A kémia érettségi feladatsor megoldásai

A csütörtök délutáni középszintű kémia érettségi feladatsorának kérdéseit is a helyes válaszokat itt találjátok

  • Eduline

1. Négyféle asszociáció

Az alábbiakban két rácstípust kell összehasonlítania. Írja be a megfelelő betűjelet a táblázat üres celláiba!

A) Fémrács

B) Ionrács

C) Mindkettő

D) Egyik sem

1. A rácspontokban molekulák vannak.

2. A rácspontokban levő részecskéket elsőrendű kötés tartja össze.

3. E rácsban kristályosodó anyagok vízben általában jól oldódnak.

4. Minden ilyen kristályrácsú anyagban delokalizált elektronok vannak.

5. Elemek kristályrácsa is lehet.

6. Vegyületek kristályrácsa is lehet.

7. E kristályrácsban kristályosodó anyagok olvadéka vezeti az elektromos áramot.

8. E kristályrácsban kristályosodó anyagok között vannak szilárd és folyadék  halmazállapotúak is 25 °C-on, standard nyomáson.

9. A glicin kristályrácstípusa.

Megoldás:

1. D

2. C

3. B

4. A

5. A

6. C (B válasz is elfogadható)

7. C

8. A

9. B

2. Esettanulmány

Olvassa el figyelmesen az alábbi szöveget és válaszoljon a kérdésekre!

Zsákállatok növelhetik az óceán szén-dioxid-tartalmát

Az átlátszó, medúzaszerű zsákállatok, az úgynevezett szalpák sokkal fontosabb szerepet tölthetnek be az üvegházhatást okozó szén-dioxid óceáni sorsában, mint korábban gondolták. Egy kutatócsoport vizsgálatai szerint, a körülbelül az emberi hüvelykujj méretével egyenlő szalpák naponta több tonna szenet szállítanak az óceáni felszínről a mélybe, és megakadályozzák, hogy az visszatérjen az atmoszférába. A szalpák – félig áttetsző, hordó alakú állatok – úgy haladnak a vízben, hogy testük elülső részén beszippantják a vizet, majd hátul kilökik, így egyfajta vízsugármeghajtást hoznak létre.

Az óceán elnyeli az atmoszférából származó fölösleges szén-dioxidot. A napsütötte, felszíni vizekben, az apró tengeri lények – fitoplanktonok – a szén-dioxid segítségével fejlődnek. A fitoplanktonokkal táplálkozó állatok felhasználják a szenet, ám annak nagy része visszakerül az óceánba amikor az állatok ürítenek, vagy elpusztulnak. A szenet a baktériumok és a növények újra felhasználhatják, illetve az vissza is juthat az atmoszférába, mint a hőt csapdába ejtő szén-dioxid, amikor az állatok kilélegzik azt. Laurence Madin és Patricia Kremer biológusok, valamint csapatuk négy nyári

expedíciót indítottak az Atlanti-óceánon Cape Hatteras és Georges Bank között 1975-től és rábukkantak egy különleges szalpafajra, a Salpa aspera-ra, mely sűrű rajokban haladt a vízben. Ezek a szalpák cső alakú testükön átengedik az algákat, majd a kiválasztott végterméket széngolyócskák formájában kiengedik magukból, és ezek a golyócskák az óceán fenekére merülnek le. Az egyik raj 100 ezer négyzetkilométernyi vízfelszínt borított be. A kutatók becslései szerint, a raj naponta a felszíni vizek mikroszkopikus, széntartalmú növényeinek 74 százalékát fogyasztotta el, és lesüllyedő ürülékük naponta mintegy 4000 tonna szenet juttatott a mélyebb vizekbe. Arra is rájöttek, hogy amikor egy szalpa elpusztul, teste szintén igen gyorsan süllyed, naponta mintegy 475 métert. Amennyiben pedig a szalpák tényleg zsákutcát jelentenek a táplálékláncban, és maradványaik ott maradnak a tenger fenekén, akkor azzal még több szén jut a mélybe.... ˝

2004-ben és 2006-ban a kutatók különböző ökoszisztémákban vizsgálták meg a szalpákat. Többek között az Antarktisz közeli Déli-óceánban, ugyanis egyes kutatók szerint igen sok szalpa gyűlik ott össze a melegebb időszakokban. Ha az Antarktisz hőmérséklete tényleg emelkedik, és a fentiek igaznak bizonyulnak, a szalpa rajoknak óriási hatása lehet a Déli-óceán fitoplanktonjaira és a tengerben lévő szén mennyiségére.

2006. július 3. 12:26, Hiradó-online cikke alapján

a) A kutatók szerint hogyan jut a levegőben levő szén-dioxid széntartalma az óceán mélyére? (3 lépést írjon!)

b) Mi az a folyamat, amihez a növények a szén-dioxidot használják?

c) A szövegben szereplő adatok alapján egy négyzetkilométernyi területen levő szalparaj naponta átlagosan mekkora tömegű szenet juttat a tenger fenekére?

d) A c) pontban szereplő szén mennyiséghez elvileg mekkora térfogata 25 °C-os, standard nyomású szén-dioxid gáz szükséges?

e) Milyen káros környezeti hatása van a levegő szén-dioxid tartalma növekedésének?

f) A tengerek, óceánok megnövekedett oldott szén-dioxid-tartalma a tengeri élőlényekre (pl. csigákra, korallokra) is veszélyt jelenthet, mert azok házának, vázának mészkőtartalmát kioldhatja. Írja fel ennek a folyamatnak az egyenletét?

g) Helyes-e a fenti szöveg címe? A szalpák valóban a tenger szén-dioxid-tartalmát növelik?

Válaszát indokolja!

Megoldás:

a) Az óceán elnyeli a szén-dioxidot.

Ezt felveszik a fitoplanktonok (növények).Növény → állat → ürülék, illetve elpusztult élőlény, amely lesüllyed az óceán mélyére (vagy ezzel azonos értelmű megfogalmazás).
b) A növények a fotoszintézis során használják fel a szén-dioxidot.

c) m(C) = 4000 tonna / 100 000 = 0,0400 tonna = 40,0 kg

d) n(C) = 40000 g / 12,0 g/mol = 3333,3 mol
n(CO2) = n(C) = 3333,3 mol
V(CO2) = 3333,3 mol ⋅ 24,5 dm3/mol = 81667 dm3 = 81,7 m3 

e) Növeli az üvegházhatást, elősegíti a globális felmelegedést.

f) CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2
vagy CaCO3 + H2CO3 = Ca(HCO3)2 

g) Nem helyes.
A szalpák valójában csökkentik a tenger CO2-tartalmát azáltal, hogy átalakítják széngolyócskákká és az lesüllyed a tenger fenekére

3. Táblázatos és elemző feladat

Hasonlítsa össze a víz és a benzol tulajdonságait, felhasználva a megadott adatokat!

a) Egészítse ki az alábbi táblázatot!

vízbenzol
Sűrűség (g/cm3)1,000,874
Olvadáspont (°C)0,005,50
Forráspont (°C)100,080,1
A molekula szerkezeti képlete (a nemkötő elektronpárokat is tüntesse fel)

1.
2.
A molekula polaritása3. dipólus (poláris)4. apoláris
A molekulák között létrejövő legerősebb kölcsönhatás (szilárd, illetve folyadék halmazállapotban)5. hidrogénkötés6. diszperziós kölcsönhatás
Halmazállapot 2 °C-on, standard nyomáson7. folyadék8. szilárd
Halmazállapot 102 °C-on, standard nyomáson9. gáz10. gáz

b) Ha a vizet és benzolt elegyítünk (szobahőmérsékleten, standard nyomáson), melyik

ábrának megfelelő állapot jön létre? (Válaszát indokolja!)

c) Csoportosítsa az alábbi anyagokat aszerint, hogy melyik oldódik jól benzolban, illetve melyik vízben !

jód, kálium-nitrát, szén-tetraklorid, nátrium-klorid

d) Írja fel egyenlettel, hogyan lép reakcióba a klór a vízzel, illetve – megfelelő

katalizátor alkalmazásakor, enyhe melegítés mellett – benzollal!

Megoldás:

b) A B főzőpohár

a két folyadék nem elegyedik, mert eltérő a polaritásuk és a benzol sűrűsége kisebb, mint a vízé

c)

víz: kálium-nitrát, nátrium-klorid

benzol: jód, szén-tetraklorid

d) víz + klór: H2O + Cl2 = HOCl + HCl

benzol + klór: C6H6 + Cl2 = C6H5Cl + HCl

4. Egyszerű választás

Írja be az egyetlen megfelelő betűjelet a válaszok jobb oldalán található üres cellába!

1. Melyik állítás igaz az elektronegativitásra?

A) Értéke adott periódusban a rendszám növekedésével csökken.

B) Értéke az oszlopon belül a rendszám csökkenésével csökken.

C) A legnagyobb érték a fluorhoz tartozik.

D) Mértékegysége kJ/mol.

E) Apoláris kovalens kötés olyan atomok között jön létre, amelyek elektronegativitásának különbsége nagy.

2. Melyik elem alapállapotú atomja, illetve ionja tartalmaz párosítatlan elektront?

A) Ca

B) S2–

C) S

D) Na+

E) I–

3. Melyik molekula, illetve ion alakja nem tetraéder?

A) metánmolekula

B) ammóniumion

C) diklórmetán

D) szén-tetraklorid

E) formaldehid

4. Melyik állítás igaz a 0,010 mol/dm3 koncentrációjú sósavra?

A) Az oldat pH-ja 2,00.

B) Az oldatot tízszeres térfogatra hígítva, a koncentrációja 0,100 mol/dm3 lesz.

C) Az oldat 1,00 dm3-ét 2,00 dm3 0,020 mol/dm3 koncentrációjú nátrium-hidroxid-oldat közömbösíti.

D) Az oldat 100,0 cm3-e 0,010 mol HCl-ot tartalmaz.

E) Az oldatban: [OH–] = 10–7 mol/dm3.

5. Hogyan állítják elő az iparban az alumíniumot?

A) Az alumínium-oxidot hidrogénnel redukálják.

B) Az alumíniumvegyületek vizes oldatát elektrolizálják.

C) Az alumínium-oxidot szénnel redukálják.

D) Az alumínium-oxidot olvadékban elektrolizálják.

E) Az alumínium-oxidot magas hőmérsékletre hevítve elemeire bontják.

6. Melyik vegyület molekulájában nincs π-kötés?

A) kén-dioxid

B) benzol

C) vinil-klorid

D) szén-dioxid

E) ammónia

7. Az alábbi gázok közül melyik nem káros az egészségre, ha közvetlenül belélegezzük?

A) ózon

B) szén-monoxid

C) klór

D) hidrogén

E) hidrogén-klorid

8. Melyik állítás igaz az alábbiak közül?

A) A galvánelemben elektromos energia alakul kémiai energiává.

B) A reakciósebesség exoterm folyamatok esetén csökken a hőmérséklet növelésével.

C) Az egyensúlyi reakciók a hőmérséklet csökkentésével az exoterm folyamat irányába tolódnak el.

D) Azonos térfogatú és hőmérsékletű gázokban a gáz minőségétől függetlenül ugyanannyi számú atom van.

E) Brönsted-bázisok azok az anyagok, amelyek elektron felvételére képesek.

9. 1,00 dm3 szén-monoxid- és 1,00 dm3 azonos hőmérsékletű és nyomású oxigéngáz elegyének felrobbanását követően a keletkező gázelegy térfogata (a kiindulási hőmérsékleten és nyomáson):

A) 4,00 dm3

B) 3,00 dm3

C) 2,00 dm3

D) 1,50 dm3

E) 1,00 dm3

10. Az alábbi fémek közül melyik nem lép reakcióba sósavval?

A) a vas

B) a réz

C) az alumínium

D) a magnézium

E) a cink

5. Alternatív feladat

A) Elemző feladat

A háztartás vegyületei Az alábbi meghatározásokhoz egy-egy a háztartásban is használt oxigéntartalmú vegyület tartozik. Adja meg a meghatározáshoz tartozó vegyületek képletét és nevét, és válaszoljon a kérdésekre!

a) A fertőtlenítő hatású hypo hatóanyaga:

Mi történik, ha a hypohoz sósavtartalmú vízkőoldót öntünk?

b) A körömlakklemosó is tartalmazza, jó oldószer, nem adja az ezüsttükörpróbát:

Melyik alkohol oxidációjával állíthatjuk elő? Írja fel az oxidáció egyenletét!

c) Ételek savanyítására használják:

Mi a vegyület funkciós csoportjának neve?

d) Fehér, édes, kristályos vegyület, ami adja az ezüsttükörpróbát:

Írja fel az ezüsttükörpróba egyenletét!

Megoldás:

a) NaOCl - nátrium-hipoklorit (csak a képlet is maximálisszámot ér) klórgáz fejlődik (vagy sárgászöld, szúrós szagú gáz fejlődik)

b) CH3–CO–CH3 - aceton, dimetil-keton, propanon (képlet és egy név 1–1) propán-2-ol (izopropil-alkohol vagy a képlet)
CH3–CH(OH)–CH3 + CuO = CH3–CO–CH3 + Cu + H2O
(összegképlettel is elfogadható)

c) pl. CH3COOH - ecetsav (képlet és név 1–1) karboxilcsoport

d) pl. C6H12O6 - glükóz (szőlőcukor) (képlet és név 1–1)
pl. R–CHO + 2 Ag+ + 2 OH– = R–COOH + 2 Ag + H2O
(a glükóz képletével felírva is elfogadható)

B) Számítási feladat
A háztartásban használt egyik fehérítő hatású mosóporadalék 9,80 tömeg% nátriumkarbonátot és 24,2 tömeg% nátrium-perkarbonátot tartalmaz. A kereskedelemben használt nátrium-perkarbonát néven használt vegyület összetétele 2 Na2CO3 · 3 H2O2 képletnek felel meg. Ez fehér, vízben oldható por, amely könnyen nátrium-karbonátra és fehérítő, oxidáló hatású oxigénre bomlik. (A bomlást mangánsók katalizálják.)
Ar(H) = 1,00, Ar(C) = 12,0, Ar(O) = 16,0, Ar(Na) = 23,0

a) Ha egy mosáshoz 130 g port használunk fel, hány dm3 25 °C-os, standard állapotú oxigéngáz keletkezik az alábbi reakcióegyenlet alapján?
2 [2 Na2CO3 · 3 H2O2] = 4 Na2CO3 + 6 H2O + 3 O2

b) Az adalékot folttisztításra is lehet használni. Ekkor 130 g port 1,00 dl (1,00 dl =100 cm3) vízben kell feloldani.

Az oldódást és a H2O2 bomlását követően hány tömeg%-os lesz a keletkezett oldat nátrium-karbonátra nézve?
ρ(víz) = 1,00 g/cm3.

Megoldás:

a) m(nátrium-perkarbonát) = 130 g ⋅ 0,242 = 31,46 g
M(2 Na2CO3⋅3 H2O2) = 314 g/mol
n(2 Na2CO3⋅3 H2O2) = 31,46 g / 314 g/mol = 0,100 mol
n(O2) = 1,5 ⋅ n(2Na2CO3⋅3H2O2) = 0,150 mol
V(O2) = 0,150 mol ⋅ 24,5 dm3/mol = 3,68 dm3

b) m(O2) = 0,150 mol ⋅ 32,0 g/mol = 4,80 g
m(oldat) = m(Na2CO3) + m(víz) – m(O2)
m(víz) = 100 cm3 ⋅ 1,00 g/cm3 = 100 g,
m(oldat) = 130 g + 100 g – 4,80 g = 225,2 g
m(Na2CO3) = 130 ⋅ 0,098 = 12,74 g
n(Na2CO3) = 12,74 g / 106 g/mol = 0,120 mol
n(Na2CO3)(össz) = n(Na2CO3) + 2 ⋅ n(2 Na2CO3 ⋅ 3 H2O2) = 0,320 mol
m(Na2CO3)(össz) = 0,320 mol ⋅ 106,0 g/mol = 33,92 g
az oldat tömeg%-a: (33,92/225,2)*100  = 15,06 %, azaz 15,1 %

6. Kísérletelemző feladat

a) Ammónia-, etin-, hidrogén-klorid-, illetve szén-dioxid-gázt állítunk elő. Melyik esetben hogyan tartsuk a gázfelfogó edényt? Válaszát indokolja!

b) Mind a négy gáz egy részét vízzel teli kádba vezetve, melyik esetben mit tapasztalunk (teljes mértékben elnyelődik, részben oldódik, nem oldódik)? (A kádban levő víz térfogata kb. 2 dm3, és a reakció során kb. 0,2 mol gáz keletkezik.)

c) A vízben oldódó gáz(ok) vizes oldatához fenolftaleint cseppentve, mit tapasztalunk?

Válaszát indokolja!

d) Mi történik, ha a vízben nem oldódó gáz(oka)t meggyújtjuk?

Megoldás:

a) Szájával lefele: ammónia, etin, szájával felfele: hidrogén-klorid, szén-dioxid.

Indoklás a sűrűségviszonyokkal.

b) Ammónia: teljes mértékben elnyelődik, etin: nem oldódik, hidrogén-klorid: teljes mértékben elnyelődik, szén-dioxid: részben oldódik.

c) Az ammónia vizes oldata lila / vörös / bíbor / ciklámen színű lesz, a hidrogén-klorid vizes oldata színtelen marad, a szén-dioxid vizes oldata színtelen marad.

Indoklás: a fenolftalein lúgos közegben lila / vörös / bíbor / ciklámen színű, (semleges és savas közegben színtelen).

Az ammónia oldata lúgos, a HCl és a CO2 oldata savas kémhatású.

d) Kormozó lánggal ég (az etin).

7. Elemző és számítási feladat

1936-ban figyelte meg Otto Hahn és Fritz Strassmann, hogy a 235U-t lassú neutronokkal bombázva az urán atommag két, a periódusos rendszernek kb. a közepére eső magra és több neutronra esett szét. A jelenséget maghasadásnak nevezte el. A lejátszódó reakció:

A maghasadás során jelentős mennyiségű energia szabadul fel. A maghasadás során több neutron termelődik, mint amennyi a folyamat megindításánál elhasználódik. A termelődő többletet felhasználhatják újabb magok hasadásának kiváltásához. Megfelelő tömegű 235U esetén a láncreakció önfenntartóvá válik.

Az atomreaktorokban a hasadóanyagból felszabaduló hőt alakítják át elektromos árammá.

Vigyáznak arra, hogy a reaktorban csak a szükséges mennyiségű energia szabaduljon fel, ezért a láncreakciót szabályozzák.

a) Mit nevezünk izotópnak? A fenti szövegből írjon példát izotópokra és adja meg azok proton- és neutronszámát!

b) 1,00 g 235U-izotóp maghasadásákor mennyi energia szabadul fel?

c) Mennyi energia szabadul fel 1,00 liter ( 1,00 l = 1,00 dm3) benzin elégése során (25 °C-on, standard nyomáson), ha feltételezzük, hogy csak oktánból áll?

d) Hány liter (csak oktánból álló) benzin égése során szabadul fel annyi energia, mint 1,00 g 235U maghasadásakor?

Megoldás:

a) Az izotópok azonos rendszámú (protonszámú), de különböző tömegszámú

(neutronszámú) atomok.

235/95U és 236/92U

235/95U : 92 proton, 143 neutron,

236/92U : 92 proton, 144 neutron

b) n(235U) = 1,00 g / 235 g/mol = 4,26 ⋅ 10–3 mol

Q = 4,26 ⋅ 10–3 mol ⋅ (–1,90⋅1010 kJ/mol) = – 8,09⋅107 kJ

Tehát 8,09⋅107 kJ hő szabadul fel.

c) V(C8H18) = 1,00 dm3, m(C8H18) = 1000 cm3 ⋅ 0,703 g/cm3 = 703 g

M(C8H18) = 114,0 g/mol, n(C8H18) = 703 g / 114,0 g/mol = 6,17 mol

Az égés egyenlete: C8H18(g) + 12,5 O2(g) = 8 CO2(g) + 9 H2O(f)

ΔrH = 8 ⋅ΔkH(CO2(g)) + 9⋅ΔkH(H2O(f)) – ΔkH(C8H18(g))

ΔrH = –3152 – 2574 – (–209) = –5517 kJ/mol

A felszabaduló hőmennyiség: Q = 6,17 mol ⋅ 5517 kJ/mol = 3,40⋅104 kJ

(Ha 1,00 l gázzal számolt:

1/24,5 mol → 225 kJ adódik, ami teljes pontszámot ér.)

d) V(C8H18) = (8,09⋅107 kJ/3,40⋅104 kJ)⋅1,00 dm3 = 2379 dm3 = 2,38⋅103 l

(A c) pontban kapott 225 kJ-lal számolva 360 ezer liter benzin adódik.)

8. Elemző és számítási feladat

Egy nyíltláncú alként brómmal reagáltatunk. A reakció során keletkező termék moláris tömege 2,90-szerese a kiindulási vegyület moláris tömegének.

a) Mi a kiindulási alkén molekulaképlete?

b) Rajzolja fel két nyílt szénláncú konstitúciós izomer szerkezetét (ha van), és adja meg a szabályos elnevezésüket!

c) Írja fel egy olyan konstitúciós izomer szerkezetét, amelyik másik homológ sor  tagja!

Mi a vegyület neve?

Megoldás:

a) Az alkén általános képlete: CnH2n

A reakciótermék képlete: CnH2nBr2

M(CnH2n) = 12 n + 2 n = 14n g/mol

M(CnH2nBr2) = 14n + 2⋅79,9 = 14n + 159,8 g/mol

2,90 = (14n +159,8)/14n

n = 6

az alkén molekulaképlete: C6H12 (hexén)

(Bármely más helyes levezetés elfogadható!)

b) Az egyik izomer helyes felírása:

a felírt izomer helyes elnevezése,

a másik izomer helyes felírása:

a felírt izomer helyes elnevezése.

c) Például a ciklohexán szerkezete.

Neve: ciklohexán
Hozzászólások
@eduline.hu Megkérdeztük a diákokat az Educatio Kiállításon, hogy mire használják a ChatGPT-t a tanulásban. Van, aki még a dolgozatíráshoz is segítségül hívja📚 #chatgpt #tanulas #gimi #educatiokiállítás #Nublê ♬ Funk it up - Official Sound Studio