Kémia középszint 1912 ÉRETTSÉGI VIZSGA 2019. október 17. KÉMIA KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ EMBERI ERŐFORRÁSOK MINISZTÉRIUMA
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 2 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 2 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. 1912 írásbeli vizsga 2 / 8 2019. október 17.
Súlyos elvi hiba elkövetésekor a javítási-értékelési útmutatóban 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.) 1912 írásbeli vizsga / 8 2019. október 17.
1. Esettanulmány (8 pont) a) Galvani. b) Elektrolízis (vagy galvanizálás). c) A kénsavoldatot cserélte le cink-szulfát-oldatra. d) Száraz (első osztályú) vezetők: réz és cink csak együtt: Nedves (másodosztályú) vezetők: réz(ii)-szulfát-oldat, kénsavoldat csak együtt: 2. Táblázatos és elemző feladat (14 pont) 1. 9 2. 11. 10 4. 12 5. Kovalens kötés. 6. Fémes kötés. 7. Ionos kötés. a) Nem, mert többféle (természetes) izotópja is ismert. b) A fluorról, mert a két atom közül a fluor képes kovalens kötéseket létrehozni. (a fluor hasonló vegyértékhéj-szerkezettel rendelkezik, mint a klór) c) A nátrium kiválasztása. 2 Na + 2 H2O = 2 NaOH + H2 2 pont. Elemző és táblázatos feladat (12 pont) a) 1. A (vagy C) 2. HCl és H2O (Ha az 1. kérdésben a C anyagot választotta: CHCOOH és H2O). D 4. CuSO4 5 H2O 5. E(vagy B) 6. Na2CO b) E és A (vagy E és C) Na2CO + 2 HCl = 2 NaCl + H2O + CO2 2 pont c) ph(hcl) < ph(chcooh) < ph(nh) 2 pont (, ha megállapítja, hogy ph(hcl) a legkisebb, vagy ph(nh) a legnagyobb.) 1912 írásbeli vizsga 4 / 8 2019. október 17.
4. Táblázatos és elemző feladat (1) 1. Acetilén (etin).* 2. C4H10*. H2O* 4. Gáz.* 5. Gáz.* 6. Folyadék.* 7. Szubsztitúció.* 8. Addíció.* 9. Cl2 + C4H10 = C4H9Cl + HCl 10. 2 Cl2 + C2H2 = C2H2Cl4 11. Cl2 + H2O HOCl + HCl a) Etin. b) Bután. 2-metilpropán konstitúciós képlete. n-bután konstitúciós képlete. A *-gal jelölt megállapítások közül bármely két helyes válasz. Minden helyes válasz. 1. A 2. C. B 4. D 5. B 6. B 7. C 8. D 9. D Minden helyes válasz. 1. E 2. A. A 4. D 5. C 6. B 7. D 8. A 9. C 5. Négyféle asszociáció (9 pont) 6. Egyszerű választás (9 pont) 1912 írásbeli vizsga 5 / 8 2019. október 17.
7. Alternatív feladat A) Táblázatos és elemző feladat (14 pont) 1. Pl. borszesz. 2. Acetaldehid.. Etanol szerkezeti képlete. 4. Acetaldehid szerkezeti képlete. 5. Hidrogénkötés. 6. Dipólus-dipólus kölcsönhatás. 7. Etanol kiválasztása. C2H5OH + O2 = 2 CO2 + H2O 2 pont a) Redoxireakció. b) CuO c) C2H5OH + CuO = CHCHO + Cu + H2O d) 2 Ag + + 2 OH + CHCHO= 2 Ag + CHCOOH + H2O 2 pont B) Számítási feladat (14 pont) a) Az oldat tömege: mo = 0,82 g/cm 50,0 cm = 41,6 g Az oldatban lévő etanol tömege: m ( C2H5OH) = 0, 844 41,6 g = 5,1g Az etanol moláris tömege: M ( C2 H5OH) = 46,1 g/mol 5,1g Az etanol anyagmennyisége: n ( C2H 5OH ) = = 0,762 mol 46,1g / mol 0,762 mol Az oldat anyagmennyiség-koncentrációja: c = = 15,2 mol/dm 0,0500 dm b) Az égés egyenlete: C2H5OH + O2 = 2 CO2 + H2O 2 pont c) Hess tételének ismerete: A vizsgált folyamat reakcióhője: ΔrH1 = 94 kj/mol 2 + ( 242 kj/mol) ( 278 kj/mol) = 126 kj/mol d) Az etanol égése során felszabaduló hő: Q = 126 kj/mol 0,762 mol = 942 kj e) A hasznosuló hő: Qhasznos = 942 kj 0, = 28 kj A szódabikarbóna termikus bomlásának reakcióhője: ΔrH1 = 94 kj/mol + ( 242 kj/mol) + ( 112 kj/mol) 2 ( 948 kj/mol) = 128 kj/mol Az elbontott szódabikarbóna anyagmennyisége: n(nahco) = 28 kj / (64 kj/mol) = 4,42 mol Az elbontott szódabikarbóna tömege: n(nahco) = 4,42 mol 84,0 g/mol = 71 g (Minden más helyes levezetés maximális pontszámot ér!) 1912 írásbeli vizsga 6 / 8 2019. október 17.
8. Számítási feladat (1 pont) M a) A számoláshoz a ρ = összefüggést használhatjuk. V m V 24,5 dm m = / mol ismerete. A foszfin moláris tömege: M ( PH ) = 4,0 g/mol A gáz sűrűsége a vizsgált körülmények között: 4,0 g/mol ρ ( PH ) = = 1,9 g/dm 24,5 dm /mol b) PH + 2 O2 = HPO4 2 pont c) Az elégetett foszfin anyagmennyisége: 1,02 g 2 n ( PH ) = =,00 10 mol 4,0 g / mol A reakcióegyenletből látható, hogy a keletkező foszforsav anyagmennyisége az elégetett foszfinéval egyezik meg: 2 n ( H PO4 ) =,00 10 mol A foszforsav moláris tömege: M ( H ) PO4 = 98,0 g/mol -2 A keletkező foszforsav tömege: m ( H PO 4 ) = 98,0 g/mol,00 10 mol = 2,94 g d) A kérdés megválaszolásához elegendő ismernünk az összehasonlítandó, azonos állapotú gázok moláris tömegét, hiszen relatív sűrűségük moláris tömegeik arányával egyezik meg: ρ( PH) M ( PH) ρ rel = = ρ ( C2H 2) M ( C2H 2) Az acetilén moláris tömege: M ( C H 2 ) 26,0 g/mol 2 = ρ rel = 1,1 (Minden más helyes levezetés maximális pontszámot ér!) 9. Számítási feladat (10 pont) a) C6H6 + Cl2 = C6H5Cl + HCl b) A benzol és a klórbenzol moláris tömege: M ( C ) 6 H 6 = 78,1g/mol és M ( C6 H 5Cl) = 112,6 g/mol A benzol anyagmennyisége, amely egyenlő az elméletileg keletkező klórbenzol 4 8,40 10 g anyagmennyiségével: n ( C6H 6 ) = n( C6H 5Cl) = = 1,08 10 mol 78,1 g / mol Az elméletileg keletkező klórbenzol tömege: m ( C6 H 5Cl) = 1,08 10 mol 112,6 g/mol = 122 kg 100 kg Kitermelés: 100 % = 82,0 % 122 kg c) 100 g tömegű mintában kiszámoljuk az egyes alkotóelemek anyagmennyiségét: 1912 írásbeli vizsga 7 / 8 2019. október 17.
49,0 n ( C) = mol = 4,08 mol 12,0 48, ncl ( ) = mol = 1,6 mol 5,5 2,70 nh ( ) = mol= 2,67 mol 1, 01 A legegyszerűbb mólaránynak megfelelő képlet: (C H 2 Cl) z Mivel a keresett vegyület benzolszármazék, így a molekulaképlet: C 6 H 4 Cl 2 (Minden más helyes levezetés maximális pontszámot ér!) 1912 írásbeli vizsga 8 / 8 2019. október 17.