Wojewódzki Konkurs Wiedzy Chemicznej 2016/17 Klasy maturalne str. 1 Zadanie I. [16 punktów] W zadaniach od 1 5 jedna odpowiedź jest poprawna. Zadanie 1. Aby otrzymać roztwór kwasu azotowego(v) o stężeniu 10 mol/dm 3 należy zmieszać roztwór o stężeniu 67% i gęstości d = 1,41 g/cm 3 z roztworem o stężeniu 2,5 mol/dm 3, odpowiednio w stosunku objętościowym: A. 6 : 1 B. 1 : 6 C. 3 : 2 D. 2 : 3 Zadanie 2. Sztuczny jedwab od naturalnego można odróżnić za pomocą: A. Cu(OH) 2 B. HNO 3(stężony) C. próby akroleinowej D. wody bromowej Zadanie 3. Produkt reakcji roztworu KMnO 4 z roztworem Na 2 SO 3 w środowisku zasadowym przyjmuje barwę: A. bladoróżową B. brunatną C. fioletową D. zieloną Zadanie 4. Do mydeł nierozpuszczalnych w wodzie należy: A. palmitynian sodu B. stearynian potasu C. oleinian sodu D. palmitynian wapnia Zadanie 5. Atom żelaza ma konfigurację elektronową: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6. Podczas tworzenia kationu żelaza(iii), atom żelaza: A. oddaje 3 elektrony opisane orbitalem 3d B. przyjmuje 3 elektrony na orbital 3d C. oddaje 1 elektron opisany orbitalem 3d i 2 elektrony opisane orbitalem 4s D. oddaje 1 elektron opisany orbitalem 3p i 2 elektrony opisane orbitalem 4s W zadaniach nr 6 10 jedna, dwie, trzy lub wszystkie odpowiedzi mogą być poprawne. Zadanie 6. Jeżeli stała równowagi reakcji A + B C + D jest równa jedności, to: A. szybkość reakcji A + B C +D w stanie równowagi osiąga maksimum; B. w stanie równowagi iloczyn stężeń substratów jest równy iloczynowi stężeń produktów; C. stężenia równowagowe substancji C i D wynoszą 1 mol/dm 3, jeżeli stężenia początkowe wynosiły [A] = [B] = 2 mol/dm 3 ; D. 0,5 mola substancji A ulegnie przemianie w produkt C, jeżeli zmiesza się 1 mol substancji A z 3 molami substancji B. Zadanie 7. Wybierz i wskaż prawdziwe stwierdzenia dotyczące amoniaku: A. wprowadzony do wody tworzy C. jego cząsteczka ma kształt trójkąta równobocznego roztwór o odczynie zasadowym B. reaguje z kwasami, dając sole amonowe D. jest zasadą według teorii Brönsteda-Lowry ego Zadanie 8. Wskaż prawidłową odpowiedź określającą właściwości sodu: A. gwałtownie reaguje z wodą z wydzieleniem wodoru; B. miękki metal o dużej reaktywności, utleniający się na powietrzu; C. metal o dużej reaktywności i właściwościach utleniających; D. twardy metal ulegający na powietrzu pasywacji. Zadanie 9. Izotopy to: A. zbiory atomów o takiej samej liczbie atomowej, lecz różniące się liczbą masową; B. zbiory atomów o takiej samej liczbie protonów i neutronów; C. zbiory atomów o takiej samej liczbie protonów w jądrze, lecz różniące się liczbą neutronów; D. zbiory atomów różnych pierwiastków zawierających taką samą liczbę neutronów.
Wojewódzki Konkurs Wiedzy Chemicznej 2016/17 Klasy maturalne str. 2 Zadanie 10. Który/które z podanych zbiorów kwasów zawiera/zawierają prawidłowo uszeregowane kwasy według ich wzrastającej mocy: A. HI, HBr, HCl, HF C. H 4 SiO 4, H 3 PO 4, H 2 SO 4, HClO 4 B. HClO, HClO 2, HClO 3, HClO 4 D. HNO 3, H 3 PO 4, H 3 AsO 4, H 3 SbO 3 W zadaniach 11-13 wybierz prawidłową odpowiedź A, B, C lub D oraz jej uzasadnienie Zadanie11. Pierwsza energia jonizacji to energia, jaką należy dostarczyć aby oderwać elektron od obojętnego atomu. Na podstawie konfiguracji elektronowej podanych metali określ, który z nich ma najmniejszą wartość pierwszej energii jonizacji. X: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Y: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 Z: 1s 2 2s 1 A Atom Z I znajduje się w 1 grupie układu okresowego pierwiastków B Atom X II elektron walencyjny znajduje się najdalej od jądra C Atom Y III ma obsadzone elektronami tylko dwie powłoki Wszystkie atomy ponieważ D mają taką samą wartość energii IV elektron walencyjny znajduje się najbliżej jądra jonizacji Zadanie 12. Trzy płytki metalowe: srebrną, żelazną i kadmową o znanych masach zanurzono w trzech różnych zlewkach zawierających roztwór siarczanu(vi) miedzi(ii). Po pewnym czasie płytki wyjęto z roztworu, osuszono i zważono. A B C D Masa płytki Cd nie zmieniła się Masa płytki Ag wzrosła Masa płytki Fe zmalała Masa płytki Cd zmalała ponieważ I II III IV masa molowa Cd > masy molowej Cu masa molowa Cu > masy molowej Fe reakcja nie zachodzi masa molowa Ag > masy molowej Cu Zadanie 13. Określ kształt cząsteczki SO 2 i wybierz prawidłową odpowiedź z pierwszej kolumny oraz jej prawidłowe uzasadnienie z trzeciej kolumny. Ma budowę A I atom siarki jest w stanie hybrydyzacji sp 3 trygonalną Ma budowę B II atom siarki jest w stanie hybrydyzacji sp kątową ponieważ atom siarki jest w stanie hybrydyzacji sp 2 i posiada dwie C Ma budowę linową III wolne pary elektronowe Ma budowę atom siarki jest w stanie hybrydyzacji sp 2 i posiada jedną D IV trójkątną wolną parę elektronową
Wojewódzki Konkurs Wiedzy Chemicznej 2016/17 Klasy maturalne str. 3 Zadanie II. [10 punktów] Kod ucznia 1. W wyniku całkowitego spalenia pewnego węglowodoru otrzymano 1,205 10 22 cząsteczek CO 2 i 0,36 g H 2 O. Gęstość tego gazu w warunkach normalnych wynosi 2,5 g/dm 3. Oblicz ile dm 3 O 2 zużyto podczas reakcji prowadzonej w warunkach normalnych. Wynik podaj z dokładnością do trzeciego miejsca po przecinku. Ustal wzór sumaryczny tego związku oraz narysuj jeden z możliwych wzorów półstrukturalnych. Obliczenia: Odp.. Wzór: [2,5 pkt] 2. Powstały w wyżej wymienionej reakcji CO 2, w odpowiednich warunkach, rozkłada się zgodnie z równaniem: 2 CO 2(g) 2 CO (g) + O 2(g) a) Napisz wyrażenie na stężeniową stałą równowagi powyższej reakcji:.. b) Podkreśl wyróżnione wyrazy, tak aby poniższe zdanie było prawdziwe. Wiedząc, że obniżenie temperatury powoduje przesunięcie stanu równowagi reakcji w lewo (zmniejszenie ilości produktów) można stwierdzić, że reakcja jest egzo / endo energetyczna co oznacza, że następuje przekazanie energii z układu / otoczenia do układu / otoczenia. [1pkt] c) Określ, jak zwiększenie objętości układu wpływa na ilość powstałego tlenku węgla(ii)... d) Określ charakter chemiczny tlenku węgla(ii)... [0,5 pkt]
Wojewódzki Konkurs Wiedzy Chemicznej 2016/17 Klasy maturalne str. 4 3. W wyniku rozpuszczania tlenku węgla(iv) w wodzie powstaje pewien jon, który może pełnić zarówno rolę kwasu jak i zasady według teorii Brönsteda-Lowry ego. Podaj wzór i nazwę tego jonu. Napisz odpowiednie równania reakcji potwierdzające, że jest on zarówno kwasem jak i zasadą. Wzór i nazwa jonu.. Jon pełniący rolę kwasu Jon pełniący rolę zasady. [1,5 pkt] 4. Oblicz stałą i stopień dysocjacji kwasu węglowego w roztworze o stężeniu 2,24 mol/dm 3, jeżeli ph tego roztworu wynosi 3,00. Przyjmij, że wartość drugiego stopnia dysocjacji jest zaniedbywalnie mała. Wartość stopnia dysocjacji podaj w %. Obliczenia: Odp... [2,5 pkt]
Wojewódzki Konkurs Wiedzy Chemicznej 2016/17 Klasy maturalne str. 5 Zadanie III. [10 pkt.] Kod ucznia Poniżej przedstawiono hipotetyczny cykl przemian. W kółkach podano numery kolejnych reakcji, a nad strzałkami zaznaczono dodawane substancje. Korzystając z podanych poniżej wskazówek zapisz równania reakcji 1-8. Równanie nr 7 uzgodnij metodą bilansu elektronowego, oraz wskaż substancje pełniące rolę utleniacza i reduktora. Podaj nazwę związku F. Wskazówki dla kolejnych równań 1. Siarczan(VI) miedzi(ii) reaguje z wodorotlenkiem sodu w stosunku molowym 1 : 2. 2. Produkt reakcji nr 1 zawierający miedź ulega procesowi termicznego rozkładu, w trakcie tego procesu miedź nie zmienia stopnia utlenienia. 3. Stały produkt reakcji nr 2 reaguje w wysokiej temperaturze i w warunkach beztlenowych ze sproszkowaną miedzią, a produktem reakcji jest ceglastoczerwone ciało stałe. 4. Produkt reakcji nr 1 zawierający miedź reaguje z wodorotlenkiem sodu w stosunku molowym 1 : 2. 5. Produktem tej reakcji jest m. in. metal barwy czerwonej (różowej). 6. i 7. W obu tych procesach bierze udział metal otrzymany w procesie nr 5. 8. Metal otrzymany w reakcji nr 5 reaguje z tlenem w podwyższonej temperaturze, w tym procesie powstaje tylko substancja C (nie powstaje substancja D) Równanie 1. Równanie 2... Równanie 3... Równanie 4..
Wojewódzki Konkurs Wiedzy Chemicznej 2016/17 Klasy maturalne str. 6 Nazwa związku F Równanie 5... Równanie 6.. Równanie 7.. Bilans elektronowy:..... [0,5 pkt] Utleniacz. Reduktor.. [0,5 pkt] Równanie 8...
Wojewódzki Konkurs Wiedzy Chemicznej 2016/17 Klasy maturalne str. 7 Zadanie IV. [10 pkt.] Kod ucznia Rozważając budowę cząsteczek tlenu i orbitale, które opisują rozmieszczenie elektronów w tych cząsteczkach, zazwyczaj odnosimy się do stanu podstawowego, czyli do stanu o minimalnej energii. Jednak, w pewnych warunkach elektrony w cząsteczkach tlenu mogą posiadać większą energię, czyli występować w stanie wzbudzonym, tzw. stanie singletowym. Cząsteczki te mogą istnieć w postaci wzbudzonej tylko przez krótki czas, a nadmiar energii oddają poprzez emisję światła o barwie czerwonej. Jest to własność charakterystyczna tlenu singletowego. Otrzymywanie tlenu singletowego w warunkach laboratoryjnych można przeprowadzić wg schematu: 1. Pierwszym etapem procesu prowadzonego w aparaturze widocznej na rysunku obok jest dodanie stężonego kwasu chlorowodorowego do roztworu manganianu(vii) potasu. W wyniku tej reakcji powstaje m.in. chlor oraz związek manganu typowy dla reakcji prowadzonych w środowisku kwasowym. Korzystając z równań połówkowych (metoda jonowo-elektronowa) zapisz w formie jonowej równanie opisanej reakcji. roztwór HCl roztwór KMnO 4 roztwór A [2 pkt] 2. Oblicz, ile cm 3 chloru w warunkach normalnych można otrzymać dodając 10 cm 3 kwasu chlorowodorowego o stężeniu 38 % i gęstości 1,19 g/cm 3 do 5 g manganianu(vii) potasu rozpuszczonego w niewielkiej ilości wody. Odp.. [2 pkt]
Wojewódzki Konkurs Wiedzy Chemicznej 2016/17 Klasy maturalne str. 8 3. Otrzymany chlor należy wprowadzić do roztworu A będącego mieszaniną roztworów nadtlenku wodoru i wodorotlenku sodu, w którym stężenie nadtlenku wodoru wynosi 20%, a stężenie wodorotlenku sodu 5 mol/dm 3. Roztwór ten otrzymuje się przez rozpuszczenie wodorotlenku sodu w odpowiedniej ilości wody, a następnie dodanie 30% nadtlenku wodoru (gęstości 1,25 g/cm 3 ). Oblicz objętość wody, masę stałego wodorotlenku sodu i objętość 30 % nadtlenku wodoru jakie należy ze sobą zmieszać, w celu otrzymania 200 cm 3 opisanego roztworu. Należy przyjąć, że gęstość wody oraz końcowego roztworu wynoszą 1 g/cm 3 oraz zaniedbać zjawisko kontrakcji. [3 pkt] 4. W wyniku reakcji gazowego chloru z roztworem A powstaje mieszanina roztworów soli, w których chlor występuje na +I i I stopniu utlenienia. Powstające jony chloranowe(i) reagują z nadtlenkiem wodoru w wyniku czego powstaje tlen cząsteczkowy w formie singletowej i jony chlorkowe. Zapisz opisane równania reakcji. Równanie reakcji chloru z roztworem A Równanie reakcji jonów chloranowych(i) z nadtlenkiem wodoru.. 5. Oblicz jaką objętość tlenu singletowego można otrzymać tą metodą jeżeli wykorzystano 25 cm 3 gazowego chloru i roztwór A w którym nadtlenek wodoru jest w nadmiarze. Należy przyjąć 80% wydajność reakcji.