Oktatási Hivatal KÉMIA I. A 2015/2016. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második forduló. Javítási-értékelési útmutató I.

Átírás

1 ktatási Hivatal I. FELADATSR A 015/016. taévi rszágos Középiskolai Taulmáyi Versey második forduló KÉMIA I. Javítási-értékelési útmutató 1., Mg pot. Fr 1 pot 1 eltérés: 1 pot; mi. 0 pot 3. a) pl. 1 1 H 1 pot b) pl. 7 1 H 1 pot c) pl. 3 Li 1 pot 4. salétromsav 1 pot 5. A, C pot 1 eltérés: 1 pot; mi. 0 pot 6. A megfelelő cellába tegye X jelet! a) b) c) d) e) f) Igaz X X Hamis X X X X Mide helyes válasz 0,5 pot, összese 3 pot. 7. P 4 < S 8 < gyémát < 3 < grafit Helyes sorred: 1 pot. 8. C 1 pot 9. a) Metil-parabé H Izopropil-parabé H

2 b) Metil-parabé átriumsója - Na + Képletekét 1 pot. c) c1) parabé 0,5 pot c) NaH 0,5 pot d) Na Na + C H 3 H pot e) A tusfürdőbe lévő detergesek megövelik a parabé oldhatóságát. 1 pot 7 pot 10. a) A kezeletle mitá. b) Nagyobb az elektrolit-kocetrációja. c) Aód: Fe = Fe + + e Katód: H + e = H + H d) FeH (vagy Fe 3 ) e) E Elemekét 1 pot, összese 6 pot 11. treoi H -oxo-butásav A szotolo H NH CH 3 CH H 4-hidroxi-3-metil--oxo-petásav H H Elemekét 1 pot, összese 5 pot KTV 015/016

3 1. a) buta-1,3-dié sztirol b) X buta-1,3-dié Y akrilitril Z sztirol 3 helyes párosítás: pot. 1 vagy helyes párosítás: 1 pot. c) 4 d) CN CN CN CN A feti szerkezetek közül bármelyik elfogadható. 6 pot KTV 015/016

4 II. FELADATSR 1. feladat a) A fertőtleítő hatás csökkeését csapadékleválás okozza. Cu + + H Cu(H) (1) Ag + + H Ag + H (1) b) Aódkét (1) c) A hatásos kocetrációk eléréséhez percekét 39 mg, azaz 0,614 mmol réz és 3,9 mg, azaz 0,036 mmol ezüst kell, hogy oldódjo az aódo. (1) Az ehhez szükséges töltésmeyiség: Q Cu = 0,614 mmol 96,485 C mmol 1 = 118 C Q Ag = 0,036 mmol 96,485 C mmol 1 = 3,49 C (1) Percekét eyi töltés,0 A és 58 ma áramot jelet a réz és az ezüstelektródo. (1) d) Ezüst. (Elfogadható még: Ag S, CuS) (1) e) A jódos fertőtleítés terméke a jodidio, ami az oldott ezüsttel reagála: Ag + + I AgI (A feladat em kért egyeletet.) (1) 8 pot. feladat 100 g kloridkeverékbe 81 g Cl és 19 g X található. 81 g Cl ayagmeyisége,85 mol. Az X elem ayagmeyisége X moláris tömege 319 g,85 mol,85 mol 3 és és 519 g,85 mol,85 mol 5 között lehet. (1), azaz 5,0 g/mol és 41,6 g/mol között lehet. (1) lya elem, amelyek trikloridja és petakloridja is létezik, ebbe a tartomáyba csak a foszfor. (1) A trikloridba a klór tömegtörtje 0,774; a petakloridba 0, g keverék eseté (melybe x tömegű PCl 3 va): 0,774x + 0,851(100 g x) = 81 g (1) x = 53, g (1) m(pcl 3 ) : m(pcl 5 ) = 1,14 : 1,00 (1) 6 pot KTV 015/016

5 3. feladat a) C (1) b) (1) (1) c) Az (1), () és (3) reakcióba átrium-acetát keletkezik. A hevítés végterméke tehát ez. 1 mol átrium-acetát tömege 8,04 g. 1 mol átrium-acetát keletkezését feltételezve az (1) és () esetbe a só mellett 8,04 g 0,397 = 54 g ayag volt. (1) 0,603 Ez megfelel 3 mol vízek, tehát a kikristályosodó ayag CH 3 CNa 3H. (1) A (3) esetbe ugyaezzel a godolatmeettel 1 mol átrium-acetát mellett 8,04 g 0,43= 60,1 g ayag volt. (1) 0,577 Ez megfelel 1 mol ecetsavak (és összhagba va azzal, hogy az ecetsav feleslegbe volt.) A kikristályosodó ayag CH 3 CNa CH 3 CH. (1) d) Ebbe az esetbe a átrium-karboát va feleslegbe. A lejátszódó reakció: Na C 3 + CH 3 CH = NaHC 3 + CH 3 CNa (1) A kikristályosodó ayag CH 3 CNa 3H és NaHC 3 1:1 ayagmeyiség-aráyú keveréke. (1) A reagáló ayagokból 0,500 mol volt jele, így a két feti ayagból is 0,500 0,500 mol képződik. A kikristályosodó ayag tömege tehát: 0,500 mol 136,1 g/mol + 0,500 mol 84,0 g/mol = 110 g (1) e) A hevítés sorá az acetát vizet veszít, a NaHC 3 pedig Na C 3 -má alakul. A végtermék 0,500 mol CH 3 CNa és 0,50 mol Na C 3. (1) Össztömege 0,500 mol 8,0 g/mol + 0,50 mol 106 g/mol = 67,5 g. (1) 67,5 A tömegcsökkeés: 1 = 38,6%. (1) pot KTV 015/016

6 4. feladat a) Legye az A fém atomtömege M, a fém oxidációs száma a B (M S x ) szulfidjába x, és a C (M y ) oxidjába pedig y. Ekkor a két ayag fémtartalmára felírható, majd kifejezhető: M M = 0,5994 M = 3,94x (1) 3,08x M = 0,6665 M = 15,99y (1) M 16y Azaz 3x = y. Ez egész számokra két módo teljesülhet, ha x =, y = 3, ekkor M = 47,9 g/mol. A fém atomtömege alapjá lehete Ti, de aak em létezik TiS és Ti 3 összetételű, ige stabil vegyülete. (1) vagy x = 4, y = 6, ekkor M = 95,9 g/mol. A fém ezek szerit a Mo, a két vegyület a MoS és Mo 3. () A D só bomlása sorá keletkezze 1 mol Mo 3, p mol ammóia és q mol víz. Felírható egyelet a só fémtartalmára, és hevítéskori tömegcsökkeésére is: M = 0,5645 (1) M p 18q M 17 p 18q = 0,153 (1) p 18q Midkét egyeletből az kapható, hogy: 17p + 18q = 6,0 A p és q tehát 1 és 0,5 lehet. D tapasztalati képletét mol Mo 3, mol ammóia és 1 mol víz adja. Egy ammóiumsóról lehet szó: (NH 4 ) Mo 7. () A molibdé F szulfidja fém- és kétartalma alapjá: 49,93/95,94 : 50,07/3,08 = 1: 3 a MoS 3. (1) Az E tetraéderes katioja az ammóium, aioja a MoS 4 io lehet, hisz MoS 3, ammóia és ké-hidrogé eek bomlásából keletkezhet: (NH 4 ) MoS 4 (1) b) (1) MoS + 7 = Mo S (1) () (NH 4 ) Mo 7 = Mo 3 + NH 3 + H (1) (3) (NH 4 ) Mo 7 + NH H S = (NH 4 ) MoS H (1) (4) (NH 4 ) MoS 4 = MoS 3 + NH 3 + H S (1) 0,8 15 =1 pot KTV 015/016

7 5. feladat A 800 C-o izzított vegyület 71,4 m/m% kalciumot és 8,6 m/m% egyéb elemet tartalmaz. Legye eek a tömege x g 1 mol kalcium mellett, így x/40 = 8,6/71,4. (1) Ebből x = 16 g. (1) Eek alapjá Ca keletkezett. (1) (Ca) = 0,3780 g / 56 g mol 1 = 0,00675 mol (1) A (3) lépésbe 0,6750 g 0,3780 g = 0,970 g a tömegcsökkeés. (1) 1 mol Ca-ra voatkoztatva a hevítés sorá bekövetkezett tömegcsökkeés az (1) lépésbe 0,115/0,00675 = 18 g, (1) a () lépésbe 0,1890/0,00675 = 8 g, (1) a (3) lépésbe 0,97/0,00675= 44 g (1) tehát 1 mol víz, 1 mol C és 1 mol C távozik. (1) A kiidulási kalciumvegyület összegképlete feltehetőe CaC 4 H, vagyis az ismeretle aio az oxalátio volt, a keresett sav az oxálsav; (1) a só pedig mólokét 1 mol kristályvizet tartalmazott. (1) Az oldat oxalátio-kocetrációja: c = 0,00675 mol / 0,05 dm 3 = 0,135 mol/dm 3. (1) 6. feladat [HA ] [H ] K 1 = [H A] K = [A ] [H ] [HA ] 1 8 pot 3 [HA ] K 1 A) ph =,00 eseté = = 1 (A kocetrációja ezek mellett elhayagolható) () [HA] [H ] Ebbe az esetbe tehát a timolkék szíe a sárga és a piros átmeeti szíe (aracssárga). (1) [HA ] K 1 B) ph = 4,00 eseté = = 100 (A kocetrációja ezek mellett elhayagolható) [HA] [H ] () Ebbe az esetbe tehát a timolkék szíe sárga. (1) [A K C) ph = 10,0 eseté [HA ] = = 5,4 (H A kocetrációja ezek mellett elhayagolható) ] [H ] () Ebbe az esetbe tehát a timolkék szíe kék. (1) 9 6 pot 3 KTV 015/016

8 7. feladat a) A metá kiidulási kocetrációja [CH 4 ] k = 0,06 mol/dm 3 (1) Felírhatók a következő ayagmérleg-egyeletek: [CH 4 ] k = [C] + [C ] + [CH 4 ] (a) (1) 4[CH 4 ] k = [H ] + [H ] + 4[CH 4 ] (b) (1) [ ] k = [C] + [C ] + [H ] (c) (1) Az (a) egyeletből: [CH 4 ] = 9, mol/dm 3 (1) Ismerve a K 3 egyesúlyi álladót: [C] [H] K 3 = [H ] = 0,100 mol/dm 3 [CH 4] [C] () A (b) egyeletből [H ] =, mol/dm 3 (1) K 1 = K = [C] [H] = 41,3 () [C] [H ] 3 [C] [H] = 19, (mol/dm 3 ) () [CH ] [H ] 4 b) A (c) egyeletből: [ ] k = 0,074 mol/dm 3 (1) ( ) = 13,7 mol (1) c) A kiidulási ayagok: 30,0 mol CH 4 és 13,7 mol A végtermékek: 4,94 mol CH 4, 50,0 mol H, 0,1 mol H,,8 mol C,,6 mol C (1) A folyamat eergiaváltozása: Q = i i k Hi termékek i i k Hi = 1,35 MJ () kiidulásiayagok = 10 pot 17 KTV 015/016