ÉRETTSÉGI VIZSGA • 2017. május 17.
Azonosító jel:
VEGYÉSZ ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA 2017. május 17. 8:00
Időtartam: 180 perc
Pótlapok száma Tisztázati Piszkozati
EMBERI ERŐFORRÁSOK MINISZTÉRIUMA Vegyész ismeretek
emelt szint — írásbeli vizsga 1711
Vegyész ismeretek emelt szint
Azonosító jel:
Fontos tudnivalók – A feladatok megoldási sorrendje tetszőleges. Egyes helyeken a részfeladatok akkor is megoldhatók, ha az előző részfeladat megoldása kimaradt. – A feladatok megoldásához szöveges adatok tárolására és megjelenítésére nem alkalmas zsebszámológépet használhat, más elektronikus vagy írásos segédeszköz használata tilos! – Figyelmesen olvassa el az egyes feladatoknál leírt bevezető szöveget, és tartsa be annak utasításait! – A feladatok megoldását tollal készítse! Az áthúzott megoldás vagy megoldásrészlet nem értékelhető. – A számítási feladatokra csak akkor kaphat maximális pontszámot, ha a megoldásban feltünteti a számítás főbb lépéseit is. – Törekedjen a jó időbeosztásra, a tiszta, rendes, áttekinthető munkára! – A feladatokat lehetőleg a kijelölt helyeken oldja meg! Szükség esetén pótlapot kérhet, melyen egyértelműen tüntesse fel, hogy melyik feladat megoldása található a lapon! A pótlapra is írja rá az azonosító jelét! Sok sikert kívánunk!
1711 írásbeli vizsga
2/8
2017. május 17.
Vegyész ismeretek emelt szint
1.
Azonosító jel:
feladat
Összesen 19 pont
Olvassa el a bárium-nitrát előállításának leírását! Reakcióegyenlet: BaCl2 + 2 NaNO3 = Ba(NO3)2 + 2 NaCl – Mérjen be gyorsmérlegen 24,4 g kristályos bárium-kloridot (BaCl2·2H2O) és sztöchiometrikus mennyiségű nátrium-nitrátot! – Mindkét anyagot külön-külön annyi 80 °C-os vízben oldja fel, hogy az oldatok telítettek legyenek! – Öntse össze a két meleg oldatot, keverje alaposan össze, majd egy napig hagyja állni! – A kivált bárium-nitrátot Büchner-tölcséren szűrje le! Szűrés közben kevés hideg vízzel mossa! – A kapott kristályokat 100 °C-on tömegállandóságig szárítsa! Oldhatósági adatok 80 ºC-on: BaCl2 52,4 g/100 g víz 148,0 g/100 g víz NaNO3 Moláris tömegek: BaCl2 208 g/mol NaNO3 85,0 g/mol Ba(NO3)2 261 g/mol 18,0 g/mol H2O A) Milyen színűre festi a lángot a termékből készített oldat? ........................................ B) Hogyan állapítaná meg, hogy a termék mosása megfelelő volt? ................................................................................................................................... A vizsgálat leírása reakcióegyenlettel: ................................................................................................................................... C) D) E) F) G)
2.
A reakcióegyenlet alapján számítsa ki a szükséges nátrium-nitrát tömegét! Számítsa ki, hogy hány cm3 víz kell a bárium-klorid oldásához! A víz sűrűségét vegye 1,00 g/cm3-nek! Az eredményt egész számra kerekítve adja meg! Számítsa ki, hogy hány cm3 víz kell a nátrium-nitrát oldásához! A víz sűrűségét vegye 1,00 g/cm3-nek! Az eredményt egész számra kerekítve adja meg! Számítsa ki az elméletileg előállítható bárium-nitrát tömegét! Hány százalék volt a kitermelés, ha a bárium-nitrát tömege a szárítás után 15,66 gramm?
feladat
Összesen 9 pont
Egy 20 °C hőmérsékleten telített kalcium-klorid-oldat sűrűsége 1,428 g/cm3. Ebből 5,00 cm3 térfogatú mintát vettünk ki, és egy 500,0 cm3-es mérőlombikba töltve a mérőlombikot jelre állítottuk. Az oldat homogenizálása után 20,0 cm3-t kipipettázva 0,04993 mol/dm3 koncentrációjú EDTA mérőoldattal megtitráltuk. A fogyás 22,0 cm3 volt. A) B)
Számítsa ki a kalcium-klorid oldhatóságát ezen a hőmérsékleten! Az eredményt g/100 cm3 víz egységben adja meg! Az indikátoron és a mérőoldaton kívül jellemzően milyen anyagra van még szükség az EDTA mérőoldattal történő titrálásokhoz? Válaszát röviden indokolja!
M(CaCl2) = 111,0 g/mol
1711 írásbeli vizsga
3/8
2017. május 17.
Vegyész ismeretek emelt szint
3.
Azonosító jel:
feladat
Összesen 8 pont
Állapítsa meg, hogyan változik a 0,100 mol/dm3 koncentrációjú sósav pH-ja a táblázatban leírtak hatásra! Tegyen X-et a megfelelő cellába! Hatás
csökken
pH nem változik
nő
Ioncserélt vizet öntünk hozzá. Ezüst-nitrátot szórunk bele. 11-es pH-jú KOH-oldatot öntünk hozzá. 1-es pH-jú salétromsavoldatot öntünk hozzá. Rézforgácsot szórunk bele. 0,100 mol/dm3-es kénsavoldatot öntünk hozzá. Cinkport szórunk bele. HCl-ot oldunk benne.
4.
feladat
Összesen 12 pont
286 g kristályvíztartalmú nátrium-karbonátot 20 °C hőmérsékleten 303 g vízben lehet feloldani. Az így keletkezett oldat 18,0 tömegszázalékos. A) B) C)
Mennyi a nátrium-karbonát oldhatósága 20 °C-on g só/100 g víz egységben? Hány mol kristályvizet tartalmazott 1 mol nátrium-karbonát? Hány g kristályvizes só oldható még az oldatban, ha 40 °C-ra melegítjük? Ezen a hőmérsékleten a vízmentes só oldhatósága 49,0 g/100 g víz.
Ar(Na) = 23,0
5.
Ar(H) = 1,00
Ar(C)= 12,0
feladat
Ar(O) = 16,0
Összesen 8 pont
Az etanol laboratóriumokban gyakran használt oldószer. Válaszoljon a következő kérdésekre! A molekula polaritása: Vízoldhatósága: A vizes oldat kémhatása: A piridinnel kevert etanol neve: A 100%-os etanol neve: Égésének reakcióegyenlete: reakcióegyenlet: Reakciója metánsavval a termék neve:
1711 írásbeli vizsga
4/8
2017. május 17.
Vegyész ismeretek emelt szint
6.
Azonosító jel:
feladat
Összesen: 8 pont
– Az alábbi koordináták felhasználásával rajzolja fel a két titrálási görbét! Nevezze meg a koordinátákat! A függőleges koordinátákon a beosztást számszerűen is jelezze! – Mindegyik titrálási görbén jelölje be az egyenértékpontokat! – Írja a titrálási görbék alá, hogy milyen indikátort használna a titrálás végpontjának jelzésére! Válasszon az alábbi indikátorok közül egyet-egyet! savas közegben lúgos közegben átcsapási tartomány metilnarancs piros sárga 3,1 – 4,4 metilvörös piros sárga 4,4 – 6,2 fenolftalein színtelen lila 8,1 – 9,5 timolftalein színtelen kék 9,5 – 10,5 krezolvörös vörös sárga 1,2 – 2,8 brómfenolkék sárga kék 2,8 – 4,6 brómtimolkék sárga kék 6,0 – 7,6 NaOH-tartalmú oldat titrálása sósav mérőoldattal:
Ecetsavtartalmú oldat titrálása NaOH mérőoldattal:
Indikátor:
Indikátor:
1711 írásbeli vizsga
5/8
2017. május 17.
Vegyész ismeretek emelt szint
7.
Azonosító jel:
feladat
Összesen 9 pont Az ábrán egy légköri desztilláló berendezés látható.
4
A)
Nevezze meg a számokkal jelzett részeket! 1: ......................................................................... 2: .......................................................................... 3: .......................................................................... 4: ..........................................................................
6
5: .......................................................................... 6: ..........................................................................
5
7: .......................................................................... 8: ..........................................................................
7 1
B)
2
8
3
8.
A desztilláció megkezdése előtt mit kell tenni az 1-es jelű lombikba a desztillálandó folyadékon kívül? .............................................................................
feladat
Összesen: 13 pont
Egyik magyarországi gyógyvízről a fürdő honlapján ez olvasható: jodidos, szulfidos, nátrium-hidrogénkarbonátos víz, jelentős metakovasav tartalommal, amely kiválóan alkalmas idült reumatikus, ízületi, bőr- és nőgyógyászati betegségek gyógyítására, műtétek utáni rehabilitációra, idült mozgásszervi problémák megelőzésére és gyógyítására egyaránt. A baleseti rehabilitációban fontos szerepet játszhat, mivel a sérülések, törések gyógyulási folyamatát lényegesen felgyorsítja. A 2351 m talpmélységű kútból, 72 °C hőmérsékleten feltörő gyógyvíz összetétele: Kationok Nátrium Kálium Ammónium Kalcium Magnézium Vas Mangán Kationok összesen A) B)
1046,0 15,2 17,0 10,3 4,1 <20,0 23,0 1092,62
Anionok mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l μg/l μg/l mg/l
Nitrit Nitrát Klorid Szulfát Karbonát Hidrogénkarbonát Hidroxil Anionok összesen
<0,02 <1,0 155,0 34,0 <3,0 2623,0 <2,0 2812,86
mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
Számítsa ki a gyógyvíz összes keménységét mg CaO/dm3 és mmol/dm3 egységben! Mennyi a gyógyvíz változó keménysége mmol/dm3 egységben?
Ar(H) = 1,00
1711 írásbeli vizsga
Ar(O) = 16,0
Ar(C) = 12,0
6/8
Ar(Ca) = 40,1
Ar(Mg) = 24,3
2017. május 17.
Vegyész ismeretek emelt szint
Azonosító jel:
C)
Az alábbi reagensek melyikénél tapasztalunk csapadékképződést (opálosodást), elszíneződést vagy gázfejlődést, ha a gyógyvízhez adjuk? Ha nem tapasztalunk változást, tegyen a reagens utáni cellába X-et! Ha tapasztalunk változást, akkor írja le a változást okozó reakció egyenletét! Nincs Reagens Van változás. A változást okozó reakció egyenlete változás
BaCl2 AgNO3 NH4SCN HCl NaOH KI NH4Cl
9.
feladat
Összesen: 14 pont
Mezőgazdasági boltban vásárolt vasgálic 5,0123 grammjából 200,0 cm3 törzsoldatot készítettünk. A törzsoldatból 25,0 cm3 részleteket 0,02025 mol/dm3 koncentrációjú kálium-permanganát mérőoldattal titrálva az átlagfogyás 21,5 cm3 volt. A titrálás során lejátszódó rendezetlen FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 = K2SO4 + MnSO4 + Fe2(SO4)3 + H2O
reakció:
A) Számítsa ki a vasgálic [vas(II)-szulfát-heptahidrát] elméleti vastartalmát! B) Oxidációs számok használatával rendezze a reakciót! Jelölje, hogy melyik atom oxidálódott és melyik redukálódott! C) Számítsa ki, hogy hány százalék vasat tartalmaz a vizsgált vasgálic! D) A titrálást kénsavval savanyított közegben kell végezni. Számítsa ki az 1 térfogatrész cc. kénsavból és 4 térfogatrész vízből készült kénsavoldat tömegszázalékos összetételét! A cc. kénsav 96 tömegszázalékos, sűrűsége 1,84 g/cm3. A víz sűrűségét vegye 1,000 g/cm3-nek! Ar(Fe) = 55,85
1711 írásbeli vizsga
Ar(S) = 32,1
Ar(O) = 16,0
7/8
Ar(H) = 1,00
2017. május 17.
Vegyész ismeretek emelt szint
Azonosító jel:
A feladat sorszáma
Elméleti
Számítási
feladatok maximális pontszáma
Összesen
1.
4
15
19
2.
2
7
9
3.
8
0
8
4.
0
12
12
5.
8
0
8
6.
8
0
8
7.
9
0
9
8.
7
6
13
9.
3
11
14
Összesen:
49
51
Az írásbeli vizsgarész pontszáma:
dátum
Elért pontszám
100
javító tanár
__________________________________________________________________________
pontszáma egész számra kerekítve programba elért beírt Feladatlap
1711 írásbeli vizsga
dátum
dátum
javító tanár
jegyző
8/8
2017. május 17.
