KONKURS Z CHEMII

KLUCZ
1
ODPOWIEDZI
do zadań na konkurs z chemii etapu szkolnego w roku szkolnym 2011/2012
Nr
zad.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
SUMA
pkt.
%
16
pkt
KONKURS Z CHEMII
dla uczniów gimnazjów województwa warmińsko-mazurskiego w roku szkolnym 2011/2012
ELIMINACJ E
SZKOLNE
CZAS TRWANIA 60 MINUT
W zadaniach na obliczenia zaliczamy na korzyść ucznia również każdą inną metodę jaką uczeń
zaproponuje zgodną z zasadami logicznego myślenia.
Zadanie 1. (5 pkt)
Na lekcji chemii uczniowie przeprowadzali doświadczenia z otrzymywania kwasów tlenowych.
Zosia i Ania miały otrzymać kwas fosforowy (V). Spaliły wcześniej fosfor otrzymując 284 g tlenku
fosforu (V). Wiedząc, że stosunek masowy fosforu do tlenu w tym tlenku (skład rzeczywisty)
wynosi 31:40, oblicz ile gramów fosforu i ile gramów tlenu zawarte jest w otrzymanym gazie?
Udziel poprawnej odpowiedzi. Zapisz wszystkie równania reakcji chemicznych wynikających z
pracy doświadczalnej Zosi i Ani.
Układ równań z obliczeniami:
x+y = 284 g
x = 31
y
40
x+y = 284 g
x x 40 = y x 31
x+y = 284 g
40x = 31y // 31
2
x+y = 284 g
40x = y
31
x + 40x
31
40x = y
31
31x + 40x
40x
31
= 284 g / 31
= 8804 g
=y
71x = 8804 g // 71
40x
31
=y
x = 124 g
40 x 124g
31
=y
x = 124g
y = 160g
Odp.: W 284 g tlenku fosforu (V) zawarte jest 124 g fosforu i 160 g tlenu.
Równania reakcji chemicznych:
P4 + 5O2 → P4 O10
P4O10 + 6H2O → 4H3PO4 lub
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4
- za prawidłową metodę
1 pkt
- za bezbłędne obliczenia
1 pkt
- za udzielenie poprawnej odpowiedzi
1 pkt
- za prawidłowo napisane równanie spalania fosforu
1 pkt
- za prawidłowo napisanie równanie reakcji chemicznej tlenku fosforu (V) z wodą
1 pkt
Zadanie 2. (2 pkt)
W poniższym zdaniu
wzrostem/spadkiem.
w
miejsce
kropek
wstaw
odpowiedni
wyraz:
rośnie/maleje;
3
Ogrzewanie wody w przedziale temperatur od 0 - 4 OC powoduje, że objętość wody maleje,
powyżej tego zakresu objętość rośnie wraz ze wzrostem temperatury.
- za prawidłową jedną odpowiedź
0 pkt
- za prawidłowe dwie odpowiedzi
1 pkt
- za prawidłowe trzy odpowiedzi
2 pkt
Zadanie 3.
(2 pkt)
W wykropkowane miejsca wpisz znaczenie pojęć:
sól fizjologiczna – to 0,9-procentowy roztwór chlorku sodu o pH = 7,2 używany w medycynie
do uzupełniania płynów ustrojowych oraz w kosmetyce.
pierwiastki biogenne – to pierwiastki wchodzące w skład budowy soli i innych związków,
które są niezbędne do budowy i prawidłowego funkcjonowania organizmów.
- za każde pojęcie poprawnie wytlumaczone
Zadanie 4.
1 pkt
(1 pkt)
Jak wytłumaczysz stwierdzenie, że ta sama masa wody w stanie stałym ma większą objętość niż w
stanie ciekłym?
Odp. - Przyczyną tego zjawiska jest luźna struktura lodu, w której występują duże puste
przestrzenie między drobinami. W stałym lodzie drobiny są dalej oddalone od siebie niż w
wodzie w stanie ciekłym.
- za poprawną odpowiedź
1 pkt
Zadanie 5. (4 pkt)
Obok poniższych zdań w miejsce kropek wstaw “P”, jeśli zdanie jest prawdziwe lub “F”, jeśli
zdanie jest fałszywe.
a) W wodzie występuje elektrostatyczne przyciąganie pomiędzy atomem wodoru jednej cząsteczki
wody a atomem tlenu innej cząsteczki wody.
-P
b) Wiązania wodorowe tworzą się pomiędzy dwoma atomami wodoru dwóch różnych cząsteczek
wody.
-F
c) Przy stałym ciśnieniu wynoszącym 1013 hPa, w obu przypadkach, tlen w temperaturze: – 250oC
jest ciałem stałym, a w temperaturze : - 100oC jest gazem.
-P
d) Mogą istnieć atomy różnych pierwiastków o tej samej liczbie masowej.
-P
- za poprawnie zaznaczoną każdą odpowiedź
1 pkt
4
Zadanie 6.
(2 pkt)
Ile cząsteczek azotu i tlenku węgla (IV) znalazłoby się w tej samej objętości w tych samych
warunkach, wiedząc, że w pewnej objętości znajduje się 1013 cząsteczek tlenu. Podaj uzasadnienie
swojej odpowiedzi.
Odp.: Tyle samo.
Uzasadnienie: W ustalonych warunkach w danej objętości znajduje się zawsze taka sama
liczba atomów lub cząsteczek gazu.
- za udzielenie poprawnej odpowiedzi co się tyczy ilości cząsteczek
1 pkt
- za podanie poprawnego uzasadnienia
1 pkt
UWAGA!
Na prośbę nauczycieli wyłączam zadanie 6 z konkursu.
Zadanie 7.
(6 pkt)
Korzystając z tabeli rozpuszczania się substancji w wodzie ustal, w których probówkach poniżej
zajdą reakcje strącania osadów. Zapisz ich równania w formie jonowej skróconej.
ZESTAW A – kolejno do poniższych probówek dodano roztworu wodorotlenku potasu:
1. probówka z azotanem (V) srebra
2. probówka z chlorkiem żelaza (III)
3. probówka z węglanem sodu
4. probówka z siarczkiem sodu
5. probówka z chlorkiem baru
ZESTAW B – kolejno do poniższych probówek dodano roztworu kwasu fosforowego (V):
I. probówka z fosforanem (V) sodu
II. probówka z azotanem (V) ołowiu (II)
III. probówka z chlorkiem magnezu
IV. probówka z azotanem (V) glinu
V. probówka z siarczanem (VI) potasu
Reakcje strąceniowe zajdą:
ZESTAW A: w probówkach nr: 1, 2
ZESTAW B: w probówkach nr: 2, 3, 4
Równania jonowe skrócone:
Ag+ + OH- → AgOH
Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3
3Pb2+ + 2PO43- → Pb3(PO4)2
3Mg2+ + 2PO43- → Mg3(PO4)2
Al3+ + PO43- → AlPO4
- za wskazanie 5 probówek, w których zajdą reakcje strąceniowe
1pkt
5
- jeżeli uczeń nie wymieni wszystkich probówek, bądź wypisze wszystkie, które
powinien wypisać i nadto jeszcze co najmniej jedną błędną wówczas odpowiedzi nie
zaliczamy
0 pkt
- za każde poprawnie napisane równanie
1 pkt
Zadanie 8.
(4 pkt)
Pierwiastek ten został odkryty przez Marię Skłodowską-Curie i jej męża Piotra Curie. Pierwiastek
ten posiada trzy izotopy. Najważniejsze jego związki to sole, które były używane w terapii
nowotworowej i do produkcji farb luminescencyjnych. W tych ostatnich stwierdzono występowanie
dwóch izotopów tego pierwiastka, którego liczba atomowa wynosi 88, po czym wyznaczono ich
zawartość procentową. Izotop o liczbie masowej 228 stanowił 64% (mezotor I), natomiast resztę
stanowił izotop lżejszy, posiadający o 5 neutronów mniej (aktyn X). Oblicz średnią masę atomową
dla tego pierwiastka oraz podaj jego nazwę i uzupełnij dane w tabeli poniżej.
Średnia masa atomowa = 228u x 64% + 223u x 36% = 226,2u
Pierwiastkiem tym jest rad.
Aktyn X
Mezotor I
Liczba atomowa
88
88
Liczba masowa
223
228
Zawartość procentowa w próbce
36
64
Liczba protonów w jądrze
88
88
Liczba neutronów w jądrze
135
140
Liczba elektronów
88
88
Liczba elektronów walencyjnych
2
2
223
228
Liczba nukleonów
- za obliczenie i podanie prawidłowego wyniku średniej masy atomowej
1 pkt
- za podanie poprawnej nazwy pierwiastka
1 pkt
- za poprawne wypełnienie tabeli dla aktynu X
1 pkt
- za poprawne wypełnienie tabeli dla mezotoru I
1 pkt
Zadanie 9.
(3 pkt)
Masz do dyspozycji dwa różne roztwory wodorotlenku sodu: 68% i 37%. Oblicz, po ile gramów
każdego z tych roztworów należy użyć, aby otrzymać 800 g 45% roztworu wodorotlenku sodu?
Dane:
Cp1 = 68%
Szukane:
m1 = ?
6
Cp2 = 37%
Cp3 = 45%
m3 = 800 g
m2 = ?
Rozwiązanie:
68
x = 45-37 = 8
45
37
y = 68-45 = 23
Łączna liczba jednostek masowych w schemacie krzyżowym:
8 + 23 = 31
Obliczenia z proporcji lub z układu równań.
Na 31 g roztw. 45% potrzeba 8 g roztw. 68%
Na 800 g roztw. 45% potrzeba x roztw. 68%
800 g x 8 g
x=
= 206,5 g
31 g
Zatem liczba gramów roztworu 37%:
800 g - 206,5 g = 593,5 g
Odp.: Należy zmieszać 206,5 g roztworu 68% i 593,5 g roztworu 37%, aby otrzymać 800 g
roztworu 45%.
- za poprawne obliczenie jednostek masowych w schemacie krzyżowym
1 pkt
- za obliczenie masy obu roztworów
1 pkt
- za poprawną odpowiedź
1 pkt
Zadanie 10.
(5 pkt)
Mając do dyspozycji pierwiastek o liczbie atomowej 12 zaproponuj doświadczenie wykazujące, że
tlenek węgla (IV) jest związkiem chemicznym. Narysuj schemat doświadczenia, opisz je, zapisz
obserwacje i równanie reakcji oraz określ jaki to typ reakcji chemicznej. Odpowiedź uzasadnij.
Schemat doświadczenia z opisem:
7
Obserwacje:
Na łyżeczce do spalań pojawia się biały proszek po spaleniu magnezu. Na ściankach kolby
pojawia się czarny pył.
Równanie reakcji chemicznej:
CO2 + 2Mg → 2MgO + C
Typ reakcji chemicznej: jest to reakcja wymiany pojedynczej
Uzasadnienie:
Jest to reakcja wymiany, ponieważ magnez spalając się wypiera węgiel z tlenku węgla (IV) i
łączy się z nim tworząc tlenek magnezu oraz węgiel.
- za narysowanie poprawnego schematu z opisem
1 pkt
- za zapis poprawnych obserwacji
1 pkt
- za poprawny zapis równania reakcji chemicznej
1 pkt
- za wpisanie poprawnego typu reakcji
1 pkt
- za poprawne uzasadnienie
1 pkt
Zadanie 11.
(5 pkt)
Cynk gwałtownie reaguje z kwasem solnym. Zapisz równanie reakcji tych substancji ze sobą w
formie cząsteczkowej, jonowej i jonowej skróconej. Jaki wniosek wyciągniesz analizując zapisane
równanie? Podpisz produkty reakcji.
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 ↑
chlorek + wodór
cynku
zapis cząsteczkowy
8
Zn + 2H+ + 2Cl- → Zn2+ + 2Cl- + H2 ↑
Zn + 2H+ → Zn2+ + H2 ↑
zapis jonowy
zapis jonowy skrócony
Wniosek: reakcja metalu z kwasem zachodzi między atomami metalu (Zn) a jonami H+ .
- za poprawne napisanie równania reakcji w formie cząsteczkowej
1 pkt
- za poprawne napisanie równania reakcji w formie jonowej
1 pkt
- za poprawne napisanie równania reakcji w formie jonowej skróconej
1 pkt
- za poprawne podpisanie obu produktów reakcji
1 pkt
- za poprawnie napisany wniosek
1 pkt
Zadanie 12.
(3 pkt)
Odpowiednim jonom zapisanym w tabeli przyporządkuj odpowiadającą im liczbę powłok
elektronowych, na których znajdują się elektrony w stanie podstawowym, wpisując w odpowiednie
miejsce znak X?
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
E. 4
L.p.
Jony
1
K
2
+
Liczba powłok elektronowych
A❑
B❑
C❑
DX E❑
Ca2+
A❑
B❑
C❑
DX E❑
3
S2-
A❑
B❑
C❑
DX E❑
4
S
6+
A❑
B❑
CX D❑
E❑
5
H+
AX B❑
C❑
D❑
E❑
6
F-
A❑
CX
D❑
E❑
B❑
- za poprawne zaznaczenie 4 odpowiedzi
1 pkt
- za poprawne zaznaczenie 5 odpowiedzi
2 pkt.
- za poprawne zaznaczenie 6 odpowiedzi
3 pkt.
9
Zadanie 13.
(1 pkt)
Dlaczego chlorowodór i tlenek siarki (IV) dużo lepiej rozpuszczają się w wodzie niż tlenek węgla
(IV), czy tlen.
Odp.: Chlorowodór i tlenek siarki (IV) dużo lepiej rozpuszczają się w wodzie niż tlenek węgla
(IV) i tlen, ponieważ chlorowodór i tlenek siarki (IV) reagują z wodą, zachodzi dysocjacja
tych produktów w wodzie. Jony powstałe w wyniku dysocjacji są blokowane przez cząsteczki
wody (więcej cząsteczek pozostaje w wodzie), dlatego rozpuszczalność jest wyższa.
- za udzielenie poprawnej odpowiedzi
Zadanie 14.
1 pkt
(3 pkt)
Odpowiednim związkom chemicznym zapisanych w tabeli przyporządkuj odpowiadającą/ce im
właściwości, wpisując w odpowiednie miejsce znak X?
A. żrący
B. higroskopijny
C. powoduje oparzenia skóry
D. zapach zgniłych jaj
E. zwęgla substancje pochodzenia organicznego
F. niszczy białko
G. barwi białko na kolor żółty
H. nierozpuszczalny w wodzie
L.p.
Związek
chemiczny
Właściwości
1
HNO3
AX
2
NaOH
3
B❑
CX D❑
E❑
FX GX
H❑
AX BX
CX
D❑
E❑
FX
G❑
H❑
H2SO4
AX BX
CX
D❑
EX
FX
G❑
H❑
4
CaCO3
A❑
B❑
C❑
D❑
5
H2S
A❑
B❑
C❑
DX
E❑
E❑
F❑
F❑
G❑ HX
G❑
H❑
- za prawidłowe przypisanie 5 - 8 właściwości różnym substancjom
1 pkt
- za prawidłowe przypisanie 9 – 13 właściwości różnym substancjom
2 pkt
- za prawidłowe przypisanie 14 - 15 właściwości różnym substancjom
3 pkt
Uwaga: Jeżeli uczeń zaznaczy wszystkie właściwości wg klucza przy jednej substancji i
jednocześnie zaznaczy jeszcze inną właściwość błędną, wówczas odpowiedzi nie uznajemy.
10
Zadanie 15. (3 pkt)
Przedstaw na modelach elektronowo mechanizm powstawania wiązania jonowego w chlorku glinu.
Przedstaw konfigurację elektronową tych pierwiastków przed reakcją chemiczną i po reakcji
chemicznej (z uwzględnieniem wszystkich atomów i jonów).
Mechanizm:
- za poprawnie przedstawiony mechanizm
1 pkt
- za poprawnie przedstawioną konfigurację elektronową atomów
1 pkt
- za poprawnie przedstawioną konfigurację elektronową jonów
1 pkt
UWAGA!
Wkradł się błąd w druku w arkuszu dla ucznia: miał być podany
związek chemiczny - chlorek glinu. Jeżeli uczeń podał swój przykład i
opisał wg polecenia, wóczas można to uczniowi zaliczyć. Jeżeli uczeń
nie rozwiązywał tego zadania, bo nie zrozumiał jego treści, wówczas
proszę do podstawy naliczania punktów, to zadanie odjąć i wyliczyć
11
procent od tej podstawy.
Zadanie 16. (3 pkt)
Uczniowie na lekcji chemii przeprowadzali analizę pod kątem obecności anionów
wodorotlenkowych i kationów wodorowych produktów spożywczych, kosmetyków i środków
czystości przedstawionych poniżej:
A – mleko,
B – płyn do prania,
C – odkamieniacz,
D – mydło,
E – ocet,
F – płyn do mycia naczyń.
Wyniki analizy wykazały następujące wartości pH:
a – 2,0
b – 3,0
c – 5,5
d – 6,8
e – 9,0
f – 10,5.
Przyporządkuj odpowiedniemu produktowi wartość pH wpisując do tabeli odpowiednie symbole.
Produkt
Wartość pH
A
d
B
f
C
b
D
c
E
a
F
e
- za poprawne wpisanie 1 lub 2 odpowiedzi
0 pkt
- za poprawne wpisanie 3 lub 4 odpowiedzi
1 pkt
- za poprawne wpisanie 5 odpowiedzi
2 pkt
- za poprawne wpisanie 6 odpowiedzi
3 pkt
UWAGA!
12
Mam zgłoszenia nauczycieli nt. pH mydła. Ja wsparłem się na
“Ciekawej chemii” WSiP, cz. 2, str. 96. Jezeli ktoś z Państwa pracuje
na innym wydawnictwie i uczeń miał podaną inną informację, to
proszę uczniowi to uznać.