Lukion kemiakilpailu

Transkriptio

1 MAL ry Lukio keiakilpailu/perussarja Nii: 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. (6p) Kirjoita seuraavie vihjeide ataat kirjaiet peräkkäi (alkuaieista alkuaiee keiallie erkki). Mikä saa uodostuu? 1. Tätä epäjaloa alkuaietta valistetaa elektrolyyttisesti. Vaikka etalli o epäjalo,se kestää korroosiota suojaava oksidikerrokse asiosta.. Alkalietalli joka sulaispiste o 6.. Pääryhä etalli, joka uodostaa oksidi uotoa M.. Viidee jakso alkuaie, joka liukeee besiiii. 5. Vihjee 1 alkuaiee ulkoelektroit sijaitsevat tällä kuorella. 6. Neatiivise alkeishiukkase yksikirjaiie lyhee. 7. Tää siirtyäetalleihi kuuluva alkuaiee elektroeatiivisuusarvo o saa kui vihjee 1 alkuaieella. Esiityy yhdisteissää hapetusluvulla V. 8. Elektroikuori jolle ahtuu eitää 8 elektroia. 9. Kevei alkalietalli.. (9p) Yhdiste A o 1-hydroksi-,-dikloori--etyylipetaai a) Esitä yhdistee A rakeekaava. b) Kuika ota kiraalikeskusta yhdisteellä A o? Merkitse kiraalikeskukset rakeekaavaa. c) Esitä yhdistee A hapetustuottee B rakeekaava ja ii. d) Yhdiste A reaoi etaaihapo kassa. Kirjoita tuottee rakeekaava. e) Yhdisteestä A lohkaistaa vettä. Esitä tuottee D rakeekaava.. (6p) Uusiat talousvettä koskevat säädökset säätävät, että talousvesi saa sisältää korkeitaa 10 ppb (parts per billio) arseeia. Jos arseei talousvedessä esiityy As - ioia, kuika paljo (raoia) yksi litra talousvettä voi korkeitaa sisältää atriuarseaattia? ( liueut aie) 9 ppb 10 ( liuos). (8p) a) 5,0 illilitraa kaliubroidi vesiliuosta, joka kosetraatio o 1,00 ja 50,0 illilitraa kalsiubroidi vesiliuosta, joka kosetraatio o 0,00, sekoitetaa keskeää. Mitkä ovat suoloje kosetraatiot äi sytyeessä liuoksessa? b) Edellä saadu liuokse tilavuus haihdutetaa tilavuutee 5,0 illilitraa. Mitkä ovat haihduttaise jälkee kaikkie liuoksessa esiityvie ioie kosetraatiot?

2 MAL ry Sivu / Lukio keiakilpailu/perussarja 5. (8p) Tarkastele (kuvassa ja taulukossa alla) yhdisteide A rakeekaavoja ja iiä. Tuista iistä: a) A-vitaiii b) trilyseridi c) kolesteroli d) steariiihappo e) adrealiii f) -vitaiii ) testosteroi h) lyseriiihapo diaidi eli LSD A B N N N D N E F G

3 MAL ry Lukio keiakilpailu/avoisarja Nii: 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. (9p) Koeputkissa A (1-) o vetykloridi (1 ) vesiliuosta, koeputkissa B (1-) o typpihapo (1 ) vesiliuosta ja koeputkissa (1-) o rauta(iii)kloridi (1 ) vesiliuosta. Koeputkii lisätää etallipaloja tauluko ukaisesti. Kopioi taulukko vastauspaperiisi ja täydeä taulukko erkitseällä alla olevilla kirjaiella/kirjaiilla siihe, itä tapahtuu? apettuuko etalli? Muodostuuko kaasua? hapettuu. G kaasua kehittyy. N ei reaktiota. l N Fel A A1 B1 1 Z A B u A B. (9p) a),5 l 0,1 kalsiukloridiliuosta ja 1, l 0,15 kaliufosfaattiliuosta sekoitettii, jolloi kalsiufosfaatti saostui täydellisesti. Laske saostuee kalsiufosfaati assa. Fosforihappo o P. b) 1,6 l 0,11 aluiiikloridiliuosta ja 7,5 l 0,19 kaliuoksalaattiliuosta sekoitettii, jolloi aluiiioksalaatti saostui täydellisesti. Kirjoita reaktioyhtälö. ksaalihappo o.. (9p) Seos koostui kaliuhydroksidista ja bariukloridista. Seos liuotettii vetee, ja tutkittavaa seoksee lisättii 100,0 l rikkihappoa joka kosetraatio oli 0,100. Sytyyt saostua suodatettii, pestii ja kuivattii. Saostua assa oli,0. Suodos titrattii 0,00 atriuhydroksidiliuoksella, jota kului,0 l. Mikä oli seokse alkuperäie assaprosettie koostuus?

4 MAL ry Sivu / Lukio keiakilpailu/avoi sarja. (1p) Karkkipussi tuoteseloste kertoo akeiste sisältävä sakkaroosia( 1 11 ), atriuvetykarboaattia(na ) ja viiihappoa eli,-dihydroksibutaaidihappoa. a) Laadi sakkaroosi palaisreaktio reaktioyhtälö. p b) Mikä o yhde akeise eeriasisältö olettae, että akeiste aioa eeriaa tuottava aie o sakkaroosi? Yhde akeise sisältää sakkaroosi assa o 6,70 ja sakkaroosi palaisläpö -560 kj/, ku T 98 K ja p1, Pa. p c) Kuika oella akeisella saa päivä eeriatarpee tyydytettyä hekilö, joka eeriatarve o keskiääräie 10 MJ? d) Kyseiste akeiste suuta raikastava oiaisuus johtuu akeiste pitakerrokse aieista. Tarkoissa laboratoriotutkiuksissa o todettu yhde akeise tuottava 6,0 c hiilidioksidia atriuvetykarboaati ja viiihapo välisellä reaktiolla. Laadi reaktio reaktioyhtälö. Kuika ota raaa akeisissa o vähitää atriuvetykarboaattia? Etä viiihappoa? (leta yhde ooli tilavuus,0 tutkiusolosuhteissa). p e) Viiihapolla o optista isoeriaa. Kuika ota erilaista optista isoeeriuotoa viiihapolla o? Perustele vastauksesi piirtäällä viiihapo rakeekaava ja erkitseällä kuvaa ekyyli kiraaliset hiilet. p 5. (1) Kiiteää tilaa tutkivat keistit ovat aia tuteeet suurta ielekiitoa yksiarvoise kalsiui yhdisteitä kohtaa. Niitä o yritetty valistaa pelkistäällä al :a al:ksi käyttäällä pelkistiiä: i) Kalsiuia ii) Vetyä iii) iiltä a) Laadi vastaavat al: uodostuista kuvaavat reaktioyhtälöt b) Yritettäessä pelkistää al :a stoikioetrisellä äärällä a:a saatii epähooeeista haraata aietta. Aietta lähei ikroskoopilla tarkasteltaessa havaittii se koostuva kahdesta kopoetista: hopeahohtoisista etallisista partikkeleista ja värittöistä kiteistä. Mitä aietta olivat etalliset hiukkaset ja värittöät kiteet? c) Ku al.a yritettii pelkistää alkuaievedyllä, uodostui valkea tuote. Alkuaie-aalyysi osoitti, että äyte sisälsi 5,6 assaprosettia kalsiuia ja 6, assaprosettia klooria. Määritä yhdistee epiirie kaava. d) Ku al :a yritettii pelkistää alkuaiehiilellä, uodostui puaista kiteistä tuotetta. Alkuaieaalyysillä suoritettu a: ja l: assasuhtee ääritys atoi tulokseksi: (a):(l) 1,5 : 1. Puaise kiteise aiee hydrolyysissä uodostui saaa kaasua kui M : hydrolyysissä. Mitä yhdistettä uodostui al : reaktiossa hiile kassa? (oletetaa, että 1-arvoista kalsiuia ei esiiy)

5 MAL ry Keitävlie för yasier/grudserie Na: Keitävlie för yasier Grudserie Alla uppifter besvaras. Tide är 100 iuter. Tillåta hjälpedel är räkare och tabeller. Uppiftera löses på ett skilt provpapper. På pappret åste a skriva sitt eet a och skolas a tydlit. Säväl uppifts- so provpappret retureras till lärare. 1. (6p) Skriv de bokstäver so följade tips er efter varadra (för rudäe rudäets keiska sybol). Vilket ord bildas? 1. Detta oädla rudäe fraställs elektrolytiskt. Fastä etalle är oädel, är de korrosiosbestädi tack vare ett skyddade oxidskikt.. E alkalietall, vars sältpukt är 6.. E etall i huvudruppe so bildar e oxid av typ M.. Ett rudäe i de fete periode so löser si i besi. 5. Ytterelektroera i rudäet i tips 1 fis på detta skal. 6. Förkortie ed e bokstav för e eativ eleetarpartikel. 7. Elektroeativitetsvärdet för detta rudäe so hör till överåsetallera är detsaa so för rudäet i tips 1. Förekoer i sia föreiar ed oxidatiostalet V. 8. Ett elektroskal på vilket rys höst 8 elektroer. 9. De lättaste alkalietalle.. (9p) Föreie A: 1-hydroxi-,-diklor--etylpeta a) Ae föreies strukturforel. b) ur åa kirala cetru har föreie A? Märk ut de kirala cetrue i strukturforel. c) Ae strukturforel för och aet på föreie A:s oxidatiosprodukt B. d) Föreie A reaerar ed etasyra. Skriv strukturforel för produkte. e) Frå föreie A avspaltas (avskiljs) vatte. Ae strukturforel för produkte D.. (6p) De yaste lastiftie ällade hushållsvatte kräver att hushållsvattet får iehålla höst 10 ppb (parts per billio) arseik. arseike i hushållsvattet förekoer so joe As, hur ycket atriuarseat (i ra) får då e liter hushållsvatte höst iehålla? ( löst äe) 9 ppb 10 ( lösi). (8p) a) 5,0 illiliter vattelösi av kaliubroid ed kocetratioe 1,00 och 50,0 illiliter vattelösi av kalciubroid ed kocetratioe 0,00 bladas ed varadra. Vilka är kocetratioera för saltera i de lösi so därvid bildas? b) Lösie so erhölls i det föreåede, idustas till volye 5,0 illiliter. Vilka är kocetratioera för alla de joer so förekoer i lösie efter idustie?

6 MAL ry Sid / Keitävlie för yasier/grudserie 5. (8p) Graska (i bildera och tabelle eda) strukturforlera och ae för föreiara A. Idetifiera: a) A-vitai b) trilycerid c) kolesterol d) stearisyra e) adreali f) -vitai ) testostero h) lysersyras diaid eller LSD A B N N N D N E F G

7 MAL ry Keitävlie för yasier/öppa serie Na: Keitävlie för yasier Öppa serie Alla uppifter besvaras. Tide är 100 iuter. Tillåta hjälpedel är räkare och tabeller. Uppiftera löses på ett skilt provpapper. På pappret åste a skriva sitt eet a och skolas a tydlit. Såväl uppifts- so provpappret retureras till lärare. 1. (9p) I provröre A (1-) fis e vattelösi (1 ) av väteklorid, i provröre B (1-) fis e vattelösi (1 ) av salpetersyra och i provröre (1-) fis e vattelösi (1 ) av jär(iii)klorid. I provröre tillsätts etallbitar elit tabelle. Kopiera tabelle till ditt svarspapper och koplettera tabelle ed bokstävera/e bokstav eda, so beskriver det so sker. xideras etalle? Bildas det as? oxidatio. G asbildi. N ie reaktio. l N Fel A A1 B1 1 Z A B u A B. (9p) a),5 l 0,1 kalciukloridlösi och 1, l 0,15 kaliufosfatlösi bladades, varvid fullstädi utfälli av kalciufosfat skedde. Beräka assa för det utfällda kalciufosfatet. Fosforsyra är P. b) 1,6 l 0,11 aluiiukloridlösi och 7,5 l 0,19 kaliuoxalatlösi bladades, varvid fullstädi utfälli av aluiiuoxalat iträffade. Skriv reaktiosforel. xalsyra är.. (9p) E bladi bestod av kaliuhydroxid och bariuklorid. Bladie upplöstes i vatte och i lösie so udersöktes tillsattes 100,0 l svavelsyra ed kocetratioe 0,100. Fällie so uppstod filtrerades, tvättades och torkades. Fällies assa var,0. Filtratet titrerades ed e 0,00 lösi av atriuhydroxid, av vilke det förbrukades,0 l. Vilke var saasättie i assaprocet för de ursprulia bladie?

8 MAL ry Sid / Keitävlie för yasier/öppa serie. (1p) Varudeklaratioe för e påse karaeller aer att sötsakera iehåller sackaros ( 1 11 ), atriuvätekarboat (Na ) och visyra eller,-dihydroxibutadisyra. a) Skriv reaktiosforel för sackaroses förbräisreaktio. p b) Vad är eeriiehållet i e karaell o a atar att det eda äet i sötsakera so producerar eeri är sackaros? Massa för sackarose i e karaell är 6,70 och förbräisväret för sackaros är -560 kj/, då T 98 K och p 1, Pa. p c) Med hur åa karaeller får e perso, vars eeribehov i edeltal är 10 MJ, sitt dalia eeribehov tillfredsställt? d) De för ue uppfriskade eeskape hos ifråavarade sötsaker beror på äe i sötsakeras ytskikt. I oraa laboratorieudersökiar har a fuit att e karaell producerar 6,0 c koldioxid frå reaktioe ella atriuvätekarboat och visyra. Skriv reaktiosforel för reaktioe. Vilke är iiiäde atriuvätekarboat i ra i sötsakera? Ä visyra? (Ata att volye är,0 vid rådade förhållade). p e) Visyra uppvisar optisk isoeri. ur åa olika optiskt isoera forer har visyra? Motivera ditt svar ed att rita upp visyras strukturforel och i de ae ekyles kirala kolatoer. p 5. (1) De keister so udersöker det fasta tillstådet har alltid haft ett stort itresse för de föreiar so bildas av evärt kalciu. Ma har försökt fraställa de eo att reducera al till al ed följade reduktiosedel: i) Kalciu ii) Väte iii) Kol a) Skriv de otsvarade reaktiosforlera för bildie av al. b) Då a försökte reducera al ed e stökioetrisk äd a erhölls ett icke-hooet rått äe. Då a raskade äet ärare ed ikroskop observerades att det bestod av två kopoeter: silverläsade etalliska partiklar och färlösa kristaller. Vilka äe var de etalliska partiklara och de färlösa kristallera? c) Då a försökte reducera al ed rudäet väte bildades e vit produkt. E rudäesaalys visade att provet iehöll 5,6 assaprocet kalciu och 6, assaprocet klor. Bestä föreies epiriska forel. d) Då a försökte reducera al ed rudäet kol bildades e röd, kristalli produkt. E rudäesaalys för att bestäa asskvote för a och l av so resultat: (a):(l) 1,5 : 1. Vid hydrolys av det kristallia röda äet bildades saa as so vid hydrolys av M. Vilke förei bildades i reaktioe ella al och kol? (det atas att 1-värt kalciu ite förekoer)

9 MAL ry Lukio keiakilpailu/perussarja Lukio keiakilpailu Perussarja Pisteytysohjeet. 1. (6p) Al K Al I e Ta l Li Muodostuva saa: Alkalietalli ½p kohta 1½p saasta. (9p) a) A * * l l b) Yhdisteellä o kaksi kiraalikeskusta /kpl p c) B l l l l tai -etyylipataaali -etyylipetaaihappo p d) l l p e) D l l p

10 MAL ry Sivu / Lukio keiakilpailu/perussarja. (6p) M M ( As) ( NaAs ) ( ) ( As) 9 10 ( ) ( As) ( Na As ) liuos liuos. (8p) a) KBr V 7,9 ( Na As ) 07, ppb M M ( As) ( NaAs ) ( As) M ( NaAs ) M ( As) 5 ( As) 10 ( ) c V 1,00 0,050 ( abr ) c V 0,00 0,0500 ( liuos) 5,0l + 50,0l 0,0850 ( KBr) ( liuos) ( abr ) V ( liuos) ,89 7,9 0,050 0,0150 p 8µ p 0,050 c( KBr) 0, 1 l V 0,0850l 1½p 0,0150 c( abr ) 0, 176 l 0,0850l 1½p b) ( ) ( Br ) ( KBr) + ( abr ) c Br V liuos V liuos ( ) ( ) 0, ,0150 1, 0,050l + + ( ) ( K ) K ( liuos) ( KBr) ( liuos) ( abr ) V ( liuos) l 0,050 c 0, 778 V V 0,050l + + ( ) ( a ) a ( liuos) l 0,0150 c 0, V 0,050l l p 5. (8p) a b c d e f h G B D E F A kohta

11 MAL ry Lukio keiakilpailu/avoi sarja Lukio keiakilpailu Avoi sarja Pisteytysohjeet. 1. (9p) l N Fel A N G N Z G G, (G) u N G Täysi oikea ruutu. (9p) a) al ( aq) KP ( aq) a( P ) ( s) + 6Kl( aq) ( al ) c V 0,1 0,05,7 ( K P ) c V 0,15 0,01,650 + p Reaktioyhtälö ukaa ( al ) 1,5 ( KP ) Aieäärie ukaa ( al ),7 1,6 ( KP ),650 Rajoittava tekijä o kalsiukloridi 1 1 ( a( P ) ) ( al ),7 1,11 ( a( P ) ) M 1,11 10,18 0, 5 b) All ( aq) K ( aq) Al ( ) ( s) 6Kl( aq) + + p. (9p) Bal( aq) + S ( aq) l( aq) + BaS ( s) ( ) ( ) ( BaS ),0 Bal BaS M ( BaS ), ( Bal ) M 9,6 08, 1, 96 9, 6 S ( aq) + K ( aq) KS ( aq) + ( l) S ( aq) + Na ( aq) NaS ( aq) + ( l) ( aq) + Na ( aq) Nal( aq) + ( l) ( S ) c V 0,100 l 0,1000l 0,0100 ( Na ) c V 0,00 l 0,00l 0,0060 ( K ) ( S ) ( Na ) l 0,0100 0,0060 0,015 p M 0,015 56,108 0, 86 ( K ) 1,96 %( Bal ) 69,% 1,96 + 0,86 0,86 %( Bal ) 0,6% 1,96 + 0,86 p p p

12 MAL ry Sivu / Lukio keiakilpailu/avoi sarja. (1p) a) ( s) 1 ( ) 1 ( ) + ( l) p 6,70 b) ( 1 11 ) 19, 57 M,96 E ( 1 11 ) 19,57 ( 560 kj ) 110kJ c) 10MJ 91 karaelliä 110,kJ d) e) Na Na + Na ( ) + + V ( ) 0,0060 V,0 0,5 ( Na ) ( ) 0,5 1 ( viiihappo) ( ) 0,15 ( Na ) M 8,008 0,5 1 ( viiihappo) M 0,15 150, * * p Neljä optista isoeeriä 5. (10p) a) al al ( s) + a( s) al( s) ( s) + ( ) al( s) + l( ) ( s) + ( s) al( s) + l ( ) al olouotoja ei vaadita p b) iukkaset olivat kalsiuia ja kiteet olivat kalsiukloridia. p c) letetaa yhdistettä 100 5,6 ( a) M 0,08 1, 06 ½p 6, ( l) 1,066 M 5,5 ½p 100 5,6 6, ( ) 1, 095 M 1,008 Epiirie kaava al d) Yhdisteessä tulee siis olla a + p l Yhdiste o joko a l tai a l