Oktatáskutató és Fejlesztő Intézet TÁMOP-.1.1-11/1-2012-0001 XXI. századi közoktatás (fejlesztés, koordináció) II. szakasz KÉMIA. MINTAFELADATSOR KÖZÉPSZINT 2015 JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ Oktatáskutató és Fejlesztő Intézet 114 Budapest, Szobránc u. 6-8. Telefon: (+6-1) 25-7200 Fax: (+6-1) 25-7202 www.ofi.hu
Az írásbeli feladatok értékelésének alapelvei Az írásbeli dolgozatok javítása a kiadott javítási útmutató alapján történik. Az elméleti feladatok értékelése A javítási útmutatótól eltérni nem szabad. ½ pontok nem adhatók, csak a javítókulcsban megengedett részpontozás szerint értékelhetők a kérdések. A számítási feladatok értékelése A javítási útmutatóban szereplő megoldási menet szerinti dolgozatokat az abban szereplő részpontozás szerint kell értékelni. 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 javítókulcsban megadott) részeredmények hiányáért. (Azok csak a részleges megoldások pontozását segítik.) A javítókulcstól eltérő helyes levezetésre is maximális pontszám jár, illetve a javítókulcsban megadott csomópontok szerint részpontozandó! Levezetés, indoklás nélkül megadott puszta végeredményért legfeljebb a javítókulcs szerint arra járó 1-2 pont adható! 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. 2 / 8
Súlyos elvi hiba elkövetésekor a javítókulcsban 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, ha nem vezet ellentmondásos végeredményre.) / 8
1. Esettanulmány (12 pont) a) Hidrogén. b) Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 c) Nem. Ugyanis a kritikus hőmérséklete ( 118,6 C) fölött egyáltalán nem cseppfolyósítható. d) Csökken. Ennek oka: csökken a vízmolekulák asszociációjának mértéke. e) A szuperkritikus vízre jellemző a folyékony vízzel ellentétben: Más típusú oldószer. (Pl. apoláris anyagokkal is elegyedik, de a sókat rosszul oldja.) A vízmolekulák magánosak, nem alakulnak ki köztük hidrogénkötések. A vízionszorzat értéke széles tartományon belül változhat. Sokkal reakcióképesebb, mint a folyékony víz. Két eltérő sajátság megadása: 2 pont (Egy helyes válasz: ) f) Növekszik. g) C4H10 + 8 H2O = 4 CO2 + 1 H2 2 pont ( a bután és a termékek képlete, a helyes rendezés) h) Korrozív (reakcióképes, reagál az edény anyagával). 2. Egyszerű választás (7 pont) Minden helyes válasz. 1. E 2. D. C 4. D 5. B 6. D 7. B. Négyféle asszociáció (10 pont) Minden helyes válasz. 1. A 2. D. D 4. A 5. C 6. B 7. C 8. A 9. D 10. D 4 / 8
4. Táblázatos feladat (14 pont) 1. A klór szerkezeti képlete. 2. Az ammónia szerkezeti képlete.. Diszperziós kölcsönhatás. 4. Hidrogénkötés. 5. Gáz. 6. Gáz. 7. Sárgászöld színű. Szúrós szagú. 8. Színtelen. Szúrós szagú. 9. Cl2 + H2O HCl + HOCl 10. NH + H2O NH4 + + OH 11. N2 + H2 2 NH 12. Cl2 + H2 = 2 HCl (A 9-11. kérdések esetén elfogadható az = vagy a jelölés is az egyenletekben.) A) Táblázatos feladat 5. Alternatív feladat (15 pont) 1. Alkánok. 2. Alkének.. Etén. * 4. Benzol. * 5. CH4 * 6. C6H6 * 7. A metán szerkezeti képlete. 8. Az etén szerkezeti képlete. 9. A benzol szerkezeti képlete. 10. CH4 + Cl2 = CHCl + HCl 11. C2H4 + Cl2 = C2H4Cl2 12. C6H6 + Cl2 = C6H5Cl + HCl 1. Szubsztitúció. 14. Addíció. 15. Szubsztitúció. 16. CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2O 2 pont (A metán helyes kiválasztásáért, a helyesen felírt reakcióegyenletért ) A *-gal jelölt megállapítások közül bármely két helyes válasz. 5 / 8
B) Számítási feladat a) CH8(g) + 5 O2(g) = CO2(g) + 4 H2O(f) C4H10(g) + 6,5 O2(g) = 4 CO2(g) + 5 H2O(f) C2H2(g) + 2,5 O2(g) = 2 CO2(g) + H2O(f) r H k H(termékek) k H(reaktánsok) (A pont akkor is jár, ha az összefüggést külön nem írja fel, de helyesen alkalmazza az alábbi számítások során.) b) A propán égésének reakcióhője: r H 1 ( 94 kj/mol) 4( 286 kj/mol) ( 104 kj/mol) 2222kJ/mol A bután égésének reakcióhője: r H 2 4( 94 kj/mol) 5( 286 kj/mol) ( 126 kj/mol) 2880kJ/mol Az acetilén égésének reakcióhője: r H 2( 94 kj/mol) ( 286 kj/mol) ( 227 kj/mol) 101kJ/mol c) 1,00 kg PB-gázban lévő bután tömege: m (C 4 H 10 ) 581g A bután anyagmennyisége: 581g n(c 4 H 10 ) 10, 0 mol 581g/mol, A bután égésében felszabaduló hő: Q (C 4 H 10 ) 10, 0 mol 2880 kj/mol 28800 kj A propán anyagmennyisége: 419 g n(c H 8 ) 9, 50 mol 441g/mol, A propán égésében felszabaduló hő: Q (C H 8 ) 9, 50 mol 2222 kj/mol 21109 kj A PB-gáz égésében felszabaduló hő: Q (PB) (28800 21109) kj 49,9MJ Az acetilén anyagmennyisége: 1000 g n(c 2 H 2 ) 8, 5 mol 26, 0 g/mol 1,00 kg acetilén égésében felszabaduló hő: Q (C 2 H 2 ) 8, 5 mol 101 kj/mol 50,0MJ 6 / 8
6. Számítási feladat (14 pont) a) A sósav tömege: mo Vo 27,5kg A hidrogén-klorid tömege: m (HCl) 0, 200 27, 5 kg 5,50 kg A hidrogén-klorid anyagmennyisége: 5, 50 10 g n (HCl) 151 mol 6, 5g/mol A vas(iii)-oxid anyagmennyisége: n(hcl) n(fe2 O) 251mol, 6 A vas(iii)-oxid moláris tömege 159,7 g/mol. m (Fe2 O) 251mol, 159,7 g/mol 4,01kg A vas(iii)-klorid anyagmennyisége: n(fecl ) 2n(Fe 2O) = 50,2 mol A vas(iii)-klorid moláris tömege 162,2 g/mol. m (FeCl ) 50, 2 mol 162,2 g/mol 8,15 kg A keletkező oldat tömege: m o2 (27,5 4,01) kg 1,5 kg A keletkező oldat tömegszázalékos összetétele: m 8,15 kg % 2 100% 25,9% m 1,5 kg b) A sósav anyagmennyiség-koncentrációja: 150,7 mol c (HCl) 6,0mol/ dm 25,0 dm Az oldatból kivett hidrogén-klorid anyagmennyisége: n2 (HCl) 6, 0 mol/dm 2, 00 dm 12, 06 mol A hígított oldat térfogata: 12, 06 mol V 2(HCl) 0,2dm 0, 400 mol/dm 7 / 8
7. Számítási feladat (1) a) A mintában lévő elemek anyagmennyisége: 2, 40 g n(c) 0, 200 mol 12, 0 g/mol 0, 795 g n(o) 0, 050 mol 16, 0 g/mol 0, 505 g n(h) 0, 500 mol 101g/mol, Az összegképlet anyagmennyiség-arányt fejez ki: n(c) : n(h) : n(o) 0, 20 : 0,50 : 0,05 Egész számokkal kifejezve: n (C) : n(h ) : n(o) 4 :10 : 1 A vegyület tapasztalati képlete: C4H10O b) A folyadék 80,0 cm térfogatú mintájának tömege: m 80,0cm 0,71 g/cm 57,0g Anyagmennyisége: Moláris tömege: 2 4,6 10 n 0, 769 mol 2 1 6,02 10 mol m M 74,1 g/mol n A moláris tömegek azonossága miatt a molekulaképlet megegyezik a tapasztalati képlettel: C4H10O c) Dietil-éter vagy metil-propil-éter vagy izopropil-metil-éter. (Egy elnevezés megadása elegendő.) 8. Kísérletelemző feladat (17 pont) a) A, C, F (Minden helyes válasz. Minden helytelen válaszért ot le kell vonni, de a feladatrész összpontszáma 0 pontnál kevesebb nem lehet.) pont Na2CO + H2SO4 = Na2SO4 + CO2 + H2O 2 pont ( jár a szóda képletéért) 2 CHCOOH + 2 Na = H2 + 2 CHCOONa 2 K + 2 H2O = 2 KOH + H2 2 pont ( a kálium-hidroxid helyes képlete, a rendezés) b) D, E, H (Minden helyes válasz. Minden helytelen válaszért ot le kell vonni, de a feladatrész összpontszáma 0 pontnál kevesebb nem lehet.) CHCHO + 2 Cu 2+ + 4 OH = CHCOOH + Cu2O + 2 H2O ( jár az acetaldehid és az ecetsav képletéért) C2H4 + Br2 = C2H4Br2 pont 2 pont c) A, G (Minden helyes válasz. Minden helytelen válaszért ot le kell vonni, de a feladatrész összpontszáma 0 pontnál kevesebb nem lehet.) 2 pont d) B 8 / 8