ÉRETTSÉGI VIZSGA ● 2016. május 18.
Vegyipari alapismeretek
középszint Javítási-értékelési útmutató 1411
VEGYIPARI ALAPISMERETEK
KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI VIZSGA
JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ
EMBERI ERŐFORRÁSOK MINISZTÉRIUMA
Javítási-értékelési útmutató
Vegyipari alapismeretek — középszint
Fontos tudnivalók A javítási-értékelési útmutatóban feltüntetett válaszokra kizárólag a megadott pontszámok adhatók. A megadott pontszámok további bontása csak ott lehetséges, ahol erre külön utalás van. Az így kialakult pontszámok csak egész pontok lehetnek.
írásbeli vizsga 1411
2/6
2016. május 18.
Javítási-értékelési útmutató
Vegyipari alapismeretek — középszint
1.
feladat
Összesen: 8 pont
A táblázat első oszlopában szereplő anyagokat oldjuk vízben. Töltse ki a táblázatot! Oldott anyagok ammónia hidrogénklorid szén-dioxid
Az oldat kémhatása lúgos
NH3 + H2O
NH4+ + OH–
Az oldat hétköznapi neve szalmiákszesz
savas
HCl + H2O
Cl– + H3O+
sósav
savas
CO2 + H2O
A lejátszódó reakció egyenlete
szénsav oltott mész kalcium-oxid lúgos CaO + H2O Ca(OH)2 (meszes víz) Reakcióegyenletek 1-1 pont, a többi információ 0,5 pont. Az 0,5-re végződő pontszámot felfele kell kerekíteni.
2.
H2CO3
feladat 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Összesen: 8 pont Kétértékű gyenge sav. Vízzel korlátlanul elegyedik. Molekulájában a központi atom oxidációs száma +6. Szobahőmérsékleten és standard nyomáson szilárd. Proton felvételére képes. Élelmiszerek savanyítására is használják. Vizes oldatában a pH 7-nél kisebb. Vízzel való hígítása erősen exoterm.
D C A B D B C A
Minden helyes válasz 1 pont.
3.
feladat A) Ssz. 1. 2. 3. 4. 5.
Összesen: 10 pont A hidrogén hidroxilcsoport metilcsoport etoxicsoport (C2H5O–) aminocsoport
B hidrogén hidrogén metilcsoport metilcsoport
név metanal (vagy formaldehid) metánsav (vagy hangyasav) propanon (vagy dimetil-keton, aceton) etil-acetát
metilcsoport
acetamid
Minden helyes válasz 1 pont. B) Vízzel minden arányban elegyíthető folyadékok: A 2. számú vegyület reakciója nátrium-hidroxiddal (egyenlet): A fenti reakció termékének neve:
2., 3. HCOOH + NaOH nátrium-formiát
2 pont* HCOONa + H2O
2 pont 1 pont
* Egy jó válasz esetén a 2 pont bontható 1-1 pontra.
írásbeli vizsga 1411
3/6
2016. május 18.
Javítási-értékelési útmutató
Vegyipari alapismeretek — középszint
4.
feladat
Összesen: 16 pont
Összegképlete: CH4 Neve: metán Halmazállapota: gáz (0,1 MPa, 25 °C) Pí kötések száma a 0 molekulában: Szigma kötések száma a 4 molekulában: Az atomok elrendeződése a tetraéderes molekulában: Jellemző reakciótípusa: szubsztitúció Reakciója 1 mol klórral: Reakcióegyenlettel CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl válaszoljon! A klórozott termék neve: klórmetán Minden helyesen kitöltött cella 1 pont.
5.
feladat V./C
VI./E
II.
1 5 síkbeli addíció, polimerizáció CH2=CH2 + Cl2 CH2Cl–CH2Cl 1,2-diklóretán
VII./C VIII./C
feladat I.
gáz
Összesen: 8 pont
I./D II./B III./C IV./D Minden helyes megoldás 1 pont.
6.
C2H4 etén
Összesen: 10 pont
A rézelektród összeállítása és jellemzői: A réz(II)ionokat tartalmazó oldatba (pl. CuSO4) fémréz merül. A Cu2+-ionok koncentrációja az oldatban 1 mol/dm3. A hőmérséklet 25 °C, a nyomás 0,1 MPa.
1 pont 1 pont 1 pont
A két galvánelem anódfolyamatának egyenlete: Cu2+ + 2 e– I. galvánelem: Cu II. galvánelem: Ni Ni2+ + 2 e–
1 pont 1 pont
III. I. galvánelem Nő a rézelektród fémjének tömege. A rézelektród a katód. A réz oxidálódik.
II. galvánelem X X
X
IV. A két galvánelem elektromotoros ereje: I. galvánelem: EMF = 0,80 – 0,34 = 0,46 V II. galvánelem: EMF = 0,34 – (– 0,23) = 0,57 V
7.
feladat
1 pont 1 pont
Összesen: 10 pont
A fogyott NaOH anyagmennyisége: n = c · V = 0,0929 mol/dm3 · 0,00885 dm3 = 0,000822 mol NaOH + HCl
1 pont
NaCl + H2O
10,0 cm3 oldatban a HCl anyagmennyisége: n(HCl) = n(NaOH) = 0,000822 mol 3
500 cm oldatban HCl anyagmennyisége 50 · 0,000822 = 0,0411 mol írásbeli vizsga 1411
1 pont 1 pont 1 pont
4/6
1 pont 1 pont 2016. május 18.
Javítási-értékelési útmutató
Vegyipari alapismeretek — középszint
m(HCl) = n · M = 0,0411 mol · 36,5 g/mol = 1,50 g
1 pont
1,50 g ∙100 = 15,0% 10,00 g
1 pont
Az oldat sósavra nézve w =
n(AgNO3) = c · V = 0,103 mol/dm3 · 0,01065 dm3 = 0,001097 mol
1 pont
Ag + Cl– = AgCl n(Cl–) = n(HCl) + n(NaCl)
n(NaCl) = n(Cl–) – n(HCl)
1 pont
10,0 cm 3 oldatban: n(NaCl) = 0,001097 mol – 0,000822 mol = 0,000275 mol
1 pont
500 cm3 oldatban 0,01375 mol NaCl m(NaCl) = n · M = 0,01375 mol · 58,5 g/mol = 0,804 g Az oldat nátrium-kloridra nézve w =
8.
D)
E)
9.
0,804 g ∙100 = 8,04% 10,00 g
feladat A) B) C)
1 pont 1 pont
Összesen: 10 pont +
–
–
H3O ; OH ; Cl Az anódon Cl2-gáz fejlődik, 2,45 dm3 1 mol gáz térfogata ilyen körülmények között 24,5 dm3 2,45 A leváló klór anyagmennyisége = 0,1 mol. 24,5 A cellán áthaladt töltésmennyiség Q = 0,1 ∙ 2 ∙ 96500 = 19 300 C Q 19 300 C Az elektrolízis ideje: t = = = 3386 s = 56,4 min I 5,70 A
1 pont 1 pont 1 pont
1 pont 1 pont
½ H2(g) + ½ Cl2(g) = HCl(g) ΔrH = –92,5 kJ/mol (vagy ennek használata) Keletkezik 0,2 mol HCl Q = 0,2 mol ∙ (–92,5 kJ/mol) = –18,5 kJ (vagy: 18,5 kJ hő szabadul fel) 0,10 mol Cl2 és 0,10 mol H2 0,20 mol HCl-ból keletkezett, tehát: 0,20 mol ∙ 36,5 g/mol = 7,30 g HCl bomlott el. A keverési egyenletet alkalmazva: x ∙ 20 – 7,3 ∙ 100 = (x – 7,3) 15 Ebből x = 124,1 g, tehát 124 g oldatot elektrolizáltunk.
feladat A) K: Á: E:
1 pont 1 pont 1 pont 1 pont 1 pont
Összesen: 10 pont Cl2CHCOOH + H2O 1,50·10–2 – 1,227·10–2 0,273·10–2 [Cl 2 CHCOO − ][H 3O + ] = = [Cl 2 CHCOOH]
B)
Ks
C)
(1,227 ⋅10−2 ) 2 = = 0,273 ⋅10−2 = 5,51∙10–2 mol/dm3 pH = –lg [H3O+] = –lg 0,01227 = 1,91
írásbeli vizsga 1411
5/6
Cl2CHCOO– + H3O+ – – 1,227·10–2 1,227·10–2 1,227·10–2 1,227·10–2
1 pont 1 pont 2 pont 1 pont 1 pont 2 pont 2 pont
2016. május 18.
Javítási-értékelési útmutató
Vegyipari alapismeretek — középszint
10. feladat A)
B)
C) D)
E)
Összesen: 10 pont
100 = 94,34 cm3. ρ 1,06 m 0,5 Ebben az oldott anyag mennyisége n = = = 0,01064 mol. M 47 n 0,01064 Az oldat koncentrációja c = = = 0,113 mol/dm3 V 0,09434
100 g oldat térfogata V =
m
=
2 pont
A disszociált HNO2 anyagmennyisége 1 dm3 oldatban: nd = 0,0226 mol, a disszociáció foka: 0,0226 α= = 0,20 = 20% 0,113 v=2 i = 1 + α (v – 1) = 1 + 0,2 = 1,2 Az ozmózisnyomás: mol Nm π = icRT = 1,2 ∙ 113 3 ∙ 8,314 ∙ 283 K = 3,19∙105 Pa m mol K 0,01064 mol A Raoult-koncentráció: mB = = 0,107 mol/kg 0,0995 kg A fagyáspontcsökkenés: ΔT = i ∙ mB ∙ ΔTm = 1,2 ∙ 0,107 ∙ 1,86 = 0,24 K = 0,24 °C. Az oldat fagyáspontja –0,24 °C
írásbeli vizsga 1411
6/6
2 pont 1 pont 2 pont 1 pont
2 pont
2016. május 18.
