Chimie anorganică 2015

Ministerul Educaţiei şi Cercetării Ştiinţifice Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare Examenul de bacalaureat naţional 2015 Proba E. d) Chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Varianta 2 Filiera tehnologică – profil tehnic, profil resurse naturale şi protecţia mediului • Toate subiectele sunt obligatorii. Se acordă 10 puncte din oficiu. • Timpul de lucru efectiv este de 3 ore. SUBIECTUL I (30 de puncte) Subiectul A. Scrieţi, pe foaia de examen, termenul din paranteză care completează corect fiecare dintre următoarele enunţuri: 1. Sarcina electrică relativă a nucleului unui atom este numeric egală cu ... ... ... . (numărul său atomic/masa sa atomică) 2. În cristalul de clorură de sodiu fiecare ion de sodiu este înconjurat la cea mai mică distanţă de ... ... ... clorură. (1 ion/6 ioni) 3. Legătura covalentă nepolară se stabileşte între doi atomi de nemetal ... ... ... . (identici/diferiţi) 4. Amestecurile ... ... ... au aceeaşi compoziţie şi aceleaşi proprietăţi în toată masa lor. (omogene/eterogene) 5. În reacţiile ... ... ... entalpia de reacţie este pozitivă. (endoterme/exoterme) 10 puncte Subiectul B. Pentru fiecare item al acestui subiect, notaţi pe foaia de examen numai litera corespunzătoare răspunsului corect. Fiecare item are un singur răspuns corect. 1. Electronul distinctiv al atomului de oxigen este plasat în stratul: a. 1(K); c. 3(M); b. 2(L); d. 4(N). 2. Un ion are sarcina electrică +2. Acesta conţine: a. 20 de protoni şi 18 electroni; c. 11 protoni şi 10 electroni; b. 20 de electroni şi 18 protoni; d. 10 protoni şi 11 electroni. 3. Reacţia sodiului cu apa: a. este exotermă; c. are ca efect vizibil degajarea unui gaz brun-roşcat; b. este endotermă; d. are ca efect vizibil formarea unui precipitat alb. 4. În acumulatorul cu plumb: a. anodul este confecţionat din cărbune; c. în timpul funcţionării soluţia electrolitului se diluează; b. catodul este confecţionat din cupru; d. în timpul funcţionării densitatea soluţiei de electrolit creşte. 5. Solubilitatea clorurii de sodiu în apă, la temperatura de 20ºC, este 36 g. La 20 ºC: a. în 100 g de saramură se dizolvă maximum 36 g de clorură de sodiu; b. în 100 g de saramură se dizolvă minimum 36 g de clorură de sodiu; c. în 100 g de apă distilată se dizolvă maximum 36 g de clorură de sodiu; d. în 100 g de apă distilată se dizolvă minimum 36 g de clorură de sodiu. 10 puncte Subiectul C. Scrieţi, pe foaia de examen, numărul de ordine al denumirii substanţei din coloana A, însoţit de litera din coloana B, corespunzătoare ecuaţiei reacţiei din care se obţine. Fiecărei cifre din coloana A îi corespunde o singură literă din coloana B. A B 1. acid clorhidric a. Cl2 + KI → 2. hipoclorit de sodiu b. NaCl (topită) electroliz  ă → 3. sodiu c. H2 + Cl2 → 4. clorură de fier (II) d. Fe + HCl → 5. iod e. NaOH + Cl2 → f. Fe + Cl2 → 10 puncte Numere atomice: O- 8. Probă scrisă la chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Varianta 2 Filiera tehnologică – profil tehnic, profil resurse naturale şi protecţia mediului Pagina 1 din 3  Ministerul Educaţiei şi Cercetării Ştiinţifice Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare SUBIECTUL al II-lea (30 de puncte) Subiectul D. 1. Precizaţi compoziţia nucleară (protoni, neutroni) pentru atomul 119 50 Sn. 2 puncte 2. a. Scrieţi configuraţia electronică a atomului elementului (E), care are 5 electroni în stratul 3(M). b. Determinaţi numărul atomic al elementului (E). c. Notaţi poziţia în tabelul periodic (grupa, perioada) a elementului (E). 5 puncte 3. Modelaţi procesul de ionizare a atomului de clor, utilizând simbolul elementului chimic şi puncte pentru reprezentarea electronilor. 3 puncte 4. Modelaţi formarea legăturii chimice în molecula de amoniac, utilizând simbolurile elementelor chimice şi puncte pentru reprezentarea electronilor. 3 puncte 5. a. Notaţi starea de agregare a apei pure la temperatura de - 20 ͦ C. b. Explicaţi proprietatea cristalelor ionice descrisă în enunţ: „Sub acțiunea unei forțe exterioare cristalele ionice sunt casante”. 2 puncte Subiectul E. 1. Magneziul reacționează cu acidul clorhidric: ...Mg + …HCl → ...MgCI2 + ...H2 a. Scrieţi ecuaţiile proceselor de oxidare, respectiv de reducere, care au loc în această reacţie. b. Notați rolul magneziului (agent oxidant/agent reducător). 3 puncte 2. Notaţi coeficienţii stoechiometrici ai ecuaţiei reacţiei de la punctul 1. 1 punct 3. O soluţie de acid clorhidric cu masa de 20 g şi concentraţia procentuală masică 1% se diluează cu 20 g de apă distilată. a. Calculaţi masa de acid clorhidric din cele 20 g de soluţie, exprimată în grame. b. Determinaţi concentraţia procentuală masică a soluţiei obţinută după diluare. 5 puncte 4. O probă de 0,5 mol de sodiu reacţionează complet cu clorul. a. Scrieţi ecuaţia reacţiei dintre sodiu şi clor. b. Calculaţi masa de clorură de sodiu rezultată în urma reacţiei, exprimată în grame. 4 puncte 5. Notaţi ecuaţia reacţiei care are loc la catodul acumulatorului cu plumb, în timpul funcționării. 2 puncte Numere atomice: H- 1; N- 7; Cl- 17. Mase atomice: Na- 23; Cl- 35,5. Probă scrisă la chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Varianta 2 Filiera tehnologică – profil tehnic, profil resurse naturale şi protecţia mediului Pagina 2 din 3  Ministerul Educaţiei şi Cercetării Ştiinţifice Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare SUBIECTUL al III-lea (30 de puncte) Subiectul F. 1. Ecuaţia termochimică a reacţiei de formare a glucozei în procesul de fotosinteză, este: 6CO2(g) + 6H2O(l) → C6H12O6(s) + 6O2(g), ∆rH. a. Determinaţi variaţia de entalpie în această reacţie, cunoscând entalpiile molare de formare standard: ∆ f HCO 0 2 ( g) = - 393,5 kJ/mol, ∆ f HH0 2O(l) = - 285,8 kJ/mol, ∆ f HC0 6H12O6 ( s ) = - 1273,3 kJ/mol. b. Precizaţi tipul reacţiei având în vedere valoarea entalpiei de reacţie, ∆rH. 3 puncte 2. Determinaţi căldura, exprimată kilojouli, implicată în procesul de formare a 54 g de glucoză. 3 puncte 3. Determinaţi masa de apă, exprimată în kilograme, care poate fi încălzită de la 10 0C la 60 0C, ştiind că se consumă 418 kJ. Se consideră că nu au loc pierderi de căldură. 2 puncte 4. Ecuaţia reacţiei de ardere a propanului este: C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g), ∆rH. Calculaţi variaţia de entalpie în reacţia de ardere a propanului, utilizând ecuațiile termochimice: C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(l) ∆rH1 = - 2219,9 kJ H2O(g) → H2O(l) ∆rH2 = - 44 kJ. 3 puncte 5. Ordonaţi în sensul crescător al stabilităţii moleculelor oxizii: N2O(g), NO(g) şi N2O4(g) comparând entalpiile molare de formare standard ale acestora: ∆ f HN0 2O( g) = 81,6 kJ/mol, ∆ f HNO 0 ( g ) = 91,3 kJ/mol, ∆ f HN2O 4 ( g ) = 11,1 kJ/mol. 0 4 puncte Subiectul G1. (OBLIGATORIU PENTRU NIVEL I) 1. Acidul clorhidric poate fi obținut în laborator prin tratarea clorurii de sodiu cu o soluție de acid sulfuric: H2SO4(aq) + 2NaCl(s) → Na2SO4(aq) + 2HCl(g) Precizaţi tipul reacţiei, având în vedere viteza de desfăşurare a acesteia. 1 punct 2. Determinaţi volumul de acid clorhidric, exprimat în litri, măsurat la temperatura de 200 K şi presiunea de 4 atm, care se formează din reacţia a 49 g de acid sulfuric cu clorură de sodiu. 3 puncte 3. a. Calculaţi masa de acid clorhidric, exprimată în grame, care conţine 12,044 ·1023 atomi de clor. b. Calculaţi numărul atomilor de sulf din 196 g de acid sulfuric. 6 puncte 4. Determinaţi concentraţia ionilor hidroniu din soluţia care conţine 7,3 g de acid clorhidric în 2 L de soluţie. 3 puncte 5. a. Notaţi caracterul acido-bazic al unei soluţii cu pH = 2. b. Notaţi culoarea soluţiei cu pH = 2, după adăugarea a 2-3 picături de turnesol. 2 puncte Subiectul G2. (OBLIGATORIU PENTRU NIVEL II) 1. La descompunerea termică a pentaoxidului de diazot 2N2O5(g) → 4NO2(g) + O2(g) s-au înregistrat următoarele date experimentale: timp (min) 0 184 320 [N2O5] (mol/L) 2,33 2,08 1,91 Determinaţi viteza medie de consum a pentaoxidului de diazot, exprimată în mol.L-1.min-1 în intervalul de timp 184 – 320 minute. 2 puncte 2. Pentru procesul 2NO(g) + 2H2(g) ⇄ N2(g) + 2H2O(g) s-au determinat, la echilibru, următoarele concentraţii: [NO] = 0,2 mol/L, [H2] = 0,2 mol/L, [N2] = 0,6 mol/L, [H2O] = 0,6 mol/L. Determinaţi valoarea constantei de echilibru, Kc. 2 puncte 3. Indicaţi sensul de deplasare a echilibrului chimic descris de ecuaţia N2(g) +3H2(g) ⇄ 2NH3(g) în următoarele situaţii: a. scade presiunea; b. creşte concentraţia N2(g). 2 puncte 4. Scrieţi ecuaţiile reacţiilor de obţinere a reactivului Schweizer având la dispoziţie soluţie de sulfat de cupru, soluție de hidroxid de sodiu şi soluție de amoniac. 4 puncte 5. În tabelul de mai jos sunt indicate valorile constantelor de aciditate ale unor acizi: Acidul HCl HCN Ka 107 4,9.10-10 a. Dintre reacţiile ale căror ecuaţii sunt reprezentate mai jos, una singură este posibilă. Notaţi formulele chimice ale produşilor de reacţie pentru reacţia posibilă. NaCN + HCl → .... + .... ; HCN + NaCl → .... + .... ; Justificaţi răspunsul, având în vedere valorile din tabel. b. Scrieţi ecuaţia reacţiei de ionizare în apă a acidului care are valoarea constantei de aciditate mai mică. 5 puncte Mase atomice: H- 1; C- 12; O- 16; S- 32, Cl- 35,5; capă = 4,18 kJ.kg-1.K-1. Constanta molară a gazelor: R = 0,082 L.atm.mol-1.K-1. Numărul lui Avogadro: NA = 6,022.1023 mol-1. Probă scrisă la chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Varianta 2 Filiera tehnologică – profil tehnic, profil resurse naturale şi protecţia mediului Pagina 3 din 3