1 M O D E L O D P O W I E D Z I do zadań na konkurs z chemii etapu wojewódzkiego w roku szkolnym 2014/2015 Zadanie 1. [0-6 pkt.] Zaprojektuj doświadczenie chemiczne, w którym otrzymasz etylen oraz wykażesz jego nienasycony charakter. W tym celu narysuj schemat doświadczenia, zapisz obserwacje i sformułuj wniosek. Jakie zastosowanie znalazł etylen (podaj co najmniej 4 przykłady)? Napisz na wzorach strukturalnych równanie reakcji przyłączania do etylenu cząsteczki bromu oraz podaj nazwę produktu. Schemat doświadczenia Wiązanie podwójne można wykryć z użyciem wody bromowej lub manganianu (VII) potasu. W obecności etenu woda bromowa i manganianu (VII) potasu odbarwiają się. Zastosowanie etylenu - produkcja polietylenu (oraz kopolimerów, etylobenzenu) - produkcja chloropochodnych, np. chlorek winylu, dichloroetanu - produkcja alkoholi, np. etanolu - produkcja tlenku etylenu i wyższych alkoholi alifatycznych - przed sprzedażą owoce poddaje się działaniu etylenu w celu szybkiego doprowadzenia ich do stanu dojrzałości, np. banany - w wędkarstwie, żeglarstwie oraz wspinaczce często stosowane są żyłki lub liny plecione z polietylenu o nazwie handlowej SPECTRA
2 Równanie reakcji H H H H C = C + Br Br Br C C Br H H H H dibromoetan Zadanie 2. [0-5 pkt.] Do roztworu kwasu fosforowego (V), w którym na jeden jon fosforanowy (V) przypada 100 cząsteczek wody, dolano roztworu wodorotlenku sodu, w którym na jeden jon sodu przypada 250 cząsteczek wody. Jakie jest stężenie procentowe powstałego roztworu soli (wynik podaj z dokładnością do części tysięcznych). Zapisz równanie reakcji, wykonaj obliczenia i napisz odpowiedź. H 3 PO 4 + 3NaOH Na 3 PO 4 + 3H2O Uwzględniając warunki zadania, mamy: H 3 PO 4 + 100H2O + 3NaOH + 750H2O Na 3 PO 4 + 853H2O masa roztworu: Na 3 PO 4 + 853H2O, czyli: 3 x 23g + 31g + 4 x 16g + 853 x 18g = 15.518g masa substancji: czyli: 3 x 23g + 31g + 4 x 16g = 164g 164g x100% C% = = 1,057% 15.518g Odp. Stężenie procentowe powstałego roztworu soli wynosi ok. 1,057%. Zadanie 3. [0-3 pkt.] Obok zamieszczonych niżej zdań napisz literę P, jeżeli jest to zdanie prawdziwe lub F, jeżeli zdanie jest fałszywe. A B Zdanie W cząsteczce O 2 i N 2 występuje podwójne wiązanie kowalencyjne, a w cząsteczce HBr i NH 3 wiązania kowalencyjne spolaryzowane Gazy zmieszane ze sobą podobnie jak woda z kwasem octowym tworzą roztwory rzeczywiste C Wśród tlenków niemetali istnieją takie, które nie są tlenkami kwasowymi P P/F F P
3 Zadanie 4. [0-4 pkt.] W poniższych przykładach różnych substancji podano po 6 określeń charakteryzujących daną substancję, wśród których jedno określenie jest błędne. Wskaż to określenie oraz podaj nazwę substancji, którą charakteryzują pozostałe określenia. Odpowiedzi wpisz do tabeli. SUBSTANCJA I: a) bezwonna b) nierozpuszczalna w wodzie c) gaz d) spala się bladoniebieskim płomieniem e) wysoce reaktywny f) można otrzymać go z biogazu SUBSTANCJA II: a) nietoksyczna b) ma ostry zapach rozkładających się ryb c) dobrze rozpuszczalna w wodzie d) palna e) ma ujemną temperaturę wrzenia i topnienia f) gaz SUBSTANCJA III: a) nierozpuszczalna w wodzie b) posiada wiązanie podwójne między 1 a 2 atomem węgla w łańcuchu węglowym c) stosowana do produkcji mydeł d) występuje w tłuszczach roślinnych ciekłych e) ulega trzem reakcjom spalania w zależności od dostępu tlenu f) stosowany do produkcji świec i kosmetyków SUBSTANCJA IV: a) zbudowana z 2 atomów węgla b) dobrze rozpuszczalna w wodzie c) krystaliczna d) ma odczyn obojętny z uwagi na równowagę grup funkcyjnych e) ma zdolność do łączenia się f) nie reaguje z kwasami i zasadami Nr substancji Nazwa substancji Błędne określenie (wpisz 1 z 6 liter) I metan e II metyloamina a III kwas oleinowy b IV glicyna (kwas aminooctowy) f
4 Zadanie 5. [0-4 pkt.] Na wzorach strukturalnych napisz równanie reakcji estryfikacji propionianu butylu, zaznaczając w kółeczku elementy, z których powstaje woda. Zapisz nazwę systematyczną tego estru i zaznacz w nim wiązanie estrowe, podpisując je. H H O H H H H H H O H H H H st. H 2 SO 4 H C C C O H + H C C C C O H H 2 O + H C C C O C C C C H H H H H H H H H H H H H H 2 O wiązanie estrowe Nazwa systematyczna estru propanian butylu Zadanie 6. Poniżej w ramce wymieniono znane zjawiska. Kierując się kryteriami chemicznymi ustal, które substancje są z nimi związane. dziura ozonowa, eutrofizacja, fermentacja alkoholowa, marynowane grzybki, efekt cieplarniany, fotosynteza A. CO 2, H 2 SO 4, C 2 H 5 OH, C 6 H 12 O 6, CH 3 COOH, CH 4 B. CO 2, H 2 SO 4, C 2 H 5 OH, C 6 H 12 O 6, CH 3 COOH, Na 3 PO 4 C. C 2 H 5 OH, C 6 H 12 O 6, CH 3 COOH, Na 3 PO 4, CO 2, O 3 D. C 2 H 5 OH, C 12 H 22 O 11, CH 3 COOH, Na 3 PO 4, CO 2, O 2 Zadanie 7. [0-6 pkt.] Poniższy rysunek przedstawia schemat doświadczenia.
NaOH Ca(OH) 2 KOH KOH NaOH 5 stearyna tłuszcz zwierzęcy parafina glicerol tłuszcz roślinny - Wskaż numery probówek, w których nie powstaje mydło. Odpowiedź uzasadnij. - W której probówce powstanie mydło nierozpuszczalne w wodzie? - Zapisz równania reakcji jakie zajdą w probówce nr 1, nazwij produkty reakcji - Mydło nie powstanie w probówce nr 3 i 4. Mydła są to sole kwasów tłuszczowych (wyższych kwasów karboksylowych). W probówce nr 1 jest parafina, a jest to mieszanina stałych alkanów. W probówce nr 4 jest glicerol alkohol. - Mydło nierozpuszczalne w wodzie powstanie w probówce nr 2. - Stearyna to mieszanina dwóch kwasów: stearynowego i palmitynowego. Zatem: C 17 H 35 COOH + NaOH C 17 H 35 COONa + H 2 O stearynian sodu + woda C 15 H 31 COOH + NaOH C 15 H 31 COONa + H 2 O palmitynian sodu + woda Zadanie 8. Poniższy schemat obrazuje jak zastosowane w nadmiernych ilościach azotany (V) przemieszczają się w środowisku.
6 Zaznacz poprawną odpowiedź do schematu: A. 1-zwierzęta, 2-ludzie, 3-woda, 4- rośliny B. 1-woda, 2-rośliny, 3-zwierzęta, 4-ludzie C. 1-rośliny, 2-zwierzęta, 3-woda, 4-ludzie D. 1-woda, 2- zwierzęta, 3-rośliny, 4-ludzie Zadanie 9. Wyjaśnij, dlaczego srebrna łyżeczka użyta do jedzenia jajka czernieje? Białko jaja zawiera w swojej budowie, wśród wielu pierwiastków, również siarkę. Srebro łatwo reaguje w temperaturze pokojowej z siarką tworząc czarny siarczek srebra. Zadanie 10. W wyniku hydrolizy jednej cząsteczki tłuszczu o wzorze: H H C O CO C 17 H 35 H C O CO C 15 H 31 H C O CO C 17 H 35 H
7 otrzymano 1 cząsteczkę glicerolu oraz: A. IV, I B. III, VI C. II, III D. IV, V I 1 cząsteczkę kwasu stearynowego; III 1 cząsteczkę kwasu palmitynowego; V 1 cząsteczkę kwasu oleinowego; II 2 cząsteczki kwasu stearynowego IV 2 cząsteczki kwasu palmitynowego VI 2 cząsteczki kwasu oleinowego Zadanie 11. W wyniku reakcji alkoholu z kwasem organicznym otrzymano ester o wzorze sumarycznym C 7 H 14 O 2. Estru tego nie można otrzymać w reakcji: A. I,VI B. III, VII C. IV, V D. II, VII I kwasu propionowego V z propanolem II kwasu mrówkowego VI z butanolem III kwasu octowego VII z pentanolem IV kwasu masłowego Zadanie 12. Spośród odpowiedzi A-G dobierz je tak, by utworzyły zdanie prawdziwe i wypisz litery poniżej: Wodny roztwór alkoholu etylowego ma odczyn Odp.: B-F A zasadowy D alkohol etylowy pod wpływem wody może odczepiać jony wodoru podobnie jak kwasy B obojętny E w cząsteczce alkoholu etylowego występuje grupa ponieważ wodorotlenowa podobnie jak w zasadach C kwaśny F alkohol etylowy nie ulega dysocjacji G dysocjacji ulega grupa węglowodorowa i z niej powstają jony wodorowe
8 Zadanie 13. W którym z przedstawionych poniżej doświadczeń reakcja nie zajdzie: zasada potasowa CuSO 4 CaO H 2 O H 2 SO 4 KCl FeCl 3 A. IV, V, VI B. I, III, IV C. II, V, VI D. II, III, V Zadanie 14. [0-2 pkt.] Spośród wymienionych poniżej różnych charakterystyk wskaż te, które są wspólne dla skrobi i celulozy (w miejsce kropek wypisz cyfry rzymskie): I II III IV V VI wzór ogólny (C 6 H 10 O 5 ) n wykrywanie reakcją z jodem w gorącej wodzie tworzą kleik są palne glukoza jako produkt hydrolizy mają właściwości redukujące Odp.: I, IV, V
9 Zadanie 15. Uczeń trzeciej klasy gimnazjum chcąc zbadać wpływ różnych soli na białko jaja kurzego przygotował prawie wrzące roztwory: chlorku potasu oraz chlorku rtęci (II), po czym dodał do każdego białka. Spośród odpowiedzi A-D dobierz je tak, by utworzyły zdanie prawdziwe i wypisz litery poniżej: Na podstawie doświadczenia A B można porównać wpływ różnych soli na roztwór białka jaja kurzego nie można porównać wpływu różnych soli na roztwór białka jaja kurzego ponieważ C D wszystkie roztwory były gorące, co spowodowało denaturację białka warunki doświadczenia były takie same dla wszystkich roztworów Odp.: B-C Zadanie 16. Masa cząsteczkowa estru, który powstał w reakcji kwasu o masie cząsteczkowej 74u i alkoholu o masie cząsteczkowej również 74u wynosi: A. 148u B. 112u C. 130u D. 100u Zadanie 17. W trzech nieoznakowanych probówkach znajdowały się kwasy karboksylowe: masłowy, palmitynowy, oleinowy. Wyniki badania właściwości fizycznych i chemicznych przedstawiono w tabeli poniżej: Stan skupienia Reakcja z wodą bromową Palność Rozpuszczalność w wodzie Kwas nr I Ciekły Brak objawów reakcji Palny Rozpuszczalny Kwas nr II Ciekły Nastąpiło odbarwienie wody bromowej Palny Nierozpuszczalny Kwas nr III Stały Brak objawów reakcji Palny Nierozpuszczalny Zidentyfikuj kwasy oznaczone numerami I-III:
10 Kwas nr I Kwas nr II Kwas nr III A. Kwas palmitynowy Kwas oleinowy Kwas masłowy B. Kwas oleinowy Kwas masłowy Kwas palmitynowy C. Kwas palmitynowy Kwas masłowy Kwas oleinowy D. Kwas masłowy Kwas oleinowy Kwas palmitynowy Odp.: D Zadanie 18. [0-2 pkt.] Przeprowadzono reakcję spalania całkowitego kwasu oleinowego i stearynowego. Ile atomów tlenu zużyto w przypadku spalania 10 cząsteczek kwasu oleinowego i 8 cząsteczek kwasu stearynowego. Określ ilościowo produkty spalania w obu reakcjach. Kwas oleinowy: Zużyto 510 atomów tlenu Produkty: CO 2 180 cząsteczek; H 2 O 170 cząsteczek 10C 17 H 33 COOH + 255O 2 180CO 2 + 170H 2 0 Kwas stearynowy: Zużyto 416 atomów tlenu Produkty: CO 2-144 cząsteczki; H 2 O 144 cząsteczki 8C 17 H 35 COOH + 208O 2 144CO 2 + 144H 2 0 Zadanie 19. Która para metali reaguje zarówno z wodą jak i z kwasem solnym? A. Cu i K B. Pb i Li C. Ca i Na D. Mg i Zn Zadanie 20. Stan skupienia węglowodorów zależy od:
A. ilości atomów wodoru w cząsteczce B. ilości atomów węgla w cząsteczce C. szeregu homologicznego, do którego należą D. rodzaju wiązań chemicznych występujących pomiędzy atomami węgla i wodoru 11