2005/2006 õa keemiaolümpiaadi lõppvooru ülesannete lahendused 9. klass. = 52,5 g/mol

Transcript

1 005/006 õa keemiaolümpiaadi lõppvooru ülesannete lahendused 9. klass. a) i) Zn Hl = Znl H ii) Na H = NaH H iii) Al 6NaH 6H = Na [Al(H) 6 ] H b) i) HN ii) sool, oksiid ja vesi c) H = H d) Vesinikku on 00 cm = 00 cm Hapnikku on 00 cm = 00 cm mol,4 dm i) m( ) = 0,00 dm,0 g/ mol = 0,49 g 0,4 g m 0,00 dm ii) Zn H 65,9 g/mol,4 dm /mol m(zn) = 0,00 dm mol,4 dm. a) i) M(A) = 9 g/mol,45 = 7 g/mol ii) M() = 6,0 g/mol 0,05 b) A l, kloor B Hl, soolhape Hl, hüpokloorishape l D a, kloorlubi l F a, kaltsiumkarbonaat G al, kaltsiumkloriid H, atomaarne hapnik c) i) l H = Hl Hl 65,9 g/mol = 5,5 g/mol = 0,588 g 0,584 g ii) l a(h) = a l l H l iii) a H = a al Hl l iv) Hl = Hl

2 . a) A, süsinik, grafiit B - as 4 H, kaltsiumsulfaat-vesi(/), kips a, kaltsiumkarbonaat, kaltsiit 40,08 g/ mol 6,4 g/mol %(a) = 00 = 9,44 D FeS, püriit E - Fe, raud(iii)oksiid, pruun rauamaak b) X, süsinikdioksiid Y H, vesi Z H, süsihape S a, kaltsiumoksiid T a(h), kaltsiumhüdroksiid U S, vääveldioksiid c) i) = 0 ii) as 4 H t as 4 H iii) H = H iv) as 4 Bal = BaS 4 al v) a 0 t a vi) a H = a(h) vii) a(h) = a H viii) 4FeS = Fe 8S ix) Fe = Fe 4. a) a(h ) Mg(H ) = a Mg H b) n(vesinikkarbonaadid) = n(karbonaadid) n(karbonaadid) =,9 mmol/l,6 l/päevas 4 päeva = 7 mmol 0,7 mol c) a moolprotsendiline sisaldus on korda suurem kui Mg sisaldus, järelikult moodustab katlakivi karbonaatidest moolosa a ja moolosa Mg. 0,7 n(a ) = = 0,4 mol 0,7 n(mg ) = = 0,0570 mol m(a ) = n M = 0,4 mol 00 g/mol =,4 g m(mg ) = n M = 0,0570 mol 84, g/mol = 4,79 g m(karbonaadid) =,4 g 4,79 g = 6,9 g 6, g 6, g m V(karbonaadid) = =?,7 g/cm = 6,00 cm 6,0 cm V 6,0 cm Karbonaatide kihi paksus l = = = 0,067 cm 0,64 mm s 94, cm

3 0,5 mm 0,64 mm d) t = 4 päeva = 0,9 päeva päeva e) i) happed ii) 4Hl a Mg = al Mgl H 5. a) i) al 6H = al 6H ii) MgS 4 7H = MgS 4 7H iii) P 4 0 6H = 4H P 4 50,0 g m b) i) al 6H g/mol 8,0 g/mol m(h ) = 6 mol 50,0 g 8,0 g/ mol g = 48,6 g 50,0 g m ii) MgS 4 7H 0 g/mol 8,0 g/mol m(h ) = c) m(h, õhus) = m(õhk) = 7 mol 50,0 g 8,0 g/ mol 0 g 48,6 g = 64,8 g 0,75,8 g 0,00 = 5,5 g 64 = g dm,9 g m 000 dm V(õhk) = g = 50, m 50, m d) %(H peale kuivatamist) = 0, 0,5 = 0,05, 0 dm,80kg/dm 0,9,0 dm,80 kg/dm 0,05kg e) %(H S 4 ) = 00 = 87,8 000 cm dm 00 g, g,0 g g, g,g,0 g,0 g mol 06,9 g 94, g dm 6. a) m(lahus) = dm,070 g/cm = 070 g i) m(h ) = 070 g = 96, g ii) m(k r 7 ) = 070 = 06,9 g b) m(lahus) = 00 = 000,9 g 00 g c) c(k r 7 ) = = 0,64 mol/dm

4 005/006 õa keemiaolümpiaadi lõppvooru ülesannete lahendused 0. klass. a) X FeS 4, raud(ii)sulfaat Y KMn 4, kaaliumpermanganaat Z Si, ränidioksiid b) i) 0FeS 4 KMn 4 8H S 4 =5Fe (S 4 ) MnS 4 K S 4 8H ii) KMn 4 Na S H = Mn Na S 4 KH iii) KMn 4 Na S KH = K Mn 4 Na S 4 H iv) FeS 4 Bal = BaS 4 Fel v) FeS 4 K [Fe(N) 6 ] Fe [Fe(N) 6 ] K S 4 vi) Si 6HF = H SiF 6 H vii) Si NaH = Na Si H viii) 6Si a (P 4 ) 0 = 6aSi P 4 0. a) hüdroksüülamiin b) i) NH H x = -I x- = 0 ii) (NH H)l x = -I x-- = 0 iii) NH x= -III x = 0 iv) NH 4 x4 = x = -III c) NH H H = NH H H - d) i) NH H Hl = (NH H)l ii) NH H = N NH H iii) NH H H S = S NH H iv) NH H = HN H v) NH H S H = NH 4 HS 4 vi) NH H I = N HI H vii) NH H KI Hl = NH 4 I I Kl H. a) Bal Na S 4 = BaS 4 Nal b) i) n(bal ) = mol 00 g 0, 08 g = 0,048 mol

5 n(na S 4 ) = mol 00 g 0, 4 g = 0,0704 mol ii) n(bas 4 )= 0,048mol = 0,048 mol n (Na S 4 ) = 0,0704 mol 0,048 mol = 0,0 mol n(nal) = 0,048mol = 0,096 mol c) m(bas 4 ) = 0,048 mol g/mol =, g m (Na S 4 ) = 0,0 mol 4 g/mol =,7 g m(nal) = 0,096 mol 58,5 g/mol = 5,6 g, 7 g 00 g 00 g -, g 5,6 g =,98 88,8 g %(Na S 4 ) = 00 =,68 %(Nal) = a) X N, lämmastik A - N, lämmastikoksiid B N, lämmastikdioksiid N 4, dilämmastiktetraoksiid D N, dilämmastiktrioksiid E HN, lämmastikushape F N 5, dilämmastikpentaoksiid G HN, lämmastikhape H N, dilämmastikmonooksiid b) elektrikaar i) N = N ii) N = N iii) N N = N iv) N = N 5 v) N H = HN vi) N 5 H = HN vii) N H = HN HN või N H = HN N viii) 4N H = 4HN ix) N 0 t N c) Kõrgemal temperatuuril on ülekaalus N, madalamal temperatuuril on ülekaalus N a),4 0-4 = [Pb ] [l - ] [l - ] = [Pb ] 4[Pb ] =,4 0-4 mol /l

6 [Pb 4,4 0 ] = 4 =, mol/l,9 0 - mol/l b) [Br - ], mol/l = 7,4 0-5 mol /l 7,4 0, [Br - ] = = 4,5 0 - mol/l 4,4 0 - mol/l c) n(abr ) = 0,045 mol/ l,5 l = 0,06 mol 0,0 mol 6. a) i) M r (E) =,0 0,0045 = 4,44 M r (XY ) = 4,44,0 =,4 A r (X) =,4 0,845 6,5 ii) M r (Y ) =,4 ( - 0,845) = 59,86 A r (Y) = 59,86 79,9 b) X u, vask PH Y Br, broom D H P 4 A HP E HuBr B P 4 0 c) NaF H S 4 (konts) = NaHS 4 HF Nal H S 4 (konts) = NaHS 4 Hl d) i) NaBr H S 4 (konts) = NaHS 4 Br S H ii) u 4HBr(konts) = HuBr H iii) 4PH 8 = P 4 0 6H iv) P 4 0Br H = 4HP 0HBr v) P 4 0 6H = 4H P 4

7 005/006 õa keemiaolümpiaadi lõppvooru ülesannete lahendused. klass. a) i) p V = n R T V=0,06 mol atm dm 0,0805 mol K K atm ii) Limiteerivaks reagendiks on S b) n(s ) = 0 n( ) = 0,0 mol = n(s ) = 0,0 mol Σn = 0,045 mol 0,045 0,06 0,05 mol V (lõpus) =,590 dm =,9 dm,9 dm =,590 dm,59 dm c) i) w = -p V w = -05 N/m (0,009 m -0,0059 m ) = 40,5 J 4 J ii) Tööd tehti süsteemi suhtes. d) i) DH r = 0,0 mol [-95 kj/mol (-96 kj/mol] = -,97 kj ii) Soojus lahkub süsteemist.. a) m(y, a) = 97,9 0,796 = 5,45 m(y, b) = 47,7 0,406 = 5,45 m(y,g) = 480,74 0,444 =,7 N(Y) =,7 5,45 = 6 Y l, kloor Eeldusel, et molekulis a on igat elementi üks aatom m(x Y) = 97 (5) = = 99 X F, fluor Z Br, broom b) i) PSFlBr = 97 ii) HFlBr = 47 iii) N() = 480,74 0,664 aatom 6 N(l) = 6 aatomit m(ps) = 480,7,7 80 = 88 A r (P) = ja A r (S) = 88 : = 6,06 = 5 aatomit

8 lgu N(P) = x, siis N() = 6 x x (6 x) = 88 x = 4 N(P) = 4 aatomit N(S) = aatomit P 4 S l 6 5 c) i) S ii) H iii) S F l P Br F l Br l l P S P P P l l a b g l l iv) bromofluoroklorometaan. a) i) n ii) 4 7 H N N e 4 0 (beetaosakest võib ka tähistada β või β - ) 4 6 (prootonit võib tähistada ka p või p) b) Kiiruskonstant on esimest järku kineetika korral seotud poolestusajaga järgmiselt: k = ln 0,69 a = τ 575 a 8766 h =, h - c) Radioaktiivne lagunemine allub esimest järku kineetikale, kus mingil hetkel lagunemata osakeste arv N sõltub radioaktiivsete osakeste alghulgast N o järgmiselt: N = N 0 e -kt, kust avaldades t = ln k N τ N = ln ln N 0 Eelduste kohaselt N/N 0 vastab vanaaegse ja kaasaegse proovi radioaktiivse kiirguse intensiivsuste suhtele ehk t = 575 a 4000 ln ln 8400 = 00 aastat N 0.

9 4. a) 4s d 6 4p 0 b) Ühendis G on Fe oa II. Seega on molekulis vesiniku aatomit. Ühendis H on Fe oa II, sest molekulis on joodi aatomit. G H FeLig x M r (G) = 55,85/0,87 = 69,9 H - I FeLig y M r (H) = 6,9/0,609 = 4,66 M r (Lig x,g) = 69,9 55,85,0 =,0 M r (Lig y,h) = 4,66 6,9 55,85 =,0 X Y Elektronide arvust leiame x = 8 8 = 4 M r (Lig) = = 8 4 B = Lig, süsinikmonooksiid c) A Fe() 5, (8-8)/ = 5 N(,) = N(Lig) = Fe () 9 55,85 molek 55,85 0, = 9 D NaH[Fe() 4 ] N(Lig) = Na [Fe() 4 ] E Na F Nal = 9 molekuli 8 8 = 4 G H [Fe() 4 ] Σ 8 elektroni H I [Fe() 4 ] Σ 8 elektroni d) i) Fe() 5 = Fe () 9 ii) Fe() 5 4NaH = Na [Fe() 4 ] Na H iii) Na [Fe() 4 ] Hl = H [Fe() 4 ] Nal iv) Fe() 5 I = I [Fe() 4 ] e) Fe Fe Fe A

10 5. a) m(ioone) = b) T = 0,,0 0,04 4, K kg mol,86,0 mol kg 0,0 40, =, K 0,57 5,5 t(külm) = 0 0, 0 = -, 0 c) Ioonide molaalne kontsentratsioon m(ioonid) = 5,0 K K kg,86 mol =,69 mol/kg 0,06 mol 4 96,0 g g kg kg = 0,966 kg,4 mol/kg =, mol/kg m(nal) = mol (,69,4) 0,966 kg 58,5 g/mol kg = 4,8 g ~ 44 g 6. a) i) A HN H H H B H N H H H H H HN H H H D H E ii) B -(N-metüülamino)--fenüül--hüdroksüpropaan äädikhappe e. etaanhappe anhüdriid E äädikhape e etaanhape

11 b) i) H Na H l = H H Nal ii) H HN H H H = H H HN H H H H iii) H H N H H Pt/ HH HNH 4 H N H H H H c) H (4) () H () H H (4) 4 HN H R 4 NH H S

12 005/006 õa keemiaolümpiaadi lõppvooru ülesannete lahendused. klass. a) A Mn(H), mangaan(ii)hüdroksiid B - K Mn 4, kaaliummanganaat Mn(N ), mangaan(ii)nitraat D Mnl, mangaan(ii)kloriid E MnS 4, mangaan(ii)sulfaat F KMn 4, kaaliumpermanganaat G Mn, mangaan(iv)oksiid 0 t 0 t b) i) Mn 4KH = K Mn 4 H ii) Mn 4Hl = Mnl l H iii) 4KMn 4 Mn(H) 6KH = 5K Mn 4 4H iv) Mnl AgN = Mn(N ) Agl v) Mnl KH = Mn(H) Kl vi) Mnl elektrolüüs Mn l 0 vii) KMn 4 t K Mn 4 Mn viii) Mn 4Al = Al Mn ix) KMn 4 H KH = K Mn 4 H x) KMn 4 5H H S 4 = MnS 4 K S 4 5 8H. a) i) c( 6 H 5 H) v = m(6h5h) v M( H H) V 6 5 = 0,007 g g/mol 50 ml 0 - l/ml 0,008 M ii) c( 6 H 5 H) b = m(6h5h) b M( H H) V 6 5 = 0,06 g g/mol 50 ml 0 - l/ml [ ][ ] H 6H5 b) K a = [ H H] 6 5 0,0060 M c) i) c( 6 H 5 H) v = [ 6 H 5 H] v [ 6 H 5 - ] v ii) [ 6 H 5 - ] v = [H ] v d) [H ] K a [H ] - K a c( 6 H 5 H) v = 0 [H ] = K a K a 4K a c( 6 H 5 H) v

13 [H ] v = ph =,5 6,0 0 5 (6,0 0 5 ) 4 6, ,008 0,0000 M e) [ 6 H 5 - ] v = [H ] v = 0,0000 M [ 6 H 5 H] v = 0,008 M 0,000 M = 0,005 M K [H - v ]= [ H v ], 0 - M f) i) [ 6 H 5 H] b = K [ 6 H 5 H] v =,4 0,005 M 0,00 M ii) [( 6 H 5 ) ] b = 0,0060 M - 0,00M 0,000 M g) i) ( 6 H 5 H) b = ( 6 H 5 H),b ii) K D = [ ( ] 6H5H) [ ] 6H5H b b 0,000 = (0,00) = a) A [o(nh ) 6 ]S 4, heksaammiinkoobalt(ii)sulfaat B o S 4 (H), koobalt(ii)hüdroksiidsulfaat o(h), koobalt(ii)hüdroksiid D o(h), koobalt(iii)hüdroksiidoksiid E [o(nh ) 6 ](H), heksaammiinkoobalt(iii)hüdroksiid b) i) os 4 6NH = [o(nh ) 6 ]S 4 ii) os 4 NaH = o S 4 (H) Na S 4 iii) o S 4 (H) NaH = o(h) Na S 4 iv) 4o(H) = 4o(H) H v) o(h) H = o(h) H vi) o(h) 6NH H = [o(nh ) 6 ](H) vii) [o(nh ) 6 ](H) = o(h) 6NH H 4. a) A benseen-,-dikarboksüülhappe anhüdriid e ftaalhappe anhüdriid B benseen-,-dikarboksüülhape e ftaalhape -nitrobenseen-,-dikarboksüülhape e -nitroftaalhape

14 b) H H H c) - N H S 4,HN H H H N-NH KH N - NH H N-NH KH NH NH (NH 4 ) S NH. H NH NH luminool 5. a) b) B R Br R H D R E R l H

15 H F R H NH. Hl B - bromoadamantaan adamantaankarboksüülhape D adamantaankarboksüülhappeklooranhüdriid 6. a) PhH l Mg = PhH Mgl b) H H H -fenüületanool c) H H H A B H H H 5 H H 5 H 5 H H D E F