SLOVENSKÁ KOMISIA CHEMICKEJ OLYMPIÁDY CHEMICKÁ OLYMPIÁDA. 50. ročník, školský rok 2013/2014. Kategória D. Okresné kolo

Átírás

1 SLOVENSKÁ KOMISIA CHEMICKEJ OLYMPIÁDY CHEMICKÁ OLYMPIÁDA 50. ročník, školský rok 2013/2014 Kategória D Okresné kolo RIEŠENIE A HODNOTENIE TEORETICKÝCH A PRAKTICKÝCH ÚLOH

2 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 (10 p) 4 p a) 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 (21 p) 2 p a) oxigén, O 2 b) Munkalap A munka menete: 1 p 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). 1 p 2. A B gáz bebizonyítása: A keletkezett gázzal teli lombikba izzó fapálcikát helyezünk.

3 Megfigyelés: 1 p 1. A B gáz előállítása: Pezsgést és buborékok keletkezését figyelhetünk meg. 1 p 2. A B gáz bebizonyítása: Az izzó fapálcika lángralobban. Kiegészítő feladatok: 5 p 1. 2H 2 O 2 O 2 + 2H 2 O Minden anyag és sztöchiometriai együttható 1 1 pont. 4 p 2. Mangán(IV)-dioxid, MnO 2 2 p 3. Kémiai bomlás 2 p Egy reagensből két termék keletkezett. Következtetés: 2 p A kémiai reakció, amelyet elvégeztünk, spontán is végbemegy, de nagyon 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 2 p Kiszámítjuk 17,0 g KI anyagmennyiségét. m(ki) n(ki) = M(KI)

4 n(ki) = 17,0 g 166,00g/mol n(ki) = 0,102 mol 2 p Kiszámítjuk a KI anyagkoncentrációját. n(ki) c(ki) = V (KI) 0,102mol c(ki) = 3 0, 500 dm c(ki) = 0,204 mol/dm 3 2 p c) Kiszámítjuk 500 cm 3 KI oldat tömegét. m(ki oldat) = ρ(ki oldat) V(KI oldat) m(ki oldat) = 1,32 g/cm cm 3 m(ki oldat) = 660 g 2 p Kiszámítjuk a KI tömegtörtjét az oldatban. w(ki) = w(ki) = m(ki) m(oldat) 17,0 g 660g w(ki) = 0, p w(ki) = 2,58 % Teljes pontszámmal értékeljük a más módon kiszámított helyes eredményt is.

5 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) 4 p 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). 4 p A reakció végrehajtása. 2. feladat (19 p) 1. Írjátok le az alábbi vegyületek nevét: 1 p kálium(i)-szulfát 1 p kalcium(ii)-klorid 1 p nátrium(i)-klorid 2. Írjátok le mit tapasztaltatok, miután az AgNO 3 oldatot a főzőpohárban levő szűrlethez öntöttétek. 1 p fehér csapadék keletkezését 3. a) Az oldatban levő melyik anionnal reagál az AgNO 3? Írjátok le kémiai egyenlettel. 3p Cl + AgNO 3 AgCl + NO 3 Helyesen leírt reakció 3 p (1 p a SO 2 4 Ha a diák a következő egyenletet írja fel: NaCl + AgNO 3 AgCl + NaNO 3, 2 ponttal értékeljük., 2 p a helyesen felírt reagensek és termékek).

6 b) Indokoljátok meg, miért kezd a főzőpohárban keletkezett anyag idővel sötétedni. 1 p Az ezüst(i)-klorid fényérzékeny, hatására ezüstre bomlik, amely feketedik. 4. A K 2 SO 4 jelenléte a szűrletben CaCl 2 oldattal bizonyítható. Fehér csapadék keletkezik. a) Egészítsétek ki a reakcióegyenletet: 2 p K 2 SO 4 + CaCl 2 CaSO 4 + 2KCl b) Írjátok le a reakciótermék nevét, amely fehér csapadékot képez. 1 p kalcium(ii)-szulfát c) A só, amely a reakcióban keletkezik, külömböző hidrátot képez. Írjátok le legalább egy hidrát képletét, kémiai nevét és triviális megnevezését. 3 p CaSO 4 2 H 2 O, kalcium(ii)-szulfát dihidrát, gipsz vagy CaSO 4 0,5 H 2 O, kalcium(ii)-szulfát hemihidrát, gipsz 5. a) Számítsátok ki a szűrletben levő NaCl tömegtörtjét, amely 5,5 g NaCl-t és 2 g K 2 SO 4 t tartalmazott. 2 p w(nacl) = m(k SO ) 2 4 m(víz) 5,5 g w(nacl) = 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? 3 p w(nacl) = m(k SO ) 2 4 m(víz) 0,1 = 2 g 75 g 0,1 + 0,2 g + 7,5 g = 0,9 = 7,7 g = 8,56 g 8,56 g 5,5 g = 3,06 g

7 Segédeszközök egy diák részére: 1 db óraüveg, 3 db főzőpohár 150 cm 3, 1 db mérőhenger 100 cm 3, 1 db vasállvány, 1 db tölcsér, 1 db szűrőkarika, 1 db szűrőpapír, 1 db üvegbot, 1 db mérőpipetta 10 cm 3, 1 db fecskendőpalack desztillált vízzel, védőkesztyű. Vegyszerek: 5,5 g NaCl, 2 g K 2 SO 4, 2,5 g kvarchomok, 5 cm 3 AgNO 3 oldat (koncentráció 0,1 mol/dm 3 ), 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.