Javítókulcs (Kémia emelt szintű feladatsor)

Átírás

1 Javítókulcs (Kémia emelt szintű feladatsor) I. feladat 1. C 2. B. fenolos hidroxilcsoport, éter, tercier amin db. ; 2 db. 4. észter 5. E 6. A tercier amino-nitrogén. 7. Pl. a trimetil-amin reakciója HCl-dal. ( a helyes funkciós csoportú amin kiválasztásáért. a sav-bázis reakció egyenletéért, ami akkor is jár, ha primer vagy szekunder aminnal írja fel az egyenletet.) 8. D 10 pont II. feladat 1. C 4 H 6 2. etén. etin 4. egy síkban 5. egy egyenes mentén (lineáris) 6. egy síkban 7. CH 2 =CH 2 + Br 2 CH 2 Br CH 2 Br 8. CH CH + Br 2 CHBr=CHBr 9. CH 2 =CH CH=CH 2 + Br 2 CH 2 Br CHBr CH=CH 2 CH 2 =CH CH=CH 2 + Br 2 CH 2 Br CH=CH CH 2 Br 10. nem reagál (Csak 12. feladattal együtt értékelhető!) 11. C 2 H Na Na 2 C 2 + H nem reagál A 10. és 12. feladatra együtt: 1. ( CH 2 CH 2 ) n vagy 14. ( CH 2 CH=CH CH 2 ) n vagy 14 pont III. feladat 1. B 2. KNO Ennek az oldhatósága csökken a legnagyobb mértékben a hőmérséklet csökkentésével. (Ezzel ekvivalens bármely válasz elfogadható.). a) Hamis állítás. A telített oldat adott hőmérsékleten maximális tömegű oldott anyagot tartalmaz. (Az oldattal a szilárd anyag egyensúlyban van!) Csak indoklással: b) Igaz állítás. c) Hamis. Melegítéssel nő ennek a sónak az oldhatósága, vagyis telítetlen oldat keletkezik. Csak indoklással: d) Hamis. Semmilyen információnk nincs az oldat tömegére vonatkozóan. 1

2 Elfogadható az a válasz is, hogy ha azonos tömegű oldószert veszünk, akkor igaz. 4. NH 4 NO, mert ionvegyület. CH CH 2 OH, mert dipólusmolekula, vízzel hidrogénkötést létesíthet. Rossz választás esetén egy pont levonás, de nullánál nem lehet kevesebb a 4. kérdésre kapható pontszám. 5. Az olaj a víz tetején helyezkedik el (a víznél kisebb a sűrűsége). Elzárja a levegőtől a vizet, így megakadályozza az oxigén oldódását a vízben, ami a vízi élőlények pusztulásához vezet. (A magyarázat teljességétől függően 1 vagy.) IV. feladat 1 1. Ca (PO 4 ) H 2 SO 4 = Ca(H 2 PO 4 ) CaSO 4 a kalcium-foszfát képletéért, a kalcium-dihidrogén-foszfát képletéért, az egyenlet rendezéséért. pont 2. A jól oldódó sók a talajvízzel együtt a folyókba, tavakba kerülnek, ahol megnövelik a természetes vizek tápanyagtartalmát, így az élőlények túlzott elszaporodását okozzák (eutrofizáció).. a) Lúgos kémhatású. b) A foszfátion lép protolitikus reakcióba a vízzel. PO 4 + H 2 O HPO OH vagy még elfogadható: PO 4 + H 2 O H PO 4 + OH 4. Kalcium- és magnéziumionok. (Képletük is elfogadható.) 5. A kalcium- (és magnézium-) ionok vízben oldhatatlan csapadékot képeznek a foszfátionokkal. 6. Pl.: Ca PO 4 = Ca (PO 4 ) 2 (vagy: Ca Na PO 4 = Ca (PO 4 ) Na + ) V. feladat 1 1. A 2. B. D 4. E 5. A 6. E 7. C 8. A 9. D 10. C 10 pont VI/1. feladat a) M(elegy) = M(CH 4 ) = 16,0 g/mol Indoklás: Avogadro törvénye miatt azonos körülmények között a gázok moláris M térfogata azonos, ezért a sűrűség csak a moláris tömegtől függ: ρ =. V m b) M(új elegy) = M(eredeti) = 16,0 g/mol Indoklás: A reakcióegyenlet alapján (H 2 + Cl 2 = 2 HCl) látható, hogy a rendszerben nem változik meg a molekulák száma, a tömeg sem változik, így a moláris tömeg is ugyanakkora. c) Az elegyben a hidrogén volt feleslegben (mert az elegy átlagos moláris tömege a hidrogén és a klór moláris tömegének számtani közepénél kisebb). (Ugyanez a pont akkor is jár, ha számítással vezeti le.) Ha a képződött gázelegy 1,00 mólja x mol hidrogént, így (1 x) mol klórt tartalmaz, akkor a következő összefüggés írható fel az átlag moláris tömeggel: 2

3 2x + 6,5(1 x) = 16 Ebből: x = 0,594, Tehát 59,4 x%, azaz 59,4 térfogat% HCl és 40,6 térfogat% H 2 van az elegyben. 1 pont 8 pont VI/2. feladat A reakciók: 2 Al + 6 HCl = 2 AlCl + H 2 (ionegyenlet is elfogadható) Ag + 2 HNO = AgNO + NO 2 + H 2 O (NO-ra rendezett egyenlet is elfogadható) Cu + 4 HNO = Cu(NO ) NO H 2 O (NO-ra rendezett egyenlet is elfogadható) AgNO + HCl = AgCl + HNO (vagy: Ag + + Cl = AgCl) 4 x = 4 pont 75 cm hidrogéngáz anyagmennyisége: 0,75 dm n(h 2 ) = 24,5 dm /mol =, mol, ebből az alumínium anyagmennyisége 2, mol, tömege: 27,0 g/mol 2, mol = 5, g. A 718 mg csapadék ezüst-klorid (M = 14,5 g/mol): n = m/m = 5,00 10 mol. Ugyanennyi az ezüst anyagmennyisége, amelynek a tömege: m(ag) = 108 g/mol 5,00 10 mol = 5, g. A keverék összetétele: 1 5,40 10 g 2,12 g = 0,255, azaz 25,5 tömeg% Al, 25,5 tömeg% Ag, és így 49,0 tömeg% Cu. (Adatok pontossága: a végeredményt három értékes jeggyel kell megadni!) 10 pont VI/. feladat A ph = 4,00-ből [H + ] = 1, mol/dm. A tejsav anionjának egyensúlyi koncentrációja ugyanennyi: [A ] = 1, mol/dm. Ugyanennyi tejsavmolekula adott le protont. Ha c koncentrációból indulunk ki, akkor egyensúlyban a tejsavmolekulák: [HA] = (c 1, ) mol/dm. Ezeket a savállandóba helyettesíthetjük: [ H ] [ A ] + K s =, ezek alapján: HA [ ] 1,00 10 ( ) 1, = 2 c 1,00 10 A számítás eredménye: c = 1, (Ebből jár, ha a savállandóból az egyensúlyi koncentrációt számítja ki: mol/dm, és nem számol tovább a kiindulási koncentrációra.) A disszociációfok: α = pont 1,0 10 = 0,59 (azaz 59%-a). 1,7 10

4 (Erre a részre értelemszerűen nem jár a pont, ha csak az egyensúlyi koncentrációt számolta ki a korábbiakban.) 0,500 dm oldatban van: n(tejsav) = 1, mol/dm 0,500 dm = 8, mol, a tejsav tömege: m(tejsav) = 8, mol 90 g/mol = 7,7 10 g = 7,7 mg. (Az utolsó jár akkor is, ha az elvi hibás egyensúlyi koncentrációval számol, de csak akkor, ha nem számolta ki a kiindulási koncentrációt!) 10 pont (Adatok pontossága: a végeredményt két értékes jeggyel kell megadni!) VI/4. feladat A vegyület csak szenet, hidrogént és esetleg oxigént tartalmaz (C x H y O z ). V 1,27 dm Az égés adataiból: n(co 2 ) = = = 5, mol, V m 24,5 dm /mol 0,91 g n(h 2 O) = m/m = = 5, mol. 18 g/mol A C x H y O z égésekor a két égéstermék aránya: n(co 2 ) : n(h 2 O) = x : 2 y Ebből: x : 2 y = 5, mol : 5, mol = 1 : 1, (vagy ennek használata) amiből x : y = 1 : 2. A képlet ezek alapján: C n H 2n O z. 5, mol szén-dioxid ugyanennyi szenet tartalmaz, ennek tömege: m = nm = 0,622 g 5, mol kétszerannyi hidrogénatomot tartalmaz, ennek tömege: m = 2 5, g = 0,10 g Ezek biztos a szerves vegyületből származtak, így annak oxigéntartalma: m(o) = 1,00 g 0,622 g 0,10 g = 0,275 g Az oxigén anyagmennyisége: 0,275 g n(o) = = 1, mol. 16 g/mol A szerves vegyület képletében az arányok: x : y : z = 5, mol : (2 5, ) mol : 1, mol = : 6 : 1, a képlet C H 6 O vagy ennek többszöröse: (C H 6 O) n. A gáztörvény: pv = nrt, amelyben az anyagmennyiséget kifejezhetjük a tömeggel és a moláris tömeggel: pv = M m RT, mrt ebből a moláris tömege: M = = 57,9 g/mol 58 g/mol. pv pont Mivel M(C H 6 O) = 58 g/mol, a molekula képlete: C H 6 O. Egy lehetséges izomer például: CH CO CH, aceton (vagy CH -CH 2 -CHO propanal, CH 2 =CH CH 2 OH, prop-2-én-1-ol) 14 pont 4

5 (Pontozási javaslat alternatív megoldásokhoz: A C n H 2n arány megállapítása. A C n H 2n O z képlet megállapítása. A moláris tömeg meghatározása A C H 6 O meghatározása Annak megállapítása, hogy a) alapján még (C H 6 O) n lenne a képlet Példakonstitúció és név megadása. pont + + pont + pont pont) Általános követelmények A mértékegységek helyes használata (a mértékegység feltüntetése a végeredményeknél, illetve ha nincsenek konzekvens hibák a számítások közben). (1) Az adatok pontosságának megfelelő végeredmények megadása a számítási feladatoknál. (1) Maximális pontszám: 100 pont 5