Rozwiązania zadań II-go etapu V-go Konkursu Chemicznego dla Szkół Średnich

Podobne dokumenty
1. Stechiometria 1.1. Obliczenia składu substancji na podstawie wzoru

X Konkurs Chemii Nieorganicznej i Ogólnej rok szkolny 2011/12

WŁAŚCIWOŚCI NIEKTÓRYCH PIERWIASTKÓW I ICH ZWIĄZKÓW NIEORGANICZNYCH

VI Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2013/2014

Główne zagadnienia: - mol, stechiometria reakcji, pisanie równań reakcji w sposób jonowy - stężenia, przygotowywanie roztworów - ph - reakcje redoks

analogicznie: P g, K g, N g i Mg g.

Rozwiązania. dla produktu MN dla M = 3 dla N = 1. Stałą równowagi obliczamy z następującego wzoru:

VIII Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2015/2016

Chemia nieorganiczna Zadanie Poziom: podstawowy

PODSTAWY STECHIOMETRII

Konkurs przedmiotowy z chemii dla uczniów dotychczasowych gimnazjów. 07 marca 2019 r. zawody III stopnia (wojewódzkie) Schemat punktowania zadań

Zagadnienia z chemii na egzamin wstępny kierunek Technik Farmaceutyczny Szkoła Policealna im. J. Romanowskiej

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII... DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW - rok szkolny 2011/2012 eliminacje wojewódzkie

Elektrochemia - prawa elektrolizy Faraday a. Zadania

6. ph i ELEKTROLITY. 6. ph i elektrolity

2.4. ZADANIA STECHIOMETRIA. 1. Ile moli stanowi:


Obliczenia chemiczne. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

2. Podczas spalania 2 objętości pewnego gazu z 4 objętościami H 2 otrzymano 1 objętość N 2 i 4 objętości H 2O. Jaki gaz uległ spalaniu?

1. Podstawowe prawa i pojęcia chemiczne

g % ,3%

PRZEDMIOTOWY KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM. SCHEMAT OCENIANIA etap wojewódzki

Odpowiedź:. Oblicz stężenie procentowe tlenu w wodzie deszczowej, wiedząc, że 1 dm 3 tej wody zawiera 0,055g tlenu. (d wody = 1 g/cm 3 )

PRZYKŁADOWE ROZWIĄZANIA ZADAŃ

VII Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2014/2015

Dysocjacja elektrolityczna, przewodność elektryczna roztworów

Zadanie: 1 (1 pkt) Oblicz stężenie molowe jonów OH w roztworze otrzymanym przez rozpuszczenie 12g NaOH w wodzie i rozcieńczonego do 250cm 3

Powstawanie żelazianu(vi) sodu przebiega zgodnie z równaniem: Ponieważ termiczny rozkład kwasu borowego(iii) zachodzi zgodnie z równaniem:

IX Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2016/2017. ETAP I r. Godz Zadanie 1 (11 pkt)

SZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNYCH. RÓWNOWAGA CHEMICZNA

KWASY I WODOROTLENKI. 1. Poprawne nazwy kwasów H 2 S, H 2 SO 4, HNO 3, to:

PODSTAWOWE POJĘCIA I PRAWA CHEMICZNE

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW - rok szkolny 2011/2012 eliminacje rejonowe

009 Ile gramów jodu i ile mililitrów alkoholu etylowego (gęstość 0,78 g/ml) potrzeba do sporządzenia 15 g jodyny, czyli 10% roztworu jodu w alkoholu e

RÓWNOWAGI W ROZTWORACH ELEKTROLITÓW.

Materiały dodatkowe do zajęć z chemii dla studentów

III Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2010/2011. ETAP I r. Godz Zadanie 1

2. Procenty i stężenia procentowe

Wodorotlenki. n to liczba grup wodorotlenowych w cząsteczce wodorotlenku (równa wartościowości M)

Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu - roztwory i sposoby wyrażania stężeń roztworów, rozcieńczanie i zatężanie roztworów, zadania z rozwiązaniami

Copyright by ZamKor P. Sagnowski i Wspólnicy spółka jawna, Kraków ROZWIĄZANIA ZADAŃ. Po wprowadzeniu bezwodnego kwasu fosforowego(v):

Wymagania programowe na poszczególne oceny. III. Woda i roztwory wodne. Ocena dopuszczająca [1] Uczeń: Ocena dostateczna [1 + 2]

Przykładowe rozwiązania zadań obliczeniowych

WOJEWÓDZKI KONKURS CHEMICZNY

Obliczenia stechiometryczne, bilansowanie równań reakcji redoks

XIII Konkurs Chemiczny dla Uczniów Szkół Średnich Etap II rozwiązania zadań

SZCZEGÓŁOWE KRYTERIA OCENIANIA Z CHEMII DLA KLASY II GIMNAZJUM Nauczyciel Katarzyna Kurczab

Zad: 5 Oblicz stężenie niezdysocjowanego kwasu octowego w wodnym roztworze o stężeniu 0,1 mol/dm 3, jeśli ph tego roztworu wynosi 3.

Chemia Nieorganiczna ćwiczenia CHC012001c Powtórzenie materiału II

Zadanie 2. [2 pkt.] Podaj symbole dwóch kationów i dwóch anionów, dobierając wszystkie jony tak, aby zawierały taką samą liczbę elektronów.

STĘŻENIA ROZTWORÓW. 2. W 100 g wody rozpuszczono 25 g cukru. Oblicz stężenie procentowe roztworu.

a) Sole kwasu chlorowodorowego (solnego) to... b) Sole kwasu siarkowego (VI) to... c) Sole kwasu azotowego (V) to... d) Sole kwasu węglowego to...

Szczegółowy opis treści programowych obowiązujących na etapie szkolnym konkursu przedmiotowego z chemii 2018/2019

3p - za poprawne obliczenie stężenia procentowego i molowego; 2p - za poprawne obliczenie jednej wymaganej wartości;

Związki nieorganiczne

XXIV KONKURS CHEMICZNY DLA GIMNAZJALISTÓW ROK SZKOLNY 2016/2017

Wymagania programowe na poszczególne oceny CHEMII kl. II 2017/2018. III. Woda i roztwory wodne. Ocena dopuszczająca [1] Uczeń:

RÓWNOWAGI W ROZTWORACH ELEKTROLITÓW

STĘŻENIA STĘŻENIE PROCENTOWE STĘŻENIE MOLOWE

Chemia Nowej Ery Wymagania programowe na poszczególne oceny dla klasy II

10. ALKACYMETRIA. 10. Alkacymetria

Chemia nieorganiczna Zadanie Poziom: rozszerzony Punkty

STAłA I STOPIEŃ DYSOCJACJI; ph MIX ZADAŃ Czytaj uważnie polecenia. Powodzenia!

5. STECHIOMETRIA. 5. Stechiometria

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW - rok szkolny 2016/2017 eliminacje rejonowe

Cz. I Stechiometria - Zadania do samodzielnego wykonania

Kryteria oceniania z chemii kl VII

KLUCZ ODPOWIEDZI KONKURS PRZEDMIOTOWY DLA UCZNIÓW SZKÓŁ GIMNAZJALNYCH WOJEWÓDZTWA PODKARPACKIEGO Przedmiot: CHEMIA C A C C B A B B D B C D A A

WYMAGANIA EDUKACYJNE

Nazwy pierwiastków: ...

dr Beata Just-Brochocka dr inż. Witold Bekas Katedra Chemii WNoŻ SGGW ELMENTARZ CHEMICZNY (dla studentów, dla których chemia to czarna magia )

WOJEWÓDZKI KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM W ROKU SZKOLNYM 2017/2018 STOPIEŃ WOJEWÓDZKI 9 MARCA 2018 R.

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

MAŁOPOLSKI KONKURS CHEMICZNY dla uczniów dotychczasowych gimnazjów i klas dotychczasowych gimnazjów prowadzonych w szkołach innego typu

CHEMIA - wymagania edukacyjne

Chemia. Wymagania programowe na poszczególne oceny dla uczniów klas II gimnazjum

ZADANIA Z KONKURSU POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ (RÓWNOWAGI W ROZTWORZE) Opracował: Kuba Skrzeczkowski (Liceum Akademickie w ZS UMK w Toruniu)

- w nawiasach kwadratowych stężenia molowe.

Konkurs Chemiczny dla uczniów szkół ponadgimnazjalnych rok szkolny 2013/2014

Ćwiczenia nr 2: Stężenia

Wyrażanie stężeń. Materiały pomocnicze do zajęć wspomagających z chemii. opracował: dr Błażej Gierczyk Wydział Chemii UAM

Szczegółowe wymagania edukacyjne z przedmiotu chemia dla klasy II gimnazjum, rok szkolny 2015/2016

Wymagania programowe z chemii w kl.2 na poszczególne oceny ; prowadzący mgr Elżbieta Wnęk. II. Wewnętrzna budowa materii

HYDROLIZA SOLI. 1. Hydroliza soli mocnej zasady i słabego kwasu. Przykładem jest octan sodu, dla którego reakcja hydrolizy przebiega następująco:

Rozcieńczanie, zatężanie i mieszanie roztworów, przeliczanie stężeń

KONKURS CHEMICZNY ETAP WOJEWÓDZKI 2010/2011

Małopolski Konkurs Chemiczny dla Gimnazjalistów

Etap wojewódzki Propozycje rozwiązań i punktacja. Część I Zadania rachunkowe (0 39 pkt)

Liczba cząsteczek w 1 molu. Liczba atomów w 1 molu. Masa molowa M

Roztwory buforowe (bufory) (opracowanie: dr Katarzyna Makyła-Juzak)

b) Podaj liczbę moli chloru cząsteczkowego, która całkowicie przereaguje z jednym molem glinu.

XXIII KONKURS CHEMICZNY DLA GIMNAZJALISTÓW ROK SZKOLNY 2015/2016

XXI KONKURS CHEMICZNY DLA GIMNAZJALISTÓW ROK SZKOLNY 2013/2014

Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny w klasie II

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Chemii dla uczniów szkół podstawowych województwa śląskiego w roku szkolnym 2018/2019

Kuratorium Oświaty w Lublinie

KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW

Model odpowiedzi i schemat oceniania arkusza I

Chemia klasa VII Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny Semestr II

Inżynieria Środowiska

Transkrypt:

Rozwiązania zadań II-go etapu V-go Konkursu Chemicznego dla Szkół Średnich ZADANIE 1: (4 punkty) Masa początkowa saletry: 340 g - m 0 (KNO 3 ) Masa początkowa rozpuszczalnika: 220 g - m 0 (H 2 O) Masa odparowanej wody: 100 g - m odp (H 2 O) Stężenie roztw. nasyconego w 283 K: 22 % - C % Obliczamy masę saletry w roztworze nasyconym (przed odparowaniem) w 283 K: m nasyc1 (KNO 3 ) = C % *m 0 (H 2 O)/(100%-C % ) = 62,05 g KNO 3 Zatem masa kryształów uzyskanych w pierwszej krystalizacji wynosi: m I (KNO 3 ) = m 0 (KNO 3 ) - m nasyc (KNO 3 ) = 277,95 g KNO 3 Obliczamy masę saletry w roztworze nasyconym (po odparowaniu) w 283 K: m nasyc2 (KNO 3 ) = C % *[m 0 (H 2 O) - m odp (H 2 O)]/(100%-C % ) = 33,8 g KNO 3 W drugiej krystalizacji uzyskujemy zatem: m II (KNO 3 ) = m nasyc1 (KNO 3 ) - m nasyc2 (KNO 3 ) = 28,25 g KNO 3 Całkowita masa saletry po przekrystalizowaniu wynosi: m całk (KNO 3 ) = m I (KNO 3 ) + m II (KNO 3 ) = 306,2 g Wydajność krystalizacji: W = m całk (KNO 3 )*100%/m 0 (KNO 3 ) = 90% ZADANIE 2: (3 punkty) Masa mieszaniny: 28 g - m miesz Stosunek wagowy MgCl 2 : NaCl 1:2,5 Masa wody 300 g - m(h 2 O) Gęstość roztworu 1,02 g*cm -3 - d Obliczamy ułamki wagowa NaCl i MgCl 2 : W mieszaninie na 1 g MgCl 2 przypada 2,5 g NaCl. W 3,5 g mieszaniny znajduje się zatem 1 g chlorku magnezu i 2.5 g chlorku sodu. x(mgcl 2 ) = 1g/3,5g = 0,286 x(nacl) = 2,5g/3,5g = 0,714

Masy NaCl i MgCl 2 w 28 g mieszaniny wynoszą zatem: m(nacl) = x(nacl)*m miesz = 20 g m(mgcl 2 ) = x(mgcl 2 )*m miesz = 8 g Masa roztworu: m roztw = m miesz + m(h 2 O) = 328 g Jego objętość: V = m roztw /d = 321,6 cm 3 = 0.3216 dm 3 Masy molowe rozpuszczonych soli wynoszą: M(NaCl) = 58,5 g*mol -1 M(MgCl 2 ) = 95,3 g*mol -1 Stężenia procentowe wynoszą zatem: C % (NaCl) = m(nacl)*100%/m roztw = 6,1 % C % (MgCl 2 ) = m(mgcl 2 )*100%/m roztw = 2,4 % Stężenia molowe wynoszą zatem: C mol (NaCl) = m(nacl)/[m(nacl)*v] = 1,06 mol*dm -3 C mol (MgCl 2 ) = m(mgcl 2 )/[M(MgCl 2 )*V] = 0,26 mol*dm -3 ZADANIE 3: (3 punkty; za równania reakcji 1 punkt, za obliczenia 2 punkty) Masa mieszaniny: 15 g - m miesz Zapisujemy równania reakcji: 2Na + 2HCl H 2 + 2NaCl Ca + 2HCl H 2 + CaCl 2 2Al + 6HCl 3H 2 + 2AlCl 3 Mieszanina równomolowa zawiera po 1 molu każdego z pierwiastków, 23g Na; 40 g Ca i 27 g Al, w 90 g (23g + 40g + 27g). Zatem 15 g mieszaniny zawiera: n = 15 / 90 = 0,167 mola każdego z pierwiastków. Z równań reakcji wynika, że podczas reakcji każdego z pierwiastków powstaje: n Na (H 2 ) = n/2 = 0,0835 mola wodoru n Ca (H 2 ) = n = 0,167 mola wodoru n Al (H 2 ) = 3*n/2 = 0.2505 mola wodoru

Objętość wydzielonego wodoru wynosi więc: [n Na (H 2 ) + n Ca (H 2 ) + n Al (H 2 )]*22.4 dm 3 = 11.22 dm 3 H 2 ZADANIE 4: (4 punkty) Zapisujemy równanie reakcję: XCOOY + H 2 O XCOOH + YOH ester kwas A alkohol B sól magnezowa kwasu A (XCOO) 2 Mg zawiera 16,9% magnezu, stąd masa (XCOO) 2 Mg = X g 100% masa 1 mola Mg = 24 g 16,9% X = 142 g Na 142 g soli magnezu składa się: 24g Mg 88g 2 x (COO) oraz 30 g 2 X (reszta pochodząca z kwasu A) X = 15 g CH 3 Kwasem A jest CH 3 COOH, który jest produktem utleniania alkoholu B, czyli C 2 H 5 OH. Szukanym estrem jest octan etylu (CH 3 COOCH 2 CH 3 ). ZADANIE 5: (6 punktów; za każdy podpunkt po 2 punkty) ad. a Woda w stanie ciekłym, zgodnie z właściwościami tego stanu skupienia, stanowi zbiór nieuporządkowanych, znajdujących się w niewielkich odległościach, oddziałujących ze sobą dzięki wiązaniom wodorowym i siłom Van der Waalsa, cząsteczek. W stanie stałym cząsteczki wody stanowią układ uporządkowany. Międzycząsteczkowe wiązania wodorowe wiążą cząsteczki wody w strukturę krystaliczną w której 6 molekuł H 2 O tworzy sześcioczłonowe pierścienie. Stosunkowo duże, w porównaniu z fazą ciekłą, odległości i wolne przestrzenie sprawiają iż lód zajmuje większą objętość niż woda o tej samej masie. ad. b Tlenek glinu, podobnie jak tlenki niektórych innych metali, należy do tzw. tlenków amfoterycznych. Powstające po reakcji z wodą wodorotlenki mogą, podczas dysocjacji, rozpadać się na kation metalu i anion reszty wodorotlenowej (1) na drodze pęknięcia wiązania M-OH, jak też, po rozszczepieniu wiązania MO-H, dysocjować na kation H + i anion MO -, będący resztą kwasową (2). M(OH) n M n+ + noh - (1) M(OH) n MO n n- + nh + (2)

Jak widać, zachowują się one, w zależności od warunków, zarówno jak słabe kwasy jaki i słabe zasady. Tlenek glinu, w środowisku silnego kwasu (np.: HCl), zachowuje się jak tlenek zasadowy reagując w myśl reakcji (3) tworząc sole glinu(iii). W reakcji z silnymi zasadami (np.: KOH) Al 2 O 3 zachowuje się jak tlenek kwasowy, tworząc sole słabego kwasu glinowego(iii) (4). ad. c Al 2 O 3 + 6HCl 2AlCl 3 + 3H 2 O (3) Al 2 O 3 + 6KOH 2K 3 AlO 3 + 3H 2 O (4) Głównym składnikiem proszku do pieczenia są sole kwasu węglowego ulegające rozkładowi termicznemu już w temperaturze 70-80 st. C. Powstające, gazowe produkty termolizy ulatniają się powodując spulchnianie ciasta (pełnię taką samą rolę jak lotne produkty metabolizmu drożdży). Są to zwykle: węglan lub wodorowęglan amonu (tzw. amoniak do ciast) i wodorowęglan sodu (soda oczyszczona). Rozkład przebiega w myśl następujących równań reakcji: (NH 4 ) 2 CO 3 2NH 3 + H 2 O + CO 2 2NaHCO 3 Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O W przypadku stosowania NaHCO 3, w celu zneutralizowania silnie zasadowego węglanu sodu, do proszku do pieczenia dodaje się wodoroortofosforan(v) lub wodoropirofosforan(v) sodu które reagują z powstałym węglanem sodu, zobojętniając go i tworząc dodatkową ilość CO 2, np.: NaH 2 PO 4 + Na 2 CO 3 Na 3 PO 4 + CO 2 + H 2 O ZADANIE 6: (6 punktów; za każde równanie reakcji po 0,5 punktu, za wyjaśnienie różnic w reaktywności - 2 punkty) ad. a Z kwasem azotowym reagują wszystkie podane metale. Ag i Cu nie są w stanie wyprzeć wodoru z kwasu ponieważ, w szeregu elektrochemicznym znajdują się za wodorem (są bardziej elektrododatnie). Reakcja z nimi zachodzi dzięki silnym właściwościom utleniającym kwasu azotowego. W reakcji z rozcieńczonym kwasem azotowym powstaje NO, ze stężonym NO 2 nie wydziela się jednak podczas niej wodór. Mg i Na reagują z wydzieleniem wodoru. ad. b 2Na + 2HNO 3 2NaNO 3 + H 2 Mg + 2HNO 3 Mg(NO 3 ) 2 + H 2 3Ag + 4HNO 3 3AgNO 3 + NO + 2H 2 O 3Cu + 8HNO 3 3Cu(NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O Kwas solny, jako kwas nieutleniający, nie reaguje z miedzią i srebrem. Reakcja zachodzi tylko z magnezem i sodem.

2Na + 2HCl 2NaCl + H 2 Mg + 2HCl MgCl 2 + H 2 ad. c Reakcji z wodą w widoczny sposób ulega tylko sód. Powierzchnia magnezu pokrywa się pasywacyjną warstwą Mg(OH) 2 która hamuje postęp reakcji. Reakcja ta zachodzi szybciej w temperaturze wrzenia wody na skutek lepszej rozpuszczalności wodorotlenku magnezu. ZADANIE 7: (3 punkty) 2Na + 2H 2 O 2NaOH + H 2 Mg + 2H 2 O Mg(OH) 2 + H 2 100g roztworu zawiera 20g szukanej substancji (20%), W 1 dm 3 roztworu, czyli 1170g (d=1,17 g/cm 3 ) znajduje się 1170*20% = 234g szukanej substancji, co stanowi 1,3 mola. Masa 1 mola = 234/1,3 = 180 g*mol -1 Masa manganu w 1 molu substancji = 180 * 30,7% / 100% = 55,26 g, czyli 1 mol Mn. Masa azotu w 1 molu substancji = 180 * 15,7% / 100% = 28,26 g, czyli 2 mole atomowe N. Masa tlenu w 1 molu substancji = 180 * 53,6% / 100% = 96,48 g, czyli 4 mole atomowe O. Szukaną substancją jest azotan (V) manganu Mn(NO 3 ) 2. ZADANIE 8: (3 punkty) Objętość HCl 67,2 dm 3 - V(HCl) Masa wody 440 g - m(h 2 O) Gęstość roztworu 1,1 g*cm -3 - d Masa molowa HCl: 36.5 g*mol -1 - M(HCl) Obliczamy ilość moli HCl n(hcl) = V(HCl)/22,4 dm 3 = 3 mole HCl Stąd masa HCl: m(hcl) = n(hcl)*m(hcl) = 109.5 Masa uzyskanego roztworu: m roztw = m(hcl) + m(h 2 O) = 549.5 g czyli jego objętość V roztw = m roztw /d = 499.5 cm 3 C mol = n(hcl)/v roztw = 6.0 mol * dm -3 C % = m(hcl)*100%/[m(hcl) + m(h2o)] = 19.9%

ZADANIE 9: (2 punkty) Objętość rozpuszczalnika: 200 cm 3 - V rozp Gęstość rozpuszczalnika: 0.8 g*cm 3 - d Masa substancji: 30 g - m s Ilość zanieczyszczeń: 10% - I Masa rozpuszczalnika wynosi zatem: m rozp = V rozp * d = 160g Masa zanieczyszczeń: m z = m s *I = 3 g Stężenie estru wynosi: C % = [(m s - m z ) * 100%] / [m rozp + m s ] = 14,21%. ZADANIE 10: (2 punkty) Stężenie procentowe: 18 % - C % Stężenie molowe: 3.54 mol*dm -3 - C m Masa molowa NH 4 Cl: 53,5 g * mol -1 - M(NH 4 Cl) Roztwór zawiera 18 g NH 4 Cl w 100g roztworu Roztwór zawiera: M(NH 4 Cl)*C m /10 = 18,94 g NH 4 Cl w 100 cm 3 Objętość 100g roztworu wynosi: V(100g) = 100 * 18 / 18,94 = 95 cm 3 Czyli gęstość jest równa: d = 100/95 = 1,05 g * cm -3