Lukion kemiakilpailu

Transkriptio

1 AL ry Lukio keiakilpailu/perussarja ii: 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) Eräs sulfaattiieraali sisältää 5,7 assaprosettia aluiiia, 8, assaprosettia kaliuia, 5,1 assaprosettia vetyä, 1,5 assaprosettia rikkiä ja loput happea. ikä o yhdistee suhdekaava ja kuika ota assaprosettia yhdisteessä o kidevettä?. (6p) Titrattaessa rikkihappoliuosta atriuhydroksidiliuoksella, otettii 15,00 l: äyte rikkihappoliuosta ja uistettii lisätä uutaa tippa feoliftaleiiia idikaattoriksi. Ekvivalettipiste saavutettii 1, l: kohdalla. a) Piirrä kuva titrauslaitteistosta ja ieä käyttääsi välieet. b) ite liuokse väri uuttuu titraukse aikaa? c) Kua liuokse kosetraatio oli alussa suurepi? d) ihi idikaattori toiita perustuu? e) Vastaa perustelle ite voit valistaa reaktiossa sytyvää suolaa puhtaaa?. (9p) Liuokset A sisältävät seuraavia ioeja. Ratkaise puuttuva assa. A a K l Br 15,55,55 18, B a, Al, 55,55 S 1, a S 67,89 P 98,76. (9p) Esitä tasapaiotettu reaktioyhtälö reaktiolle, joka tapahtuu, ku a) etallie kalsiu reaoi vede kassa, b) atriuvetykarboaatti reaoi suolahapo kassa, c) 1-buteei palaa täydellisesti, d) kaasuaista etyyliaiiia johdetaa vetee, e) aesiulastuja laitetaa suolahappoliuoksee, f) kiiteää rauta(ii)oksidia pelkistetää hiiliooksidilla etalliseksi raudaksi.

2 AL ry Sivu / Lukio keiakilpailu/perussarja ii: 5. (1) Vastaa tähä tehtävää poikkeuksellisesti tehtäväpaperii! a) Ypäröi lääkeaieide A D happaat ja eäksiset ryhät, iloita happo tai eäs ryhä kohdalla. b) Iloita yhdisteide A ja B ekyylikaavat. c) erkitse rastilla X alla olevaa taulukkoo yhdisteide A D fuktioaaliset ryhät ja uut oiaisuudet. A B D Fuktioaalie ryhä tai oiaisuus A B D Aldehydi Tyydyttyätö Alkoholi Aidi Aiii Eetteri Esteri Karboksyylihappo Ketoi Aieella optisia isoeereja Aie voi uodostaa suola a: kassa Aie voi hapettua

3 AL ry Lukio keiakilpailu/avoisarja ii: 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) Aie A o väritö kaasu. 1 Ku aie A reaoi vedy kassa, saadaa yhdistettä B. Ku aie A reaoi hape kassa, saadaa yhdistettä. Ku yhdiste B reaoi hape kassa, saadaa yhdistettä ja vettä. Ku yhdiste reaoi hape kassa, saadaa yhdistettä D. 5 Ku yhdiste D reaoi vede kassa, saadaa yhdistettä E ja. 6 Ku yhdiste E reaoi yhdistee B kassa, sytyy suola F. 7 Ku suolaa F kuueetaa, uodostuu hyvi voiakasta kasvihuoekaasua G ja vesihöyryä. a) Tuista aieet A-G, jotka ovat kaikki eri aieita. b) Kirjoita reaktioyhtälöt (9p) Galvaaisesta keosta Z(s) Z (aq) A (aq) A(s) otetaa sähkövirtaa ii kaua, että sikkielektrodi assa uuttuu 0,1. a) Kuika paljo hopeaelektrodi assa tällöi uuttuu? b) Kua elektrodi assa pieeee ja kua suureee? Perustele. c) Laadi aodi- ja katodireaktiot ja kokoaisreaktio reaktioyhtälö. Keokaaviossa kuvaa suolasiltaa tai huokoista väliseiää.. (9p) 10,0 atriuhydroksidiliuosta eutraloidaa täydellisesti 100,0 :lla rikkihappoliuosta. Liuosta jäähdytettäessä o läpötilaa astiaa jäi vai kiteistä kiiteää aietta. uodostueista kiteistä otetaa äyte, joka assa o 1,61 raaa ja sitä kuueetaa, jolloi saadaa 0,710 raaa kidevedetötä suolaa. a) Kirjoita eri vaiheisii liittyvät reaktioyhtälöt. b) Kuika paljo uodostui kidevedellistä suolaa kaikkiaa? c) ääritä kidevedellise suola kaava. d) itkä olivat alkuperäiste liuoste assaprosetit i) atriuhydroksidi ja ii) rikkihapo suhtee?. (9p) 10,00 litraa l: ja Br: seosta (TP) liuotettii vetee. Vesiliuos laieettii 10,00 litraksi. 100,0 l tätä liuosta eutraloitii 0,1000 a:lla ekvivalettipisteesee. Kuika suuri tilavuus a:a kului? eutraloitu liuos haihdutettii kuivii. aihdutusjääökse assa oli 5,7. ikä oli alu peri vetee liuotetu kaasuseokse assa?

4 AL ry Sivu / Lukio keiakilpailu/avoi sarja ii: 5. (9p) istä ooeereista seuraavat polyeerit ovat uodostueet? Piirrä ooeerie rakeekaavat. Luokittele polyeerit additio- ja kodesaatiopolyeereihi. a) b) c)

5 AL ry Sivu / Lukio keiakilpailu/avoi sarja ii: 6. () Vastaa tähä tehtävää poikkeuksellisesti tehtäväpaperii! a) Ypäröi lääkeaieide A D happaat ja eäksiset ryhät, iloita happo tai eäs ryhä kohdalla. b) Iloita yhdisteide A ja B ekyylikaavat. c) erkitse rastilla X alla olevaa taulukkoo yhdisteide A D fuktioaaliset ryhät ja uut oiaisuudet. A B D Fuktioaalie ryhä tai oiaisuus A B D Aldehydi Tyydyttyätö Alkoholi Aidi Aiii Eetteri Esteri Karboksyylihappo Ketoi Aieella optisia isoeereja Aieella cis-tras isoeereja Aie voi uodostaa suola a: kassa Aie voi hapettua

6 AL ry Keitävlie för yasier/grudserie a: 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) Ett visst sulfatieral iehåller 5,7 ass-% aluiiu, 8, ass-% kaliu, 5,1 ass-% väte, 1,5 ass-% svavel och reste syre. Vilke är föreies proportiosforel och hur åa assprocet i föreie är kristallvatte?. (6p) Då a titrerade svavelsyralösi ed atriuhydroxidlösi, tos ett 15,00 l prov av svavelsyralösie och a ko ihå att tillsätta åra droppar feolftalei so idikator. Ekvivalespukte åddes är 1, l förbrukats. a) Rita e bild av titrerisapparature och ae de redskap du aväder. b) ur förädras lösies fär uder titreries å? c) Vilkedera lösie hade de större kocetratioe i börja? d) På vad baserar si idikators fuktio? e) Svara och otivera hur du ka fraställa det salt so bildas i reaktioe so ett ret salt.. (9p) Lösiara A iehåller följade joer. Bestä de assa so sakas. A a K l Br 15,55,55 18, B a, Al, 55,55 S 1, a S 67,89 P 98,76. (9p) Skriv e balaserad reaktiosforel för de reaktio so sker då a) etalliskt kalciu reaerar ed vatte, b) atriuvätekarboat reaerar ed saltsyra, c) 1-bute förbrier fullstädit, d) asfori etylai leds i i vatte, e) aesiuspå sätts i e saltsyralösi, f) fast jär(ii)oxid reduceras ed kolooxid till etalliskt jär.

7 AL ry Sida / Keitävlie för yasier/grudserie a: 5. (1) Besvara udatasvis dea uppift på uppiftspappret! a) Ria i läkeedles A D sura och basiska rupper, ae syra eller bas vid ruppe. b) Uppe föreiaras A och B ekylforler. c) ärk ut föreiaras A D fuktioella rupper och adra eeskaper ed ett kryss X i tabelle eda. A B D Fuktioell rupp eller eeskap A B D Aldehyd ättad Alkohol Aid Ai Eter Ester Karboxylsyra Keto Äet har optiska isoerer Äet ka bilda ett salt ed a Äet ka oxidera

8 AL ry Keitävlie för yasier/öppa serie a: 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) Äet A är e färlös as. 1 Då äet A reaerar ed väte, fås föreie B. Då äet A reaerar ed syre, fås föreie. Då föreie B reaerar ed syre, fås föreie och vatte. Då föreie reaerar ed syre, fås föreie D. 5 Då föreie D reaerar ed vatte, fås föreie E och. 6 Då föreie E reaerar ed föreie B, bildas saltet F. 7 Då saltet F upphettas, bildas de ycket kraftia växthusase G och vatteåa. a) Idetifiera äea A-G, so alla är olika äe. b) Skriv reaktiosforlera (9p) Frå det alvaiska eleetet (de alvaiska celle) Z(s) Z (aq) A (aq) A(s) tas elströ så läe, att zikelektrodes assa förädras ed 0,1. a) ur ycket förädras därvid silverelektrodes assa? b) För vilke elektrod iskar assa och för vilke ökar de? otivera. c) Skriv reaktiosforlera för aod- respektive katodreaktioe och för totalreaktioe. I celldiaraet aer e saltbrya eller e porös ellavä.. (9p) 10,0 atriuhydroxidlösi eutraliseras fullstädit ed 100,0 svavelsyralösi. Då lösie edkyls till teperature o återstår edast kristallit, fast äe i kärlet. Av de kristaller so bildats tas ett prov, vars assa är 1,61 ra; detta upphettas, varvid a erhåller 0,710 ra kristallvattefritt salt. a) Skriv de reaktiosforler so häför si till de olika skedea. b) ur ycket av kristallvattesaltet bildades det alltsoallt? c) Bestä forel för kristallvattesaltet. d) Vilke var assprocete för de ursprulia lösiara i) ed avseede på atriuhydroxid, och ii) ed avseede på svavelsyra?. (9p) E 10,00 l bladi av l och Br (TP) löstes i vatte. Vattelösie utspäddes till 10,00 liter. 100,0 l av dea lösi eutraliserades ed 0,1000 a till ekvivalespukte. E hur stor voly åtick av atriuhydroxide? De eutraliserade lösie idustades till torrhet. assa för Idustisåterstode var 5,7. Vilke var assa för de asbladi so ursprulie löstes i vatte?

9 AL ry Sida / Keitävlie för yasier/öppa serie a: 5. (9p) Av vilka ooerer har följade polyerer bildats? Rita upp strukturforlera för ooerera. Klassificera polyerera so additios- och kodesatiospolyerer. a) b) c)

10 AL ry Sida / Keitävlie för yasier/öppa serie a: 6. () Besvara udatasvis dea uppift på uppiftspappret! a) Ria i läkeedles A D sura och basiska rupper, ae syra eller bas vid ruppe. b) Uppe föreiaras A och B ekylforler. c) ärk ut föreiaras A D fuktioella rupper och adra eeskaper ed ett kryss X i tabelle eda. A B D Fuktioell rupp eller eeskap A B D Aldehyd ättad Alkohol Aid Ai Eter Ester Karboxylsyra Keto Äet har optiska isoerer Äet har cis-tras isoerer Äet ka bilda ett salt ed a Äet ka oxidera

11 AL ry Lukio keiakilpailu/perussarja, pisteytysohjeet Lukio keiakilpailu Perussarja Pisteytysohjeet. 1. (6p) letetaa yhdistettä 100 5,7 ( Al) 0,11 6,98 ( K ) ( ) ( S ) ( ) 8, 9,10 5,1 1,008 1,5,07 0,10 5,060 0,1 ( 100 5,7 8, 5,1 1,5) 16,00,19 Suhdekaava AlKS 8 1 tai Al (S ) K S ( Al) ( K ) ( K ) ( K ) ( ) ( K ) ( S) ( K ) ( ) ( K ) 0,11 1 0,10 0,10 1 0,10 5,060 0,10 0,1 0,10,19 0 0,10 p. (6p) a) Vede osuus 1 ( ) 6% AlKS 1 ( ) 8 1 ( 16,00 1,008 ) ( 6,98 9,10, ,00 1 ( 16,00 1,008) ) p Statiivi 0 Byretti 0 Keittopullo 50

12 AL ry Sivu / Lukio keiakilpailu/perussarja, pisteytysohjeet b) Aluksi liuos keittopullossa o väritö ja ekvivalettipistee saavuttaise jälkee puaie. c) S ( aq) a( aq) as ( aq) ( l) Jos kosetraatiot olisivat saat, kuluisi a liuosta 0,0l. Koska a kulutus o tätä pieepi, o a kosetraatio alussa suurepi. d) Useat idikaattorit ovat heikkoja happoja tai eäksiä joide rakee uuttuu iide vastaaottaessa tai luovuttaessa protoi. Raketee uuttuessa e absorboivat eri aallopituuksia jolloi havaittu väri uuttuu. (tai uu järkevä selitys) e) Ku titrauskulutus tuetaa, yhdistetää 15,00l rikkihappoliuosta ja 1,l atriuhydroksidiliuosta ila idikaattoria. aihdutetaa vesi pois, jolloi saadaa puhdasta atriusulfaattia. Koska vesi o poolie ekyyli ja atriusulfaatti o ioiyhdiste, vesi haihtuu ja suola jää jäljelle. p. (9p) A ( a ) ( K ) 18, ( l ) 0, ,55 0,6768,99,55 0,5767 9,10 5,5 ( Br ) ( a ) ( K ) ( l ) 0, ( Br ) ( Br ) ( Br ) 0,791 79, , 791 B ( a ) ( Al ) 55,55 ( ) 0,8958, 0,8159 0,08, 1,6715 6,98 6,01 1 ( S ) ( ( a ) ( Al ) ( ), ( S ) ( S ) ( S ),859 96,07 7, 859 ( ) ( S ) 1, 1,1 1,008 98,76 ( P ) 1, ,89 0, ,07 9,97 1 ( a ) ( ( S ) ( P ) ( ) 1, ( a ) ( a ) ( a ) 1,65 0, , 65 p p p

13 AL ry Sivu / Lukio keiakilpailu/perussarja, pisteytysohjeet. (9p) a) a( s) ( l) a( ) ( aq) ( ) b) a ( s) l( aq) ( ) ( l) al( aq) c) 6 ( ) ( ) ( l) l aq 5 d) ( ) ( ) ( aq) e) ( s) l( aq) l( aq) ( ) f) ( s) ( ) Fe( s) ( ) Fe 1½p/kohta louotoja ei vaadita.

14 AL ry Sivu / Lukio keiakilpailu/perussarja, pisteytysohjeet 5. (1) Vastaa tähä kohtaa poikkeuksellisesti tehtäväpaperii! a) Ypäröi lääkeaieide A D happaat ja eäksiset ryhät, iloita happo tai eäs ryhä kohdalla. 1 piste ryhästä, yhteesä p b) A 6 6 B 0 1 piste kaavasta, yhteesä p c) erkitse rastilla X alla olevaa taulukkoo yhdisteide A D fuktioaaliset ryhät ja uut oiaisuudet A happo B happo eäs D happo eäs eäs Fuktioaalie ryhä tai oiaisuus A B D Aldehydi Tyydyttyätö X X Alkoholi X X Aidi X Aiii X X Eetteri X X Esteri X X Karboksyylihappo X X Ketoi Aieella optisia isoeereja X X X Aie voi uodostaa suola a: kassa X X X Aie voi hapettua X X 1 piste rastista, yhteesä 7p

15 AL ry Lukio keiakilpailu/avoi sarja, pisteytysohjeet Lukio keiakilpailu Avoi sarja Pisteytysohjeet. 1. (9p) a) A: B: 1 p : D: E: F: G: 1 p 1 p 1 p 1 p 1 p 1 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 5 ( ) ( ) 6 ( ) ( ) ( ) ( ) 5 ( ) ( ) ( ) ( ) 6 ( ) ( ) ( s) 7 ( s) ( ) ( ) /reaktioyhtälö. (9p) a) ( Z ) z ( Z ) F ( A ) z ( A ) F jossa z( Z) ja z( A) 1 eli ( A) ( Z) ( ) ( Z) ( A) josta A ( Z) 0,1 107,87 0,6 p 65,1 b) Spotaaeissa hapetus-pelkistysreaktioissa epäjalopi syöpyy, eli sikkielektrodi assa pieeee. vastaus, järkevä perustelu c) Aodireaktio Katodireaktio Z Z A e e A Kokoaisreaktio reaktioyhtälö Z( s) A ( aq) Z ( aq) A( s) Aodireaktio ja katodireaktio ietty oikei

16 AL ry Sivu / Lukio keiakilpailu/avoi sarja, pisteytysohjeet. (9p) a). (9p) a a S ( aq) S( aq) as( aq) ( l) jäähdytys ( aq) x ( l) as x ( s) x ( s) a S ( s) x ( ) /reaktio as b) Suolaa uodostui 10,0 100,0 0,0 c) 1,61 0,710 ( ) 0, ,016 0,710 ( as ) 0, ,05 Suola kaava o siis a S 10 d) 0,0 ( a S 10 ) 0, 718,1 ( a ) 0,718 9,998 57,10 ( S ) 0,718 98,086 70,0 57,10 % ( a ),9% 10 70,0 % ( S ) 70,0% 100 V 10,00l 0,6 V,1 l 100,0l äytteessä V 0, ,00l ( a ) ( l) ( Br) 0, ( a ) 100,0l ( al) ( abr) 5,7 ( l) ( al) ( Br) ( abr) ( al) ( al) ( abr) ( abr) 5,7 ( al) 58, ( 0,006 ( abr) ) 10,89 5,7 ( al) c 0,006,6l 0,1000 ( abr) 0,006,0017 1,606 aluperi 5,7 0,006 10,89 58, 10,89 l,0017 ( ) ( l) ( l) ( Br) ( Br) 10,00l ( kaasuseos) (,0017 6,58 1,606 80,908 ),76 kaasuseos 100,0l p p

17 AL ry Sivu / Lukio keiakilpailu/avoi sarja, pisteytysohjeet 5. (9p) a) Kyseessä o additiopolyeeri. ooeeri o b) Kyseessä o kodesaatiopolyeeri. ooeerit ovat ja c) Kyseessä o kodesaatiopolyeeri. ooeerit ovat ja ja Additio-/kodesaatiopolyeeri /kohta. ooeerit /kaava.

18 AL ry Sivu / Lukio keiakilpailu/avoi sarja, pisteytysohjeet 6. () Vastaa tähä tehtävää poikkeuksellisesti tehtäväpaperii! a) Ypäröi lääkeaieide A D happaat ja eäksiset ryhät, iloita happo tai eäs ryhä kohdalla. 1 piste ryhästä, yhteesä p b) A 6 6 B 0 1 piste kaavasta, yhteesä p c) erkitse rastilla X alla olevaa taulukkoo yhdisteide A D fuktioaaliset ryhät ja uut oiaisuudet A happo B happo eäs D happo eäs eäs Fuktioaalie ryhä tai oiaisuus A B D Aldehydi Tyydyttyätö X X Alkoholi X X Aidi X Aiii X X Eetteri X X Esteri X X Karboksyylihappo X X Ketoi Aieella optisia isoeereja X X X Aieella cis-tras isoeereja X X X Aie voi uodostaa suola a: kassa X X X Aie voi hapettua X X 1 piste rastista, yhteesä 8p