XIVkonkIIIetap.pdf

Wydział

XIV KOMKURS CHEMICZNY DLA

UCZNIÓW SZKÓŁ

PONADGIMNAZJALNYCH

ETAP FINAŁOWY

Poznań, 01.03.2008

ZADANIA EKSPERYMENTALNE

1. W naczyniu znajduje się wodny roztwór octanu sodu (c ≈ 1 mol/dm 3 ) z dodatkiem

fenoloftaleiny. Mieszaninę ogrzano do wrzenia a następnie ochłodzono. Zaobserwuj

zmiany w roztworze, zachodzące wraz ze zmianami temperatury. Z czego wynikają

zmiany barwy? Zapisz (jonowo) równanie odpowiedniej reakcji.

2. Do delikatnie ogrzewanej kolby, zawierającej stężony kwas siarkowy(VI), wkraplano

kwas mrówkowy. Wydzielający się gaz zbadano. Wykonano następujące próby:

- gaz zebrano nad wodą, określono jego barwę i palność;

- strumień gazu wprowadzono do probówki z wodą wapienną;

- strumień gazu wprowadzono do probówki z amoniakalnym roztworem wodorotlenku

srebra(I);

- strumień gazu wprowadzono do probówki z wodnym roztworem azotanu(V)

ołowiu(II);

- strumień gazu wprowadzono do probówki z wodnym, zalkalizowanym roztworem

manganianu(VII) potasu.

Na podstawie zaobserwowanych zmian ustal, jaki gaz wydzielał się podczas reakcji w

kolbie – odpowiedź uzasadnij. Zapisz równania zachodzących reakcji. Jakie zastosowanie

w przemyśle ma powstający gaz – podaj jeden przykład. UWAGA: Roztwór

amoniakalny to roztwór substancji w wodnym roztworze amoniaku.

Chemii

ZADANIA TEORETYCZNE

3. W przeszłości jednym z najczęściej stosowanych składników przeciwstukowych,

dodawanych do paliw, był czteroetyloołów. Ze względu na jego toksyczność oraz

ekologiczne skutki emisji związków ołowiu do atmosfery, do użycia wprowadzono szereg

innych, nie zawierających metali ciężkich, substancji. Jedną z nich jest związek A ,

będący palną cieczą o charakterystycznym zapachu. W skład A wchodzą wyłącznie

węgiel, wodór i tlen. Produkty całkowitego spalania 1 g związku A przepuszczono

kolejno przez rurkę wypełnioną bezwodnym chlorkiem wapnia i płuczkę z wodnym

roztworem wodorotlenku baru. Stwierdzono, że masa rurki wzrosła o 1,2272 g. W

płuczce wydzielił się biały osad, który po odsączeniu i wysuszeniu miał masę 11,2102 g.

Gęstość par A , w warunkach normalnych, wynosi 3,93 g/dm 3 .

- ustal wzór substancji A wiedząc, że nie reaguje ona ze związkami Grignarda oraz

posiada trzeciorzędowy atom węgla;

- zaproponuj syntezę związku A z substratów nieorganicznych;

- narysuj dowolny izomer związku A , wykazujący czynność optyczną i reagujący ze

związkami Grignarda (zapisz przykładowe równanie reakcji).

4. Aby ustalić trwałość wody utlenionej, przechowywanej w temperaturze 25°C,

przygotowano roztwór nadtlenku wodoru o stężeniu 3,0 % (d = 1,01 g/cm 3 ). Po 150

dniach pobrano 1 cm 3 roztworu i rozcieńczono wodą destylowaną w kolbie stożkowej.

Następnie roztwór zakwaszono za pomocą kwasu siarkowego(VI) i miareczkowano

manganianem(VII) potasu. Trwałe, różowe zabarwienie wystąpiło po dodaniu 8,8 cm 3

roztworu manganianu(VII) o stężeniu 0,01 mol/dm 3 . Oblicz stałą szybkości reakcji

rozkładu wody utlenionej (reakcja ta przebiega zgodnie z kinetyką pierwszego rzędu).

Dlaczego wody utlenionej nie należy przechowywać przy dostępie światła?

5. Często straszeni jesteśmy różnymi szkodliwymi substancjami, skażającymi środowisko

naturalne, powstającymi bądź uwalnianymi na skutek działalności człowieka. Wytłumacz,

czym są z chemicznego punktu widzenia, na skutek jakich procesów dostają się do

środowiska i jakie mają działanie:

a. azbest

b. dioksyny

c. freony

d. WWA

e. PCB

6. W procesie oddychania komórkowego, w sytuacji kiedy komórki mają zapewniony

dostęp wystarczających ilości tlenu, glukoza utleniana jest całkowicie do tlenku

węgla(IV) i wody. Komórki mięśni poprzecznie prążkowanych, w przypadku

niedostatecznej podaży tlenu, mogą uzyskiwać energię w procesie glikolizy, podczas

którego cząsteczki glukozy przekształcane są w cząsteczki kwasu mlekowego. Porównaj

skuteczność uzyskiwania energii w procesie utleniania glukozy oraz w procesie glikolizy.

ΔH º sp (kwas mlekowy) = -1344 kJ/mol; ΔH º tw (CO 2 ) = -394 kJ/mol; ΔH º tw (H 2 O) = -285

kJ/mol; ΔH º tw (glukoza) = -1268 kJ/mol.

7. Pewien chemik zmieszał 35 cm 3 roztworu kwasu chlorowodorowego o nieznanym

stężeniu z 50 cm 3 roztworu wodorotlenku sodu o gęstości 1,02 g/cm 3 i stężeniu 1 %.

Pomiar, wykonany za pomocą pH-metru, wskazał wartość pH = 1,76. Podaj początkowe

stężenie roztworu kwasu chlorowodorowego. W obliczeniach zaniedbaj wpływ siły

jonowej i kontrakcję objętości roztworu.

8. Zdarzyło się, iż pracownik fabryki barwników zaginął pewnej nocy bez śladu. Jego żona

twierdziła, że wpadł zapewne do kadzi z mieszaniną nitrującą, którą obchodził

wielokrotnie w czasie pracy i rozpuścił się przez noc. Ponieważ nikt nie był obecny

podczas rzekomego wypadku, nie istniała możliwość dowiedzenia przez wdowę po nim

przyczyny zaginięcia męża, w sposób przekonujący towarzystwo ubezpieczeniowe. Na

całe szczęście chemik z laboratorium policyjnego wpadł na następujący pomysł. Pobrał

100 cm 3 próbki mieszaniny kwasów z kadzi, do której prawdopodobnie wpadł

nieszczęsny małżonek oraz drugą próbkę identycznej, nie zanieczyszczonej mieszaniny.

Do obu próbek dodał molibdenianu(VI) amonu w celu wytrącenia obecnych w nich

fosforanów w formie fosforomolibdenianu(VI) amonu. Po odsączeniu, odmyciu i

wyprażeniu osadu, uzyskał dwie próbki tlenku fosforowo-molibdenowego (Mo 24 P 2 O 77 ),

pierwszą o masie 0,3718 g, drugą – 0,0331 g. Wiedząc, iż zbiorniki zawierały po 8240

dm 3 mieszaniny kwasów, zaginiony pracownik ważył 73 kg, a zawartość fosforu w

organizmie zdrowego człowieka wynosi 6300 ppm (wag.) oblicz, czy istnieje szansa

przekonania firmy ubezpieczeniowej do wersji wydarzeń przedstawionych przez wdowę.

9. W naczyniu zawierającym stały jodek srebra i wodny roztwór jodku potasu o stężeniu

1 mol/dm 3 umieszczono drut srebrny i odczekano do ustalenia się stanu równowagi. W

temperaturze 25ºC potencjał tak uzyskanego półogniwa, zmierzony względem

standardowej elektrody wodorowej, wynosił -0,153 V. Wiedząc, że potencjał

standardowy układu Ag + /Ag wynosi 0,799 V oblicz iloczyn rozpuszczalności jodku

srebra w tej temperaturze.

10. Krzemowodór (krzemowy analog metanu) jest gazem o ciekawych właściwościach.

Otrzymuje się go najczęściej w reakcji krzemków metali z kwasami. Z kolei techniczne

krzemki, nadające się do tego celu, najprościej jest uzyskać podczas spiekania czystego,

suchego piasku kwarcowego z odpowiednim metalem. Student, chcąc zbadać właściwości

krzemowodoru, spiekł stechiometryczną ilość magnezu i tlenku krzemu(IV). Uzyskany

spiek, po ochłodzeniu, potraktował rozcieńczonym kwasem solnym. W wyniku reakcji

otrzymał 765 cm 3 krzemowodoru (w warunkach normalnych). Oblicz wydajność syntezy

krzemku magnezu, jeśli do syntezy użył 5 g Mg. Załóż, że reakcja z kwasem solnym

przebiega ilościowo a krzemowodór jest gazem doskonałym.

PUNKTACJA

4 pkt.

5 pkt.

7 pkt.

3 pkt.

10 pkt.

3 pkt.

5 pkt.

8 pkt.

10 pkt.

5 pkt.

1,008

4,003

6,941

9,012

10,811

12,011

14,067

15,999

18,998

20,180

22,990

24,305

26,982

28,086

30,974

32,066

35,453

39,948

39,098

40,078

44,956

47,867

50,941

51,996

54,938

55,845

58,933

58,693

63,546

65,39

69,723

72,61

74,922

78,96

79,904

83,80

85,468

87,62

88,906

91,224

92,906

95,94

98,906

101,07

102,905

106,42

107,868

112,411

114,818

118,710

121,760

127,60

126,904

131,29

132,905

137,327

138,906

178,49

180,948

183,84

186,207

190,23

192,217

195,078

196,967

200,59

204,383

207,2

208,980

208,982

209,987

222,018

223,020

226,025

227,028

Lantanowce

140,116

140,908

144,24

146,915

150,36

151,964

157,25

158,925

162,50

164,930

167,26

168,934

173,04

174,967

Aktynowce

232,038

231,036

238,029

237,048

244,064

243,061

247,070

251,080

252,083

257,095

259,101

260,105

258,098

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: