkowego otrzymano roztwór 20% przez dodanie roztworu 40% kwasu siarkowego. Podaj masę roztworu dodanego kwasu. 75g 120g 24g 42g 13. JeŜeli do dwóch moli H 3 P 4 wprowadzi się dwa mole NaH to odczyn powstałego roztworu będzie: zasadowy zasadowy, ale po ogrzaniu moŝe kwasowy zmienić się na kwasowy obojętny 14. Kwas octowy jest słabym elektrolitem poniewaŝ: nie ulega dysocjacji w roztworze wodnym nie barwi fenoloftaleiny na malinowo utlenia się do dwutlenku węgla w roztworze wodnym w niewielkim stopniu ulega dysocjacji 15. W pewnym węglowodorze stosunek procentowy węgla do wodoru wynosi 8. Węglowodór ma wzór: C 2 H 6 C 6 H 14 C 4 H 6 C 6 H 6

4 - 4 - Informacja do zadań 16, 17,18, 19, 20 Temperatura Rozpuszczalność [g / 100g H 2 ] [ C] Ca(H) 2 KN 3 0 1,85 13,3 20 1,65 31,6 40 1,41 69,9 60 1,16 110,0 16. Jakie roztwory otrzymamy po ogrzaniu nasyconych w temperaturze 40 C roztworów obu substancji do temperatury 60 C? roztwór Ca(H) 2 roztwór KN 3 nasycony nasycony nienasycony nienasycony nienasycony nasycony nasycony nienasycony 17. Ile gramów KN 3 rozpuścić moŝna w temperaturze 20 C w 155g wody? 124,44g 36,12g 65,45g 48,98g 18. Do 50g nasyconego w temperaturze 0 C roztworu KN 3 dodano jeszcze 170g wody. blicz stęŝenie procentowe otrzymanego roztworu. ok.6,42% ok. 4,35% ok. 5,87% ok. 2,67% 19. Ile gramów Ca(H) 2 zawiera 180g nasyconego roztworu w temperaturze 20 C? ok. 2,92g ok. 3,24g ok. 1,32g ok. 2,08g 20. Jakie stęŝenie procentowe posiada nasycony roztwór KN 3 w temperaturze 0 C? ok. 13,31% ok. 8,36% ok. 11,7% ok. 6,72% Informacja do zadań 21, 22, 23, 24, 25 Dany jest ciąg przemian opisanych schematem: Skała wapienna wapno palone wapno gaszone Ca(HC 3 ) Który z procesów oznaczonych numerami 1-4 zachodzi samoczynnie w przyrodzie? i 2 1 i Wzory sumaryczne składników w tym schemacie przemian to: skała wapienna wapno palone wapno gaszone Ca(H) 2 CaC 3 Ca Ca(H) 2 Ca CaC 3 Ca Ca(H) 2 CaC 3

5 - 5 - CaC 3 Ca Ca(H) Który z podanych związków ma najniŝszą zawartość procentową węgla? CaC 2 Ca(HC 3 ) 2 acetylen węglan wapnia 24. Wapno palone moŝe słuŝyć jako nieorganiczny substrat do otrzymywania acetylenu (etynu) zgodnie ze schematem: wapno palone CaC 2 acetylen ( etyn) Ile kg acetylenu moŝna otrzymać z 85 moli wapna palonego jeŝeli kaŝdy proces posiada wydajność 80%? 14,14 kg 13,06 kg 6,56 kg 4,14 kg 25. Pewną ilość wapna palonego o czystości 75% wrzucono do wody, a na zobojętnienie tego roztworu zuŝyto 25g roztworu HCl o C p = 6%. Jaką masę tego wapna palonego wrzucono do wody? ok. 1,15g ok. 1,53g ok.0,755g ok. 5,3g 26. wcza wełna to włókno: stylonowe celulozowe poliestrowe białkowe 27. W dwóch nieoznaczonych probówkach znajdują się stęŝone roztwory wodorotlenków: I) sodu, II) wapnia. Aby je wykryć naleŝy: dodać kawałki magnezu dodać roztworu kwasu zbadać ich odczyn sokiem z chlorowodorowego czerwonej kapusty przepuścić przez te roztwory dwutlenek węgla 28. Który zestaw tlenków zawiera tylko te, które w warunkach normalnych reagując z wodą tworzą kwas lub zasadę? Li 2, Si 2, Zn Na 2, S 3, Cl 2 7, P 2 5, Al 2 3, S 2, Cu, C 2, N 2 3, 29. Gęstość gazowego amoniaku wynosi 0,76 g/dm 3. Jaką objętość tego gazu naleŝy rozpuścić w wodzie, aby otrzymać 1,2 kg 25% roztworu. 22,4 dm 3 394,7 dm cm 3 amoniak nie rozpuszcza się w wodzie 30. Zmieszano roztwory CuS 4, NaH i sacharozy. Po silnym ogrzaniu powstał: czarny osad Cu sacharoza nie reaguje z tymi pomarańczowy osad Cu 2 odczynnikami roztwór pozostał klarowny

6 - 6 - CZĘŚĆ KNCEPCYJNA: 31. W wyniku termicznego rozkładu węglanu magnezu otrzymuje się tlenek magnezu i C 2. blicz: bjętość C 2 /w m 3 /, którą moŝna otrzymać z rozkładu 1,5 tony węglanu magnezu o czystości 90%. T ,9 22,4 MgC 3 Mg + C 2 V C2 = = dm 3 84g 22,4 dm 3 ( )g 0,9 V C2 84 = 360 m 3 Ile kilogramów tlenku magnezu uzyskano z podanej ilości węglanu magnezu, przy wydajności reakcji podanej wyŝej? / wynik podaj z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku /. T ,9 40 MgC 3 Mg + C 2 x = = g 84 = 642,857 m 3 84g 40g ( )g 0,9 x 32. Powietrze zanieczyszczone tlenkiem węgla (II), amoniakiem i etenem przepuszczono przez zestaw płuczek zilustrowany schematem: które z zanieczyszczeń powietrza nie zostały usunięte? C zapisz równania reakcji zachodzące w płuczkach CH 2 = CH 2 + Br 2 aq CH 2 - CH 2 Br Br CH 3 C + NH 3 CH 3 - C lub H NH 4 CH 3 C + NH 3 CH 3 C

7 - 7 - H NH 4 wskaŝ zbędną płuczkę/i/. płuczka z wodą wapienną 33. Pewien ester kwasu organicznego poddano hydrolizie w środowisku kwaśnym i otrzymano kwas A o masie cząsteczkowej 46u i alkohol B. Alkohol B otrzymuje się na skalę przemysłową przez uwodnienie propenu. Podaj wzory chemiczne i nazwy związków A, B i estru. Zapisz poprawnie równanie reakcji hydrolizy estru oraz reakcję uwodnienia propenu. Uwaga! Posługiwać się wzorami półstrukturalnymi, bo tylko takie będą akceptowane. H + kwas: CnH 2n 2 = 46 alkohol: CH 2 = CH CH 3 + H 2 CH 3 CH CH 3 14n= n=1 H tym kwasem jest HCH propan-2-ol /izopropanol/ kwas metanowy /mrówkowy/ ester HC CH CH 3 metanian 2 propylu / izopropylu lub mrówczan 2 propylu /izopropylu CH 3 Hydroliza estru: H + H C CH CH 3 + H 2 HC H + CH 3 CH - CH 3 CH 3 H estru g stopu glinu i magnezu roztworzono w kwasie HCl i otrzymano 26,45dm 3 wodoru (warunki normalne). blicz skład procentowy tego stopu. x = m Al (25 - x) m Mg 2Al + 6HCl 2AlCl 3 + 3H 2 Mg + 2HCl MgCl 2 + H 2 54g 3 22,4 dm 3 24g 22,4 dm 3 x V H2 (25 x)g V H2 x 3 22,4 (25 x) 22,4 V H2 = 1,244x V H2 = = 23,33 0,933x ,45 = 1,244x + 23,33 0,933x 3,12 = 0,311 x x = 10, 032g = m Al m Mg = 25 10,032 14,968g 10,032 14,968 % Al = 100% 40,13% % Mg = 100% 59,87% Wychodząc z Cu(N 3 ) 2 i dysponując potrzebnymi odczynnikami, masz dojść do otrzymania Cu. a) zaproponuj schemat tych przemian, NaH T.

8 - 8 - Cu(N 3 ) 2 Cu(H) 2 Cu b) zapisz kolejno zachodzące reakcje równaniami cząsteczkowymi. 1. Cu(N 3 ) 2 + 2NaH Cu(H) 2 + Na 2 N 3 T. 2. Cu(H) 2 Cu + H Uczeń oznaczył zawartość Ŝelaza w roztworze FeCl 3 w sposób następujący: - Pobrał dokładnie 50g badanego roztworu i dodał do niego nadmiar roztworu amoniaku, wytrącił się pulchny, kłaczkowaty, brunatny osad, - Wytrącony osad przesączył, przemył go na sączku, a następnie wypraŝył w tyglu (w bardzo wysokiej temperaturze) do rudobrunatnego proszku, którego masa wyniosła 1,429g. a) zapisz równaniami cząsteczkowymi reakcje jakie przebiegały kolejno w trakcie wykonywanych wyŝej czynności: 1. FeCl 3 + 3(NH 3 H 2 ) Fe(H) 3 + 3NH 4 Cl T. 2. 2Fe(H) 3 Fe H 2 b) na podstawie masy końcowej osadu, oblicz zawartość Fe w badanym roztworze i podaj wynik w stęŝeniu procentowym. 2M Fe 112 m s 1 m Fe = mfe 2 3 = 1,429 1g ; C p = 100% = 100% = 2% M Fe m v Wykonano doświadczenie według schematów rysunkowych: a) określ, jaki będzie odczyn roztworów w poszczególnych naczyniach, po wykonaniu tych doświadczeń, b) zapisz reakcje, jakie mogą zachodzić w poszczególnych naczyniach; naczynie I odczyn roztworu: zasadowy reakcja: Na 2 C 3 + 2H 2 C 2 H 2 + 2NaH 2- lub C 3 + 2H 2 C 2 + H 2 +2H - naczynie II odczyn roztworu: kwasowy reakcja: AlCl 3 + 3H 2 Al(H) 3 + 3HCl lub Al H 2 Al(H) 3 + 3H +

9 - 9 - naczynie III odczyn roztworu: obojętny H 2 reakcja: KBr K + + Br - naczynie IV odczyn roztworu: zasadowy reakcja: Na 2 + H 2 2Na + + H - naczynie V odczyn roztworu: kwasowy reakcja: P H 2 H 3 P 4 H 2 H 3 P 4 3H P 4 H 3 P 4 3H P Produktem reakcji: kwasu metanowego z etanolem jest: metanian etylu /mrówczan etylu /+ H 2 lub wzorem propanu z Cl 2 (światło) jest: 2- chloropropan + chlorowodór kwasu etanowego z magnezem jest: etanian magnezu/ octan magnezu+ H 2 /lub wzorem zmydlania tłuszczu jest: mydło i gliceryna /sól kwasu i gliceryna/ lub wzorami 39. Informacja do zadania. Woda wodociągowa zawiera między innymi jony Cl - i S Do wykrywania jonów Cl - moŝna wykorzystać wodny roztwór AgN 3. W tym celu na płytkę szklaną, umieszczoną na ciemnym tle, nanosi się kilka kropel wodnego roztworu AgN 3, a następnie kroplę/dwie badanej wody wodociągowej. Pojawiające się białe zmętnienie świadczy o obecności jonów Cl - w tej wodzie. Korzystając z tabeli rozpuszczalności, wyjaśnij wynik opisanego wyŝej doświadczenia i zapisz równaniem jonowym (skrócona forma) zachodzącą reakcję. Jony Cl - stracają się pod wpływem jonów Ag + - biały osad, siniejący na świetle. Jony S 4 2- w tych warunkach nie strącą się pod wpływem Ag + reakcja: Ag + + Cl - AgCl Korzystając z tabeli rozpuszczalności, zaproponuj doświadczenie, które pozwoli na wykrycie jonów S 4 2- w wodzie wodociągowej, zawierającej równieŝ jony Cl -. W tym celu: a) podaj wzór wybranego odczynnika: BaCl 2 / Ba(N 3 ) 2 b) opisz słownie jak wykonasz to doświadczenie: Na szkiełko, na ciemnym tle, nanieść kilka kropel roztworu Ba 2+, następnie 2/3 krople wody wodociągowej. c) zapisz obserwację i wniosek: Powstaje białe zmętnienie roztworu. W wodzie wodociągowej są obecne S 4 2-, strąca się biały osad BaS 4 d) zapisz skróconym równaniem jonowym zachodzącą reakcję:ba 2+ + S 4 2- BaS 4