KÉMIA OLIMPIÁSZ 45. évfolyam, 2008/2009 tanév D kategória az ötéves gimnáziumok 1. évfolyama, a hatéves gimnáziumok 1. és 2. évfolyama, a nyolcéves gimnáziumok tercier és kvartér, valamint az alapiskolák utolsó két évfolyama részére tanulmányi forduló GYAKORLATI FELADATOK
GYAKORLATI FELADATOK Kémia olimpiász D kategória 45. évfolyam 2008/2009 tanév Tanulmányi forduló Anna Michalíková Ústav bezpečnostného a environmentálneho inžinierstva MtF STU, Trnava Maximális pontszám: 40 pont A megoldás ideje: korlátlan A Kémia olimpiász gyakorlati feladatai az iskolai fordulóban közösek az alapiskolák (Dz kategória) és a nyolcéves gimnáziumok ( Dg kategória) diákjai részére. A feladatok pontokkal vannak értékelve, de az elért pontok száma nem feltétele a magasabb fordulóba való jutásnak. Valamennyi feladat az iskolai fordulóig realizálható, a megoldás ideje korlátlan. Annak érdekében, hogy biztosítva legyen a magasabb fordulókhoz szükséges alapos felkészülés és a kézügyesség fejlesztése, olyan feladatok adottak, amelyek megoldásával az elméleti tananyagra támaszkodva az alapvetı laboratóriumi technikák és módszerek gyakorlata biztosított. Fordítsatok nagy figyelmet valamennyi feladat megoldására, mert segítenek megbirkózni a verseny további fordulóinak feladataival, gyakoroljátok a büretta használatát. Az ajánlott irodalom a tanulmányi forduló elméleti feladatainál található. Megjegyzés A tanulók az iskolai, körzeti és kerületi fordulókban a feladatok megoldásához zsebszámológépet használhatnak, de táblázatot nem. A szén és szervetlen vegyületei A szénsav (1 - képlete) nagyon (2 - saverısség) szervetlen sav. (3 név és képlet) oldásával keletkezik (4 név és képlet) - ben. Tiszta állapotú szénsav normál körülmények között nem ismert. A természetben a szénsavat az esıvíz és az ásványvizek tartalmazzák. Két fajta sót képez (5 neve és az anion leírása) és (6 neve és az anion leírása). 1
1. feladat (3 p) Válaszként a zárójelbe írjátok be a megfelelı szöveget és képletet. 2. feladat (8 p) A munkaasztalon egy só oldata van elkészítve. - Szilárd állapotban ez a só víz nélküli állapotban, vagy kristályhidrát (dekahidrát) formájában fordul elı. - Ez a só olyan fémkationt tartalmaz, amely lángpróbával a lángot sárgára festi. - Anionjának bizonyítására a következı analitikai reagens oldatokat használjátok: H 2 SO 4, CaCl 2, AgNO 3. a) Határozzátok meg a kationt. b) Végezzétek el a reakciókat a reagens oldatokkal, írjátok le a megfigyelést (szavakkal), és írjátok le a kémiai reakció folyamatát kémiai egyenlettel. c) Írjátok le az aniont. d) Írjátok le a só képletét és szisztematikus nevét. 3. feladat (15 p) a) Állítsátok össze a szőrıkészüléket. b) A munkaasztalon el van készítve a szilárd reagens dekahidrát formájában, m(minta) = 10,0. c) A szilárd mintát szórjátok egy 400 cm 3 térfogatú fızıpohárba. d) Adjatok hozzá mérıhengerrel 100 cm 3 desztillált vizet. e) Fokozatosan, állandó keverés közben adjatok hozzá 50,0 cm 3 CaCl 2 oldatot (c(cacl 2 ) = 1,0 mol dm -3 ). f) A keletkezett csapadékot szőrjétek le, és mossátok át desztillált vízzel. g) A csapadékot a filterpapírral együtt az óraüvegen szabadon szárítsátok ki, és adjátok le a tanítótoknak. Megjegyzés: az iskolai körülményeknek megfelelıen határozzátok meg a kiszárított termék tömegét és számítsátok ki a relatív hatékonyságot. 4. feladat (8 p) a) Írjátok le a 3. feladatban lejátszódó kémiai reakció folyamatát kémiai egyenlettel. 2
b) Számítsátok ki a megadott atomtömegek segítségével (a válaszlapon van feltüntetve) a reagensek és termékek móltömegeit, amelyek a következı számítási feladathoz szükségesek. c) Számítsátok ki az oldhatatlan termék tömegét a 3. feladatban megadott adatok segítségével. 5. feladat (2 p) Számítsátok ki a CaCl 2 tömegét grammokban, amelyet 50 cm 3 c(cacl 2 ) = 1,0 mol dm -3 anyagmennyiség - koncentrációjú oldata tartalmaz. 6. feladat (4 p) Figyelmesen olvassátok el a következı feladatok szövegét, és a helyes válaszokat indoklással írjátok a válaszlapba. a) Az iskola vezetısége úgy döntött, hogy az iskolát egy híres kémikusról nevezik el, és ebbıl az alkalomból akadémiai szobrásznál rendelik meg a tudós mellszobrának elkészítését. Hogy a megalkotott mő ellenálló legyen a környezeti hatásokkal szemben, az iskola igazgatója a kémia olimpiásszal foglalkozó diákoknak a következı kérdést tette fel: milyen anyagból lenne elınyösebb a mellszobrot megformázni gránitból vagy márványból? b) A kémia tankönyv végén befejezésül található a kémiai anyagokkal szembeni elsısegélynyújtásról szóló kapitola. De éppen az a része, amely a savak maró hatásával szembeni elsısegélynyújtásról szól, megrongálódott, és csak ez volt olvasható: A sav maró hatásával szemben a neutra...- hoz használjuk. Mit használjunk és miért? c) A duzzasztógát falában apró repedések jelentek meg. A speciális búvárok milyen anyagot és miért használjanak a fal javításához? Mészhabarcs (malter), gipsz és cementhabarcs áll a rendelkezésükre. d) A bővész az elıadáson felszólította a közönséget:: Nagyon egyszerően meg tudom állapítani, milyen a lelki és testi erınlétük. Elég ha néhányszor belefújnak a vékonycsövön keresztül ebbe a lombikba, s ha a folyadék zavarossá válik, kitőnı erınlétben vannak. A bővész varázsigét mormogott, és a lombik tartalma hamarosan zavarossá vált. Mi volt a lombikba öntve? Magyarázzátok meg a zavarosodás okát. 3
Válaszlap Versenyz száma:... 1. feladat 1 képlet... 2 a sav erıssége... 3 név és képlet... 4 név és képlet... 5 megnevezés és az anion leírása... 6 megnevezés és az anion leírása... 2. feladat a) kation:... b) minta + H 2 SO 4 megfigyelés:... a reakció leírása:... minta + CaCl 2 megfigyelés:... a reakció leírása:... minta + AgNO 3 megfigyelés:... a reakció leírása:... c) anion:... d) a só képlete és szisztematikus megnevezése:... 4. feladat a) a kémiai reakció leírása:... b) A(H) = 1,008 g mol -1 A(C) = 12,011 g mol -1 A(O) = 16,0 g mol -1 A(Na) = 22,989 g mol -1 A(Ca) = 40,08 g mol -1 dekahidrát: M =... reagens: M =... produkt (termék): M =... 4
c) m(minta) = 10,0 g m(termék) =... 5. feladat c (CaCl 2 ) = 1,0 mol dm -3 V(CaCl 2 oldat) = 50,0 cm 3 M(CaCl 2 ) = 110,99 g mol -1 m(cacl 2 ) =... 6. feladat a) anyag:... b) kémiai anyag:... c) anyag:... d) a lombik tartalma:... 45. ročník Chemickej olympiády, praktické úlohy študijného kola kategórie D Vydal: IUVENTA, 2008 Ďalšie informácie na www.olympiady.sk Slovenská komisia Chemickej olympiády 5