CONCURSUL DE CHIMIE ”PRO-CHIM”
25 aprilie 2015
Clasa a X-a
I. Încercuiţi litera corespunzătoare răspunsului corect. (20p)
1. Care
din următoarele particule are mai mare rază?
a.
Na+ b. Mg2+ c. F- d.
O2-
2.
Piatra acră este un cristalohidrat cu formula KAl(SO4)2·xH2O ce conţine 8,23% K.
Valoarea lui x este:
a. 6 b. 12 c. 5 d. 10
3. Fluorura
de sodiu este folosită pe larg în producerea pastei de dinţi. Un laborant
doreşte să prepare 200 ml de soluţie apoasă 0,05 M. Ce masă de fluorură de sodiu va fi necesară?
a.
0,14 g b. 0,26 g c. 0,42 g d.
1,57 g
4. La
arderea a unui mol de fructoză C6H12O6 se
degajă 2812 kJ. O calorie are valoarea de 4,184 J.
Dacă într-un măr proaspăt cu masa de 86 g se
conțin 12 % fructoză, aportul caloric al fructozei din măr este:
a. 38,5
kcal b. 53,3 kcal c. 161,2 kcal d. 226,8 kcal
5. Pentru
neutralizarea completă a unei probe de acid monobazic cu masa de 0,244 g se
consumă 20 ml de soluție de hidroxid de sodiu 0,1 M. Masa moleculară relativă a acidului
este:
a.
61 b.
122 c. 244 d. 488.
6. Ordinea
descrescătoare a energiei de legătură în următoarele molecule este:
a. CO2 > CCl4 > N2
> CH4 b. N2 > CO2 > CCl4
> CH4
c. CO2 > N2 > CCl4 >
CH4 d. N2 > CO2 > CH4
> CCl4
7. Se
propun perechile de ioni: (I) Na+
și Mg2+; (II) Fˉ and Clˉ;
(III) Oˉ și O2ˉ; (IV) Ga3+și Fe3+.
Care dintre aceste perechi de ioni conțin ioni
izoelectronici (cu același număr total de electroni)?
a. I și
II b. doar I c.
I, II și III d. Toate
perechile.
8. 34,4
g de CaSO4· xH2O dizolvă
în apă, iar ionul sulfat se precipită sub formă de BaSO4, obţinându-se 46,668 g sediment uscat. Valoarea lui x este:
a. 0,5 b. 1 c. 2 d.
5
9. Concentraţia medie a ionilor de Na+ in sângele uman este 0,00345g/cm3. Concentraţia de NaCl din
sângele
uman exprimată în moli/L este:
a. 0,0589; b. 0,0015; c. 0,15 d. 0,000589
10.
Conţinutul în metal preţios al aliajelor aurului se exprimă in carate.
Procentul masic al aurului în aliaj este proporţional cu numărul de
carate; aurul pur are 24 de carate (24 K).
Considerăm o bijuterie cu masa de 20
de grame confecţionată din aur alb de 18 K, elementul de aliere fiind nichelul.
Numărul de atomi de aur din acest obiect este:
a. 0,0253 NA; b. 0,0761 NA; c. 0,254
NA; d. 0,085 NA.
Problema II: Galiul este un element chimic puțin întâlnit în
natură, fiind prezent în formă de săruri de galiu în minereurile de bauxită
şi în cele de zinc.Existența galiului a fost prezisă în anul 1871 de chimistul rus Dmitri Mendeleev, care a prevăzut o parte
din proprietățile fizice şi chimice ale acestuia. În anul 1875, existența galiului a fost confirmată pe cale
experimentală de chimistul francez Paul Emile Lecoq de Boisbaudran,
prin metode spectroscopice.
II.1 Pe baza cărui element chimic a prezis Dmitri Mendeleev existența și proprietățile galiului? (1p)
II.1 Pe baza cărui element chimic a prezis Dmitri Mendeleev existența și proprietățile galiului? (1p)
Elementul: ________
|
II.2 Scrieți configurația electronică a galiului și preziceți
două din valențele posibile ale acestuia. (3p)
Configurația
electronică:__________________________________________________________
Valențele posibile: ____, ____
|
Majoritatea
galiului este obținut în urma prelucrării bauxitei. Impuritățile de săruri de
galiu, prezente în bauxită, sunt separate din minereu prin tratare cu soluție
concentrată de hidroxid de sodiu, obținându-se compusul A. Soluția compusului
A este evaporată, iar reziduu este calcinat la temperatura de 2000C,
transformându-se complet în compusul B.
Electroliza topiturii compusului B duce
la obținerea galiului pur.
II.3 Aflați formula moleculară a compusului A dacă se ştie că acesta
conţine: 48,79% oxigen, 4,10% hidrogen și 35,43% galiu (procente de masă). (4p)
Rezolvare:
Răspuns: ______________________
|
II.4 Propuneți toate structurile geometrice posibile ale
anionului compusului A. (3p)
Anionul: ____________________________
Structurile geometrice posibile:
|
II.5 Scrieți ecuația reacției de transformare a lui A în B
și egalați-o. (2p)
Ecuația reacției:
__________________________________________________________________
|
Un cercetător dorește să obțină galiu pur din 1,00
kg de bauxită.
II.6 Știind ca partea de masă a impurităților de galiu în minereul de bauxită este de 1,43%, calculați cantitatea maximă de galiu pe care o poate obține cercetătorul. (2p)
II.6 Știind ca partea de masă a impurităților de galiu în minereul de bauxită este de 1,43%, calculați cantitatea maximă de galiu pe care o poate obține cercetătorul. (2p)
Rezolvare:
Răspuns: ν0(Ga)=______________________.
|
II.7 În urma prelucrării minereului, cercetătorul reușește să separe tot galiul
din bauxită în soluția compusului A. Calculați
partea de masă a compusului A din
soluție dacă se știe că soluția are volumul de 0,5 L și densitatea de 1,428g/cm3.
Aflați concentrația compusului A și
scrieți ecuația procesului de disociere a acestuia. (5p)
Rezolvare:
Ecuația de disociere:
______________________________________________________________
Răspuns: ω(compus A)=____________________; C(compus A)=_____________________.
|
II.8 Scrieți ecuațiile reacțiilor la electrozi în timpul
electrolizei topiturii compusului B. (2p)
La catod:
_________________________________________________________________________
La anod:
_________________________________________________________________________
|
Intensitatea curentului continuu în procesul de electroliză
este de 2,43 A, timpul - 2 ore, iar randamentul -86,55%. (Constanta lui
Faraday: F=96485 C/mol)
II.9 Calculați masa de galiu metalic depusa la anod. (2p)
II.9 Calculați masa de galiu metalic depusa la anod. (2p)
Rezolvare:
Răspuns: m(Ga)=______________________.
|
II.10 Determinați volumul final al gazului colectat la anod,
dacă se știe că presiunea acestuia este de 5,00·105Pa, iar
temperatura este menținută constant la 250C. (Constanta gazelor ideale: R= 8,3145 J/molK) (2p)
Rezolvare:
Răspuns: V(gaz)=______________________.
|
Problema III: Compusul A este un hidroxid al unui metal necunoscut X. La calcinarea lui A într-o atmosferă inertă, se formează
un oxid metalic (compusul B) și un
amestec de două gaze. Compusul B
conține oxigen 27,6% de masă şi manifestă proprietăţi magnetice. Amestecul
gazos, aflat la presiunea de 110 kPa şi temperatura de 1270C, are densitatea 4,20·10-4
g/cm3.
Rezolvare:
Răspuns: M(amestec gazos)=______________________.
|
III.2
Determinați compoziția calitativă
a amestecului gazos și precizați procesul redox la care participă metalului X. (3p)
Rezolvare:
Răspuns: Amestecul gazos este format din______________________;
Metalul X sufera un proces de ___________________________.
|
III.3
Calculați raportul molar şi fracția
molară a fiecărui component. (3p)
Rezolvare:
Răspuns:
_____________________________________________________________________________.
|
III.4
Identificați metalul X și
substanțele A și B. Scrieți ecuația reacției de calcinare şi egalați-o. (12p)
Rezolvare:
Răspuns: X=_________; A=_____________________;
B=___________________________.
Ecuaţia reacţiei:
__________________________________________________________
|
III.5
Propuneți cea mai scurtă metodă
de sinteză pentru hidroxidul A pornind de la metalul corespunzător. Scrieţi ecuațiile
reacţiilor (4p)
Metoda de sinteză:
|