background image

 

XIII Konkurs Chemiczny im. Ignacego Łukasiewicza 

Etap II 

 

XIII KONKURS CHEMICZNY 

im. Ignacego Łukasiewicza 

rok szkolny 2005/06 

 

 

Etap II – 9 marca 2006 r. 

 
 

U C Z E S T N I K U  ! 

Przed  Tobą  test  wielokrotnego  wyboru  stanowiący  20  zadań.  Uważnie  czytaj  każde  zadanie 

i zdecyduj, która z podanych odpowiedzi jest według Ciebie poprawna. Pamiętaj, że tylko jedna jest 
prawdziwa.  Po  dokonaniu  wyboru w  karcie  odpowiedzi  wstaw  znak  "X"  w  miejscu  odpowiadającym 
numerowi zadania i zgodnym z literą, przy której znalazłeś właściwą według Ciebie odpowiedź. 
Gdybyś zmienił zdanie, przekreśl uprzednio zaznaczoną odpowiedź "X" i dokonaj kolejnego wyboru. 
 

P o w o d z e n i a   !  

 
 

T  E  S  T 

Max. 20 pkt. 

 

1.

 Wybierz prawidłową definicję denaturatu. 

a)  alkohol etylowy skażony np. zasadami pirydynowymi 
b)  alkohol metylowy zabarwiony na fioletowo 
c)  mieszanina glikolu etylenowego i gliceryny 
d)  alkohol etylowy skażony metanolem 

2.

 Zdecyduj, czy tautomeria to: 

a)  izomeria aldehydów i ketonów 
b)  współistnienie w równowadze dwóch izomerów przechodzących w siebie nawzajem 
c)  inna nazwa tauryny – kwasu 2-aminoetanosulfonowego 
d)  jedna z izomerycznych form kwasu winowego 

3.

  Nazwij  prawo:  „stosunek  mas  składników  w  związku  chemicznym  jest  wielkością  stałą,  niezależną 

od warunków, w których związek powstał”. 

a)  prawo Daltona 

  b) 

prawo Prousta 

c)  prawo Gay-Lussaca 

  d) 

prawo Avogadra 

4.

 Wybierz spośród podanych równań reakcji, w których jednym z reagentów jest braunsztyn, tą, która 

jest reakcją synproporcjonowania. 
a)  2 KMnO

4

 + 3 Na

2

SO

3

 + H

2

O → 2 KOH + 2 MnO

2

 + 3 Na

2

SO

4

 

b)  3 K

2

MnO

4

 + 2 H

2

SO

4

 → MnO

2

 + 2 KMnO

4

 + 2 K

2

SO

4

 + 2 H

2

c)  2 KMnO

4

 + MnO

2

 + 4 NaOH → K

2

MnO

4

 + 2 Na

2

MnO

4

 + 2 H

2

d)  2 KMnO

4

 + 3 SO

2

 + 2 H

2

O → 2 MnO

2

 + K

2

SO

4

 + 2 H

2

SO

4

 

5.

 Wyeliminuj pojęcie w podanym zestawie, które nie należy do nazw cząstek elementarnych: heliony, 

pozytony, priony, batriony. 

a)  heliony 

  b) 

pozytony 

c)  priony 

  d) 

batriony 

background image

 

XIII Konkurs Chemiczny im. Ignacego Łukasiewicza 

Etap II 

6. 

Wskaż właściwy opis hasła: anihilacja cząstek. 

a)  inhalacja ziołowa zalecana przy bólu gardła 
b)  wysyłanie przez niektóre jądra cząstek związane z przemianami jądrowymi 
c)  przemiana cząsteczek CO

2

 w procesie asymilacji 

d)  przemiana masy w energię zachodząca na skutek zderzenia cząstki elementarnej z jej antycząstką 

7. 

Przyporządkuj wielkości – przeliczanie jednostek. 

attometr 

10

-9

  m 

II 

femtometr 

10

-12

 m 

III 

nanometr 

10

-15

 m 

IV 

pikometr 

10

-18

 m 

 

a)  I – X, II – Y, III – Z, IV – W  

  b)  I – Y, II – W, III – X, IV – Z 

 

c)  I – W, II – Z, III – X, IV – Y 

  d)  I – Z, II – X, III – Y, IV – W

 

8. 

Wskaż prawidłowo zapisaną konfigurację elektronów walencyjnych atomu manganu. 

a)  4s

3d

5

 

  b) 

4s

3d

6

 

c)  3s

3p

3d

4s

2

 

  d) 

1s

2s

2p

3s

3p

4s

3d

5

 

9.

 Wybierz zdanie prawdziwe. 

a)  metan jest jedynym alkanem, który nie tworzy izomerów 
b)  aktywność alkanów wzrasta wraz z długością łańcucha węglowodorowego 
c)  pentan tworzy cztery izomery 
d)  substytucja fotochemiczna metanu prowadzi do powstania mieszaniny fluorowcopochodnych 

10.

 Wybierz zdanie fałszywe. 

a)  wszystkie α-aminokwasy zawierają w cząsteczce asymetryczny atom węgla 
b)  anilina i alanina należą do różnych szeregów homologicznych 
c)  cysteina zawiera w cząsteczce atom siarki 
d)  walina to kwas α-aminowalerianowy 

11.

  Zaznacz  właściwy  dalszy  ciąg  zdania:  Po  odparowaniu  części  wody  bez  zmiany  temperatury 

z roztworu elektrolitu... 
a)  stopień dysocjacji zmaleje a stała dysocjacji wzrośnie 
b)  stopień dysocjacji nie zmieni się i stała dysocjacji nie zmieni się 
c)  stopień dysocjacji zmaleje a stała dysocjacji nie zmieni się 
d)  Stopień dysocjacji wzrośnie a stała dysocjacji zmaleje 

12. 

Przyporządkuj barwy z kolumny 1 do roztworów zawierających jony w kolumnie 2. 

zielona 

 Mn

2+

 

II 

fioletowa 

2-
4

MnO  

III 

bladoróżowa 

-
4

MnO  

 

a)  I – X, II – Y, III – Z  

  b)  I – Y, II – Z, III – X 

 

c)  I – Z, II – X, III – Y 

  d)  I – X, II – Z, III – Y

 

13.

 Zdecyduj, w którym zdaniu popełniono najwięcej błędów. 

a)  1 mol każdego gazu zawiera 6,02·10

23

 cząsteczek i w warunkach normalnych zajmuje objętość 

2,24·10

-1

 m

3

, a w warunkach standardowych zmniejsza swoją objętość. 

background image

 

XIII Konkurs Chemiczny im. Ignacego Łukasiewicza 

Etap II 

b)  1 mol tlenu w warunkach normalnych zawiera 12,04·10

23

 atomów i waży 16 g, a w warunkach 

standardowych zawiera 6,02·10

23

 cząsteczek. 

c)  2,24 dm

3

 dwutlenku węgla w warunkach normalnych zawiera 6,02·10

22

 atomów węgla i 6,02·10

22

 

cząsteczek tlenu. 

d)  1 mol etanu zbudowany jest z dwukrotnie większej liczby atomów niż 1 mol acetylenu, stąd 1 mol 

etanu zajmuje objętość w warunkach normalnych 22,4 dm

3

, a 1 mol acetylenu 44,8 dm

3

14.

 Odszukaj dalszy ciąg definicji: Jednostka masy atomowej to: 

a)  1/12 masy atomu izotopu 

12

b)  masa atomowa wodoru 
c)  liczba wynikająca z porównania masy atomu danego pierwiastka z 1/12 masy atomu izotopu 

12

d)  masa molowa 

15.

 Wybierz zestaw szkła laboratoryjnego stosowany do miareczkowania alkacymetrycznego. 

a)  zlewka, pipeta, lejek 

  b) 

kolba okrągłodenna, lejek 

c)  erlenmayerka, biureta 

  d) 

biureta, kolba miarowa 

16. 

Połącz w pary nazwy typów reakcji z równaniami reakcji. 

reakcja addycji 

CaCO

3

 → CaO + CO

2

 

II 

reakcja analizy 

C

2

H

6

O → C

2

H

4

 + H

2

III 

reakcja eliminacji 

C

3

H

6

 + H

2

O → C

3

H

8

IV 

reakcja syntezy 

CO + H

2

 → CH

2

 

a)  I – X, II – Y, III – W, IV – Y  

  b)  I – W, II – X, III – Z, IV – Y 

 

c)  I – Y, II – X, III – W, IV – Z 

  d)  I – Z, II – X, III – Y, IV – W

 

17.

 Zdecyduj, dlaczego preparaty anatomiczne przechowywane są w formalinie. 

a)  formalina powoduje zmiany struktury białek zachodzące z rozerwaniem wiązań peptydowych 
b)  formalina powoduje denaturację białka bakterii 
c)  formalina ma właściwości redukujące 
d)  formalina chroni preparat przed kontaktem z powietrzem 

18.

 Wskaż grupę związków, które mogą reagować z zasadą sodową. 

a)  C

15

H

31

COOH, C

2

H

5

OH, C

6

H

5

OH, HCHO 

b)  C

3

H

5

(OH)

3

, CH

3

I, CH

3

COOCH

3

, HCOOH 

c)  C

6

H

5

OH, C

15

H

31

COOH, CH

3

COOCH

3

, CH

3

d)  C

2

H

5

OH, HCHO, HCOOH, C

3

H

5

(OH)

2

 

19.

 Wybierz zdanie prawdziwe. 

a)  Wodny roztwór amoniaku jest mocnym elektrolitem. 
b)  pH roztworu otrzymanego po rozpuszczeniu P

4

O

10

 w wodzie przyjmuje wartość równą 7. 

c)  Reakcja między wodnymi roztworami KNO

3

 i NaNO

3

 nie zachodzi. 

d)  Kwasy to substancje, które mogą przyjmować proton. 

20.

 Wybierz zdanie fałszywe. 

a)  Tlenek węgla (IV) powoduje zmętnienie wody wapiennej. 
b)  Etylen odbarwia wodę bromową. 
c)  Chlorek winylu odbarwia wodny roztwór nadmanganianu potasu. 
d)  Gliceryna odbarwia wodny roztwór wodorotlenku miedzi (II). 

 

 

background image

 

XIII Konkurs Chemiczny im. Ignacego Łukasiewicza 

Etap II 

U C Z E S T N I K U  ! 

 

Przed Tobą 2 zadania otwarte. Rozwiąż je stosując zasady matematyki, właściwe prawa chemiczne, 
wyeksponuj  przeliczanie  jednostek  i  uwzględnij  komentarz  pisemny.  Każde  zadanie  winno 
znaleźć rozwiązanie na odpowiednich stronach (obliczenia pomocnicze również). 
 

P o w o d z e n i a   !  

 

 

Z A D A N I E   A 

Max. 20 pkt. 

 

Zapoznaj się z poniższym tekstem zaczerpniętym z Podręcznika Chemii Nieorganicznej autora 

A.F. Holleman, wydanym w W-wie w 1907 r. 

 

„Pierwiastek  ten  bardzo  jest  w  przyrodzie  rozpowszechniony;  z  pomiędzy  rud  jego  najważniejszemi  są:  braunsztyn  czyli 

piroluzyt,  hausmanit  i  rodochrozyt.  Braunsztyn  jest  bardzo  ważnym  materyałem  surowym  w  fabrykacyi  chloru.  Kwas  solny 
o temperaturze podwyższonej rozpuszcza go z wydzieleniem chloru 

(1)

W składzie naturalnym (tablica Mendelejewa) pierwiastek ten zajmuje miejsce odosobnione; nie znamy pierwiastku, z którymby 

szedł w parze, jak chrom na przykład – jego sąsiad – z pierwiastkami Mo, W, U. Nie ma zastosowania w technice; otrzymuje się najlepiej 
sposobem  Goldschmidtowskim  przez  redukcyę  braunsztynu  pyłkiem  glinowym;  na  dnie  tygla  zbiera  się  piękna  i  błyszcząca  bryła 
metalu 

(2)

Braunsztyn stopiony z KOH na powietrzu, albo dogodniej z dodatkami środków utleniających (saletry potasowej) daje zieloną 

masę 

(3)

, która w wodzie zimnej rozpuszcza się na płyn barwy ciemnozielonej. Jeśli roztwór odparować w próżni wydzielą się kryształy w 

postaci ciemno-zielonych błyszczących metalicznie słupów rombowych. Słupy te w ługach żrących rozpuszczają się bez zmiany, w wodzie 
zaś  czystej  rozpadają  się  na  braunsztyn  i  Kalium  hipermanganicum,  przyczem  roztwór  nabiera  koloru  mocno  fioletowego 

(4)

Z powodu tej przemiany barwy roztwór ma nazwę kameleonu mineralnego. 

W  roztworze  zielonym  i  fiołkowym  znajduje  się  jon  o  tym  samym  składzie  atomowym,  tylko,  że  w  pierwszym  jest  on 

dwuwartościowy gdy w drugim tylko jednowartościowy” 

 

Jeśli wiesz już, jaki pierwiastek i jego związki opisał Holleman, pomiń poniższą informację. 

 

 

Informacja: Wśród zadań zamkniętych znajdują się trzy dotyczące bohatera tego zadania. 

 

A. 

Zapisz  opisane  w  tekście  przemiany  (1),  (2),  (3)  i  (4)  przy  pomocy  równań  w  formie 

cząsteczkowej przeprowadzając (dla każdej) bilans elektronowy. 

 

B. 

Oblicz, czy 300 cm

3

 gorącego 0,1 molowego HCl wystarczy do roztworzenia 0,5 g braunsztynu. 

 

 

background image

 

XIII Konkurs Chemiczny im. Ignacego Łukasiewicza 

Etap II 

C. 

Ustal potencjał elektrody w T=290 K zbudowanej z platyny zanurzonej do roztworu fiołkowego 

o pH=2 zawierającego jony jednowartościowe o stężeniu 10

-1

  mol/dm

3

 oraz bladoróżowe  jony 

dwudodatnie o stężeniu 10

-2

 mol/dm

3

. Zapisz schemat półogniwa i reakcję elektrodową. 

E° = 1,51 V 

 

D. 

Oblicz,  ile  gramów  braunsztynu  uległo  redukcji,  na  podstawie  informacji:  10  g  braunsztynu 

ogrzewano  w  strumieniu  wodoru.  Po  przerwaniu  ogrzewania  pozostały  braunsztyn 

i wytworzony tlenek (II) tegoż metalu ważyły 8,4 g. 

 

 

Z A D A N I E   B 

Max. 20 pkt. 

 
Arabowie i średniowieczni alchemicy przerabiali potaż na potaż żrący za pomocą zasady  wapniowej. 

Humphrey Davy otrzymał metaliczny potas podczas elektrolizy stopionego wodorotlenku potasu. 

 

A. 

Oblicz  masę  węglanu  potasu,  jaką  arabowie  musieliby  przerobić,  aby  uzyskać  taką  ilość 

wodorotlenku  potasu,  z  której  Davy  otrzymałby  0,21  m

3

  tlenu  w  temperaturze  360°C  pod 

ciśnieniem 10

5

 Pa.  

 

W przyrodzie występują trzy nuklidy potasu. 

 

B. 

Ustal  skład  procentowy  izotopów  potasu  na  podstawie  informacji:  Masa  atomowa  potasu 

wynosi  39,0983  u.  Nuklidy  najlżejszego  trwałego  izotopu  potasu  oraz  nuklidy  wapnia-40  to 

izotony.  Promieniotwórczy  izotop  potasu  ulegając  przemianie  β

-

  przekształca  się  w  izotop 

wapnia-40. Nuklid trzeciego izotopu posiada w jądrze tyle neutronów ile atom tytanu protonów. 

Ten  z  izotopów  potasu,  którego  nuklidy  zawierają  21  neutronów  stanowi  tyle  procent 

w przyrodzie, ile procent stanowi 100 µm w 1 m. (Uwaga ! Przy tej części zadania konieczne są 

komentarze przy ustalaniu danych i obliczeniach). 

 

Sztuczne  nuklidy  potasu:  K-42  (τ

1/2

=12,4  h)  i  K-43  (τ

1/2

=22,4  h)  znajdują  zastosowanie  w 

diagnostyce medycznej. 

 

C. 

Oblicz  czas  potrzebny  do  rozpadu  90%  początkowej  ilości  β-promieniotwórczego  K-42 

wprowadzonej do organizmu pacjenta. 

 

D. 

Oblicz  masę  powstałego  pierwiastka  po  upływie  4  i  2/3  doby  z  próbki  zawierającej  1  µg 

β-promieniotwórczego K-43. 

 

E. 

Zaproponuj  syntezy  K-43  i  K-42  mając  do  dyspozycji  Ar-40  i  cząstki  α.  Zapisz  równania 

reakcji jądrowych.