MKV - vonw

Georganiseerd door de sectie “Cultuur en Popularisering” van de
Koninklijke Vlaamse Chemische Vereniging
27ste Vlaamse Chemie Olympiade 2009-2010
2de ronde 10 februari 2010
1
Deze toets bestaat uit 25 meerkeuzevragen en 5 open vragen. Bij de meerkeuzevragen is er
telkens 1 en slechts 1 antwoord juist.
2
De antwoorden van de meerkeuzevragen vul je in op een speciaal antwoordformulier. Op dit
antwoordformulier zijn je naam en codenummer voorgedrukt. De antwoorden op de open
vragen schrijf je in de open ruimte bij de vraag.
3
Het antwoordformulier van de meerkeuzevragen wordt optisch gelezen. Daarom wordt het
formulier ingevuld zoals in het voorbeeld hieronder. Er wordt uitsluitend gebruik gemaakt van
een zwarte of blauwe balpen, GEEN potlood. Een fout antwoord wordt doorstreept. Dit moet
uiteraard worden vermeden. Er mag geen Tipp-Ex of dergelijke worden gebruikt.
4
Het periodiek systeem bevindt zich op de laatste (ongenummerde) pagina. Nuttige gegevens
vind je op pagina 2, vlak voor de vragenreeks.
5
Je mag een zakrekenmachine gebruiken.
6
Volg nauwgezet de instructies van de verantwoordelijke van de Vlaamse Chemie Olympiade.
7
Voor elk juist antwoord op een meerkeuzevraag scoor je 6 punten. Niet antwoorden levert 0
punten en een fout antwoord betekent -1,5. Elk van de open vragen staat op 10 punten.
De Vlaamse Olympiades voor Natuurwetenschappen worden actief gesteund door:
Met dank aan:
UAntwerpen, Vrije Universiteit Brussel, UGent, UHasselt, K.U.Leuven en K.U.Leuven Campus Kortrijk
KVCV en VeLeWe.
Dit initiatief kwam tot stand binnen het actieplan
Wetenschapsinformatie en Innovatie van de Vlaamse Gemeenschap.
27ste Vlaamse Chemie Olympiade
2de ronde 10 februari 2010
1 van 14
Nuttige gegevens:
universele gasconstante
R = 8,314 J K-1 mol-1
Avogadroconstante
NA = 6,022 x 1023 mol-1
normomstandigheden:
t = 0 °C p = 1013 hPa
molair volume van een ideaal gas onder normomstandigheden 22,41 liter/mol
zuur-base-indicator fenolftaleïne:
zuur en neutraal midden: kleurloos
basisch midden: paars
lakmoes:
zuur midden: rood
basisch midden: blauw
broomthymolblauw: zuur midden: geel
neutraal midden: groen
basisch midden: blauw
Oplosbaarheidstabel
Verbindingen
Goed oplosbaar
Verbindingen met Na1+
alle
Verbindingen met K1+
alle
Slecht oplosbaar
Zouten van:
Ammonium
alle
Nitraten
alle
Bromiden
alle, behalve )
Ag1+, (Hg1+, Pb2+: matig)
Chloriden
alle, behalve )
Ag1+, (Hg1+, Pb2+)
Jodiden
alle, behalve )
Ag1+, (Hg1+, Hg2+ en Pb2+)
Sulfaten
alle, behalve )
Ba2+, (Pb2+, Ca2+: matig)
Sulfiden
Na1+, K1+, NH41+, Mg2+,Ba2+, Ca2+
alle andere
Fosfaten
Na , K , NH4
1+
alle andere
Carbonaten
Na1+, K1+, NH41+
alle andere
Hydroxiden
Groep IA, beperkter voor groep IIA
andere groepen
1+
27ste Vlaamse Chemie Olympiade
1+
2de ronde 10 februari 2010
2 van 14
Meerkeuzevragen
1 Isotoop X heeft een atoomnummer 7 en een massagetal 15. Welke bewering is correct?
A X heeft een relatieve nuclidemassa van 14,0067
B X is een isotoop van stikstof
C X bezit 7 kerndeeltjes
C X bezit 15 neutronen
2 Bij welke van de volgende stoffen worden geen chemische bindingen (ion-, covalente,
metaalbinding) verbroken wanneer de stof smelt?
A MgF2
B NaOH
C H2O
D Fe
3 De stof X wordt verbrand in een zuurstofrijke omgeving (figuur links). Het
verbrandingsproduct wordt opgelost in water waaraan fenolftaleïne is toegevoegd. Na goed
mengen kleurt de oplossing paarsroze (figuur rechts).
De stof X kan zijn:
A Zwavelbloem
B Koperpoeder
C Natriummetaal
D Houtskool
4 Adipinezuur bevat 49,32% C, 43,84% O en 6,85% H (massaprocent). Wat is de
molecuulformule (brutoformule) van adipinezuur?
A C6H10O4
B C6H6O8
C C4H2O6
D C4H10O8
27ste Vlaamse Chemie Olympiade
2de ronde 10 februari 2010
3 van 14
5 Je beschikt over 4 proefbuisjes 1, 2, 3 en 4 die elk één van de volgende oplossingen
bevatten nl. HCl, Na2CO3, NaCl en CaCl2.
Je voegt kleine hoeveelheden uit elk van de proefbuisjes per 2 samen. De waarnemingen
zijn in onderstaande tabel weergegeven.
1
2
3
1
2
N
3
N
4
G
N = vorming van neerslag
4
G
G = gasvorming
Welke oplossing bevindt zich in proefbuisje 3?
A HCl
B Na2CO3
C NaCl
D CaCl2
6 Jij lost 3,43 g Ba(OH)2 volledig op in water en lengt aan tot 2,00 liter. Bij volledige
dissociatie geldt voor de bekomen oplossing:
A [H3O1+]e = 5,00.10-12 mol/l
B pH = 12,30
C [OH1-]e = 2,00.10-6 mol/l
D pOH = 5,70
7 Gelijke massa’s van de hierna weergegeven stoffen laat men reageren met zoutzuur (HCloplossing). Met welke stof wordt met een overmaat HCl en bij dezelfde omstandigheden
van temperatuur en druk het grootste volume koolstofdioxide gevormd?
A Na2CO3
B MgCO3
C K2CO3
D CaCO3
8 De ideale pH van het bloed is 7,4. Bij deze waarde werken de enzymen in onze cellen
optimaal. Deze pH-waarde wordt in stand gehouden door een aantal buffersystemen in ons
bloed, waarvan CO2 en HCO3- het belangrijkste koppel vormen.
Welke uitspraak is correct?
A Bij het uitademen wordt CO2 uit het bloed afgegeven in de longen. Hierdoor daalt de
pH van het bloed.
B Als gevolg van lichamelijke inspanningen komt een hoeveelheid melkzuur in het bloed
terecht. In dat geval verschuift het evenwicht CO2/HCO3- naar HCO3-.
C Opgelost CO2 neemt in dit buffersysteem de taak van het zwak zuur waar.
D Te veel drank met CO2 drinken is gevaarlijk, want dit doet het CO2-gehalte in het bloed
sterk stijgen.
27ste Vlaamse Chemie Olympiade
2de ronde 10 februari 2010
4 van 14
9 Dichloor reageert met een overmaat C6H14 in aanwezigheid van licht volgens de reactie
C6H14 + Cl2
licht
C6H13Cl + HCl
In deze reactie ontstaan er 2 isomeren van C6H13Cl. De juiste naam voor het gebruikte
C6H14 is:
A n-hexaan
B 2-methylpentaan
C 2,2-dimethylbutaan
D 2,3-dimethylbutaan
10 Het element X komt voor in volgende verbindingen: XO, XF3 en X2H4. Het element X is:
A C
B Cl
C N
D S
11 Een verbinding XCl3 is apolair. Welk element kan voorgesteld worden door X?
A I
B P
C As
D B
12 Welke combinatie van twee atoomsoorten uit de volgende reeks levert de verbinding met
het hoogste kookpunt?
A O met S
B O met Ca
C F met Ca
D F met H
13 Welke van de volgende ionen heeft een planaire structuur?
A NH41+
B CO32C SO32D ClO3114 Het evenwicht Br2 (aq) + H2O
Br- (aq) + BrO- (aq) + 2 H+ (aq) verschuift naar links
indien jij het mengsel goed schudt na toevoeging van:
A zilvernitraat
B kaliumcarbonaat
C natriumhydroxide
D tetrachloormethaan
27ste Vlaamse Chemie Olympiade
2de ronde 10 februari 2010
5 van 14
15 Welk van volgende gassen heeft bij 0 °C en 1013 hPa een massa van 3,17 g?
A H2
B Cl2
C CO
D SO2
16 Reddingsvesten zijn vaak uitgerust met een lampje. Bij bepaalde uitvoeringen is dat lampje
via stroomdraadjes verbonden met een magnesiumstrip en een koperstrip. Op de koperstrip
is wat vast koperchloride aangebracht. Koperchloride is eerder slecht oplosbaar.
Zodra zo’n reddingsvest in het water belandt,
gaat het lampje branden. De stroom voor het
lampje wordt geleverd door het optreden van
volgende redoxreactie.
Mg + 2 CuCl → MgCl2 + 2 Cu
Voor deze reactie geldt:
A Magnesiummetaal is de oxidator.
B Kopermetaal is de oxidator.
C Magnesiummetaal wordt geoxideerd.
D Kopermetaal wordt geoxideerd.
17 In een afgesloten ruimte stelt zich volgend evenwicht in waardoor er een gasmengsel
ontstaat
N2 (g) + 3 H2 (g)
2 NH3 (g) + energie
In welk van volgende gevallen verschuift het evenwicht naar links?
A expansie van het gasmengsel bij constante temperatuur
B wegnemen van een hoeveelheid ammoniak uit het gasmengsel
C afkoelen van het gasmengsel bij constante druk
D toevoegen van een katalysator
18 Uit metingen blijkt dat de afstand tussen 2 C-atomen in diamant 154 pm bedraagt, in
grafiet binnen de lagen 145 pm, tussen de lagen echter 335 pm. Daaruit kunnen o.a. de
zachtheid van grafiet en de hardheid van diamant worden verklaard. Andere eigenschappen
van deze stoffen zijn:
I beide stoffen hebben een atoomrooster
II
grafiet bezit een geringere dichtheid dan diamant
III beide stoffen geleiden de elektrische stroom
Welke uitspraak is fout?
A I
B II
C III
D geen enkele
27ste Vlaamse Chemie Olympiade
2de ronde 10 februari 2010
6 van 14
19 Een verdund sterk zuur toont in een bepaalde oplossing een pH = 3. Na menging van deze
oplossing met een even groot volume water is de pH:
A 3,3
B 3,5
C 4
D 6
20 Jij lost volgende hoeveelheden van onderstaande stoffen op in water. In welk geval wordt
een buffermengsel bekomen?
A 1 mol NaOH en 2 mol CH3COOH
B 1 mol NaOH en 2 mol NaCl
C 1 mol NH4Br en 2 mol NaBr
D 1 mol H2SO4 en 2 mol KHSO4
21 Het element koolstof komt niet voor in:
A diamant
B staal
C vlees
D ongebluste kalk
22 Gegeven de elektronenconfiguratie van 4 elementen. Welke elektronenconfiguratie
verwijst naar een element uit een b-groep (nevengroep, overgangselement) van de vierde
periode?
A (Kr) 410 5s2 5p4
B (Ar) 3d5 4s2
C (Xe) 4f10 5d10 6s2
D (Ar) 4s2
23 Een beker bevat oorspronkelijk 230 ml keukenzoutoplossing met concentratie 0,275
mol/liter en wordt door een student per ongeluk gedurende een volledige nacht
achtergelaten op een verwarmplaat. De volgende morgen is de concentratie van de
oplossing gestegen tot 1,10 mol/liter.
Wat is het volume water dat gedurende de nacht verdampt is?
A 0,825 ml
B 23,0 ml
C 57,5 ml
D 172,5 ml
24 Watermoleculen werken oxiderend in de volgende reactie:
A H+ + H2O → H3O+
B SO2 + H2O → H2SO3
C Mg + H2O → MgO + H2
D Cl2 + H2O → HCl + HClO
27ste Vlaamse Chemie Olympiade
2de ronde 10 februari 2010
7 van 14
25 De politie test reeds lang het alcoholgehalte in het bloed van bestuurders door hen te laten
blazen. Op dit ogenblik gebeurt dit elektronisch, maar een aantal jaren geleden was de test
gebaseerd op een chemische reactie. Dergelijke testkits zijn nog te koop voor persoonlijk
gebruik.
Hierbij wordt de uitgeademde lucht in een testbuisje geblazen. Als de kleur van de oranje
gekleurde stof in het testbuisje van oranje naar groen verandert, betekent dit dat het
toegelaten alcoholgehalte overschreden werd. De oranje kleur is afkomstig van K2Cr2O7.
Welke uitspraak is correct?
A Tijdens het blazen wordt C2H6O (ethanol) gereduceerd tot C2H4O2 (ethaanzuur).
B Alleen de concentratie van alcohol in je adem is belangrijk. De hoeveelheid
uitgeademde lucht die je door dit testpijpje blies is niet van tel.
C Het oxidatiegetal van chroom in kaliumdichromaat is + VI.
D De kleurverandering is te wijten aan de reactie van het dichromaat met azijnzuur.
27ste Vlaamse Chemie Olympiade
2de ronde 10 februari 2010
8 van 14
0,8
K
54,9380
0,7
Fr
88
0,9 89
1,1
Ac
58,9332
10,811
12,0107
14,0067
15,9994
18,9984
90
1,2
Nd
Pm
1,3 95
Pu
Eu
Cm
97
Bk
[247]
Dy
98
Cf
[251]
1,2 66
Tb
162,500
99
Es
100
Fm
[257]
Kr
Xe
131,293
36
2,5 54
101
Md
102
No
103
Lr
1,2
Lu
[262]
1,1 71
Yb
Rn
174,967
2,2 86
At
[259]
1,2 70
Tm
[258]
1,2 69
Er
I
173,04
2,0 85
Po
168,934
1,9 84
167,259
83
Bi
2,8
Br
126,904
2,1 53
Te
35
Ar
83,798
3,0 18
Cl
39,948
Ne
[208,982] [209,987] [222,018]
1,9 52
208,980
51
Sb
2,4
Se
127,60
2,0 34
2
20,1797
4,0 10
79,904
2,5 17
S
78,96
2,1 16
As
121,76
33
1,2 68
Ho
[252]
67
164,930
1,8
Pb
1,8
Sn
207,2
1,8 82
Tl
1,8
Ge
118,710
1,7 50
204,383
1,9 81
Hg
158,925
1,1 65
Gd
[247]
64
1,3 96
Am
[243]
1,2 63
Sm
[244]
62
1,3 94
Np
[237]
61
157,25
2,4 80
Au
200,59
In
114,818
1,7 49
Cd
112,411
1,1 48
196,967
2,2 79
Pt
151,964
2,2 78
Ir
150,36
2,2 77
Os
[145]
1,7 93
U
238,029
1,5 92
Pa
231,036
1,3 91
Th
232,038
1,1 60
Pr
1,1 59
Ce
58
144,242
1,9 76
Re
195,084
Ag
107,868
2,2 47
Pd
106,42
2,2 46
Rh
192,217
2,2 45
Ru
1,6 32
Ga
P
74,9216
1,8 15
Si
72,64
1,5 14
Al
69,723
13
F
35,453
3,5 9
O
32,065
3,0 8
N
30,9738
2,5 7
C
28,0855
2,0 6
B
26,9815
5
1,6 31
Zn
65,409
1,9 30
Cu
63,546
1,8 29
Ni
58,6934
1,8 28
Co
102,906
1,8 27
Fe
190,23
1,9 44
Tc
186,207
1,7 75
W
140,908
1,5 74
Ta
1,5 26
Mn
55,845
[97,9072] 101,07
1,8 43
183,84
140,116
1,3 73
Hf
180,948
Mo
95,94
1,6 42
Nb
92,9064
1,4 41
178,49
1,1 72
La
[227]
0,9 57
Ra
[226]
0,7 56
VCO
87
[223]
55
Ba
Cs
138,905
Zr
91,224
1,3 40
Y
1,6 25
Cr
51,9961
1,6 24
V
50,9415
1,5 23
Ti
47,867
1,3 22
Sc
88,9059
1,0 39
137,327
0,8 38
Sr
1,0 21
Ca
87,62
20
40,078
132,905
37
Rb
85,4678
19
39,0983
1,2
Mg
0,9 12
Na
11
24,3050
22,9898
1,5
Be
1,0 4
Li
3
9,0122
2,1
6,941
1
44,9559
Symbool
Elektronegatieve waarde
He
EN
4,0026
S
H
Z
A
1,0079
Atoomnummer
Relatieve atoommassa