KÉMIA EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Átírás

1 Kémia emelt szint 171 ÉRETTSÉGI VIZSGA 017. október 19. KÉMIA EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ EMBERI ERŐFORRÁSOK MINISZTÉRIUMA

2 Az írásbeli feladatok értékelésének alapelvei Az írásbeli dolgozatok javítása a kiadott javítási-értékelési útmutató alapján történik. Az elméleti feladatok értékelése A javítási-értékelési útmutatótól eltérni nem szabad. ½ pontok nem adhatók, csak a javítási-étrékelési útmutatóban megengedett részpontozás szerint értékelhetők a kérdések. A számítási feladatok értékelése Az objektivitás mellett a jóhiszeműséget kell szem előtt tartani! Az értékelés során pedagógiai célzatú büntetések nem alkalmazhatók! Adott hibátlan megoldási menet mellett nem szabad pontot levonni a nem kért (de a javítási-értékelési útmutatóban megadott) részeredmények hiányáért. (Azok csak a részleges megoldások pontozását segítik.) A javítási-értékelési útmutatótól eltérő helyes levezetésre is maximális pontszám jár, illetve a javítási-értékelési útmutatóban megadott csomópontok szerint részpontozandó! Levezetés, indoklás nélkül megadott puszta végeredményért legfeljebb a javításiértékelési útmutató szerint arra járó 1 pont adható meg! A számítási feladatra a maximális pontszám akkor is jár, ha elvi hibás reakcióegyenletet tartalmaz, de az a megoldáshoz nem szükséges (és a feladat nem kérte annak felírását)! Több részkérdésből álló feladat megoldásánál ha a megoldás nem vezet ellentmondásos végeredményre akkor is megadható az adott részkérdésnek megfelelő pontszám, ha az előzőekben kapott, hibás eredménnyel számolt tovább a vizsgázó. A számítási feladat levezetésénél az érettségin trivialitásnak tekinthető összefüggések alkalmazása részletes kifejtésük nélkül is maximális pontszámmal értékelendő. Például: a tömeg, az anyagmennyiség, a térfogat és a részecskeszám átszámításának kijelölése, az Avogadro törvényéből következő trivialitások (sztöchiometriai arányok és térfogatarányok azonossága azonos állapotú gázoknál stb.), keverési egyenlet alkalmazása stb. Egy-egy számítási hibáért legfeljebb 1 pont vonható le (a hibás részeredménnyel tovább számolt feladatra a többi részpont maradéktalanul jár)! Kisebb elvi hiba elkövetésekor az adott műveletért járó pontszám nem jár, de a további lépések a hibás adattal számolva pontozandók. Kisebb elvi hibának számít például: a sűrűség hibás alkalmazása a térfogat és tömeg átváltásánál, más, hibásan elvégzett egyszerű művelet, hibásan rendezett reakcióegyenlet, amely nem eredményez szembetűnően irreális eredményt. 171 írásbeli vizsga / október 19.

3 Súlyos elvi hiba elkövetésekor a javítókulcsban az adott feladatrészre adható további pontok nem járnak, ha hibás adattal helyesen számol a vizsgázó. Súlyos elvi hibának számít például: elvileg hibás reakciók (pl. végbe nem menő reakciók egyenlete) alapján elvégzett számítás, az adatokból becslés alapján is szembetűnően irreális eredményt adó hiba (például az oldott anyagból számolt oldat tömege kisebb a benne oldott anyag tömegénél stb.). (A további, külön egységként felfogható feladatrészek megoldása természetesen itt is a korábbiakban lefektetett alapelvek szerint a hibás eredménnyel számolva értékelhető, feltéve, ha nem vezet ellentmondásos végeredményre.) 171 írásbeli vizsga / október 19.

4 1. Esettanulmány (7 pont) a) HOOC-CH(OH)-CH-COOH = CH-CH(OH)-COOH + CO b) Az alkoholos (szeszes) erjedés. C6H1O6 = CH5OH + CO pont (A kiindulási anyagok és reakciótermékek képletének helyes megadása: Helyesen feltüntetett együtthatók: ) c) Legkedvezőbb körülmények: D Legkedvezőtlenebb körülmények: B d) Joghurt és savanyú káposzta. (együtt:) Minden helyes válasz ot ér. 1. C. B. D 4. C 5. A 6. B Minden helyes válasz ot ér. 1. E. B. A 4. C 5. D. Négyféle asszociáció (6 pont). Egyszerű választás (5 pont) 4. Táblázatos és elemző feladat (14 pont) 1. (Fehér) foszfor.. Brómmolekula szerkezeti képlete.. Kénmolekula szerkezeti képlete. 4. Folyékony.* 5. Szilárd.* 6. Szilárd.* 7. 1 * 8. * 9. Pl.: Br + KI = KBr + I (Más kémiai folyamat, helyesen felírt reakcióegyenlettel is elfogadható.) 10. Pl.: Hg + S = HgS (Más kémiai folyamat, helyesen felírt reakcióegyenlettel is elfogadható.) 171 írásbeli vizsga 4 / október 19.

5 11. SO + HO = HSO4 (A megfelelő oxid helyes kiválasztása egyenlet felírása nélkül, vagy helytelenül felírt egyenlettel: *) 1. PO5 + HO = HPO4 pont (A kiindulási anyagok és reakciótermékek képletének helyes megadása: Helyesen feltüntetett együtthatók: ) (A megfelelő oxid helyes kiválasztása egyenlet felírása nélkül, vagy helytelenül felírt egyenlettel: *) 1. Vörösbarna. * 14. Sárga. * a) A (fehér) foszfort. b) S + O = SO c) A bróm. * A *-gal jelölt megállapítások közül bármely két helyes válasz együtt. 5. Számítási és elemző feladat (14 pont) a) Daniell-elem celladiagramos jelölése: ( ) Zn(sz) Zn + (aq) Cu + (aq) Cu(sz) (+) Katódreakció egyenlete: Cu + + e - = Cu * Anódreakció egyenlete: Zn = Zn + + e * Az elektromotoros erő: EME = ԑkatód - ԑanód = 0,4 V (-0,76 V) = 1,10 V b) A hidratált Cu + -ionok kék; * a hidratált Ni + -ionok zöld színűek. * c) n ( NiCl ) cv 1,500mol M ( NiCl.6HO) 7,7g/mol m ( NiCl) 1,500mol7,7g/mol 56,6g d) A galvánelemben zajló folyamat egyenlete: Ni + Cu + = Ni + + Cu A lemezre kivált réz tömege: m ( Cu) (57,651,9) g 5,710g 5,710 g Anyagmennyisége: n( Cu) 9, mol 6,46 g/mol A nikkellemezről oldatba kerülő anyagmennyiség: n( Ni) 9,00010 mol A nikkellemez tömegváltozása: m ( Ni) 9,00010 mol58,71g 5,8g A nikkellemez tömege a kísérlet elvégzése után: m ( Ni) 4,805,8g 7,5g A kationok koncentrációja a kísérlet elvégzése után: (1,00 0,090) mol c ( Ni ) 1,075 mol/dm 1,00dm e) A cellán áthaladt elektronok anyagmennyisége: n( e ) 1, mol 171 írásbeli vizsga 5 / október 19.

6 A cellán áthaladt elektromos töltés: Q F n( e ) 9,65010 C 1,80010 mol 1,7710 C Az anódon zajló folyamat egyenlete: 6 HO = 4 HO e - + O ( HO = 4 H e - + O) 1 A keletkező oxigén anyagmennyisége: n( O ) n( e ) 4,50010 mol 4 A keletkező oxigén térfogata: V ( O ) 4,50010 mol4,5dm 1,10dm Q Az elektrolízis időtartama: t 474 s I A *-gal jelölt megállapítások közül bármely két helyes válasz együtt. 6. Számítási feladat (1 pont) a) Az oldat tömege: m o ( 60,0040,0) g 400, 0g m 60,00g Tömegszázalékos összetétele: % 100% 15,00 % m 400,0g 400,0g Az oldat térfogata: V o 77,0 cm 1,061g / cm 60,00g Tömegkoncentrációja: c 159, g/dm 0,770dm b) Az oldat Raoult-koncentrációja: T f 1,8K mc 0,9801 mol/kg K f 1,859K kg pont ( adható, ha a levezetésből kiderül, hogy a vizsgázó ismeri a víz fagyáspontját.) Ha az oldatban 40,0 g oldószerre 60,00 g oldott anyag jut, akkor 1000 g oldószerre 176,47 g oldott anyag jut. Az oldott anyag moláris tömege: M 176,47g 0,9801mol 180,1 g/mol c) A moláris tömeg ismeretében célszerű 180,1 g tömegű mintát venni alapul. A szén tömege a mintában: m( C) 0, ,1g 7, 04g 7,04g A szén anyagmennyisége a mintában: n( C) 5, 998mol 1,01g Az oxigén tömege a mintában: m( O) 0,59 180,1g 95, 98g 95,98g Az oxigén anyagmennyisége a mintában: n( O) 5, 998mol 16,00g A hidrogén tömege a mintában: m( H ) 0, ,1g 1, 08g 1,08g A hidrogén anyagmennyisége a mintában: n( H ) 11, 99mol 1,008g A vegyület molekulaképlete tehát C 6 H 1 O írásbeli vizsga 6 / október 19.

7 (Ha 10 g/mol moláris tömeggel számolt, akkor C 4 H 8 O 4.) 60,00g d) Az oldott anyag mennyisége: n 0,1 mol 180,1g 0,1mol Az oldat anyagmennyiség-koncentrációja: c 0,8840 mol/dm 0,770dm (Ha az előző feladatrészekben nem számolta ki az oldott anyag anyagmennyiségét és moláris tömegét sem, akkor c 1,6mol/dm ) 7. Számítási feladat (1 pont) a) Az oxigéngáz anyagmennyisége a hegesztés előtt: 7 p1 V 1500, 10 Pa 0, 0400m n 1( O ) 40,5 mol R T1 8, 14J K 00,1 K pont (A pv nrt összefüggés ismerete.) A gáz tömege: m 1 ( O ) nm 7695 g b) Az égés termokémiai egyenlete: CH(g) +,5 O(g) = CO(g) + HO(g) Hess tételének ismerete: A folyamat reakcióhője: r H 94 kj/mol (-4 kj/mol)- 7 kj/mol -157 kj/mol c) Az oxigéngáz anyagmennyisége a hegesztés után: ) p V, Pa, m n ( O 170,4 mol R T 8, 14 J K 91,1 K A hegesztéshez felhasznált oxigén anyagmennyisége: n ( O ) 70,10mol A hegesztéshez szükséges oxigén anyagmennyisége: ö n ( O ) 60,96 mol Az elégett acetilén anyagmennyisége: n( CH ) reag n( O ) 4,8 mol 5 Az elégett acetilén tömege: m( C H reag 4,8 mol 6,04g 64,9 g 4 d) Felszabadult hő: Q ö 4,8 mol 157 kj/mol 0645,7 kj, kj 8. Számítási feladat (15 pont) a) Etil-acetát szerkezeti képlete kötő- és nemkötő elektronpárok feltüntetésével. b) HCOOH + CHOH HCOOCH + HO (A pont csak akkor jár, ha a vizsgázó egyensúly-jelet használt az egyenlet felírásához!) c) A kiindulási metanol anyagmennyisége: reag 171 írásbeli vizsga 7 / október 19.

8 100 g n1 ( CH OH ), 15mol,0g A keletkező észter anyagmennyisége: 45,0g n ( HCOOCH ) 0, 750mol 60,0g A kiindulási x mol hangyasav tömege 46x (g). 54 Az oldatban lévő víz tömege: 46 x 54 x (g). 46 Az oldatban lévő víz anyagmennyisége: 54 x x mol. 18 Egyensúlyi táblázat: HCOOH CHOH HCOOCH HO Értékelés Kiindulás x mol,15 mol 0 mol x mol Átalakulás 0,750 mol 0,750 mol 0,750 mol 0,750 mol Egyensúly (x-0,750) mol,75 mol 0,750 mol (x+0,750) mol A folyamat egyensúlyi állandója: észtere víze alkohol e sav e K 0,750 (x 0,750) Az egyensúlyi állandóra felírható egyenlet: 4,60,75 ( x 0,750) Az egyenlet megoldása: x 1, 009 Tehát a szükséges tiszta hangyasav tömege: m 1( HCOOH) 46,4g m A szükséges hangyasav-oldat tömege: m 1 (HCOOH) oldat 100, 94g 101 g 1, 0,46 d) A kiindulási, 8,0 g tömegű oldatban lévő hangyasav tömege: m ( HCOOH ) 7,7 g Ennek anyagmennyisége: n ( HCOOH ) 0,80 mol A hígítással keletkező, ph =,00 oldatban is 0,8 mol hangyasav lesz. Ebben az oldatban az oxóniumion-koncentráció: H O 10 mol/dm A savi disszociációs állandó: K H e HCOO c H e s e A savi disszociációs állandóra felírható egyenlet: 1,76 10 c s 10 Az egyenlet megoldása: c s 0,578 mol / dm A hangyasav anyagmennyiségére felírható egyenlet: V 0,578mol/ dm 0, 80mol Megoldása: V 1,4dm 171 írásbeli vizsga 8 / október 19.

9 9. Elemző feladat (1 pont) a) A helyes válasz: C b) Az alábbi tapasztalatok közül bármely kettő megadása: A levegőn hevített rézlemez megfeketedett. A megfeketedett forró, szilárd anyag az alkohol hatására visszanyeri vöröses színét. A reakcióban szúrós szagú gőzök szabadulnak fel. CuO + CHCHCHOH = Cu + HO + CHCHCHO Reakciótípus: redoxireakció. A keletkező szerves anyag neve: propanal. (együtt:) c) CHCHCHO + Ag + + OH - = CHCHCOOH + Ag + HO d) A bután--ol konstitúciós képlete. e) Világoskék csapadék keletkezett (elfogadható a kék szín megadása az árnyalat feltüntetése nélkül.) CuSO4 + NaOH = Cu(OH) + NaSO4 (ionegyenlet is elfogadható) f) A helyes válasz: D g) A helyes válasz: G h) Cu + 4 HNO = Cu(NO) + NO + HO pont (A kiindulási anyagok és reakciótermékek képletének helyes megadása: Helyesen feltüntetett együtthatók: ) Adatpontosságok: 5. Számítási és elemző feladat: c), d) és e) kérdések esetén: 4 értékes jegy pontossággal megadott végeredmények 6. Számítási feladat: 4 értékes jegy pontossággal megadott végeredmények 7. Számítási feladat: 4 értékes jegy pontossággal megadott végeredmények 8. Számítási feladat: értékes jegy pontossággal megadott végeredmények 171 írásbeli vizsga 9 / október 19.