SLOVENSKÁ KOMISIA CHEMICKEJ OLYMPIÁDY
CHEMICKÁ OLYMPIÁDA 50. ročník, školský rok 2013/2014 Kategória D
Okresné kolo
RIEŠENIE A HODNOTENIE TEORETICKÝCH A PRAKTICKÝCH ÚLOH
RIEŠENIE A HODNOTENIE TEORETICKÝCH ÚLOH Chemická olympiáda – kategória D – 50. ročník – šk. rok 2013/14 Okresné kolo Helena Vicenová
Maximális pontszám 60 pont A megoldás ideje: 60 perc
1. feladat megoldása 4 p a)
(10 p)
A szűrést a vízművekben víztisztításra használják. Szűrőként kavicsot és homokot használnak. A víz kavics és homokrétegen való átszivárgásán alapszik a víz öntisztuló képessége a természetben. A medencék és akváriumok vizét is szűréssel tisztítják.
2 p b)
Főzéskor a fedő belső felületén vízcseppek keletkeznek. Ezek a cseppek desztillációval keletkeztek (esetl. párolgással és cseppfolyósítással).
2 p c)
A szennyező anyagok ülepedését a vízművek tartályaiban a szennyvíz tisztítására használják. Egyes készítményekben, pl. gyógyszerekben, idővel részecskék ülepednek le az edény aljára, ezért az oldatot használat előtt fel kell rázni (esetleg összekeverni).
2 p d)
Tárolással a lekvár felszínén keményebb, édes ízű réteg alakul ki, amely a felületi
rétegből
a
víz
elpárolgásával
keletkezik.
A
felszínen
kikristályosodik a cukor.
2. feladat megoldása 2 p a)
oxigén, O2
b)
Munkalap
(21 p)
A munka menete: 1p
1. A „B“ gáz előállítása: Az Erlenmeyer lombikba hidrogén-peroxidot öntünk, és vegyszeres kanállal burelt adunk hozzá (a kanál egyharmadnyi mennyiségét, de más ésszerű mennyiséget is elismerünk).
1p
2. A „B“ gáz bebizonyítása: A keletkezett gázzal teli lombikba izzó fapálcikát helyezünk.
Megfigyelés: 1. A „B“ gáz előállítása: Pezsgést és buborékok keletkezését figyelhetünk
1p
meg. 2. A „B“ gáz bebizonyítása: Az izzó fapálcika lángralobban.
1p
Kiegészítő feladatok: 5 p 1.
2H2O2 O2 + 2H2O Minden anyag és sztöchiometriai együttható 1 – 1 pont.
4p
2.
Mangán(IV)-dioxid, MnO2
2 p 3.
Kémiai bomlás
2p
Egy reagensből két termék keletkezett. Következtetés: A kémiai reakció, amelyet elvégeztünk, spontán is végbemegy, de nagyon
2p
lassan. Burel hozzáadásával felgyorsult a kémiai reakció, a burel katalizátor.
3. feladat megoldása
(16 p)
2 p a)
hidrogén
2 p b)
igen
2 p c)
nemesgázok
2 p d)
21 %
2 p e)
metán
2 p f)
oxigén
4 p g)
kb. 0,03 %, vízgőzzel
4. feladat megoldása
(13 p)
2 p a)
kálium(I)-jodid
2 p b)
Kiszámítjuk a KI móltömegét. M(KI) = M(K) + M(l) M(KI) = 39,10 g/mol + 126,90 g/mol M(KI) = 166,00 g/mol
2p
Kiszámítjuk 17,0 g KI anyagmennyiségét. n(KI) =
m(KI) M (KI)
n(KI) =
17,0 g 166,00 g/mol
n(KI) = 0,102 mol 2p
Kiszámítjuk a KI anyagkoncentrációját. c(KI) =
n(KI) V (KI)
c(KI) =
0,102 mol 0,500 dm3
c(KI) = 0,204 mol/dm3 2 p c)
Kiszámítjuk 500 cm3 KI oldat tömegét. m(KI oldat) = ρ(KI oldat) V(KI oldat) m(KI oldat) = 1,32 g/cm3 500 cm3 m(KI oldat) = 660 g
2p
Kiszámítjuk a KI tömegtörtjét az oldatban. w(KI) =
m(KI) m(oldat)
w(KI) =
17,0 g 660 g
w(KI) = 0,0258 1p
w(KI) = 2,58 %
Teljes pontszámmal értékeljük a más módon kiszámított helyes eredményt is.
RIEŠENIE A HODNOTENIE PRAKTICKÝCH ÚLOH Chemická olympiáda – kategória D – 50. ročník – šk. rok 2013/14 Okresné 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.
2. feladat
(19 p)
1. Írjátok le az alábbi vegyületek nevét: 1p
kálium(I)-szulfát
1p
kalcium(II)-klorid
1p
nátrium(I)-klorid
2. Írjátok le mit tapasztaltatok, miután az AgNO3 oldatot a főzőpohárban levő szűrlethez öntöttétek. 1p
fehér csapadék keletkezését
3. a) Az oldatban levő melyik anionnal reagál az AgNO3? Írjátok le kémiai egyenlettel. 3p
Cl + AgNO3 AgCl + NO 3
Helyesen leírt reakció 3 p (1 p a SO 24 , 2 p a helyesen felírt reagensek és termékek). Ha a diák a következő egyenletet írja fel: NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3, 2 ponttal értékeljük.
b) Indokoljátok meg, miért kezd a főzőpohárban keletkezett anyag idővel sötétedni. 1p
Az ezüst(I)-klorid fényérzékeny, hatására ezüstre bomlik, amely feketedik.
4. A K2SO4 jelenléte a szűrletben CaCl2 oldattal bizonyítható. Fehér csapadék keletkezik. a) Egészítsétek ki a reakcióegyenletet: 2p
K2SO4 + CaCl2 CaSO4 + 2KCl
b) Írjátok le a reakciótermék nevét, amely fehér csapadékot képez. 1p
kalcium(II)-szulfát
c) A só, amely a reakcióban keletkezik, külömböző hidrátot képez. Írjátok le legalább egy hidrát képletét, kémiai nevét és triviális megnevezését. 3p
CaSO4 · 2 H2O, kalcium(II)-szulfát dihidrát, gipsz vagy CaSO4 · 0,5 H2O, kalcium(II)-szulfát hemihidrát, gipsz
5. a) Számítsátok ki a szűrletben levő NaCl tömegtörtjét, amely 5,5 g NaCl-t és 2 g K2SO4 –t tartalmazott. 2p
w(NaCl) =
m(NaCl) m(NaCl) m(K 2 SO 4 ) m(víz)
w(NaCl) =
5,5 g 5,5 g 2 g 75 g
w(NaCl) = 0,0667 = 6,67 % b) Hány gram NaCl-t kell a szűrlethez adagolni, hogy 10 % oldat keletkezzen? 3p
w(NaCl) = 0,1 =
m(NaCl) m(NaCl) m(K 2 SO 4 ) m(víz)
m(NaCl) m(NaCl) 2 g 75 g
0,1 m(NaCl) + 0,2 g + 7,5 g = m(NaCl) 0,9 m(NaCl) = 7,7 g m(NaCl) = 8,56 g 8,56 g – 5,5 g = 3,06 g
Segédeszközök egy diák részére: 1 db óraüveg, 3 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 mérőpipetta 10 cm3, 1 db fecskendőpalack desztillált vízzel, védőkesztyű. Vegyszerek: 5,5 g NaCl, 2 g K2SO4, 2,5 g kvarchomok, 5 cm3 AgNO3 oldat (koncentráció 0,1 mol/dm3), 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.
