XIV KONKURS CHEMICZNY

im. Ignacego Łukasiewicza

rok szkolny 2006/07

Etap II – 9 marca 2007 r.

WERSJA A

U C Z E S T N I K U !

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.

P o w o d z e n i a !

T E S T

Max. 20 pkt.

1. Zidentyfikuj substancje ukryte pod symbolami X, Y, Z potrzebne do przeprowadzenia cyklu przemian wg schematu:

X

Y

Z

Fe →FeCl →Fe(OH) →Fe(OH)

2

2

3

X

Y

Z

a)

Cl2

H2O

H2O2

b)

HCl

NaOH H2O2

c)

HCl

KOH

H2O

d)

Cl2

KOH

KOH

2. Określ typ reakcji przedstawionej równaniem: 3K2MnO4 + 2H2O → 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH

a) dysproporcjonowania

b) synproporcjonowania

c) dyssypacji

d) sedymentacji

3. Zdecyduj, czy w reakcji: K2Cr2O7 + 2KOH → 2K2CrO4 + H2O

a) następuje zmiana barwy z zielonej na żółtą

b) następuje zmiana barwy z żółtej

na pomarańczową

c) następuje zmiana barwy z pomarańczowej

d) nie następuje zmiana barwy

na żółtą

4. Wybierz poprawnie zapisane wzory wodorosoli i hydroksosoli: I. Al(OH)SO4

II. MgHPO4

III. Al(OH)Cl

IV. MgH2PO4

a) I, IV

b) I, II

c) III, IV

d) II, III

5. Nazwij reakcje w podanym schemacie:

1

2

3

CH =CH 

→ CH -CH 

→ CH -CH Cl 

→ CH =CH

2

2

3

3

3

2

2

2

substytucja

addycja

eliminacja

a)

1

3

2

b)

3

2

1

c)

3

1

2

d)

2

1

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

b) srebrna

c) bizmutowa

d) żelazna i bizmutowa

XIV Konkurs Chemiczny im. Ignacego Łukasiewicza

1

Etap II

7. Rozróżnij, w których probówkach wytrąci się osad: AgNO3

H2SO4

BaCl2

CuSO4

Cu

I

II

III

IV

V

HCl

ZnCl2

Na2SO4

NaOH

HNO3

a) I, II, III

b) I, III, IV

c) II, V

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

b) Izotop uranu– 238 ulega reakcji jądrowej z

rozpadowi tworząc izotop plutonu – 241

jądrami helu tworząc izotop plutonu – 241

i emitując jądra helu

i emitując neutrony

c) Izotop uranu – 92 ulega fuzji z jądrami helu

d) Izotop uranu – 238 ulega wymuszonemu

tworząc izotop plutonu – 94 i emitując neutrony

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

b) I – Y, II – Z, III – X

c) I – Z, II – Y, 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 I → 2 AlI II etap: 4 AlI + 3 O → 2 Al O + 6 I 2

3

3

2

2

3

2

a) katalizator – I2, produkt przejściowy – AlI3

b) katalizator – AlI3, produkt przejściowy – I2

c) katalizator – O2, produkt przejściowy - I2

d) katalizator – O2, produkt przejściowy – AlI3

13. Określ substancje ukryte pod symbolami X, Y, Z w podanym chemografie: CuO

Cu(OH 2

)

CaO

C H OH 

→ X 

→ Y 

→ Z

2

5

X

Y

Z

a)

CH3CHO

CH3COOH

CH3COOCa

b)

C2H4

CH3CHO

CH3COOH

c)

CH3CHO

CH3COOH (CH3COO)2Ca

d)

CH3COOH 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

2

Etap II

15. Określ stan skupienia podanych w tabeli związków w warunkach normalnych.

Właściwości fizyczne

fenol

formaldehyd

aceton

T topnienia [OC]

41

-92

-95

T wrzenia [OC]

182

-21

56,3

a) fenol – ciecz; formaldehyd – gaz; aceton - ciecz

b) fenol – ciało stałe; formaldehyd – gaz; aceton – ciecz c) fenol – ciecz; formaldehyd – gaz; aceton – ciało stałe 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

c) zwiększenie liczby nukleonów o jeden

d) zwiększenie liczby neutronów o jeden

i zmniejszenie liczby elektronów o jeden

i zmniejszenie liczby protonów o jeden

18. Wskaż probówkę, w której nastąpi odbarwienie roztworu nadmanganianu potasu: K2SO4

Na2SO3

H2O2

KOH

KMnO4 + KOH

KMnO4 + H2SO4

KMnO4 + H2O

KMnO4 + H2O

a)

b)

c)

d)

19. Zdecyduj, jaki izotop stanowi szósty człon w szeregu: 219Rn, 215Po, 215At, 211Bi, 211Po.

a) 207Pb

b) 211At

c) 207At

d) 215Rn

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

U C Z E S T N I K U !

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.

P o w o d z e n i a !

Z A D A N I E 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

3

Etap II

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]

Gazowy produkt reakcji z Fe

1,05

NH3

1,19

N2

1,2

N2O

1,3

NO

1,4

NO2

D) Ustal efekt energetyczny reakcji utleniania 1mola pirytu (surowca do syntezy kwasu siarkowego), korzystając z poniższej tabeli.

∆H [kJ/mol]

Wzór związku

∆H [kJ/mol]

Wzór związku

- 270,3

FeO

- 296,9

SO2

- 822,2

Fe2O3

- 395,2

SO3

- 1117,1

Fe3O4

- 20,1

H2S

- 177,9

FeS2

- 811,3

H2SO4

- 95,0

FeS

- 285,8

H2O

Z A D A N I E B

Max. 20 pkt.

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

4

Etap II