Kod ucznia Małopolski Konkurs Chemiczny dla Gimnazjalistów Etap II (rejonowy) 5 stycznia 2012 roku Wypełnia rejonowa komisja konkursowa Zadanie Liczba punktów Podpis oceniającego Liczba punktów po weryfikacji Podpis weryfikatora: 1. 2. 3. 4. 5. Suma 11 12 9 10 8 50 Miejsce na wklejenie informacji z danymi ucznia 1
Drogi Gimnazjalisto! 1. Przed Tobą zestaw pięciu zadań konkursowych. 2. Na rozwiązanie zadań masz 120 minut. Piętnaście minut przed upływem tego czasu zostaniesz o tym poinformowany przez członka Komisji Konkursowej. 3. Rozwiązania i odpowiedzi zapisz w miejscu na to przeznaczonym przy kaŝdym zadaniu. Pracuj uwaŝnie, uŝywając jedynie pióra lub długopisu. Rozwiązania zadań i odpowiedzi zapisane ołówkiem nie będą oceniane. 4. Jedną kartkę z tych, które otrzymałeś, moŝesz poświęcić na brudnopis. Zapisy w brudnopisie nie będą oceniane. 5. Nie podpisuj kartek imieniem ani nazwiskiem. 6. Pamiętaj, aby nie uŝywać korektora. 7. Do obliczeń moŝesz wykorzystać kalkulator, który posiada cztery podstawowe działania matematyczne (dodawanie, odejmowanie, mnoŝenie, dzielenie) oraz pierwiastkowanie i obliczanie procentów. Nie moŝesz korzystać z kalkulatorów w telefonie komórkowym. 8. W trakcie konkursu moŝesz korzystać wyłącznie z materiałów dołączonych do zestawu zadań. Załączone materiały powinny zawierać: - układ okresowy pierwiastków, - rozpuszczalność soli i wodorotlenków w wodzie, - szereg elektrochemiczny (reaktywnościowy) metali. 9. Wyłącz telefon komórkowy, jeśli go posiadasz. 10. Staraj się, aby Twoja praca była czytelna. 11. Nie zapominaj o komentarzu, pełnych obliczeniach, sprawdzeniu jednostek oraz napisaniu pełnych odpowiedzi słownych. Pamiętaj, aby opisując obserwacje w doświadczeniach nie zastępować ich wnioskami. 12. Stwierdzenie niesamodzielności pracy lub przeszkadzanie innym, spowoduje wykluczenie Cię z udziału w Konkursie. śyczymy Ci powodzenia Autor zadań i organizatorzy konkursu 2
Zadanie 1 (11 pkt) Do mieszaniny zawierającej opiłki magnezu, glinu i miedzi dodano w nadmiarze rozcieńczonego kwasu siarkowego(vi). Otrzymany w doświadczeniu gaz zajął w warunkach normalnych objętość równą 3,36 dm 3. Dodatkowo wiadomo, Ŝe liczby moli atomów kaŝdego z trzech metali w mieszaninie przed reakcją były takie same. I. Zapisz równania cząsteczkowe reakcji, które zaszły po dodaniu kwasu do mieszaniny metali............. II. Na podstawie obliczeń ustal masę magnezu, glinu i miedzi w uŝytej do doświadczenia mieszaninie. Obliczenia: Odpowiedź:...... 3
Zadanie 2. (12 pkt) PoniŜej przedstawiono schematy 6 reakcji chemicznych. W schematach tych literami A, D, E, G oznaczono pewne nieorganiczne związki chemiczne zawierające wapń, natomiast literami a, d, e zastąpiono (w nieznanej kolejności) wzory: kwasu solnego, tlenku węgla(iv) i wody. 1) A + a D 4) D + e G + a 2) A + e G + a 5) D (aq) + d E + a 3) E A + d 6) E + e G + a + d I. Ustal jakie związki chemiczne ukryto pod literami: A, D, E, G. Ich wzory zapisz w tabelce poniŝej. A D E G II. Zapisz równanie jonowe skrócone reakcji oznaczonej w zadaniu cyfrą 4. 4)... III. Zapisz równania cząsteczkowe reakcji oznaczonych w zadaniu cyframi 5 i 6. 5)... 6)... IV. Zapisz obserwacje towarzyszące reakcjom 5 i 6. Reakcja 5...... Reakcja 6...... V. Zapisz równanie cząsteczkowe reakcji (wybranej spośród oznaczonych w zadaniu 1-4) do przeprowadzenia której, niezbędne jest silne ogrzewanie.... VI. Po zmieszaniu wodnego roztworu zawierającego związek chemiczny oznaczony w zadaniu literą G z wodnym roztworem siarczanu(iv) sodu wytrącił się biały osad. Zapisz równanie cząsteczkowe i równanie jonowe skrócone reakcji, która zaszła podczas opisanego doświadczenia....... 4
Zadanie 3. (9 pkt) I. Uzupełnij poniŝszą tabelkę zapisując: - w drugiej kolumnie wzory półstrukturalne grupowe węglowodorów, - w czwartej kolumnie wzory reagentów nieorganicznych tak dobranych, aby w kaŝdym wierszu powstało równanie reakcji przyłączania (addycji). 1 2 3 4 5 6 Wzór półstrukturalny węglowodoru Wzór substancji nieorganicznej 1. + 2-chlorobutan 2. + 2-chlorobut-2-en 3. + 2,3-dichlorobutan 4. + 2,3-dichlorobut-2-en 5. + butan-2-ol II. Zapisz, stosując wzory półstrukturalne grupowe związków organicznych równanie reakcji podstawiania (substytucji), w wyniku której z pewnego węglowodoru o prostym (nierozgałęzionym) łańcuchu moŝna otrzymać związek chemiczny, który jest izomerem 2-chlorobutanu. Nad strzałką zapisz warunki konieczne do przeprowadzenia tej reakcji.... III. 2-chlobutan moŝna otrzymać z butan-2-olu przeprowadzając w odpowiednich warunkach reakcję podstawiania (substytucji). Drugim produktem tej reakcji jest woda. Ustal wzór drugiego substratu i zapisz równanie otrzymywania 2-chlorobutanu opisaną metodą. Zastosuj wzory półstrukturalne grupowe związków organicznych.... 5
Zadanie 4. (10 pkt) Niewielkie ilości węglowodorów moŝna otrzymać w laboratorium w reakcji węglików metali z wodą. PoniŜej przedstawiono schematy reakcji, z uwzględnieniem współczynników stechiometrycznych (liczbowych), w wyniku których moŝna otrzymać węglowodory oznaczone w tym zadaniu wyraŝeniami W(1), W(2), W(3). Literami X, Y, Z zastąpiono wzory wodorotlenków metali. Dodatkowo wiadomo, Ŝe: - wszystkie trzy węglowodory w warunkach normalnych są gazami, - węglowodory W(1) i W(2) naleŝą do tego samego szeregu homologicznego. CaC 2 + 2 H 2 O X + W(1) Mg 2 C 3 + 4 H 2 O 2 Z + W(2) Al 4 C 3 + 12 H 2 O ogrzewanie 4 Y + 3 W(3) I. Ustal, jakie węglowodory oznaczono W(1), W(2), W(3). Ich nazwy i wzory strukturalne zapisz w tabeli poniŝej. Węglowodór W(1) wzór strukturalny nazwa Węglowodór W(2) Węglowodór W(3) 6
II. W reakcji z wodą zuŝyto 28,8 g węgliku glinu. Oblicz, masę otrzymanego w tej reakcji gazu. Obliczenia: Odpowiedź:... 7
Zadanie 5. (8 pkt) Równomolową mieszaninę dwóch gazowych węglowodorów o łącznej masie równej 36 gramów przepuszczono przez płuczkę z wodą bromową. Br 2 (aq) W wyniku przeprowadzonego doświadczenia masa płuczki wzrosła o 21 gramów. Gaz, który opuścił płuczkę zawierał tylko jeden związek chemiczny. Jego objętość (w warunkach normalnych) była w przybliŝeniu równa 11,2 dm 3. Wykonaj odpowiednie obliczenia i na ich podstawie ustal jakie węglowodory wchodziły w skład mieszaniny. Ich nazwy i wzory półstrukturalne zapisz w tabelce pod obliczeniami. Obliczenia: 8
Obliczenia: Wzór półstrukturalny Nazwa 1. 2. 9
brudnopis 10