Keemia lahtise võistluse ülesannete lahendused oorem rühm (9. ja. klass) 8. november 2. a.. a) X C, vingugaas, Q Cl 2, Z CCl 2, fosgeen b) Z on õhust raskem, sest Q on õhust raskem, Z molekulmass on aga Q omast suurem c) C Cl Cl d) Fe 2 + C 2Fe + C 2. Raud redutseerub, süsinik oksüdeerub. e) Cl 2 + H 2 HCl + HCl f) C H sideme puudumise tõttu võiks liigitada fosgeeni anorgaaniliste ühendite hulka. 2. a) a 2 B 4 7 + 2HCl + 5H 2 4H B + 2aCl b), mol/l, l c,8 l a 2 B 4 7 Υ 2HCl 2 c(hcl) =, mol/l, l =,24 mol/l,8 l c) M(a 2 B 4 7 ) = 2,2 g/mol M(a 2 B 4 7 H 2 ) = 8 g/mol Õpilane arvutas booraksilahuse kontsentratsiooni valesti. Tehes ml, M booraksilahust, peab kaaluma: n = cv =, mol/l, l =, mol booraksit, so, mol8g/mol =,8 g booraksit. Õpilane aga kaalus 2,2 g. See võib olla põhjustatud sellest, et ta jättis kristallvee arvestamata, kuna, mol2,2 g/mol = 2,2 g. d) Õige tulemus on võimalik välja arvutada. Piisab ainult õige kontsentratsiooni sisse panemisest esialgsetesse arvutustesse: n(booraks) = 2 2 c(a 2 B 4 7 ) = c(hcl) = 2 =,5276 mol, g mol 8,4 g,5276 mol, l,5276 mol/l, l,8 l =,5276 mol/l =,27 mol/l
. a) BaS baariumsulfiid Al( ) alumiiniumnitraat Ba( ) 2 baariumnitraat Al 2 (S 4 ) alumiiniumsulfaat BaI 2 baariumjodiid AlI alumiiniumjodiid Ag hõbenitraat Pb( ) 2 plii(ii)nitraat b) Võimalikes variantides esinevad sulfiid-, sulfaat-, hõbe- ja plii-ioonid üks kord. Järelikult võimalikuks neljaks soolaks on: BaS, Ag, Pb( ) 2, Al 2 (S 4 ) Viies sool peab olema jodiid ( BaI 2 või AlI ). Et ah lahusega kahes katseklaasis sadet ei tekkinud, siis saab jodiidina esineda ainult baarium. Ag + ah AgH + a Al 2 (S 4 ) + 6aH 2Al(H) + a 2 S 4 Pb( ) 2 + 2aH Pb(H) 2 + 2a nr. BaI 2 või BaS nr. 2 Ag nr. Al 2 (S 4 ) või Pb( ) 2 nr. 4 BaS või BaI 2 nr. 5 Pb( ) 2 või Al 2 (S 4 ) c) Al(H) + ah = a [Al(H) 6 ] Pb(H) 2 + 2aH = a 2 [Pb(H) 4 ] Amfoteersus 4. a) c(ah) = 9,8 - mol/dm,2 cm b) i) c(ah) =, mol/dm taandub) %(viga) =, 999,, +, -, = -,, =,9996 ~, cm ~, mol/dm =,999 mol/dm (cm ii) Tiitrimiseks kasutatavas koonilises kolvis olev vesi tulemusi ei mõjuta, sest lahjendamisel aine hulk (moolide arv) ei muutu. iii) c(ah) = 9,8 - mol/dm %(viga) = 5,,, = +,5, 2 +, 2, =,5 mol/dm iv) Juba segatud lahuses on kontsentratsioon ühtlustunud. Lahuse ruumala vähenemine tulemusi ei mõjuta, sest mõõdame kindla kontsentratsiooniga lahusest kindla ruumala. v) V(HCl) =,2 cm +, cm =,2 cm c(ah) = 9,8 - mol/dm 2,, =,98 mol/dm
%(viga) = 98,,, = 5. a) i) 2KMn 4 + H 2 S 4 + 5a 2 S 5 a 2 S 4 + K 2 S 4 + 2MnS 4 + H 2 ii) 2KMn 4 + H 2 + a 2 S a 2 S 4 + 2KH + 2Mn 2 iii) 2KMn 4 + 2KH + a 2 S 2K 2 Mn 4 + a 2 S 4 + H 2 b) i) 2KH + MnS 4 = Mn(H) 2 + K 2 S 4 t o ii) 2Mn(H) 2 + 2 = 2Mn2 + 2H 2 iii) Mn 2 + 4Al = Mn + 2Al 2 c) A - KMn 4, kaaliumpermanganaat G- KH, kaaliumhüdroksiid B - a 2 S 4, naatriumsulfaat H - K 2 Mn 4, kaaliummanganaat C - K 2 S 4, kaaliumsulfaat J - Mn(H) 2, mangaan(ii)hüdroksiid D - MnS 4, mangaan(ii)sulfaat L - Al 2, alumiiniumoksiid E - H 2, vesi X - Mn, mangaan F - Mn 2, mangaandioksiid 6. Et % on 42% ja 8% keskmine, siis 42% lahust tuleb lahjendada sama massi 8% lahusega: V cm, 97g ( 8% lahus) = 5cm,449 g = 6,4cm 6cm cm Sama tulemuse saab võrrandi 5cm,449g / cm,42 + V (8% lahus),979g / cm, = 5cm,449g / cm + V (8% lahus),979g / cm lahendamisel: 58,68 +,59V (8% lahus) cm,46v(8% lahus)/cm = 2,48 V(8% lahus)=6,5 cm ~ 64 cm = 82,6 +,255 V (8% lahus) cm,8
Keemia lahtise võistluse ülesannete lahendused Vanem rühm (9. ja. klass) 8. november 2. a.. a) FeS 4 + 2KMn 4 + 8H 2 S 4 = 2MnS 4 + K 2 S 4 + 5Fe 2 (S 4 ) + 8H 2 b),594 g,4 lc ;, lc 2 5FeS 4 Υ KMn 4 278,2 g/mol mol c (KMn 4 ) =,594 g = 9,4-4 ~ 9, -4 mol/l 5 278,2 g,4l 4 c 2 (KMn 4 ) = 4 9,4 mol/l =,7 - mol/l ~,7 - mol/l c) Raud(II)sulfaat-7-vesi, raudvitriol d) Värvitu lahus muutub heleroosaks KMn 4 lahuse tekke tõttu. 2. a) H tekke H tekke H põlem (C 2 ) = -9 kj/mol (C 2 ) = H põlem (C) C + ½ 2 = C (C) = H tekke (C) = -566 kj/2 mol = -28 kj/mol H põlem (C) - H põlem (C) = = -9 kj/mol - (-28) kj/mol = - kj/mol mol b) n(grafiit) = g = 8, mol 2, g n(c)28 g/mol = 4[8, mol - n(c)]44, g/mol, sest C mass on 4 korda C 2 massist suurem. n(c) = 7,9 mol n(c 2 ) =,4 mol dm 298 K c) V M = 22,4 = mol 27 K 24,45 dm /mol V(C) = 7,9 mol24,45 dm /mol 76 dm V(C 2 ) =,4 mol24,45 dm /mol 279 dm d) DH = 7,9 mol(-) kj/mol +,4 mol(-9) kj/mol = = -799 kj - 448 kj» -2,4 MJ
. Kolb o a) n(kmn 4 ) = 2 cm,2 mol/dm =,4 mmol n(h 2 S 4 ) = 6 cm mol/dm = 8 mmol 2 cm, g/cm, n ( KI) = =,25 mmol 66 g/mol b) 2Mn 4 + I - + 6H + 2Mn 2+ + 5I 2 + 8H 2 c) I 2 + tärklis tumesinine kompleks lahus on musta värvi Kolb o 2 a) n(a 2 S 2 ) = cm, mol/dm =, mmol n(ah) =, cm 5 mol/dm =,5 mmol c) ah a + + H - aluseline keskkond fenoolftaleiin punane Kolb o 7g a) n(mgs 4 7H 2 ) = n(mgs 4 ) = 246, g/mol 2 n(h H 2 ) = 6 cm 5 mol/dm = mmol = 44 mmol b,c) Mg 2+ + 2H - Mg(H) 2 valge suspensioon valge sade Keeduklaas Üheaegsel kokkuvalamisel 2 b,c) I 2 + 2S2 2I - 2 + S 4 6 muutub värvituks Mg(H) 2 + 2H + Mg 2+ + 2H 2 sade lahustub H H 2 + H + + H 4 + H 2 keskkond jääb pisut happeliseks, ah + H + a + + H 2 fenoolftaleiin muutub värvituks Musta, punase ja valge (suspensioon) lahuse kokkuvalamisel tekib värvitu lahus. 4.a) X H C H Y Z 2 2 2 b) i) HCH+ 2[Ag(H ) 2 ] HCH 4 + H + H 2 + 2Ag
ii) ac(chh) 2 CK + 2Cu(H) 2 + HCH HCH + Cu 2 + + ac(chh) 2 CK + 2H 2 c) i) formaliin; ii) urotropiin. d) i) H C H H( ) n H ii) H C H e) CH H + /2 2 katal. H C H + H 2 CH 4 + 2 t o, katal H C H + H 2 5. a) C 6 H 5 2 + (H 4 ) 2 S = C 6 H 5 H 2 + S+ 6H + 2H 2 b) C 6 H 5 2 + 2Zn + 4H 4 Cl = C 6 H 5 HH + 2Zn(H ) 2 Cl 2 + H 2 c) Benseeni nitreerimine: 2 2 d) Ammooniumvesiniksulfiidiga redutseerimisel tekib m-nitroaniliin mis sisaldab 2.% lämmastikku. H 2 2 2 e) Konts. väävelhappe juuresolekul alküünid trimeriseeruvad, andes,,5- trialküülbenseeni. HC C C C 2 C H 2 C C C C C C B C D E
f),,5-tripropüülbenseen sisaldab kolm +R rühma ja seetõttu omab olulist nukleofiilset iseloomu elektrofiilse asenduse reaktsioonidel. Tavaliste nitreerimise tingimuste kasutamisel areeni tuuma sisse läheb kaks kuni kolm nitrorühma ja mononitroderivaati ei õnnestu saada. 6. a) 2H 2 = 2H 2 + 2 Υ 4e 2 mol(vett) = mol (gaaside segu) Υ 4F b) anum A: min 6s,95 g 5,A,5tundi = 9As tund min 2H 2 Υ 4e M 965 As/mol,95g 2 =,926mol M ( H2) 4 M ( H2 ) = 2,95g = 2,g,926mol anum B: M ( H2 ) = 2,84g = 8,g,926mol c) Kuna vee mass ning molaarmass pole teada, siis on otstarbekas koostada võrrand, mille mõlemad pooled väljendavad võrdseid masse. anum A: 2 mol M(vesi) = mol M(gaaside segu) M(vesi)=mol,595 g/dm 22,4dm /mol g dm M ( vesi) = mol,595 22,4 = 2,g dm mol 2mol anum B: g dm M ( vesi) = mol,56 22,4 = 8,g dm mol 2mol d) Et mõlema vee korral on reaktsioonis osalenud ainete hulgad samad, siis peab rasket vett rohkem kuluma ja raske vee elektrolüüsisaaduste segu on suurema tihedusega.