Pamiętaj chemiku młody

WTOREK, 30 stycznia 2007
SŁOWO POLSKIE M GAZETA WROCŁAWSKA
Testy
5
Pamiętaj chemiku młody...
Zadania dla maturzystów przygotowane przez Politechnikę Wrocławską
1 Szklanka (ok. 250 cm3) wody i szklanka powietrza
(273 K, 1013 hPa) zawierają po około:
a. 1 mola H2O i 1/20 mola O2
b. 10 moli H2O i 2 mole O2
c. 12 moli H2O i 0,01 mola O2
d. 14 moli H2O i 0,002 mola O2
Odpowiedź uzasadnij odpowiednimi obliczeniami.
6 W celu ustalenia zawartości siarki w węglu kamiennym próbkę
o masie 10 g poddano całkowitemu spaleniu. Gazowe produkty
spalania wprowadzono do 200cm3 0,01 molowego roztworu
nadmanganianu potasu, zakwaszonego kwasem siarkowym. Ilość
moli KMnO4 w roztworze zmniejszyła się o połowę.
Oblicz procentową zawartość siarki w próbce węgla.
2 Wiedząc, że masa molowa miedzi jest równa 63,5 g/mol,
a jej gęstość wynosi 8,92 g/cm3, oblicz jaką objętość
zajmuje jeden jej atom?
7 Napisz, co zaobserwował student
podczas prowadzenia poniższego
eksperymentu:
3 W wyniku działania kwasu solnego na węglan wapniowy zebrano
w pojemniku 11,2 dm3 CO2 (w przeliczeniu na warunki normalne).
Nie uwzględniając faktu, że pewna ilość powstającego w reakcji
dwutlenku węgla ulega rozproszeniu w wodzie, oblicz ilość
węglanu wapniowego, która weszła w reakcję. Napisz
dokładną reakcję.
4 Reakcja rozkładu tlenku azotu (V) przebiega według
następującego równania:
2N2O5(g) › 4NO2(g) + O2(g)
Przedstaw interpretację ilościową
powyższego równania, uzupełniając wolne miejsca
w tabelce:
nazwa reagenta tlenek azotu (V)
liczba moli
2 mole cząsteczek
masa
objętość
216 g
..dm3
Dokładnie opisz obserwacje.
HClstężony
12 Który z przedstawionych wzorów ogólnych jest
prawidłowy dla alkenów?
13 Do kolby zawierającej 10%
roztwór kwasu octowego
wkroplono roztwór kwaśnego
węglanu sodu. Jaki gaz
powstanie w wyniku
przeprowadzonej reakcji?
Na2CO3 (AQ)
8 Do oznaczenia fenolu w ściekach stosuje się reakcję, w wyniku
której powstaje 2,4,6- tribromofenol. Jeżeli z fenolem zawartym
w 100 cm3 ścieku przereagowało 0,24 g bromu, to jakie będzie
stężenie (w mol/dm3 ) fenolu w badanej próbie? Napisz
odpowiednią reakcję i obliczenia.
9 Nazwij te związki, które należą do fenoli.
ILOŚĆ REAGENTÓW
tlenek azotu (IV)
tlen
4 mole
...moli (-e)
cząsteczek
cząsteczek
... g
32 g
89,6 dm2
22,4 dm3
14 Przedstawiono wzory czterech kwasów, wskaż który z nich to
kwas benzoesowy?
Objętości podanych w tabeli gazów są zmierzone w warunkach
normalnych.
5 Student przeprowadził następujący eksperyment, który możemy
przedstawić według następującego schematu:
NaOH (AQ)
K2O
NaNO3 (AQ)
10 Wiele proszków do prania zawiera w swoim składzie fosforany
(V) sodu. Ich funkcja polega na zmiękczaniu wody, czyli
usuwaniu jonów wapnia i magnezu. Jest to niezwykle ważne,
ze względu na to, że fosforany (V) sodu wraz ze ściekami
dostają się do zbiorników wodnych. Podaj nazwę zjawiska
wywołanego wzbogacaniem zbiorników wodnych
w związki fosforu i określ, jaki jest jego skutek.
15 Jakie produkty powstaną w miejscach oznaczonych symbolami
I i II ?
11 Przedstawiony wzór strukturalny obrazuje:
H2SOh (AQ)
Przedstaw w formie jonowej skróconej równania reakcji
zachodzących w probówkach I, II, III lub zaznacz, że reakcja
nie zachodzi.
a) Ketozę
b) Aldozę
c) Rybozę
d) Fluoresceinę
ODPOWIEDZI
1d
V=250 cm3, d=1 g/cm3, d=m/V, m=250 g, n=m/M, n=14 moli
n =V/Vmol, Vmol =22,4 mol/dm3, n = 0,25/22,4 = 0,01116
mol *0,21 (zawartość tlenu w powietrzu) = 0,002 mol
2
M=63,5 g/mol, d=8,92 g/cm3, m=n*M=0,166*1023*63,5=10,541*10-23,
V=m/d=10,541*10-23/8,92 = 1,18*10-23
3
CaCO3 + HCl
CaCl2 + H2O + CO2
X ————— 11,2 dm3
100 g ————— 22,4 dm3
X = 50 g
4
1 mol O2, 184 g NO2, 44,8 dm3 N2O5
5
probówka I) H3O+ + OH- = 2 H2O, lub H+ + OH- = H2O
probówka II) K2O + 2 H3O+ = 2 K+ + 3 H2O, lub K2O + 2 H+ = 2
K+ + H2O
probówka III) reakcja nie zachodzi
6
W wyniku spalenia próbki węgla zawierającego siarkę, węgiel
spalił się do CO2, natomiast siarka do SO2. Po przepuszczeniu
produktów spalenia przez zakwaszony roztwór KMnO4,
tylko SO2 uległ utlenieniu:
5SO2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 › K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O + 5SO3
(dalej SO3 reaguje z wodą, tworząc kwas siarkowy)
W 200cm3 0,01M roztworu znajduje się n=CMV=
0,2 dm3.0,01mol/dm3=0,002 mol
manganianu (VII) potasu. Jeżeli ilość jego zmniejszyła się
o połowę, to znaczy, że przereagowała 0,001mola KMnO4.
Możemy zapisać:
5 moli SO2 reaguje z 2 molami KMnO4, to x moli SO2
przereaguje z 0,001 molem KMnO4. Czyli:
W tej ilości SO2 znajduje się 0,0025mol siarki, czyli
m=nM=0,0025 mol. 32 g/mol=0,08 g.
Zawartość procentowa siarki w próbce
= 0,8%
C% = 100% ms = 100% 0,08g
10g
mprob
7
Student mógł zaobserwować wydzielanie się pęcherzyków gazu,
jak również pienienie się badanego roztworu.
8 V=100 cm3 = 0,1 dm3, m=0,24 g, MBr=80 g/mol
Cm =n/V= m/M*V= 0,24/6*80*0,1= 0,005 mol/dm3
9
a) fenol
b) o-krezol, lub 2-metylofenol
c) 1,2-benzenodiol, lub pirokatechina
d) 2-naftol
e) i f) to nie są fenole
10
Zjawisko to eutrofizacja lub „użyźnianie”, natomiast skutki
to: gwałtowny rozwój flory bakteryjnej lub glonów,
nadmierne zarastanie zbiorników wodnych, zmniejszenie
zawartości tlenu w wodzie, obumieranie organizmów
typowych dla określonych zbiorników, zanik życia
w zbiornikach wodnych, obumieranie zbiorników wodnych.
11 b
12 c
13 c
14 b
15 d
Zadania zostały opracowane przez dr hab. Jadwigę Soloducho i mgr inż. Annę Nowakowską z Wydziału Chemicznego Politechniki Wrocławskiej.