RK - II LO im. Wł. Broniewskiego w Koszalinie
Transkrypt
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