É 2049-06/1/B
A 10/2007 (II. 27.) SzMM rendelettel módosított 1/2006 (II. 17.) OM rendelet Országos Képzési Jegyzékről és az Országos Képzési Jegyzékbe történő felvétel és törlés eljárási rendjéről alapján. Szakképesítés, szakképesítés-elágazás, rész-szakképesítés, szakképesítés-ráépülés azonosító száma és megnevezése, valamint a kapcsolódó szakképesítés megnevezése:
54 524 01 0010 54 01 54 524 01 0010 54 02 54 524 01 0010 54 03 54 524 01 0010 54 04 54 524 01 0010 54 05 54 524 01 0010 54 06 54 524 02 1000 00 00
Általános vegyipari laboratóriumi technikus Drog és toxikológiai laboratóriumi technikus Élelmiszerminősítő laboratóriumi technikus Gyógyszeripari laboratóriumi technikus Környezetvédelmi és vízminőségi laboratóriumi technikus Mezőgazdasági laboratóriumi technikus Vegyipari technikus
É 1/8
Laboratóriumi technikus Laboratóriumi technikus Laboratóriumi technikus Laboratóriumi technikus Laboratóriumi technikus Laboratóriumi technikus Vegyipari technikus
É 2049-06/1/B
1.
feladat
Összesen: 16 pont
Egy kemping-PB-gázpalack töltősúlya 2 kg. A termék forgalmazója 40 térfogatszázalék propánt és 60 térfogatszázalék butánt tartalmaz. A) B) C) D)
szerint
Számítsa ki a propán és a bután anyagmennyiségét a palackban! Határozza meg, hány m3 20ºC-os, 120 kPa nyomású gázt engedhetünk ki a palackból! Számítsa ki a kiengedett gázelegyben a komponensek parciális nyomásait! Állapítsa meg a gázelegy tökéletes elégetése során hasznosítható hőmennyiség értékét kJ-ban, ha a hőveszteség 8%!
Adatok: A r (H) = 1; A r (O) = 16; A r (C) = 12; Moláris képződéshők: propán: –105,0 kJ/mol CO 2 : –394,0 kJ/mol
bután: –144,0 kJ/mol; H 2 O: –286,0 kJ/mol
Megoldás: A)
A gáz átlagos moláris tömege: M = 0,60 ∙ 58 + 0,40 · 44 = 52,4 g/mol 1 pont
2000 = 38,17 mol 52,40 1 pont n(propán) = 38,17·0,4 = 15,27 mol n(bután) = 38,17·0,6 = 22,90 mol nRT 38,17 ⋅ 8,314 ⋅ 293 B) V ö = = = 0,775 m3 5 p 1,2 ⋅ 10 nö =
C) D)
1 pont 1 pont 3 pont
p(propán) = 0,4∙1,2·105 = 4,8·104 Pa p(bután) = 0,6∙1,2·105 = 7,2·104 Pa C 3 H 8 + 5 O 2 = 3 CO 2 + 4 H 2 O A propán moláris égéshője: ∆ r H = 4∙ (–286) + 3∙(–394) – (–105) = –2221 kJ/mol A gázelegyben lévő anyagmennyiségre: Q = 15,27·(–2221) = –33 915 kJ A hőveszteséget figyelembe véve: Q’ =0,92 ∙ (–33 915) = –31 202 kJ
1 pont 1 pont 1 pont
C 4 H 10 + 6,5 O 2 = 4 CO 2 + 5 H 2 O A bután moláris égéshője: ∆ r H = 5∙ (–286) + 4∙(–394) – (–144) = –2862 kJ/mol A gázelegyben lévő anyagmennyiségre: Q = 22,9·(–2862) = –65 540 kJ A hőveszteséget figyelembe véve: Q’ = 0,92 · (–65 540 ) = –60 297 kJ
1 pont
2 pont
A teljes gázelegy égetését kísérő reakcióhő a hőveszteség figyelembe vételével: Q ö = –31 202 – 60 297 = –91 499 kJ
1 pont
É 2/8
2 pont
É 2049-06/1/B
2.
feladat
Összesen: 16 pont
15,0 cm3 térfogatú, 60,9 tömegszázalékos 25°C hőmérsékleten 1,380 g/cm3 sűrűségű koncentrált salétromsavból 2000 cm3 térfogatú oldatot készítettünk. A) Számolja ki az oldat anyagmennyiség-koncentrációját! B) Adja meg az oldat pH-ját! 11,20 g kálium-hidroxidból 500 cm3 térfogatú oldatot készítettünk. C) D) E)
F)
Számolja ki a kálium-hidroxid-oldat anyagmennyiség-koncentrációját! Mennyi a kálium-hidroxid-oldat pH-ja? Határozza meg, hogy az A) pontbeli salétromsavoldat 20,0 cm3-ének közömbösítéséhez hány cm3 fenti, C) pontbeli kálium-hidroxid-oldat szükséges! Írja fel a közömbösítés reakcióegyenletét! Számolja ki a közömbösítéskor keletkező sóoldat anyagmennyiségkoncentrációját! A térfogatok összegezhetők!
A r (N) = 14;
A r (O) = 16;
A r (H) = 1
A r (K) = 39
Megoldás: A)
g ·15 cm3 = 20,7 g 3 cm m(HNO 3 ) = 20,7·0,609 = 12,6 g m 12,6 n(HNO 3 ) = = = 0,200 mol M 63,0
m(cc.HNO 3 .aq) = ρ⋅V = 1,380
c(HNO 3 .aq) = B)
pH = 1,00
C)
n(KOH) =
D) E)
F)
mol n 0,200 mol = = 0,100 3 V 2,00 dm dm 3
4 pont 1 pont
m 11,20 = = 0,200 mol M 56,0 n 0,200 mol mol c(KOH.aq) = = = 0,400 3 V 0,500 dm dm 3 pH = 14 –(–lg 0,4) = 13,6
2 pont 1 pont
mol ·0,020 dm3 = 0,002 mol 3 dm KOH + HNO 3 = KNO 3 + H 2 O n(KOH) = 0,002 mol n 0,002 mol V(KOH.aq) = = =0,005 dm3 = 5 cm3 3 c 0,400 mol/dm
n(HNO 3 ) = c·V = 0,100
V(HNO 3 .aq) = 20,0 cm3 V(KOH.aq) 3 V(összes) = 25,0 cm n(HNO 3 ) = n(KNO 3 ) = 0,00200 mol mol n 0,00200 mol c(KNO 3 .aq) = = = 0,0800 3 dm 3 V 0,025 dm
É 3/8
1 pont 1 pont 2 pont =
5,0 cm3
4 pont
É 2049-06/1/B
3.
feladat
Összesen: 18 pont
Ha szén-monoxid és vízgőz 1:1 anyagmennyiség arányú elegyét 1300°C-ra hevítjük, akkor az egyensúlyi gázelegy 31,8 térfogatszázalék hidrogént tartalmaz. CO + H 2 O A) B) C) D)
CO 2 + H 2
Számítsa ki a fenti reakció egyensúlyi álladóját 1300°C-on! Hány százalékos az átalakulás? Hány mol víz szükséges 1 mol szén-monoxidhoz, hogy egyensúlyban a szénmonoxid 99%-a átalakuljon? A „C” esetben hány térfogatszázalék hidrogént tartalmaz az egyensúlyi gázelegy?
Megoldás: A)
A CO + H 2 O
CO 2 + H 2 folyamatra: CO H2O CO 2
Kiindulás:
[mol]
Egyensúly:
[mol]
50
50
–
–
31,8
31,8
4 pont
31,8 2 A reakció egyensúlyi állandója 1300°C-on: K c = = 3,05 18,2 2
4 pont
(100 – (100 – 2·31,8)/2 2·31,8)/2 = 18,2 = 18,2
n(reagált) 2 ⋅ 31,8 ⋅ 100 = ⋅ 100 . Az átalakulás 63,6%-os. 100 n(eredeti)
B)
Átalakulás:
C)
[CO]= 0,01; [H 2 O] = x – 0,99 [CO 2 ] = [H 2 ] = 0,99 nCO2 ⋅ n H 2 0,99 ⋅ 0,99 K= = = 3,05 ⇒ x = 33,1 nCO ⋅ n H 2O ( x − 0,99) ⋅ 0,01
D)
H2
azaz 33,12 mol H 2 O szükséges 1 mol CO-hoz. A folyamat nem jár az anyagmennyiség változásával. n(összes) = 34,1 mol 0,99 n(H 2 ) = 0,99 mol ⇒ ϕ(H 2 ) = ⋅ 100 = 2,9% 34,12
É 4/8
2 pont
5 pont 1 pont 2 pont
É 2049-06/1/B
4.
feladat
Összesen: 8 pont
Válassza ki és írja be az üres helyre a megfelelő molekulát! NH 3 C 2 H4 SO 3 CO 2 Megoldás: legnagyobb legkisebb Szigma-kötések száma: C 2 H4 CO 2 Pí-kötések száma: SO 3 NH 3 Nemkötő elektronpárok SO 3 C 2 H4 száma: Vegyértékszög CO 2 NH 3
I.
Minden helyesen kitöltött cella 0,5 pont, összesen: Írja be a megfelelő relációs jelet (<, =, >) az adott mennyiségek közé! Megoldás: A proton relatív tömege > Az elektron relatív tömege 35 Cl izotóp protonszáma = 36Cl izotóp protonszáma Egy 2p atompálya mérete adott Egy 3p atompálya mérete < atomban ugyanabban az atomban Az alapállapotú Si atom Az alapállapotú Cl atom > párosítatlan elektronjainak száma párosítatlan elektronjainak száma
II.
Minden helyesen kitöltött cella 0,5 pont, összesen: 5.
feladat I.
4 pont Összesen: 16 pont
Milyen kémhatású a nátrium-karbonát vizes oldata? A) Savas, mert a Na+-ion hidrolizál. B) Lúgos, mert a Na+-ion reakcióba lép a vízzel. C)
Savas, mert a CO 32− -ion protont vesz fel a vízmolekulától.
D) E)
Lúgos, mert a vízmolekula protont ad át a CO 32− -ionnak. Semleges.
Helyes válasz: D II.
4 pont
2 pont
Az alább felsorolt anyagok közül melyik molekula poláris? A) etin B) szén-dioxid C) kén-dioxid D) szén-tetraklorid E) szén-monoxid Helyes válasz: C
2 pont
É 5/8
É 2049-06/1/B
III.
Melyik fém nem képes savból H 2 -t fejleszteni? A) Ag B) Fe C) Al D) Zn E) mindegyik fém képes
Helyes válasz: A IV.
2 pont
Kinetikailag elsőrendű reakciók reakciósebességi állandója nem függ: A) a hőmérséklettől B) az alkalmazott katalizátortól C) az anyagi minőségtől D) a reakció aktiválási energiájától E) a reagáló anyagok koncentrációjától
Helyes válasz: E
2 pont
Vízbontáskor az anódon kiválik 16 cm3 oxigén, a katódon pedig: A) 2 cm3 hidrogén B) 4 cm3 hidrogén C) 8 cm3 hidrogén D) 16 cm3 hidrogén E) Egyik sem
V.
Helyes válasz: E VI.
2 pont
Melyik vegyület konstitúciós izomerje a hexánnak? A) 2-metilhexán B) 2,3-dimetilbutén C) 2,3-dimetilpentán D) 2,2-dimetilbután E) 1-etilbután
Helyes válasz: D
2 pont
VII.
Melyik sorban szerepelnek olyan vegyületek, amelyek mindegyike adja az ezüsttükör-próbát? A) hangyasav, acetaldehid, cellobióz B) hangyasav, formaldehid, fruktóz C) propanol, ecetsav, glükóz D) aceton, ecetsav, maltóz E) aceton, butanon, formaldehid
Helyes válasz: A
2 pont
É 6/8
É 2049-06/1/B
VIII. Mi keletkezik, ha a pent-1-én HCl-ot addicionál? A) 1-klórpentán B) 2-klórpentán C) 3-klórpentán D) 1-klór-2-metilbután E) 1-klór-4-metilbután Helyes válasz: B 6.
2 pont
feladat
Összesen: 15 pont
Írja be a táblázatba a szerves vegyület képletét és megnevezését! Megoldás: Atom, atomcsoport X Y etil propil fenil metil H
X–Y C2H6 H etán C 4 H 10 metil bután C6H6 H benzol CH 3 COCH 3 acetil aceton HCOH formil formaldehid
A vegyület képlete és megnevezése X–O–Y C 2 H 5 OH etanol C 3 H 7 -O-CH 3 metil-propil-éter C 6 H 5 -OH fenol CH 3 COOCH 3 metil-acetát HCOOH hangyasav
Minden helyesen kitöltött cella 1 pont, összesen: 7.
feladat
X–NH–Y C 2 H 5 -NH 2 etil-amin C 3 H 7 -NH- CH 3 metil-propil-amin C 6 H 5 -NH 2 anilin CH 3 CONHCH 3 N-metil-acetamid HCONH 2 formamid 15 pont Összesen: 11 pont
Írja a tulajdonság, illetve állítás elé annak az anyagnak a betűjelét, amelyre vonatkozik! A) etanol D) ecetsav B) acetaldehid E) etil-acetát C) aceton F) egyik sem Megoldás: A cukortartalmú anyagok erjedésekor keletkezik F vizes oldata lúgos kémhatású D karboxil atomcsoportot tartalmaz C a legegyszerűbb keton F aromás gyűrűt tartalmaz B a legegyszerűbb aldehid D savas kémhatású E etanol és ecetsav kondenzációjával keletkezik. A dehidratálásával olefin keletkezik E hidrolizálható C előállítható izopropil-alkohol enyhe oxidációjával.
É 7/8
É 2049-06/1/B
A megoldókulcstól eltérő, más helyes megoldásokat is el kell fogadni. Összesen: 100 pont 100% = 100 pont EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA 40%.
É 8/8
