ROZWIĄZANIA ZADAŃ III ETAPU XII KONKURSU CHEMICZNEGO

Podobne dokumenty
Konkurs przedmiotowy z chemii dla uczniów gimnazjów 13 stycznia 2017 r. zawody II stopnia (rejonowe)

X Konkurs Chemii Nieorganicznej i Ogólnej rok szkolny 2011/12

MODEL ODPOWIEDZI I SCHEMAT OCENIANIA ARKUSZA EGZAMINACYJNEGO 2006

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

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Chemii dla uczniów dotychczasowych gimnazjów województwa śląskiego w roku szkolnym 2017/2018

Egzamin maturalny z chemii - poziom rozszerzony Kryteria oceniania - model odpowiedzi. Kryteria oceniania

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

Zad. 1. Proces przebiega zgodnie z równaniem: CaO + 3 C = CaC 2 + CO. M(CaC 2 ) = 64 g/mol

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

XIII Konkurs Chemiczny dla Uczniów Szkół Średnich Etap II rozwiązania zadań

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

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

Zadanie: 2 (4 pkt) Napisz, uzgodnij i opisz równania reakcji, które zaszły w probówkach:

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

II Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2009/10. ETAP II r. Godz Zadanie 1 (10 pkt.)

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

EGZAMIN MATURALNY Z CHEMII

KRYTERIA OCENIANIA ODPOWIEDZI Próbna Matura z OPERONEM. Chemia Poziom rozszerzony

Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne

I KSZTAŁCENIA PRAKTYCZNEGO. Imię i nazwisko Szkoła Klasa Nauczyciel Uzyskane punkty

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

Opracował: dr inż. Tadeusz Lemek

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

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?

SZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNYCH. RÓWNOWAGA CHEMICZNA

X / \ Y Y Y Z / \ W W ... imię i nazwisko,nazwa szkoły, miasto

KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW SZKOŁY PODSTAWOWEJ ROK SZKOLNY 2018/2019 ETAP REJONOWY

ODPOWIEDZI I SCHEMAT PUNKTOWANIA POZIOM PODSTAWOWY

Chemia Grudzień Styczeń

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

KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW

Zadanie 1. [ 3 pkt.] Uzupełnij zdania, wpisując brakującą informację z odpowiednimi jednostkami.

VII Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2014/2015

Nazwy pierwiastków: ...

O C O 1 pkt Wzór elektronowy H 2 O: Np.

Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej

KRYTERIA OCENIANIA ODPOWIEDZI Próbna Matura z OPERONEM. Chemia Poziom rozszerzony

Pierwiastki bloku d. Zadanie 1.

a) 1 mol b) 0,5 mola c) 1,7 mola d) potrzebna jest znajomość objętości zbiornika, aby można było przeprowadzić obliczenia

VI Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2013/2014

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

EGZAMIN MATURALNY Z CHEMII

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

VII Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2014/15. ETAP III r. Godz Zadanie 1 (13 pkt)

ODPOWIEDZI I SCHEMAT PUNKTOWANIA POZIOM ROZSZERZONY

MODEL ODPOWIEDZI I SCHEMAT OCENIANIA ARKUSZA II

Za poprawną metodę Za poprawne obliczenia wraz z podaniem zmiany ph

Karta pracy III/1a Elektrochemia: ogniwa galwaniczne

Materiał diagnostyczny poziom rozszerzony Kryteria oceniania model odpowiedzi

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Chemii dla uczniów gimnazjów województwa śląskiego w roku szkolnym 2014/2015

Plan i kartoteka testu sprawdzającego wiadomości i umiejętności uczniów

Elektrochemia - szereg elektrochemiczny metali. Zadania

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

Konkurs chemiczny - gimnazjum. 2017/2018. Etap wojewódzki MODEL ODPOWIEDZI I SCHEMAT PUNKTOWANIA ZADAŃ KONKURSU CHEMICZNEGO ETAP III (WOJEWÓDZKI)

liczba kwantowa, n kwantowa, l Wanad 3 2 [Ar] 3d 3 4s 2

VIII Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2015/2016

WŁAŚCIWOŚCI NIEKTÓRYCH PIERWIASTKÓW I ICH ZWIĄZKÓW NIEORGANICZNYCH

KRYTERIA OCENIANIA MODEL ODPOWIEDZI

Repetytorium z wybranych zagadnień z chemii

Kuratorium Oświaty w Lublinie

Obliczenia stechiometryczne, bilansowanie równań reakcji redoks

Powodzenia!!! WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII III ETAP. Termin: r. Czas pracy: 90 minut. Liczba otrzymanych punktów

Odwracalność przemiany chemicznej

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Chemii dla uczniów gimnazjów województwa śląskiego w roku szkolnym 2015/2016

XI Ogólnopolski Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2018/2019. ETAP II r. Godz Zadanie 1 (10 pkt)

Zidentyfikuj związki A i B. w tym celu podaj ich wzory półstrukturalne Podaj nazwy grup związków organicznych, do których one należą.

PODSTAWOWE POJĘCIA I PRAWA CHEMICZNE

IV Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2011/12. ETAP II r. Godz Zadanie 1 (14 pkt.)

ODPOWIEDZI I SCHEMAT PUNKTOWANIA POZIOM ROZSZERZONY

Obliczenia chemiczne

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z chemii dla uczniów gimnazjów województwa śląskiego w roku szkolnym 2010/2011

Elektrochemia - prawa elektrolizy Faraday a. Zadania

Przykładowe zadania z rozdziałów 1 5 (Mol, Stechiometria wzorów i równań chemicznych, Wydajność reakcji i inne)

KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2018/2019 ETAP REJONOWY

a) jeżeli przedstawiona reakcja jest reakcją egzotermiczną, to jej prawidłowy przebieg jest przedstawiony na wykresie za pomocą linii...

... Nazwisko, imię zawodnika; Klasa Liczba punktów. ... Nazwa szkoły, miejscowość. I Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2008/09

Model odpowiedzi i schemat punktowania

EGZAMIN MATURALNY CHEMIA POZIOM ROZSZERZONY KRYTERIA OCENIANIA ODPOWIEDZI LUBLIN

CHEMIA POZIOM PODSTAWOWY

Beata Mendak fakultety z chemii II tura PYTANIA Z KLASY PIERWSZEJ

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

X Jubileuszowy Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2017/2018. ETAP II r. Godz

Konkurs przedmiotowy z chemii dla uczniów dotychczasowych gimnazjów 24 stycznia 2018 r. zawody II stopnia (rejonowe)

LCH 1 Zajęcia nr 60 Diagnoza końcowa. Zaprojektuj jedno doświadczenie pozwalające na odróżnienie dwóch węglowodorów o wzorach:

1. Podstawowe prawa i pojęcia chemiczne

1. Określ, w którą stronę przesunie się równowaga reakcji syntezy pary wodnej z pierwiastków przy zwiększeniu objętości zbiornika reakcyjnego:

KRYTERIA OCENIANIA ODPOWIEDZI Próbna Matura z OPERONEM. Chemia Poziom rozszerzony

ODPOWIEDZI I SCHEMAT PUNKTOWANIA POZIOM ROZSZERZONY

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

MATERIAŁ DIAGNOSTYCZNY Z CHEMII

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Chemii dla uczniów gimnazjów województwa śląskiego w roku szkolnym 2015/2016

Małopolski Konkurs Chemiczny etap wojewódzki MAŁOPOLSKI KONKURS CHEMICZNY. dla uczniów szkół podstawowych 2019 r. Etap III (wojewódzki)

MATERIAŁY POMOCNICZE 1 GDYBY MATURA 2002 BYŁA DZISIAJ CHEMIA ZESTAW EGZAMINACYJNY PIERWSZY ARKUSZ EGZAMINACYJNY II

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

EGZAMIN MATURALNY Z CHEMII

... imię i nazwisko,nazwa szkoły, miasto

KRYTERIA OCENIANIA ODPOWIEDZI Próbna Matura z OPERONEM. Chemia Poziom rozszerzony

KRYTERIA OCENIANIA ODPOWIEDZI Próbna Matura z OPERONEM. Chemia Poziom podstawowy

KRYTERIA OCENIANIA ODPOWIEDZI Próbna Matura z OPERONEM. Chemia Poziom rozszerzony

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy. dla uczniów gimnazjów województwa śląskiego w roku szkolnym 2013/2014

Transkrypt:

RZWIĄZANIA ZADAŃ III ETAPU XII KNKURSU CHEMICZNEG Zad. 1 a. W reaktorze zachodzi proces utleniania NH 3 do N 2, N, N 2 i innych tlenków azotu. W płuczce A powstaje woda amoniakalna, w płuczce B mieszanina kwasów azotowych(iii) i (V). W probówce A nie obserwuje się zmian (zachodzi tylko reakcja H 2 S 4 z NH 3 H 2 ). W probówce B obserwujemy tzw. reakcje obrączkową, charakterystyczna zarówno dla jonów N 2 - jak i N 3 - : 2 H + + Fe 2+ + N 2 - = Fe 3+ + N + H 2 4 H + + 3 Fe 2+ + N 3 - = 3 Fe 3+ + N + 2 H 2 Fe 2+ + N = [Fe(N)] 2+ b. Platyna jest w tym procesie katalizatorem. c. Reakcja egzoenergetyczna. Za równanie reakcji zachodzącej w reaktorze 1 pkt. (za poprawny uznawano zapis prowadzący do powstania któregoś z kwasotwórczych tlenków azotu); za równania zachodzące w płuczkach po 0,5 pkt., za równania reakcji obrączkowej (z N 2 - lub N 3 - ) po 0,25 pkt. Za podanie znaczenia platyny w przedstawianym eksperymencie 0,5 pkt.; za podanie zastosowań platyny po 0,5 pkt. (max. 1,5 pkt.) Za wskazanie, iż obserwowany proces jest egzoenergetyczny 0,5 pkt. Zad. 2 a. As 3 3- + I 2 + H 2 = As 4 3- + 2 I - + 2 H + b. czekiwano powołania się na regułę przekory. Dodanie jonów H - powoduje konsumpcję jonów H + i, w efekcie, przesuniecie równowagi w prawo. Dodanie jonów H + powoduje efekt przeciwny. c. Dodanie roztworu arsenianu(v) powoduje przesunięcie równowagi w lewo (wydzielenie jodu, a co za tym idzie, pociemnienie roztworu). - Za równanie reakcji 2 pkt. (dopuszczano zapis arsenianów jako As 2 i As - 3 ; za nieuwzględnienie w równaniu, iż jest to reakcja równowagowa odejmowano 0,5 pkt.) Za wytłumaczenie wpływu dodatku kwasu i zasady po 1 pkt. Za przewidzenie wpływu dodania jonów As 3-4 1 pkt.

Zad. 3 Na podstawie informacji z punktu a. można ustalić, że związki A i B to alkohole (reagują z sodem, posiadają zatem aktywny atom wodoru; nie może to być jednak ani fenol, ani kwas karboksylowy, gdyż nie rozpuszczają się w roztworach NaH). Ilość wydzielonego wodoru świadczy o tym, iż na jeden mol związków A lub B przypada 1 mol grup hydroksylowych. Proces opisany w punkcie b. to oczywiście reakcja dehydratacji (z alkoholu otrzymujemy węglowodór). Możemy zatem ustalić masę molową tego węglowodoru, odejmując od masy alkoholu, masę wody. Z danych z punktu b. obliczamy stosunek molowy atomów węgla i wodoru, który wynosi 1:1. Związek C ma zatem wzór sumaryczny C 8 H 8. Jedynym węglowodorem arenowym o takim wzorze jest winylobenzen (styren). Na podstawie danych z punktu c. wiemy, iż związek A to alkohol I rzędowy (w wyniku utleniania daje produkt o właściwościach redukujących aldehyd), związek B to alkohol drugorzędowy (powstały w wyniku jego utleniania keton nie redukuje odczynnika Tollensa). Wobec powyższego związek A to 2-fenyloetanol, związek B 1-fenyloetanol. Związki D i E to odpowiednio 2-fenyloetanal i acetofenon Stereoizomery może tworzyć tylko związek B. Wykazuje on enancjomerię (izomerię optyczną). Związek C stosowany jest m.in. w przemyśle tworzyw sztucznych jako monomer. Z CH 3 MgI reagują związki A, B (z wytworzeniem alkoholanu magnezu i metanu) oraz D i E (z wytworzeniem odpowiednio 1-fenylo-2-propanolu i 2-fenylo-2-propanolu). Za identyfikacje związków A i B po 1 pkt. Za reakcje związków A i B z sodem, dichromianem(vi) potasu i kwasem siarkowym po 0,25 pkt. Za reakcję Tollensa 0,5 pkt. Za syntezę każdego ze związków po 1 pkt. (dopuszczalna była dowolna, poprawna droga syntezy; za błędne uważano schematy nie zawierające uwag o katalizatorach, reakcje przebiegające niezgodnie z regułami skierowującymi itd.) Za wskazanie który ze związków tworzy stereoizomery, podanie typu izomerii i narysowanie wzorów po 0,5 pkt. Za podanie zastosowania związku C 1 pkt. Za każdą z reakcji z jodkiem metylomagnezowym (lub zaznaczenie że nie zachodzi) po 0,5 pkt. Zad. 4 2Mn 4 - + 6H + + 5H 2 2 = 2Mn 2+ + 5 2 + 8H 2 125 cm 3 roztworu to 125 * 1,09 = 136,25 g W takiej ilości zawartych jest 0,282 * 136,25 = 38,4225 g H 2 2 W wyniku reakcji powstanie teoretycznie: m(h 2 2 )*M( 2 )/M(H 2 2 ) = 36,2 g 2, zatem przy wydajności 98% - 35,48 g 2. Za równanie reakcji 1 pkt.

Za obliczenie ilości 2 1 pkt. (jeśli obliczenia prowadzono w oparciu o błędne równanie reakcji, nawet jeśli wynik był prawidłowy, nie przyznawano punktów). Za inną metodę otrzymywania 2 1 pkt. Zad. 5 a. Pb 3 4 (uznawano także Pb 2 3 ) b. Zn c. S 2 d. Hg e. Al 2 3 Po 1 pkt za każdą poprawna odpowiedź. Zad. 6 K = (p(n)/p o )/[(p( 2 )/p o ) 1/2 *(p(n 2 )/p o ) 1/2 ] = p(n)/[p( 2 )*p(n 2 )] 1/2 zatem: p 2 (N)/[p( 2 )*p(n 2 )] = K 2 = 0,002 p( 2 ) = p o ( 2 )-1/2p(N) p(n 2 ) = p o (N 2 )-1/2p(N) p o ( 2 ) = 0,21 * 1013 = 21273 Pa p o (N 2 ) = 0,79 * 1013 = 80027 Pa mamy więc p 2 (N)/{[p o ( 2 )-1/2p(N)]* [p o (N 2 )-1/2p(N)]} = K 2 = 0,002 p 2 (N)/{[21273-1/2p(N)]* [80027-1/2p(N)]}= 0,002 p 2 (N) = 0,002 * [1702414371 10636,5p(N) 40013,5p(N) + 0,25p 2 (N)] = 3404828,7 101,3p(N) + 0,0005p 2 (N) 0,9995p 2 (N) + 101,3p(N) 3404828,7 = 0 p(n) = 1796 Pa Z tego obliczamy masę N w 1m 3 powietrza. n = pv/rt = 1796*1/8,314*2773 = 0,0779 mol m = n * M = 0,0779 * 30 = 2,34 g Dopuszczalne było także przyjęcie iż: p( 2 ) = p o ( 2 )

p(n 2 ) = p o (N 2 ) przy czym wymagane było uzasadnienie, dlaczego można przyjąć takie założenie. W wypadku błędów rachunkowych odejmowano 3 pkt. Zad. 7 grzanie 1 g powietrza o 3,2 K wymaga dostarczenia: Q = 3,2 * 1,008 * 1 = 3,2256 J ciepła. Utlenieniu 1 mol C do C 2 towarzyszy wydzielenie: Q = 392,51 110,53 = 281,99 kj energii. Zatem w 1 g utlenionych zostało: n = 3,2256/281990 = 0,0000114 mol C Licząc ilość moli gazów w 1 g powietrza tak znikome ilości C można zaniedbać (tym bardziej że masa molowa C jest zbliżona do średniej ważonej masy molowej N 2 i 2 ). 1 dm 3 powietrza zawiera 0,79 dm 3 N 2 (0,035 mol; 0,987 g) i 0,21 dm 3 2 (0,009 mol; 0,300 g). Zatem w 0,987 + 0,300 = 1,287 g powietrza znajduje się 0,044 mol gazów. W 1 g powietrza jest zatem: 0,044/1,287 = 0,0342 mol gazów. Procent molowy C wynosi: 100% * (0,0000114/0,0342) = 0,033 % W wypadku błędów rachunkowych odejmowano 3 pkt. Zad. 8 Reakcje elektrodowe: A(Zn): Zn 2e = Zn 2+ K(Cu): 2H + + 2e = H 2 Jak widać na anodzie w procesie elektrodowym nie wydziela się gaz. Jednakże w zadaniu powiedziane jest, iż na obu elektrodach wydzieliła się taka sama ilość gazu. Można to wytłumaczyć chemicznym roztwarzaniem cynku w kwasie stanowiącym elektrolit: Zn + 2 H + = Zn 2+ + H 2 Wydzieleniu się mola gazu na katodzie towarzyszy zatem w sumie rozpuszczenie się 2 moli cynku. Masa elektrody miedzianej nie ulega zmianie.

Przez przewodnik przepływa ładunek wynoszący 2520 s * 1 A = 2520 C. Towarzyszy mu wydzielenie (2520/96500)/2 = 0,013 mol H 2 na katodzie. Roztwarza się więc 0,026 mol Zn (po 0,013 w wyniku procesu elektrochemicznego i chemicznego) co stanowi 1,7 g. Masa elektrody cynkowej wyniesie zatem 7 g. Za stwierdzenie, iż masa blaszki miedzianej nie zmieni się 1 pkt. Zad. 9. H x P y z + x KH = K x P y z + x H 2 CaH (x-2) P y z + (x-2) NaH = CaNa (x-2) P y z + (x-2) H 2 40 cm 3 0,025 M r-ru NaH zawiera 0,001 mol NaH; 10 cm 3 0,1 mol r-ru CaH (x-2) P y z zawiera 0,001 mol tej soli. Zatem x = 3. Z 1 g H 3 P y z otrzymujemy 1,475 g K 3 P y z. Możemy zatem obliczyć masę molową: [n*(m(k 3 P y z )]/ [n* M(H 3 P y z )] = 1,475 zatem: (M(H 3 P y z ) + 3*38/ M(H 3 P y z ) = 1,475 M(H 3 P y z ) + 114 = 1,475 M(H 3 P y z ) M(H 3 P y z ) = 240 g/mol Ponieważ podczas dehydratacji fosfor nie zmienia stopnia utlenienia to: 3*1 + y*31 + z*16 = 240 3*1 + y*5 + z*(-2) = 0 y = 3 z = 9 Wzór sumaryczny kwasu to H 3 P 3 9, strukturalny: H H P P P H Za wzór sumaryczny 2 pkt., za strukturalny 2 pkt. Zad. 10 a. Czterochlorek węgla jest substancją szkodliwą, zarówno dla człowieka jak i dla całego środowiska naturalnego. Najważniejszym jednak czynnikiem, który przesądził o rezygnacji z użycia gaśnic tetrowych jest fakt, iż CCl 4 w kontakcie z rozgrzaną

powierzchnią ulega utlenianiu z wytworzeniem, m.in. fosgenu (=CCl 2 ) i tlenków chloru. b. Gaśnice śniegowe działają na zasadzie zestalania się C 2 podczas gwałtownego rozprężania. Tak powstały śnieg gasi płomień odcinając dopływ tlenu i ochładzając płonący obiekt. Tlenek węgla(iv) nie nadaje się jednak do gaszenia płonących metali I i II grupy gdyż podtrzymuje ich palenie. c. Gaśnice pianowe zawierają wodny roztwór środka pianotwórczego (detergentu) z dodatkiem węglanu bądź wodorowęglanu sodu. W gaśnicy znajduje się jednocześnie szklany pojemnik ze stężonym kwasem (solnym bądź siarkowym(vi)). Uruchomienie gaśnicy wiąże się ze zbiciem tego pojemnika i wytworzeniem piany na skutek tworzenia dużych ilości C 2.