SLOVENSKÁ KOMISIA CHEMICKEJ OLYMPIÁDY
CHEMICKÁ OLYMPIÁDA 50. ročník, školský rok 2013/2014 Kategória D
Krajské kolo
RIEŠENIE A HODNOTENIE TEORETICKÝCH A PRAKTICKÝCH ÚLOH
ELMÉLETI FELADATOK MEGOLDÁSA ÉS ÉRTÉKELÉSE Kémia olimpiász – D kategória – 50. évfolyam – 2013/14 tanév Kerületi forduló Helena Vicenová
Maximális pontszám 60 pont A megoldás ideje: 60 perc
1.feladat megoldása 2 p a)
üvegházhatás
2 p b)
metán
2 p c)
papír
2 p d)
proton
4 p e)
anion, fluorid
2.feladat megoldása 2p
2p
a)
hidrogén, H2
b)
Munkalap
(12 p)
(20 p)
Vegyszerek: cink, híg sósav oldata A munka menete:
1p
1. A C gáz előállítása: A kémcsőbe híg sósavat öntünk és cinket adunk hozzá.
1p
2. A C gáz bebizonyítása: A másik, fejjel lefelé fordított kémcsőbe felfogjuk a keletkezett gázt. A kémcsövet az ujjunkal lezárjuk, majd a tartalmát az égő lángjába engedjük. Megfigyelés:
1p
1. A C gáz előállítása: Buborékok keletkezését figyelhetünk meg.
1p
2. A C gáz bebizonyítása: Enyhe robbanást hallunk és a kémcső fala harmatossá válik. Kiegészítő feladatok:
2,5 p
1. Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 Minden anyag és sztöchiometriai együttható 0,5 – 0,5 pont.
0,5 p
2. a) redox reakció Változnak az elemek atomjainak oxidációs számai.
2p
3. Óraüvegre néhány csepp oldatot cseppentünk és a vizet hagyjuk
2p
elpárologni. Az üvegen fehér bevonat jelenik meg. 1p
cink(II)-klorid 4. A Cu nemesfém, ezért nem reagál a híg sósavval hidrogén keletkezése
2p
következtében. Következtetés: Az előállított C gáz valamennyi gáz közül a legkisebb sűrűségű.
2p
Keveréke a levegővel robbanékony.
3. feladat megoldása
(16 p)
2 p a)
nátrium(I)-hidrogénkarbonát, NaHCO3
1p
nátrium(I)-klorid NaCl
2 p b)
közös: pl. mindkettő szilárd anyag, vízben jól oldódó
2p
ellentétes: a melegítésnél való viselkedésük, íz
1 p c)
fluór, jód
1p
A fluórvegyületek
növelik
a fogzománc
minőségét
és
megelőzik
a fogszuvasodás kialakulását. A jódvegyületek a pajzsmirigy hormon (tyroxín) keletkezéséhez szükséges
1p
vegyületek, amely befolyásolja az anyagcserét. 2,5 p d)
2 NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O Minden anyag és sztöchiometriai együttható 0,5 – 0,5 pont.
1p
nátrium(I)-karbonát
1p
szén(IV)-dioxid, víz (0,5 – 0,5 p)
1,5 p
A keletkezett CO2 okozza a tészta megnövekedését és lyukacsossá válik.
4. feladat megoldása 2 p a)
(12 p)
Kiszámítjuk a 25,0 cm3 10,0 % HNO3 oldat tömegét. m(HNO3 oldat) = ρ(HNO3 oldat) V(HNO3 oldat) m(HNO3 oldat) = 1,05 g/cm3 25,0 cm3 m(HNO3 oldat) = 26,3 g
2p
Kiszámítjuk a HNO3 tömegét 26,3 g oldatában, melynek tömegtörtje 10,0 %. m(HNO3) = w(HNO3) m(HNO3) = 0,100
m(HNO3 oldat)
26,3 g
m(HNO3) = 2,63 g 2p
Kiszámítjuk a HNO3 móltömegét. M(HNO3) = M(H) + M(N) + 3 M(O) M(HNO3) = 1,01 g/mol + 14,01 g/mol + 3 16,00 g/mol M(HNO3) = 63,02 g/mol
2p
Kiszámítjuk 2,63 g HNO3 anyagmennyiségét. n(HNO3) =
m(HNO3 ) M (HNO3 )
n(HNO3) =
2,63 g 63,02 g/mol
n(HNO3) = 0,0417 mol 2p
Kiszámítjuk a HNO3 anyagmennyiség-koncentrációját. c(HNO3) =
n(HNO3 ) V (HNO3 )
c(HNO3) =
0,0417 mol 0,100 cm3
c(HNO3) = 0,417 mol/dm3 2 p b)
salétromsav
Teljes pontszámmal értékeljük a más módon kiszámított helyes eredményt is.
RIEŠENIE A HODNOTENIE PRAKTICKÝCH ÚLOH Chemická olympiáda – kategória D – 50. ročník – školský rok 2013/2014 Krajské kolo Pavol Bernáth
Maximális pontszám 40 pont A megoldás ideje: 60 perc A gyakorlat címe: Heterogén keverék alkotórészeinek elválasztása
1.feladat
(20 p)
4p
A keverék elkészítése.
12 p
A szűrőkészülék helyes felállítása 4 p, a szűrés helyes munkamenete (a szűrőpapír hajtogatása és tölcsérbe helyezése 2 p, a szűrőpapír feltöltése üvegbot mellett 2 p, ha a tölcsér szára a ferde csiszolat hosszabb részével a főzőpohár falához ér 2 p, a csapadék átmosása 2 p).
4p
A reakció végrehajtása a kémcsövekben.
2. feladat
(20 p)
1. Írjátok le az alábbi vegyületek képletét: 1p
Na2CO3
1p
CuO
2. a) Írjátok le mit tapasztaltatok, miután a sósav oldatát az első kémcsőben levő szűrlethez öntöttétek. 1p
buborékok keletkezését
b) Írjátok le az első kémcsőben lejátszódó kémiai reakció egyenletét. 3p
Na2CO3 + 2 HCl 2 NaCl + CO2 + H2O A helyesen leírt reakció 4 p (2 p a helyes reagensek és termékek, 1 p a helyes sztöchiometriai koeficiensek).
3. a) Írjátok le mit tapasztaltatok, amikor a réz(II)-klorid oldatot a második kémcsőben levő szűrlethez öntöttétek.
1p
kék csapadék keletkezését
b) Írjátok le a második kémcsőben lejátszódó kémiai reakció egyenletét. 3p
Na2CO3 + CuCl2 CuCO3 + 2 NaCl A helyesen leírt reakció 3 p (2 p a helyes reagensek és termékek, 1 p a helyes sztöchiometriai koeficiens).
c) Számítsátok ki a keletkezett csapadék tömegét, ha feltételezzük, hogy a kémcsőben levő oldat 0,30 g nátrium(I)-karbonátot tartalmazott és a reakció hozama 75% volt. M(csapadék) = 123,56 g/mol M(nátrium(I)-karbonát) = 105,99 g/mol 1 p A kémiai reakcióból: n(Na2CO3) = n(CuCO3) 2 p n(CuCO3) = n(CuCO3) =
m(Na2CO3 ) M (Na2CO3 )
0,30 g 105,99 g
n(CuCO3) = 0,0028 mol 1 p m(CuCO3)= n(CuCO3)
m(CuCO3) = 0,0028 mol
M(CuCO3)
123,56 g/mol
m(CuCO3) = 0,35 g 2 p A reakció hozama 75 % 75 % az m(CuCO3)-ból, azaz 0,75
0,35 g = 0,26 g
4. A szűrőpapíron felfogott fekete színű réz(II)-oxid a sósavval csak melegítés hatására reagál, melynek következtében zöld színű oldat keletkezik. a) Írjátok le a reakció kémiai egyenletét. 3p
CuO + 2 HCl CuCl2 + H2O A helyesen leírt reakció 3 p (2 p a helyes reagensek és termékek, 1 p a helyes sztöchiometriai koeficiens). b) A termikus (hő) változás szempontjából a/az...........................reakciók közé soroljuk.
1p
endoterm
Segédeszközök egy diák részére: 1 db óraüveg, 2 db főzőpohár 150 cm3, 1 db mérőhenger 100 cm3, 1 db vasállvány, 1 db tölcsér, 1 db szűrőkarika, 1 db szűrőpapír, 1 db üvegbot, 1 db kiskanál, 2 db kémcső, 1 db mérőpipetta, 1 db kémcsőállvány,1 db fecskendőpalack desztillált vízzel. Vegyszerek: 5 g Na2CO3, 5 g CuO, 10 cm3 5 % HCl oldat kémcsőben, 10 cm3 CuCl2 oldat kémcsőben (3 g CuCl2 100 cm3 vízben oldunk fel), destillált víz.
Autori: RNDr. Helena Vicenová (vedúca autorského kolektívu), PaedDr. Pavol Bernáth Recenzenti: RNDr. Jana Chrappová, PhD., Bc. Jaroslav Baričák Redakčná úprava: RNDr. Helena Vicenová Slovenská komisia chemickej olympiády Vydal: IUVENTA – Slovenský inštitút mládeže, Bratislava 2014 Preklad: prof. RNDr. Alžbeta Hegedűsová, PhD.
