RK - II LO im. Wł. Broniewskiego w Koszalinie

DRUGIE LICEUM OGÓLNOKSZTAŁCĄCE IM. Wł. BRONIEWSKIEGO
W KOSZALINIE
XIII KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW SZKÓŁ
GIMNAZJALNYCH O PUCHAR DYREKTORA DRUGIEGO LICEUM
OGÓLNOKSZTAŁCĄCEGO IM. Wł. BRONIEWSKIEGO W KOSZALINIE
ZADANIA KONKURSOWE – WERSJA A
Informacje dodatkowe !
•
•
•
•
•
•
•
Pismem drukowanym podpisz otrzymany egzemplarz z zadaniami – imię i nazwisko oraz nazwę
szkoły.
Pierwszą część zadań konkursowych stanowi test z 30 zadaniami zamkniętymi. Suma punktów
za test wynosi 30. Druga część zadań konkursowych zawiera 8 zadań otwartych –
koncepcyjnych, zadania punktowane są 2-6 pkt na łączną ilość 30 pkt. Poprawne rozwiązanie
wszystkich zadań konkursowych daje moŜliwość osiągnięcia 60 pkt.
Wyboru odpowiedzi dokonaj zakreślając kółkiem wybrany przez Ciebie wariant – w zadaniach
zamkniętych. W zadaniach koncepcyjnych masz pozostawione miejsce na rozwiązania. Udzielaj
wiąŜących odpowiedzi, bo tylko takie będą podlegały ocenie.
Czas rozwiązywania zadań 120 minut.
Pisz długopisem lub piórem, moŜesz korzystać z kalkulatora, natomiast z aparatu
komórkowego NIE. W przypadku konieczności zmiany wcześniej wybranej odpowiedzi wpisz
wyraz „dobra” lub „zła”, w ten sposób wskaŜesz komisji, którą odpowiedź ma oceniać.
Korzystaj z załączonego układu okresowego, tablicy rozpuszczalności i elektroujemności
pierwiastków. Masy atomowe zaokrąglaj do liczb całkowitych, za wyjątkiem chloru – 35,5u.
Podobnie postępuj przy obliczaniu mas molowych.
Wszelkie wyniki obliczeń rachunkowych podawaj z dokładnością do dwóch liczb po przecinku
zgodnie z zasadami matematycznymi
śYCZYMY POWODZENIA
Komisja konkursowa
Koszalin, dn. 21 marca 2014 r.
-2-
CZĘŚĆ TESTOWA:
1. Dokonaj wyboru poprawnej odpowiedzi, która charakteryzuje atom siarki:
liczba
numer
elektronów
protonów
elektronów
grupy
walencyjnych
16
16
6
16
•
3
16
2
2
•
16
16
6
16
•
16
16
3
16
•
okresu
2
6
3
3
2. Ile grup – OH posiada alkohol o masie cząsteczkowej 76u zawierający 42,11% tlenu?
• 2
• 3
• 4
• 1
3. W probówce znajduje się roztwór nieznanej soli. Wykonano dwie próby, aby ją
zidentyfikować:
I – po dodaniu roztworu KOH wytrącił się niebieski galaretowaty osad,
II – po dodaniu roztworu azotanu (V) srebra wytrącił się biały, serowaty osad, ciemniejący
pod wpływem światła.
Solą tą jest:
• ZnCl2
• CuCl2
• CuSO4
• NaCl
4. Skala pH obejmuje zakres cyfrowy od 0 – 14. SłuŜy do określania odczynu roztworów. Przy
pomocy papierka uniwersalnego stwierdzono w następujących próbkach pH:
I próbka pH = 1
III próbka pH = 5
V próbka pH = 10
II próbka pH = 7
IV próbka pH = 12
Który z podanych niŜej szeregów zawiera próbki według malejącej
zasadowości roztworów?
• IV, V, II, III, I
• I, III, II, V, IV
• V, III, IV, II, I
• II, III, I, IV, V
5. Denaturacja białek moŜe zachodzić pod wpływem:
• chlorku sodu
• kwasu węglowego
•
•
azotanu (V) rtęci (II)
siarczanu (VI) potasu
6. W którym zbiorze zestawiono atomy lub jony posiadające 18 elektronów?
• K+, Ar, S2-, Ca2+
• Mg2+, Ca, Al3+, Cl• Cl-, Br-, Cu2+, Cr
• Li+, Ba2+, Al3+, Ne
7. Podstawową substancją do wyrobu mydeł twardych (w kostkach) jest:
• stearynian amonu
• oleinian Ŝelaza
• palmitynian potasu
• stearynian sodu
8. W reakcji metalu z kwasem solnym nie moŜna otrzymać soli w zestawie:
• LiCl, AgCl, FeCl2
• CuCl2, HgCl2, AgCl
• PbCl2, BaCl2, HgCl2
• CaCl2, ZnCl2, FeCl2
-3-
9. Oblicz stęŜenie procentowe roztworu kwasu H2SO4, w którym stosunek cząsteczek kwasu
do cząsteczek wody wynosi jak 2 : 82.
• ok. 11,7 %
• ok. 7,8 %
• ok. 12 %
• ok. 15 %
10. Porównano aktywność chemiczną fluorowców za pomocą reakcji:
I 2KBr + Cl2 → 2KCl + Br2
II 2KBr + J2 → nie zachodzi reakcja
→ 2KBr + J2
2KJ + Cl2 → 2KCl + J2
III 2KJ + Br2
IV
W której odpowiedzi poprawnie podano rosnącą aktywność tych
pierwiastków:
• Cl2, Br2, J2
• J2, Cl2, Br2
• J2, Br2, Cl2
• Cl2, J2, Br2
11. Wybierz zestaw metali, w którym one lub ich związki wywierają szczególnie szkodliwy
wpływ na organizm ludzki.
• Zn, Pb, K, Hg
• metale nie są szkodliwe dla
organizmu człowieka
• Ba, Pb, Cd, Hg
• Ca, Mg, Na, K
12. Ze 150g 10% roztworu kwasu siarkowego otrzymano roztwór 20% przez dodanie roztworu
40% kwasu siarkowego. Podaj masę roztworu dodanego kwasu.
• 75g
• 120g
• 24g
• 42g
13. JeŜeli do jednego mola H3PO4 wprowadzi się dwa mole NaOH to odczyn powstałego
roztworu będzie:
• zasadowy
• zasadowy, ale po ogrzaniu moŜe
zmienić się na kwasowy
• kwasowy
• obojętny
14. Kwas octowy jest słabym elektrolitem poniewaŜ:
• nie ulega dysocjacji w roztworze wodnym
• nie barwi fenoloftaleiny na malinowo
• utlenia się do dwutlenku węgla
• w roztworze wodnym w niewielkim stopniu ulega dysocjacji
15. W pewnym węglowodorze stosunek procentowy węgla do wodoru wynosi 8. Węglowodór
ma wzór:
• C2H6
• C6H14
• C4H6
• C6H6
-4-
Informacja do zadań 16, 17,18, 19, 20
Temperatura
Rozpuszczalność [g / 100g H2O]
[°C]
Ca(OH)2
KNO3
0
1,85
13,3
20
1,65
31,6
40
1,41
69,9
60
1,16
110,0
16. Jakie roztwory otrzymamy po ogrzaniu nasyconych w temperaturze 20°C roztworów obu
substancji do temperatury 60°C ?
roztwór KNO3
roztwór Ca(OH)2
nasycony
• nasycony
nienasycony
• nienasycony
nasycony
• nienasycony
nasycony
nienasycony
•
17. Ile gramów KNO3 rozpuścić moŜna w temperaturze 40°C w 55g wody?
• 124,44g
• 36,12g
• 38,45g
• 48,98g
18. Do 50g nasyconego w temperaturze 40°C roztworu KNO3 dodano jeszcze 170g wody.
Oblicz stęŜenie procentowe otrzymanego roztworu.
• ok.6,42%
• ok. 9,35%
• ok. 5,87%
• ok. 2,67%
19. Ile gramów Ca(OH)2 zawiera 180g nasyconego roztworu w temperaturze 20°C?
• ok. 2,92g
• ok. 3,24g
• ok. 1,32g
• ok. 2,08g
20. Jakie stęŜenie procentowe posiada nasycony roztwór KNO3 w temperaturze 0°C ?
• ok. 13,31%
• ok. 8,36%
• ok. 11,74%
• ok. 6,72%
Informacja do zadań 21, 22, 23, 24, 25
Dany jest ciąg przemian opisanych schematem:
1.
2.
Skała wapienna
wapno palone
3.
Ca(HCO3)2
wapno gaszone
4.
21. Który z procesów oznaczonych numerami 1-4 zachodzi samoczynnie w przyrodzie?
• 1
• 3
• 3i2
• 1i4
22. Wzory sumaryczne składników w tym schemacie przemian to:
skała wapienna
wapno palone
Ca(OH)2
CaCO3
•
Ca(OH)2
CaO
•
CaO
Ca(OH)2
•
CaCO
CaO
3
•
wapno gaszone
CaO
CaCO3
CaCO3
Ca(OH)2
-5-
23. Który z podanych związków ma najniŜszą zawartość procentową węgla?
• CaC2
• Ca(HCO3)2
• acetylen
• CO2 • H2O
24. Wapno palone moŜe słuŜyć jako nieorganiczny substrat do otrzymywania acetylenu (etynu)
zgodnie ze schematem:
1.
2.
wapno palone
CaC2
acetylen ( etyn)
Ile kg acetylenu moŜna otrzymać z 85 moli wapna palonego jeŜeli kaŜdy proces posiada
wydajność 80%?
• 1,41 kg
• 6,56 kg
• 13,06 kg
• 4,14 kg
25. Pewną ilość wapna palonego o czystości 75% wrzucono do wody, a na zobojętnienie tego
roztworu zuŜyto 25g roztworu HCl o Cp= 6%. Jaką masę tego wapna palonego wrzucono do
wody?
• ok. 1,15g
• ok.0,755g
• ok. 1,53g
• ok. 5,3g
26. Owcza wełna to włókno:
• stylonowe
• celulozowe
•
•
poliestrowe
białkowe
27. W dwóch nieoznaczonych probówkach znajdują się stęŜone roztwory wodorotlenków:
I) sodu, II) baru. Aby je wykryć naleŜy:
• dodać kawałki magnezu
• dodać roztworu kwasu
chlorowodorowego
• zbadać ich odczyn sokiem z
czerwonej kapusty
• przepuścić przez te roztwory SO3
28. Który zestaw tlenków zawiera tylko te, które w warunkach normalnych reagując z wodą
tworzą kwas lub zasadę?
• Li2O, SiO2, ZnO
• Na2O, SO3, Cl2O7,
• P2O5, Al2O3, SO2,
• CuO, CO2, N2O3,
29. Gęstość gazowego amoniaku wynosi 0,76 g/dm3. Jaką objętość tego gazu naleŜy rozpuścić
w wodzie, aby otrzymać 1,2 kg 25% roztworu.
• 22,4 dm3
• 196 cm3
• 394,7 dm3
• amoniak nie rozpuszcza się w wodzie
30. Zmieszano roztwory CuSO4, NaOH i gliceryny. Po wymieszaniu powstał:
• czarny osad CuO
• gliceryna nie reaguje z tymi
odczynnikami
• pomarańczowy osad Cu2O
• klarowny, szafirowy roztwór
-6-
CZĘŚĆ KONCEPCYJNA:
31. W wyniku termicznego rozkładu węglanu magnezu otrzymuje się tlenek magnezu i CO2.
Oblicz:
• Objętość CO2 /w m3/, którą moŜna otrzymać z rozkładu 150 kg węglanu magnezu o
czystości 90%.
T.
MgCO3
MgO + CO2 ↑
84g
 22,4 dm3
150000 g • 0,9  VCO2
VCO2 =
150000 g • 0,9 • 22,4
 = 36000 dm3 = 36 m3
84
•
Ile kilogramów tlenku magnezu uzyskano z podanej wyŜej ilości węglanu magnezu i
tej samej czystości, jeśli wydajność reakcji jego rozkładu wyniosła 75%?
/ wynik podaj z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku /.
T.
MgCO3
MgO + CO2 ↑
84g
 40g
150000 g • 0,9  x
x=
(po uwzględnieniu W= 75%)
150000 g • 0,9 • 40
 • 0,75 ≅ 48214,29g ≅ 48,2 kg
84
32. Powietrze zanieczyszczone metanem, amoniakiem i etynem przepuszczono przez zestaw
płuczek zilustrowany schematem:
•
•
które z zanieczyszczeń powietrza nie zostały usunięte?
zapisz równania reakcji zachodzące w płuczkach
CH ≡ CH + Br2
lub CH ≡ CH + 2Br2
•
CHBr = CHBr
CHBr2 − CHBr2
wskaŜ zbędną płuczkę/i/. z wodą wapienną
metan ( CH4)
-733. Pewien ester kwasu organicznego poddano hydrolizie w środowisku kwasowym i
otrzymano kwas A o masie cząsteczkowej 60 u i alkohol B o masie cząsteczkowej
dwukrotnie większej od masy atomowej sodu. Kwas A naleŜy do szeregu CnH2nO2.
Natomiast alkohol do szeregu CnH2n+2O.
• Oblicz wzory sumaryczne kwasu A i alkoholu B. Podaj ich wzory półstrukturalne oraz
•
ich nazwy systematyczne.
CnH2nO2 = 60
CnH2n+2O = 23 • 2
12n + 2n +32 = 60
12n + 2n = 46 – 16 – 2
n=2 węgle w szkielecie
n=2 węgle w szkielecie
to CH3 – COOH
to CH3 – CH2OH
kwas etanowy
etanol
Stosując wzory półstrukturalne zapisz reakcję otrzymania tego estru z kwasu A i
alkoholu B. Zapisz teŜ reakcję kwasu A z tlenkiem magnezu i alkoholu B z magnezem.
O
O

+
H

CH3 – C – OH + CH3 – CH2OH ↔ CH3 – C – OCH2 – CH3 + H2O
2CH3 – COOH + MgO → (CH3 – COO)2Mg + H2O
2CH3 – CH2OH + Mg → (CH3 – CH2O)2Mg + H2
•
Próbkę alkoholu B spalono i otrzymano 4,4 g CO2 przy wydajności reakcji 82%. Oblicz,
jaką masę alkoholu spalono. Zapisz reakcję i wykonaj właściwe obliczenia.
CH3 – CH2OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
46g
 88g
x
 4,4 g
przy W= 82%
46 • 4,4
x =  ≅ 2,8g
88 • 0,82
34. Duraluminium – to stop glinu i magnezu. Wykazuje wyjątkowo duŜą wytrzymałość i
trwałość, daje się walcować i kuć. Stąd wykorzystuje się ten stop do produkcji elementów
konstrukcji lotniczych, pojazdów mechanicznych, budowlanych itp…
20 g stopu glinu i magnezu (duraluminium) roztworzono w kwasie HCl i
otrzymano 24,55 dm3 wodoru (warunki normalne). Oblicz, jaki jest skład procentowy tego
stopu.
x = mAl
(20 - x) =mMg
Al + 3HCl
AlCl3 + 1,5H2 ↑
Mg + 2HCl
MgCl2 + H2↑
27g

1,5 • 22,4 dm3
24g

22,4 dm3
xgAl

V
(20 – x)g

V
1,5 • 22,4 • x
V =  ≅1,24x
27
(20 – x) • 22,4
V =  ≅ 18,67 – 0,93x
24
VH2 z Al + VH2 z Mg = 24,55dm3
1,24x + 18,67 – 0,93x = 24,55 dm3
0,31 x = 5,88 ⇒ x ≅ 18,97g = mAl
to
mMg ≅ 1,03g
-8-
18,97
% Al = 
20
•
100% ≅ 94,85%
% Mg = ≅ 5,15%
i
35. Wychodząc z Mg(NO3)2 i dysponując potrzebnymi odczynnikami, masz dojść do
otrzymania MgO:
•
Zaproponuj 2-etapowy schemat przemian;
T.
Mg(NO3)2
Mg(OH)2
MgO
•
Zapisz kolejno zachodzące reakcje równaniami cząsteczkowymi w/g pokazanego
schematu przemian;
1.
Mg(NO3)2 + 2NaOH
T.
Mg(OH)2 ↓
2.
Mg(OH)2 ↓ + 2NaNO3
MgO + H2O
36. Uczniowie koła chemicznego postanowili oznaczyć zawartość glinu w roztworze AlCl3 w
sposób następujący:
− Pobrali dokładnie 50 cm3 badanego roztworu, dodali do niego nadmiaru roztworu amoniaku
– wytrącił się Ŝelowaty biały osad, który utrzymywany na gorącej płycie uległ zbiciu w
gąbczastą masę,
− tę gąbczastą masę odsączyli z roztworu i na sączku przemyli wodą, a następnie wypraŜyli w
tyglu do uzyskania białego proszku o ustalonej, stałej masie wynoszącej 372,5 mg.
• Zapisz równaniami cząsteczkowymi reakcje, jakie kolejno zachodziły w trakcie wykonywania
czynności;
1. AlCl3 + 3(NH3 • H2O)
Al(OH)3 ↓ + 3NH4Cl
T.
2. 2Al(OH)3
Al2O3 + 3H2O
• Z masy końcowej osadu oblicz zawartość Al w badanym roztworze – wynik podaj [mg/dm3] Al3
z dokładnością do 3 miejsc po przecinku;
xAl =
XAl =
Al2O3 → 2Al
102g
 54g
372,5 mg  x
372,5 • 54
 ≅ 197,2mgAl
102
m
197,2mg
 =  = 3944 mg/dm3
V
0,05dm3
-9-
37. Wykonano doświadczenie według schematów rysunkowych:
a) określ, jaki będzie odczyn roztworów w poszczególnych naczyniach, po wykonaniu tych
doświadczeń,
b) zapisz reakcje, jakie mogą zachodzić w poszczególnych naczyniach;
naczynie I – odczyn roztworu: zasadowy
reakcja:
Na2S + 2H2O
lub CO32- + 2H2O
naczynie II – odczyn roztworu: kwasowy
reakcja: Al2(SO4)3 + 6H2O
lub Al3+ + 3H2O
naczynie III – odczyn roztworu: obojętny
reakcja:
2NaOH + H2S
CO2 + H2O +2OH2Al(OH)3 + 3H2SO4
Al(OH)3 + 3H+

naczynie IV – odczyn roztworu: zasadowy
reakcja:
K2O + H2O
2KOH
naczynie V – odczyn roztworu: kwasowy
reakcja:
2NO2 + H2O
HNO3 + HNO2
H3PO4
3H+ + PO43-
38. Produktem reakcji:
• kwasu metanowego z wapniem jest: metanian wapnia / (HCOO)2Ca
•
etanu z Cl2 (światło) jest:
•
kwasu etanowego z metanolem jest: etanian metylu / CH3 – COOCH3
•
zmydlania tłuszczu jest:
•
etanolu z sodem jest:
chloroetan / CH3 – CH2Cl
mydło / C17H35COONa
etanolan sodu / CH3 – CH2ONa