MAOL ry 1/2 Lukion kemiakilpailu/perussarja. Lukion kemiakilpailu

Transkriptio

1 AL ry 1/ Lukio keiakilpailu/perussarja Lukio keiakilpailu Perussarja Kaikkii tehtävii vastataa. Aikaa o 100 iuuttia. Sallitut apuvälieet ovat laski ja taulukot. Tehtävät suoritetaa erilliselle koepaperille. Paperii o kirjoitettava selvästi oa ii ja koulu ii. Sekä tehtävä- että koepaperi palautetaa opettajalle. 1. (9 p) Kirjoita tasapaiotetut reaktioyhtälöt olouotoerkitöiee. a) etaai palaie b) Kalsiukarboaati kuueus fotosyteesi c) C + d) Natriu + vesi e) Cl(aq) + K(aq) f) Cl(aq) + Z(s). (6p) a) erkiillä vaaoilla voidaa puita 0, : tarkkuudella. Kuika ota kulta-atoia tää vaa a tarkkuus vastaa? b) Kuika ota raaa o aesiusulfaattia, jos se sisältää 0,0 aesiuia? c) Aerikiu o alkuaie, itä ei esiiy luoossa. Sitä voidaa valistaa pieiä ääriä s. hiukkaskiihdyttiissä. Näyte sisältää kuusi aerikiuatoia. Laske, ikä o aerikiu-äyttee assa raoia.. (9p) Esitä kahde fuktioisoeeri rakeekaavat ja ieä yhdisteet, ku ekyylikaava o a) C 6 b) C c) C 6. (8p) Eräs Parkisoi taudi hoitoo käytettävä lääkeaie sisältää hiiltä 5,%, vetyä,18%, typpeä 5,8% ja happea 6,0%. ooliassa o 65, /. a) ääritä ekyylikaava. b) Esitä yhdisteelle yksi ahdollie rakeekaava, ku tiedetää että yhdisteessä o kaksi hiili-happi kaksoissidosta. Yhdistee perusruko o aettu alla. Yhdisteellä ei ole cis-tras-isoeriaa, eikä se hapetu (karboksyylihapoksi). c) itä toiiallisia ryhiä ekyylissä o? d) Esiityykö yhdisteellä optista isoeriaa? Perustele. R1 R N

2

3 AL ry / Lukio keiakilpailu/perussarja 5. (7p) Typpihapo ja kalsiukarboaati välistä reaktiota N (aq) + CaC (s) Ca(N ) (aq) + C () + (l) tutkittii lisääällä yliäärä typpihappoliuosta, joka kosetraatio o 0,100 /d, tuettuu äärää kalsiukarboaattijauhetta. heie kuvaaja esittää reaktioseoksessa tapahtuutta assa uutosta aja fuktioa, ku läpötila o vakio 0 o C. a) itä reaktioopeudella tarkoitetaa? (1p) b) iksi reaktioseokse assa uutos jää tietylle vakiotasolle? (1p) c) Piirrä oheisee kuvaajaa, ite reaktioseokse assa uuttuu, ku jauhee sijaa käytetää kalsiukarboaattikiteitä, utta typpihappoliuokse kosetraatio o edellee saa. (1p) d) ääritä hiilidioksidi uodostuisopeus, ku typpihappoa kuluu opeudella, c - s -1. (1p) e) Laske uodostuee hiilidioksidi tilavuus, ku 0,50 kalsiukarboaattia 0 o C:ssa ja 1, Pa: paieessa o reaoiut loppuu typpihappoliuoksessa, joka kosetraatio o 0,100 /d. (p)

4

5 AL ry 1/ Lukio keiakilpailu/avoi sarja Lukio keiakilpailu Avoi sarja Kaikkii tehtävii vastataa. Aikaa o 100 iuuttia. Sallitut apuvälieet ovat laski ja taulukot. Tehtävät suoritetaa erilliselle koepaperille. Paperii o kirjoitettava selvästi oa ii ja koulu ii. Sekä tehtävä- että koepaperi palautetaa opettajalle. 1. (7p) Typpihapo ja kalsiukarboaati välistä reaktiota N (aq) + CaC (s) Ca(N ) (aq) + C () + (l) tutkittii lisääällä yliäärä typpihappoliuosta, joka kosetraatio o 0,100 /d, tuettuu äärää kalsiukarboaattijauhetta. heie kuvaaja esittää reaktioseoksessa tapahtuutta assa uutosta aja fuktioa, ku läpötila o vakio 0 o C. a) itä reaktioopeudella tarkoitetaa? (1p) b) iksi reaktioseokse assa uutos jää tietylle vakiotasolle? (1p) c) Piirrä oheisee kuvaajaa, ite reaktioseokse assa uuttuu, ku jauhee sijaa käytetää kalsiukarboaattikiteitä, utta typpihappoliuokse kosetraatio o edellee saa. (1p) d) ääritä hiilidioksidi uodostuisopeus, ku typpihappoa kuluu opeudella, c - s -1. (1p) e) Laske uodostuee hiilidioksidi tilavuus, ku 0,50 kalsiukarboaattia 0 o C:ssa ja 1, Pa: paieessa o reaoiut loppuu typpihappoliuoksessa, joka kosetraatio o 0,100 /d. (p)

6

7 AL ry / Lukio keiakilpailu/avoi sarja. (8p) Diboraaia B 6 voidaa valistaa seuraavasti: BF eetteri + LiAl B 6 + LiF + AlF Booritrifluoridia o 1,5 ja litiualuiiihydridiä 5,00. Diboraai valistuksessa käytetty eetteri sisälsi hiuka vettä. Vesi reaoi diboraai kassa seuraavasti: B B a) ääritä kertoiet reaktioyhtälöihi (p) b) Lähtöaieista valistui,0 diboraaia. Kuika ota raaa eetterissä oli vettä? (5p). (8p) Aoiuitraatti hajoaa läitettäessä ilokaasuksi eli dityppiooksidiksi ja vedeksi. a) Kirjoita reaktioyhtälö olouotoerkitöiee. b) ite hapetusluvut uuttuvat reaktiossa? c) Dityppiooksidi o lieaarie poolie ekyyli. ko atoie järjestys ekyylissä NN vai NN? Perustele. d) uodostuva dityppiooksidi kootaa tyhjiöityy 1,00 litra astiaa läpötilassa 5 ºC. Kuika ota raaa aoiuitraattia o hajout, ku paie astiassa o 1,0 bar.. (8p) Kiiteää, valkoista tuteatota oraaista yhdistettä aalysoitaessa ooliassa todettii oleva lähes 00 /. Yhdisteessä todettii oleva hiiltä 7,5 assa-%, sekä happea ja vetyä. Yhdisteestä otettu 0,1 äyte liuotettii vetee ja titrattii Na-liuoksella c(na)0,100 /d, jota kului 19, l. Esitä joki ahdollie rakeekaava yhdisteelle, ku tiedetää että yhdiste ei ole optisesti aktiivie. 5. (6p) Liukoisuus (L) ääritellää aksiiäärää (raoia) kiiteää tai esteäistä liukeevaa aietta, joka voidaa liuottaa tarkallee 100 raaa liuotita tietyssä läpötilassa. L(KN, 10ºC) 0,9 50,0 KN :a lisättii 00,0 raaa KN : 15,0-assaprosettista liuosta. Liuokse läpötila vakioitii 10ºC:see. a) Laske uodostuee liuokse assaprosettisuus KN : suhtee. b) ääritä saadu liuokse assa.

8

9 AL ry 1/ Lukio keiakilpailu/perussarja Lukio keiakilpailu Perussarja Pisteytysohjeet. 1. (9 p) Kirjoita tasapaiotetut reaktioyhtälöt olouotoerkitöiee. a) C ( ) + ( ) C ( ) + ( l) b) CaC ( s) Ca( s) + C( ) fotosyteesi 6 C + 6 l C s + c) ( ) ( ) 6 1 6( ) 6 ( ) d) Na( s) + ( l) Na( aq) + ( ) e) Cl( aq) + K ( aq) KCl( aq) + ( l) f) ( aq) + Z( s) ZCl ( aq) + ( ) Cl. (6 p) a) N( Au) ( Au) b) c) N ( S ) ( ) A ( Au) ( Au) ( ) ( ) N ( ) ( S ) ( S ) S N N A ( A) ( A) ( A). (9 p) Kaava 1p, ii 0,5p. Esierkiksi a) etaoli N N A 0, , ,97 ( A) A ( ) ( ) 1 0,0, atoia ( S ) ,0 1 ( A), 6,0 dietyylieetteri b) etikkahappo eteeidioli

10 AL ry / Lukio keiakilpailu/perussarja c) -prope-1-oli propaoi. (8p) a) letetaa yhdistettä 100 5, ( C),56 1,01 ( ) ( N ),18 1,008 5,8 1,01 6,0 16,00,168 0,769 ( ),65 C 6 N Jaetaa kaikki pieiällä, 11 b) Ei cis-tras-isoeriaa, eli R1 ja R oltava saat. iili-happi kaksoissidos, utta ei hapetu eli ketoi. Perusruosta puuttuu hiiltä, 6 vetyä ja happea. 1 p C C N p c) Feolie (aroaattie), itro, ketoi ja tyydyttyätö (kaksoissidos). p d) Ei esiiy optista isoeriaa, koska ei ole asyetristä hiiliatoia jossa olisi eljä erilaista atoia tai atoiryhää. p

11 AL ry / Lukio keiakilpailu/perussarja 5. (7p) a) Reaktio lähtöaiee (reaktiotuottee) pitoisuude uutos aikayksikköä kohti. 1p Reaktio opeus iloittaa illä opeudella reaktio tapahtuu ei ole keia vastaus 0p b) Kaikki karboaatti o hajout tiety aja kuluttua. 1p c) 1p d) 1, c - s -1 1p e) ( CaC ) ( C ),97 10 ( ) ( C ) RT V C 0, 08 d p p

12

13 AL ry 1/ Lukio keiakilpailu/avoi sarja Lukio keiakilpailu Avoi sarja Pisteytysohjeet. 1. (7p) a) Reaktio lähtöaiee (reaktiotuottee) pitoisuude uutos aikayksikköä kohti. 1p Reaktio opeus iloittaa illä opeudella reaktio tapahtuu ei ole keia vastaus 0p b) Kaikki karboaatti o hajout tiety aja kuluttua. 1p c) 1p d) 1, c - s -1 1p e) ( CaC ) ( C ),97 10 ( ) ( C ) RT V C 0, 08 d p p BF AlF eetteri + LiAl B + LiF +. (8p) a) 6 B + 6 B + p b) 6 6 ( BF ) 0,18 ( LiAl ) ( BF ) ( LiAl ) 1,5 67,81 5,00 7,95 0,117 0,18 1,99 0,117 ( BF ) Reaktiyhtälö ukaa 1,, eli LiAl ( LiAl ) o rajoittava tekijä p Reaktioyhtälö ukaa 1 ( B 6 ) ( LiAl ) 0,117 0, 0878,0 Saao ukaa ( B 6 ) 0, ,668 Erotus o reaoiut vede kassa. 6 B B 6 0,0878 0, ,0988 ( ) ( 1( ) ( )) ( ) ( ) 0, ,016 0, Vastaus: eetterissä oli 0,899 raaa vettä. p

14 AL ry / Lukio keiakilpailu/avoi sarja. (8p) a) N ( s) N ( ) + ( l) N p b) Aoiuioi type hapetusluku uuttuu III I Nitraatti-ioi type hapetusluku uuttuu V I p c) Jos lieaarie ekyyli olisi NN, se johtaisi saaa osittaisvarauksee ekyyli epii päihi. Jote ekyyli tulee olla NN. p d) Reaktioyhtälä kertoiie ukaa (N N )(kaasut), pv RT pv 1,0bar 1,00d bar d RT 0,08151 K 98,15 K Aoiuitraattia o hajout, raaa ( N N ) ( N N ) 80,05,9 p. (8p) ( Na ) ( yhd. ) c V ( yhd. ) ( yhd. ) 1 x ( yhd. ) ( Na ) 0,1 x x 6,06 0,100 19,l d x, eli kyseessä arvoie happo (happo)19, /. letetaa yhdistettä yksi ooli (C)0,75 19,7,07 eli kuusi hiiltä arvoisessa hapossa vähitää 6 happea appea ja vetyä vielä ( 1 0,75) 19, 6 16,00 1, vetyä o liikaa, täytyy olla vielä yksi happi ja 8 vetyä olekyylikaava C Rakeekaava: esierkiksi (sitruuahappo) 00 p p p 5. (6p) (KN ) 50,0 + 0,150 00,0 80,0 (liuoti) 0,850 00,0 170,0 170,0 liuotita liukeee 1,7 0,9 5,5 KN ( ) ( KN ) 5,5 a ) % KN 17,% p ( liuos) 170,0 + 5,5 b) ( liuos) 170,0 + 5,5 05, 5 p