MODELODPOWIEDZI do zadań na konkurs z chemii etapu

1
MODEL
OD POWI EDZI
do zadań na konkurs z chemii etapu wojewódzkiego w roku szkolnym 2013/2014
Zadanie 1.
[0-6 pkt.]
Zaprojektuj doświadczenia chemiczne, w którym otrzymasz wodorotlenek potasu oraz wodorotlenek
glinu. W tym celu masz do dyspozycji odpowiednie substancje chemiczne: potas, glin, wodę,
wodorotlenek sodu, tlenek glinu, chlorek glinu, chlorek potasu, fenoloftaleinę.
Narysuj schematy doświadczeń, zapisz obserwacje oraz równania reakcji chemicznych w formie jonowej
skróconej.
a) Otrzymywanie wodorotlenku potasu:
Schemat doświadczenia:
potas
↓
H2O + fenoloftaleina
Obserwacje:
Po dodaniu 2-3 kropel fenoloftaleiny do probówki z wodą zawartość pozostaje nadal bezbarwna.
Gdy wrzucimy kawałek potasu do probówki z wodą obserwujemy energicznie przemieszczający się
kawałek potasu po lustrze wody, aż do momentu przereagowania z wodą (może nawet pojawić się
płomień). Zawartość probówki zabarwia się na kolor malinowy.
Równanie reakcji chemicznej w formie jonowej skróconej:
2
2K + 2H2O → 2K+ + 2OH- + H2 ↑
b) Otrzymywanie wodorotlenku glinu:
Schemat doświadczenia:
NaOH(aq)
↓
AlCl3 (aq) + fenoloftaleina
Obserwacje:
Po dodaniu 2-3 kropel fenoloftaleiny do probówki z roztworem chlorku glinu zawartość pozostaje
nadal bezbarwna. Gdy do probówki dolejemy roztworu wodorotlenku sodu obserwujemy
zabarwienie zawartości probówki na kolor malinowy oraz obserwujemy wytrącanie się osadu.
Równanie reakcji chemicznej w formie jonowej skróconej:
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3
Zadanie 2.
[0-4 pkt.]
2 8
8
W związku chemicznym typu XY jony mają jednakową konfigurację elektronową K L M . Pierwiastek
chemiczny X w związkach chemicznych jest zawsze jednowartościowy, a pierwiastek Y może tworzyć
cząsteczkę Y2.
Napisz wzór sumaryczny związku chemicznego, jego nazwę systematyczną, określ rodzaj wiązania
chemicznego między atomami pierwiastków X i Y oraz określ rodzaj wiązania chemicznego w
cząsteczce Y2.
Wzór sumaryczny związku chemicznego: KCl
Nazwa systematyczna związku chemicznego: chlorek potasu
Rodzaj wiązania chemicznego między atomami pierwiastków X i Y: jonowe
Rodzaj wiązania chemicznego w cząsteczce Y2: kowalencyjne.
3
Zadanie 3.
[0-11 pkt.]
Przeprowadzono doświadczenie chemiczne wg poniższego schematu:
Cu
AgNO3 (aq)
↑
Na2CO3(aq)
KOH(aq) +
wskaźnik
uniwersalny
↑
↑
↑
Mg
NaCl(aq)
↑
↑
HCl
a) Wpisz numery probówek, w których:
 zajdą reakcje chemiczne: 2, 3, 4, 5
 zajdzie reakcja chemiczna zgodnie z zapisem jonowym skróconym: H+ + OH- → H2O: 4
 strąci się osad: 2
 wydzieli się gaz: 3, 5
 wydzieli się gaz cięższy od powietrza: 3
b) Zapisz obserwacje do reakcji chemicznych, które zaszły w probówkach 4 i 6:
 Probówka 4:
Wskaźnik uniwersalny w obecności KOH zabarwiony jest na kolor niebieski, a po dodaniu całej
zawartości do HCl następuje odbarwienie wskaźnika do koloru żółtego.
 Probówka 6:
Po dodaniu roztworu NaCl do HCl nic nie zaobserwowano – reakcja nie zaszła.
c) Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji przebiegających w probówkach 1, 2, 3 i 5:
 Probówka 1: Reakcja nie zaszła, miedź nie reaguje z kwasem chlorowodorowym
 Probówka 2: Ag+ + Cl- → AgCl ↓
 Probówka 3: CO32- + 2H+ → CO2 + H2O
 Probówka 5: Mg + 2H+ → Mg2+ + H2 ↑
4
Zadanie 4.
[0-3 pkt.]
Do probówek I i II, w których umieszczono próbki stałych substancji dodano kwasu siarkowego (VI). W
probówce I substancja całkowicie przereagowała i wydzielił się bezbarwny gaz, a w probówce II
nastąpiło zwęglenie substancji.
a) Która z wymienionych poniżej substancji znajdowała się w probówce I, a która w probówce II:
sacharoza, sól kamienna, węglan potasu, smalec? Uzupełnij tabelę.
I.
węglan potasu
II. sacharoza
b) Zapisz skrócone jonowe równanie reakcji, która zaszła w probówce I:
CO32- + 2H+ → CO2↑ + H2O
c) Jaka właściwość kwasu siarkowego (VI) przyczyniała się do zwęglenia substancji?
higroskopijność
Zadanie 5.
[0-1 pkt]
Wskaż poprawną odpowiedź i obok wstaw znak X.
Wodę bromową można wykorzystać do odróżnienia:
❑ a) propenu od acetylenu
❑ b) kwasu oleinowego od butenu
❑ c) butanu od propanu
X
d) etylenu od etanu
Zadanie 6.
[0-1 pkt]
Na podstawie poniższego rysunku uzupełnij zdanie. Wpisz w lukę nazwę wydzielającego się gazu.
Gazem, który zbiera się
w probówce jest eten
(etylen).
5
Zadanie 7.
[0-3 pkt.]
Na podstawie poniższej tabeli dobierz w pary reakcje chemiczne i warunki, jakie muszą być
spełnione, by dana reakcja w ogóle zaszła:
Reakcje chemiczne
Warunki
A
polimeryzacja
a
obecność wody
B
estryfikacja
b
obecność H+
C
hydroliza
c
obecność wody i enzymów
D
spalanie
d
wysokie ciśnienie i katalizator (np. nikiel)
E
hydroliza celulozy
e
wysokie ciśnienie, wysoka temperatura i
katalizator
F
uwodornienie acetylenu
f
obecność tlenu
A - e;
B - b;
Zadanie 8.
C - a;
D - f;
E - c;
F – d;
[0-3 pkt.]
Które właściwości nie dotyczą acetylenu? Zaznacz X obok.
X a) ulega tylko spalaniu całkowitemu
❑ b) bardzo słabo rozpuszczalny w wodzie
❑
X
X
❑
X
❑
X
c) ma właściwości narkotyczne
d) ma specyficzny, łagodny zapach
e) odbarwia wodę bromową, ale nie odbarwia manganianu (VII) potasu
f) wybuchowy w powietrzu
g) ma 1 wiązanie podwójne między atomami węgla, bo zaliczany do alkenów
h) spala się kopcącym płomieniem
i) cięższy od powietrza, bo ma bardzo dużą procentową zawartość węgla w cząsteczce (92,3%).
Uwaga: Komisja wyeliminowała ppkt f) [można otrzymać go z acetonu] z oceniania (ten ppkt nie jest już ujęty w kluczu).
Jednakże Komisja ustaliła, że wyeliminowanie tegoż podpunktu nie wpłynie na zmianę punktacji całego zadania. Liczba
punktów nadal pozostaje ta sama.
Zadanie 9.
[0-5 pkt.]
Masa cząsteczkowa pewnego kwasu karboksylowego wynosi tyle samo co masa cząsteczkowa etanolu.
Podaj wzór sumaryczny, nazwę tego kwasu, zapisz równanie jego reakcji dysocjacji, równanie
reakcji z wapniem w formie cząsteczkowej oraz zapisz nazwę powstałej soli.
6
- HCOOH
- kwas metanowy (mrówkowy)
- HCOOH → HCOO- + H+
- 2HCOOH + Ca → (HCOO)2Ca + H2
- mrówczan wapnia (metanian wapnia)
Zadanie 10.
[0-3 pkt.]
Oblicz, ile gramów wody otrzymano w reakcji, w której całkowicie zestryfikowano 264 g kwasu
masłowego z etanolem. Napisz równanie reakcji na wzorach strukturalnych i zaznacz elementy, z
których powstała woda.
masa 1 cząsteczki C3H7COOH = 88 g
264 g : 88 g = 3 cząsteczki kwasu masłowego uległy estryfikacji
zatem:
masa 1 cząsteczki H2O = 18 g
3 cząsteczki wody powstaną w reakcji x 18 g = 54 g wody
H H H O
H H
H H H O
H H
│ │ │ ║
│ │
│ │ │ ║
│ │
3 H - C – C – C- C – O – H + 3 H - C- C – O – H → 3 H - C – C – C- C – O – C- C – H +
│ │ │
│ │
│ │ │
│ │
H H H
H H
H H H
H H
+3H–O–H
z tych elementów powstaje woda
Informacja do zadania 11 i 12.
Do parowniczki wlano niewielką ilość roztworu wodorotlenku sodu z dodatkiem fenoloftaleiny. Następnie
wsypano tyle kwasu stearynowego aż otrzymano gęstą papkę. Otrzymaną mieszaninę ogrzewano w
płomieniu palnika przez ok. 2-3 min.
Zadanie 11.
[0-4 pkt.]
Zakreśl kółeczkiem P, jeśli zdanie jest prawdziwe lub F, jeśli zdanie jest fałszywe.
Odbarwienie roztworu wskazuje, że kwas stearynowy uległ dysocjacji tworząc kationy
wodorowe, które wpłynęły na zmianę pH.
P/F
Odbarwienie roztworu wskazuje, że pomiędzy wodorotlenkiem sodu i kwasem
stearynowym zachodzi reakcja chemiczna.
P/F
c)
Zabarwienie roztworu wskazuje na kwasowy charakter kwasu stearynowego.
P/F
d)
W wyniku reakcji chemicznej otrzymano mydło białe i miękkie.
P/F
a)
b)
7
a) – F;
Zadanie 12.
b) – P;
c) – F;
d) – F
[0-2 pkt.]
Zapisz równanie reakcji jaka zaszła podczas ogrzewania obu substancji oraz równanie reakcji
spalania kwasu stearynowego, w której jednym z produktów jest substancja prosta, która to
występuje w każdym związku organicznym.
temp.
C17H35COOH + NaOH → C17H35COONa + H2O
C17H35COOH + 8 O2 → 18 C + 18 H2O
Zadanie 13.
[0-2 pkt.]
Spośród odpowiedzi A-J dobierz je tak, by utworzyły zdanie prawdziwe i wypisz litery poniżej:
A
Roztwór metyloaminy po
dodaniu kilku kropel
fenoloftaleiny
Tłusta plama na spodniach
C
nie zabarwi się
G
podczas rozpuszczania
amin w wodzie powstaje
anion wodorotlenkowy.
D
barwi się na
malinowo
H
metyloamina jest gazem
nierozpuszczalnym w
wodzie, podobnie jak
metan.
E
łatwo usuwa się pod
wpływem benzyny
I
tłuszcze są dobrze
rozpuszczalne w
niepolarnych
rozpuszczalnikach.
F
trudno usuwa się
pod wpływem
benzyny
J
tłuszcze są dobrze
rozpuszczalne w
rozpuszczalnikach o
budowie polarnej.
B
A – D, G
Zadanie 14.
ponieważ
B – E, I
[0-3 pkt.]
Mając do dyspozycji dwie cząsteczki glicyny napisz równanie reakcji powstawania dwupeptydu na
wzorach strukturalnych. Zaznacz wiązanie peptydowe oraz podaj nazwę tego dipeptydu
(dwupeptydu).
wiązanie peptydowe
8
↑
H O
│ ║
H-N-C– C–O–H +
│ │
H H
H O
H O
H O
│ ║
│ ║
│ ║
H - N - C – C – O – H → H - N - C – C – N - C – C – O – H + H2O
│ │
│ │
│ │
H H
H H
H H
glicyloglicyna (Gly-Gly)
Zadanie 15.
[0-2 pkt.]
Spośród wymienionych pierwiastków chemicznych wybierz odpowiednio te, które wchodzą w skład
budowy podanych związków chemicznych i wpisz je do tabeli:
S, C, Pb, N, Ag, H, Hg, O, P, J, Br
Tłuszcze
C, O, H
Białka
C, O, N, H, S, P
Cukry
C, O, H
Zadanie 16.
[0-2 pkt.]
Ile podwójnych wiązań chemicznych występuje w trioleinianie glicerolu oraz jaka jest zawartość
procentowa węgla w tym związku chemicznym?
Liczba podwójnych wiązań chemicznych – 6
Zawartość procentowa węgla – 77,4 %
Zadanie 17.
[0-3 pkt.]
Wymień 10 czynników wpływających na denaturację białka:
1
Ogrzewanie (podwyższona temperatura)
2
Silne mieszanie
3
Wstrząsanie
4
Naświetlanie nadfioletem
5
Naświetlanie promieniami rentgenowskimi
6
Naświetlanie promieniami jonizującymi
7
Działanie ultradźwiękami
8
Sole metali ciężkich
9
Mocne zasady
9
10
Mocne kwasy
11
Nisko cząsteczkowe alkohole
12
Aldehydy
13
Fenol
14
Prąd elektryczny
Zadanie 18.
[0-3 pkt.]
Do każdej z probówek przedstawionych na schemacie dodano kilka kropel różnych substancji.
kwas
siarkowy (VI)
kwas
jodyna
roztwór
roztwór
sacharozy
glukozy
azotowy (V)
twaróg
wodorotlenek
jodyna
kleik
miedzi (II)
mleko
skrobiowy
Uzupełnij powyższy tekst, aby zdania były prawdziwe.
Zaznacz litery przyporządkowane odpowiednim wyrażeniom.
Po dodaniu kolejno kilku kropel danych substancji do probówek zaobserwowano zmianę zabarwienia w
probówkach: G / H / I / J / K. A / B / C / D / E zabarwienie pojawiło się w probówce V. Reakcje, które
służą do wykrywania P / R / S / T zaszły w probówkach z L / Ł / M / N / O, to reakcje charakterystyczne.
A. Różowofioletowe
G. I
L. roztworem cukru
P. białka
B. Żółte
H. II
Ł. roztworem glukozy
R. sacharozy
C. Czerwone
I. III
M. twarogiem
S. skrobi
D. Niebieskogranatowe
J. IV
N. kleikiem skrobiowym
T. glukozy
E. Brązowe
K. V
O. mlekiem
F. Turkusowe
Odp.: G, I, J, K, A, P, S, M, N, O.
10
Zadanie 19.
[0-2 pkt.]
Wskaż wszystkie fałszywe odpowiedzi wstawiając X obok.
❑A. Glukoza jest substratem reakcji fotosyntezy i fermentacji alkoholowej.
❑ B. Wszystkie kwasy organiczne ulegają dysocjacji elektrolitycznej.
❑C. Spożycie etanolu przez człowieka powoduje obniżenie ciśnienia krwi, rozszerzenie naczyń
krwionośnych, obniżenie sprawności widzenia, przyśpieszenie tętna, odwodnienie organizmu.
❑D. Kwas propanowy i butanowy topnieją w temperaturze dodatniej bliskiej zeru.
❑E. Alkohole mają odczyn zasadowy, ponieważ podobnie jak wodorotlenki posiadają grupę OH.
❑ F. Glicerol stosuje się jako rozpuszczalnik.
❑G. Cząsteczka kwasu oleinowego zawiera w swojej budowie tyle atomów węgla, ile łącznie ma ich
jedna cząsteczka sacharozy i fruktozy.
Odp.: B, C, D, E
Zadanie 20.
[0-1 pkt]
Dwuwartościowy pierwiastek tworzy siarczek o masie 1,4 razy większej od masy cząsteczkowej tlenku
tego pierwiastka. Pierwiastkiem tym jest (obok wstaw X):
❑A.
❑ B.
❑C.
❑D.
Zn
Pb
Ba
Mg
Odp.: D