cz. pisemna

XIV KONKURS CHEMICZNY
im. Ignacego Łukasiewicza
rok szkolny 2006/07
WERSJA A
Etap II – 9 marca 2007 r.
UCZESTNIKU !
Przed Tobą test wielokrotnego wyboru stanowiący 20 zadań. Uważnie czytaj każde zadanie
i zdecyduj, która z podanych odpowiedzi jest według Ciebie poprawna. Pamiętaj, że tylko jedna jest prawdziwa.
Po dokonaniu wyboru w karcie odpowiedzi wstaw znak "X" w miejscu odpowiadającym numerowi zadania i
zgodnym z literą, przy której znalazłeś właściwą według Ciebie odpowiedź.
Gdybyś zmienił zdanie, zakreśl uprzednio zaznaczoną odpowiedź " X " i dokonaj kolejnego wyboru.
Powodzenia !
Max. 20 pkt.
T ES T
1. Zidentyfikuj substancje ukryte pod symbolami X, Y, Z potrzebne do przeprowadzenia cyklu przemian
X
Y
Z
wg schematu: Fe 
→ FeCl2 
→ Fe(OH)2 
→ Fe(OH)3
X
Y
Z
Cl2
H 2 O H 2 O2
a)
HCl NaOH H2O2
b)
HCl
KOH H2O
c)
Cl2
KOH KOH
d)
2. Określ typ reakcji przedstawionej równaniem: 3K2MnO4 + 2H2O → 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH
a) dysproporcjonowania
b) synproporcjonowania
dyssypacji
c)
d) sedymentacji
3. Zdecyduj, czy w reakcji: K2Cr2O7 + 2KOH → 2K2CrO4 + H2O
a) następuje zmiana barwy z zielonej na żółtą
c) następuje zmiana barwy z pomarańczowej
na żółtą
b) następuje zmiana barwy z żółtej
na pomarańczową
d) nie następuje zmiana barwy
4. Wybierz poprawnie zapisane wzory wodorosoli i hydroksosoli:
I. Al(OH)SO4
II. MgHPO4
a) I, IV
c) III, IV
III. Al(OH)Cl
b) I, II
d) II, III
IV. MgH2PO4
1
2
3
5. Nazwij reakcje w podanym schemacie: CH2 =CH2 
→ CH3 -CH3 
→ CH3 -CH2 Cl 
→ CH2 =CH2
a)
b)
c)
d)
substytucja
1
3
3
2
addycja
3
2
1
1
eliminacja
2
1
2
3
6. Zdecyduj, która z płytek o jednakowej masie: żelazna, srebrna czy bizmutowa po wyjęciu z roztworu soli
miedzi (II) będzie miała większą masę:
a) żelazna
c) bizmutowa
b) srebrna
d) żelazna i bizmutowa
XIV Konkurs Chemiczny im. Ignacego Łukasiewicza
Etap II
1
7. Rozróżnij, w których probówkach wytrąci się osad:
AgNO3
I
H2SO4
II
HCl
a) I, II, III
ZnCl2
BaCl2
III
Na2SO4
b) I, III, IV
CuSO4
IV
Cu
V
NaOH
c) II, V
HNO3
d) IV, V
8. Zdecyduj, który uczeń postępował prawidłowo celem zbadania, czy chlorek amonowy ulega hydrolizie:
-
Andrzej podgrzał chlorek amonowy,
Robert dodał do chlorku amonowego zasady i badał zapach,
Krzysztof trzymał wilgotny papierek lakmusowy nad probówką z chlorkiem amonowym,
Marcin dodał do chlorku amonowego wody i zanurzył uniwersalny papierek wskaźnikowy.
a) Krzysztof
b) Andrzej
c) Marcin
d) Robert
9. Zinterpretuj zapis uproszczony: 238 U (α , n ) 241 Pu:
a) Izotop uranu– 238 ulega samorzutnemu
rozpadowi tworząc izotop plutonu – 241
i emitując jądra helu
c) Izotop uranu – 92 ulega fuzji z jądrami helu
tworząc izotop plutonu – 94 i emitując neutrony
b) Izotop uranu– 238 ulega reakcji jądrowej z
jądrami helu tworząc izotop plutonu – 241
i emitując neutrony
d) Izotop uranu – 238 ulega wymuszonemu
rozpadowi tworząc izotop plutonu – 241
i emitując promieniowanie neutronowe
10. Nazwij pierwiastek, który tworzy fioletowo czarne kryształy, a ze skrobią tworzy związek o ciemnoniebieskim
zabarwieniu:
a) jod
b) brom
c) fluor
d) chlor
11. Dobierz barwę płomienia palnika do spalanego jonu:
I – bar
II – potas
III – sód
X – zielony
Y – fiołkowy Z –pomarańczowoczerwony
a) I – X, II – Y, III – Z
c) I – Z, II – Y, III – X
b) I – Y, II – Z, III – X
d) I – X, II – Z, III – Y
12. Ustal wzór katalizatora oraz wzór produktu przejściowego dla pewnej reakcji przebiegającej w dwóch
etapach:
I etap: 2 Al + 3 I2 → 2 AlI3
II etap: 4 AlI3 + 3 O2 → 2 Al2 O3 + 6 I2
a) katalizator – I2, produkt przejściowy – AlI3
c) katalizator – O2, produkt przejściowy - I2
b) katalizator – AlI3, produkt przejściowy – I2
d) katalizator – O2, produkt przejściowy – AlI3
13. Określ substancje ukryte pod symbolami X, Y, Z w podanym chemografie:
Cu(OH)2
CuO
CaO
C2H5OH 
→ X 
→ Y 
→Z
a)
b)
c)
d)
X
CH3CHO
C 2H 4
CH3CHO
CH3COOH
Y
Z
CH3COOH CH3COOCa
CH3CHO
CH3COOH
CH3COOH (CH3COO)2Ca
CH3COOCu
CH3CHO
14. Nazwij charakterystyczną reakcję zachodzącą podczas kontaktu kwasu azotowego (V) z białkiem:
a) biuretowa
b) ksantoproteinowa
c) denaturacja
d) koagulacja
XIV Konkurs Chemiczny im. Ignacego Łukasiewicza
Etap II
2
15. Określ stan skupienia podanych w tabeli związków w warunkach normalnych.
Właściwości fizyczne
T topnienia [OC]
T wrzenia [OC]
fenol
41
182
a) fenol – ciecz; formaldehyd – gaz; aceton - ciecz
c) fenol – ciecz; formaldehyd – gaz; aceton – ciało stałe
formaldehyd
-92
-21
aceton
-95
56,3
b) fenol – ciało stałe; formaldehyd – gaz; aceton – ciecz
d) fenol – ciało stałe; formaldehyd – ciecz; aceton - gaz
16. Wybierz spośród tlenków azotu te o właściwościach kwasotwórczych:
a) N2O3, N2O5
b) N2O3, NO2, N2O5
c) N2O, NO, N2O5
d) N2O, NO
17. Dokończ zdanie: „Emisja jednego elektronu z jądra atomowego powoduje...”.
a) zmniejszenie liczby nukleonów o jeden
b) zmniejszenie liczby neutronów o jeden
i zwiększenie liczby protonów o jeden
d) zwiększenie liczby neutronów o jeden
i zmniejszenie liczby protonów o jeden
c) zwiększenie liczby nukleonów o jeden
i zmniejszenie liczby elektronów o jeden
18. Wskaż probówkę, w której nastąpi odbarwienie roztworu nadmanganianu potasu:
K2SO4
Na2SO3
H2O2
KOH
KMnO4 + KOH
a)
KMnO4 + H2SO4
b)
KMnO4 + H2O
c)
KMnO4 + H2O
d)
19. Zdecyduj, jaki izotop stanowi szósty człon w szeregu: 219Rn, 215Po, 215At, 211Bi, 211Po.
a)
207
Pb
b)
211
At
c)
207
At
d)
215
Rn
20. Określ właściwą zależność wartości stałych dysocjacji dla kolejnych etapów dysocjacji w przypadku kwasu
trójhydronowego:
a) K3 > K2 > K1
b) K1 > K2 > K3
c) są jednakowe
d) K2 > K1 > K3
UCZESTNIKU !
Przed Tobą 2 zadania otwarte. Rozwiąż je stosując zasady matematyki, właściwe prawa chemiczne,
wyeksponuj przeliczanie jednostek i uwzględnij komentarz pisemny. Każde zadanie winno znaleźć
rozwiązanie na odpowiednich stronach (obliczenia pomocnicze również). Ostatnia wolna strona stanowi
brudnopis, który nie podlega sprawdzeniu.
Powodzenia !
ZADANIE A
Max. 20 pkt.
Żelazo było znane już w czasach prehistorycznych. Zajmuje czwarte miejsce w kolejności
rozpowszechnienia w zewnętrznych strefach Ziemi. Występuje w licznych minerałach własnych, np. magnetyt
Fe3O4, syderogel Fe2O3⋅nH2O, piryt FeS2, pirotyt FeS oraz często jako domieszka do minerałów innych metali.
Czyste żelazo jest dość odporne na działanie powietrza i wilgoci. Reaguje z kwasem azotowym, a przebieg reakcji
jest uzależniony od temperatury i stężenia kwasu. Ochrona żelaza zawierającego domieszki polega
na pokryciu go warstewką innych metali.
XIV Konkurs Chemiczny im. Ignacego Łukasiewicza
Etap II
3
A) Wylicz, w jakich granicach zmienia się wartość n dla syderogelu, jeżeli zawartość żelaza w tej rudzie waha
się od 20% do 50%, a następnie oblicz objętość tlenku węgla(II) w T = 627oC pod p = 97300 Pa, potrzebną
do zredukowania 1,3 kg syderogelu o maksymalnej całkowitej wartości n.
B) Klucz żelazny o masie 10g zanurzono do roztworu zawierającego azotan(V)srebra. Po pewnym czasie
klucz wyjęto z roztworu, wymyto i wysuszono. Po zważeniu masa klucza wzrosła o 0,2g. Oblicz masę
srebra pokrywającego klucz.
C) Ułóż i zbilansuj równania reakcji kwasu azotowego(V) z żelazem analizując poniższą tabelę; pamiętaj, że
żelazo reagując z kwasem o gęstości < 1,2g/cm3 tworzy związek o najniższej swojej wartościowości.
Gęstość HNO3 [g/cm3]
1,05
1,19
1,2
1,3
1,4
Gazowy produkt reakcji z Fe
NH3
N2
N2 O
NO
NO2
D) Ustal efekt energetyczny reakcji utleniania 1mola pirytu (surowca do syntezy kwasu siarkowego),
korzystając z poniższej tabeli.
∆H [kJ/mol]
- 270,3
- 822,2
- 1117,1
- 177,9
- 95,0
Wzór związku
FeO
Fe2O3
Fe3O4
FeS2
FeS
∆H [kJ/mol]
- 296,9
- 395,2
- 20,1
- 811,3
- 285,8
Wzór związku
SO2
SO3
H 2S
H2SO4
H 2O
Max. 20 pkt.
ZADANIE B
Do żywności dodaje się obecnie wiele dodatków: konserwujących, zagęszczających, barwników i innych
„ukrytych” pod symbolami, np.:
benzoesan sodu – E211
wodorowęglan sodu – E 500b
kwas winowy (1,2-dihydroksyetano-1,2-dikarboksylowy) – E334
winian sodu –E335
winian sodowo-potasowy – E336
A) Oblicz objętość mocnego jednoprotonowego kwasu o pH=1, który należy dodać do roztworu E211, aby
otrzymać 6,1mg kwasu benzoesowego o właściwościach bakteriobójczych.
B) Oblicz stałą i stopień hydrolizy 0,02-molowego wodnego roztworu E 211, którego pH=8,25.
C) Oblicz objętość gazu (w warunkach normalnych) spulchniającego ciasto, wydzielającego się po
zmieszaniu 4g proszku do pieczenia ciasta zawierającego (między innymi) 37,5% E334 i 25% E500b
z mąką i wodą.
D) Napisz wzory stereochemiczne izomerów E334, a następnie wyjaśnij, ile moli kwasu (+) winowego
należy dodać do roztworu zawierającego 0,1mol kwasu (-) winowego, który skręca płaszczyznę
polaryzacji o kąt –12o, aby roztwór nie skręcał płaszczyzny światła spolaryzowanego.
E) Oblicz stężenie procentowe roztworu otrzymanego po stopieniu czterowodnego hydratu E336, wiedząc,
że sól topiąc się rozpuszcza się we własnej wodzie krystalicznej.
____________________________
Max. za zadania etapu I – 60 pkt.
Czas rozwiązywania – 180 minut
XIV Konkurs Chemiczny im. Ignacego Łukasiewicza
Etap II
4