KÉMIA PÓTÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI-FELVÉTELI FELADATOK június 6. du. JAVÍTÁSI ÚTMUTATÓ

Átírás

1 KÉMIA PÓTÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI-FELVÉTELI FELADATOK június 6. du. JAVÍTÁSI ÚTMUTATÓ Az írásbeli felvételi vizsgadolgozatra összesen 100 (dolgozat) pont adható, a javítási útmutató részletezése szerint. Minden megítélt pontérték csak egész szám lehet. I. A KETTŐS KÖTÉS JELLEMZÉSE ÉS ELŐFORDULÁSA - A kettős kötés két atom között két kötő elektronpárral létesített kovalens kapcsolat. - Az oxigén- és az eténmolekula szerkezete: - H H O = O C = C H H - Az egyszeres kötés (σ-kötés) kötési energiája kisebb, mint a kettős kötés (σ-kötés + π-kötés) kötési energiája (de a π-kötés kötési energiája önmagában kisebb, mint a σ-kötésé). Az etán molekulában a C - C kötéstávolság nagyobb, mint a C = C kötéstávolság az eténben. - A kötésszögeket döntően a központi atomhoz kapcsolódó σ-kötések száma határozza meg, de a π-kötések kissé módosíthatják. H például: az eténben a = C kötésszög <120 o. H - Az egyszeres kötés tengelye körül az egyes molekularészek elfordulhatnak, a molekulaalak állandóan változik, a kettős kötés esetén a π-kötés a szabad forgást megakadályozza.

2 2 - A geometriai izoméria feltétele: a kettős kötéssel összekapcsolódó (vagy gyűrűben levő) szénatom-pár mindkét tagjához két különböző ligandum kapcsolódjék. például: (minden hibátlan konkrét példa helyes válasz) CH 3 CH 3 CH 3 H C = C C = C H H H CH 3 cisz-szerkezet transz-szerkezet - A delokalizált π-kötést létesítő elektronok kettőnél több atommaghoz tartoznak. például: butadién CH 2 =CH CH =CH 2 vagy CH 2 CH CH CH 2 például: benzol C 6 H 6, 6 C-atomhoz 6 delokalizált elektron tartozik; például: karboxilát-ion, karbonát-ion (nitrát-ion, szulfát-ion) O O 2 C C O O O - Addíció: például: CH 2 =CH CH 3 + Br 2 CH 2 Br CHBr CH 3 (H 2, HCl, H 2 O addíció is helyes válasz!) Polimerizáció: n CH 2 =CH CH 3 CH 2 -CH CH 3 n Összesen: 15 pont Figyelem! A feladatot a fenti szempontok, illetve pontszámok alapján, azok megadásával kell javítani! A feladat összbenyomás alapján nem értékelhető! (½ pont nem adható!)

3 3 II. A) A brómos víz elszíntelenedik, az oldatban buborékok jelennek meg. B) HCOOH + Br 2 = 2 HBr + CO 2 C) Redoxireakció, mert oxidációs-szám változással jár. D) Oxidálószer, oxidálja a hangyasav molekuláit szén-dioxiddá. E) A bróm színe hamarabb eltűnne, mert a koncentráció növekedésével nő a reakció sebessége. Összesen: 5 pont III. 1. E) 2. A) 3. E) 4. A) 5. C) 6. D) 7. D) 8. C) 9. A) 10. D) Minden helyes válaszra 1-ot kell adni. Összesen: 10 pont

4 4 IV. 1. A KÉN ÉS A KALCIUM JELLEMZŐI Rácstípusa Színe Halmazállapota szobahőmérsékleten Égésének reakcióegyenlete Kén Molekularács Sárga Szilárd S + O 2 = SO 2 Kalcium Fémrács Szürke Szilárd 2 Ca + O 2 = 2 CaO Az égéstermék reakciója vízzel (egyenlet) SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 CaO + H 2 O = Ca(OH) 2 A keletkezett vizes oldat kémhatása Savas Lúgos A két oldat összeöntésekor lejátszódó kémiai H 2 SO 3 + Ca(OH) 2 = CaSO H 2 O reakció (egyenlet) A fenti reakcióban keletkező só neve Kalcium-szulfit A keletkező só rácstípusa Ionrács Milyen gáz fejlődik a keletkező sóból erős sav SO 2 hatására? Minden helyes válaszért 1- adható. Összesen: 14 pont

5 5 IV. 2. A SZÉN-MONOXID ÉS A SZÉN-DIOXID A molekula szerkezeti képlete Szén-monoxid C O Szén-dioxid O = C = O A szénatom oxidációs száma a molekulában Rácstípusa szilárd halmazállapotban A levegőhöz viszonyított sűrűsége Reakciója NaOH-oldattal (egyenlet) Laboratóriumi előállítása (egyenlet) (nagy nyomáson) Molekularács Közel azonos (kisebb) CO + NaOH HCOONa HCOOH cc.h 2 SO 4 CO + H 2 O Molekularács Nagyobb CO 2 + 2NaOH = = Na 2 CO 3 + H 2 O CaCO 3 + 2HCl = = CaCl 2 + H 2 O + CO 2 Ipari előállítása (egyenlet) Felhasználása (1-1 konkrét példa) Minden helyes válaszért 1- jár. CO 2 + C = 2CO vagy C + H 2 O = CO + H 2 vagy CH 4 + H 2 O = CO + 3H 2 Vasgyártás redukálószere Metanolszintézis Régebben városi gáz C + O 2 = CO 2 vagy Hevítés CaCO 3 CaO + CO 2 Hűtés (szárazjég) Üdítőital készítés Tűzoltás Összesen: 16 pont

6 6 V. 1. Számítási feladat - CuSO 4. 5 H 2 O - M = 249,6 g/mol g kristályos sóban: (159,6/249,6)100 = 63,94 g CuSO 4 van ,7 g oldatban 20,7 g CuSO 4 372,8 g oldat 63,94 g CuSO 4 Összesen: 5 pont 2. Számítási feladat - A katódfolyamat: Au e - Au - A felhasznált töltésmennyiség: Q = I t = 10 A s = C - Az elektrolízisre fordított töltésmennyiség ennek a 95 %-a : 0, C = C - A levált arany tömege: m = ( ,0) / ( ) g = 186,18 g - térfogata: V = m / ρ = 186,18 g / 19,32 g/cm 3 = 9,637 cm 3 - A galvanizáló dobban levő tálcák száma 12 db, felülete: A = cm 2 = cm 2 - Az aranyréteg vastagsága: d = V / A = 9,637 cm 3 / cm 2 = 6, cm = 6,69 µm Összesen: 10 pont

7 7 3. Számítási feladat A) T = 523 K p = 10 5 Pa V = 2, m 3 A moláris tömeg: M = (mrt) / (pv) = 46,0 g/mol B) 1 mol vegyületben van: 46,0 0,522 g = 24,0 g szén, ez 2 mol szénatom 46,0 0,130 g = 5,98 g hidrogén, ez 6 mol hidrogénatom 46,0 0,348 g = 16,0 g oxigén, ez 1 mol oxigénatom A vegyület összegképlete: C 2 H 6 O A lehetséges izomerek: C 2 H 5 OH etil-alkohol, etanol CH 3 O CH 3 dimetil-éter C) A gőz sűrűsége: ρ = m / V = 3,0 g / 2,836 dm 3 = 1,06 g /dm 3 D) Az anyagmennyiség: n = m / M = 3,0 g / 46,0 g/mol = 6, mol a molekulák száma: N = n N A = 6, mol mol -1 = 3, Összesen: 10 pont 4. Számítási feladat Az ezüst-iont az aldehid redukálja: CH 3 CHO + 2Ag + + 2OH CH 3 COOH + 2Ag + H 2 O A leváló ezüst anyagmennyisége: n = 2,45 g / 108 g/mol = 2, mol Az etanal anyagmennyisége ennek a fele, 1, mol Tömege: m 1 = M n 1 = 44 g/mol 1, mol = 0,50 g A közömbösítés egyenlete: CH 3 COOH + NaOH CH 3 COONa + H 2 O A felhasznált NaOH anyagmennyisége: n 2 = c V = 0,200 mol/dm 3 25, dm 3 = mol

8 8 Az ecetsav anyagmennyisége ugyanennyi, tömege: m 2 = n 2 M = mol 60 g/mol = 0,30 g Nátriummal az ecetsav és az etanol is reagál. 2 CH 3 COOH + 2 Na 2 CH 3 COONa + H 2 2 CH 3 CH 2 OH + 2 Na 2 CH 3 CH 2 ONa + H 2 A keletkező hidrogéngáz anyagmennyisége: n = V / V m = (1, dm 3 ) / (24,5 dm 3 /mol) = = 6, mol A mintában levő mol sav 2, mol hidrogént fejleszt. Az etanolból keletkező hidrogén n = 6, mol 2, mol = 4, mol Az etanol anyagmennyisége ennek a kétszerese n 3 = 8, mol Tömege: m 3 = 8, mol 46 g/mol = 0,40 g A minták tömege: m 1 + m 2 + m 3 = 0,50 + 0,30 + 0,40 = 1,20 g Összesen: 15 pont Megjegyzés: A javítás során a részmegoldásokat is értékelni kell. A hibátlan lépésekért járó pontokat a javítókulcs pontozásának megfelelően kell megállapítani. A számítási feladatok esetében természetesen a javítókulcstól eltérő, helyes megoldásokat is el kell fogadni. Ilyenkor a részmegoldásokért járó pontszámokat a javítókulcs szellemében a javítónak kell megállapítania.