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) Simulare Filiera teoretică – profil real, specializarea matematică-informatică, specializarea ştiinţele naturii Filiera vocaţională – profil militar, specializarea matematică-informatică • 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. Specia de atomi 21 H are sarcina nucleară ... ... ... . (+1/+2) 2. Energia electronilor din substratul 3p este mai mică decât energia electronilor din substratul ... ... ... . (3s/3d) 3. Solubilitatea oxigenului în apǎ scade la creşterea ... ... ... . (presiunii/temperaturii) 4. Într-o reacţie de oxido-reducere, specia chimică capabilă să ... ... ... electroni manifestă caracter reducător. (accepte/cedeze) 5. Sublimarea unei substanţe este un proces care are loc cu ... ... ... de căldură. (absorbţie/degajare) 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. Specia care are în nucleu cu 2 protoni mai puţin decât numărul electronilor din învelişul său electronic, este: a. o moleculă; c. un ion pozitiv; b. un atom; d. un ion negativ. 2. Se obţine un gaz ce poate fi cules într-o eprubetă cu gura în jos, în urma reacţiei dintre: a. sodiu şi clor; c. cupru şi clor; b. sodiu şi apă; d. fier şi clor. 3. Numărul speciilor chimice existente în soluţia obţinută prin dizolvarea acidului cianhidric în apă, după stabilirea echilibrului, este egal cu: a. 1; c. 3; b. 2; d. 4. 4. Substanţa solubilă în solventul nepolar, tetraclorura de carbon, este: a. apa; c. iodura de potasiu; b. bromul; d. clorura de sodiu. 5. În timpul funcţionării pilei Daniell: a. masa anodului scade; c. oxidarea are loc la catod; b. masa catodului scade; d. reducerea are loc la anod. 10 puncte Subiectul C. Scrieţi, pe foaia de examen, numărul de ordine al conceptului din coloana A însoţit de litera din coloana B, corespunzătoare unei caracteristici a acestuia. Fiecărei cifre din coloana A îi corespunde o singură literă din coloana B. A B 1. izotopi a. căldură degajată la arderea unităţii de masă sau de volum a unui combustibil 2. legătură de hidrogen b. volum ocupat de un gaz în condiţii standard de temperatură şi de presiune 3. solubilitate c. interacţiune intermoleculară 4. volum molar d. specii de atomi cu aceeaşi sarcină nucleară, dar cu număr de masă diferit 5. putere calorică e. proprietate a unei substanţe de a se dizolva în altă substanţă f. volum ocupat de 1 mol de gaz în condiţii normale de temperatură şi de presiune 10 puncte Probă scrisă la chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Simulare Filiera teoretică – profil real, specializarea matematică-informatică, specializarea ştiinţele naturii Filiera vocaţională – profil militar, specializarea matematică-informatică 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 137 56 Ba. 2 puncte 2. Elementul fosfor este poziţionat în tabelul periodic în grupa 15, perioada 3. a. Scrieţi configuraţia electronică a atomului de fosfor. b. Notaţi numărul orbitalilor monoelectronici ai atomului de fosfor. c. Notaţi numărul substraturilor din învelişul electronic al atomului de fosfor. 5 puncte 3. Modelaţi procesul de ionizare a atomului de potasiu, utilizând simbolul elementului chimic şi puncte pentru reprezentarea electronilor. 3 puncte 4. Modelaţi formarea legăturii chimice în molecula de azot, utilizând simbolul elementului chimic şi puncte pentru reprezentarea electronilor. 3 puncte 5. Citiţi cu atenţie textul: „Clorura de sodiu se topeşte la 801 0C. În topitura obţinută, ionii de sodiu şi ionii clorură devin mobili. Topitura se introduce într-o celulă electrolitică, se închide circuitul exterior, moment în care cei doi electrozi creează în jurul lor câmpuri electrice. Sub acţiunea acestor câmpuri electrice, ionii se deplasează spre electrozi.” Explicaţi pe baza textului de mai sus faptul că ionii negativi, precum ionii clorură, sunt denumiţi şi anioni. 2 puncte Subiectul E. 1. Acidul azotic reacţionează cu hidrogenul sulfurat: …HNO3 + …H2S → …S + …NO + …H2O. a. Scrieţi ecuaţiile proceselor de oxidare, respectiv de reducere care au loc. b. Notaţi rolul acidului azotic (agent oxidant/agent reducător). 3 puncte 2. Notaţi coeficienţii stoechiometrici ai ecuaţiei reacţiei de la punctul 1. 1 punct 3. Peste 200 g de soluție de acid azotic, care are concentraţia procentuală masică 10%, se adaugă apă distilată, astfel încât concentraţia procentuală masică a soluţiei devine 8%. a. Calculaţi masa de acid azotic dizolvată în soluţia iniţială, exprimată în grame. b. Determinaţi masa de apă distilată adăugată pentru diluarea soluţiei, exprimată în grame. 4 puncte 4. O probă de clorură de sodiu impură, cu masa de 19,5 g s-a topit, apoi s-a supus electrolizei. Ştiind că impurităţile nu s-au descompus termic şi nici electrolitic, iar la finalul electrolizei s-au cules 2,8 L de gaz, măsuraţi în condiţii normale de temperatură şi de presiune: a. Scrieţi ecuaţia reacţiei care are loc la electroliza topiturii de clorură de sodiu. b. Determinaţi puritatea probei de clorură de sodiu supusă electrolizei. 5 puncte 5. Notați două utilizări practice ale clorurii de sodiu. 2 puncte Numere atomice: N- 7; K- 19. Volumul molar: V = 22,4 L.mol-1. Mase atomice: Na- 23; Cl- 35,5. Probă scrisă la chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Simulare Filiera teoretică – profil real, specializarea matematică-informatică, specializarea ştiinţele naturii Filiera vocaţională – profil militar, specializarea matematică-informatică 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. Etanul formeazǎ prin ardere dioxid de carbon şi apǎ. Ecuaţia termochimică a reacţiei este: 2C2H6(g) + 7O2(g) → 4CO2(g) + 6H2O(l) + 3116,6 kJ. Calculaţi entalpia molară standard de formare a etanului, utilizând entalpiile molare de formare standard: ∆fH0H2O(l) = -285,8 kJ/mol, ∆fH0CO2(g)= -393,5 kJ/mol. 3 puncte 2. Precizaţi tipul reacţiei de la punctul 1, având în vedere schimbul de căldură cu mediul exterior. 1 punct 3. Comparaţi stabilitatea oxizilor rezultaţi în urma arderii, utilizând entalpiile molare de formare standard ale acestora. Justificaţi răspunsul. 2 puncte 4. Se încălzesc 150 g de apă de la temperatura t1 la temperatura t2 = 90 0C, utilizând 43,89 kJ. Determinaţi valoarea temperaturii iniţiale a apei, exprimată în kelvini. Se consideră că nu au loc pierderi de căldură. 3 puncte 5. Acidul cianhidric se poate obţine din metan şi amoniac: CH4(g) + NH3(g) → HCN(g) + 3H2(g). Valoarea variaţiei de entalpie a acestei reacţii, ∆rH = 270,30 kJ, s-a determinat prin calcul, aplicând legea Hess, utilizând ecuaţiile termochimice: H2(g) + 2C(s, grafit) + N2(g) → 2HCN(g), ∆rH1 N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g), ∆rH2 = - 91,80 kJ, C(s,grafit) + 2H2(g) → CH4(g), ∆rH3 = - 74,90 kJ. Determinaţi valoarea variaţiei de entalpie ∆rH1, exprimată în kilojouli. 6 puncte Subiectul G1. (OBLIGATORIU PENTRU NIVEL I) 1. Trioxidul de sulf se obţine industrial prin oxidarea dioxidului de sulf: V 2O 5 → 2SO2(g) + O2(g) ← 2SO3(g). a. Notaţi rolul V2O5 în reacţie. b. Precizaţi dacă reacţia poate avea loc în absenţa V2O5. 2 puncte 2. Determinaţi volumul ocupat de 25,6 g de dioxid de sulf, exprimat în litri, măsurat la temperatura de 427 0C şi presiunea 4 atm. 4 puncte 3. Un amestec echimolecular, ce conţine dioxid de sulf şi trioxid de sulf, are masa 288 g. Calculaţi numărul atomilor din amestec. 5 puncte -1 4. Determinaţi pH-ul unei soluţii de hidroxid de potasiu, de concentraţie 10 M. 3 puncte 5. O soluţie s-a colorat în albastru la adăugarea a 2-3 mL de turnesol. Notaţi caracterul acido-bazic al soluţiei. 1 punct Subiectul G2. (OBLIGATORIU PENTRU NIVEL II) 1. Pentru o reacţie de tipul: A→ 2B, s-a constatat că după 30 de minute, concentraţia reactantului (A) a scăzut de la 0,25 mol/L la 0,0625 mol/L. a. Calculaţi viteza cu care se consumă reactantul (A), în acest interval de timp, exprimată în mol·L-1·min-1. b. Calculaţi viteza de formare a produsului de reacţie (B), în acelaşi interval de timp, exprimată în mol·L-1·min-1. 4 puncte 2. Notaţi variaţia unui factor care favorizeazǎ deplasarea echilibrului chimic spre obţinerea PCl5(g): PCl3(g) + Cl2(g) ⇄ PCl5(g), ∆rH = - 130 kJ. 1 punct 3. a. Scrieţi configuraţia electronică a atomului de cupru. b. Notaţi blocul de elemente din care face parte acesta. 3 puncte 4. Justificaţi dacă reacția dintre zinc şi azotatul de argint dintr-o soluţie (Zn(s) + AgNO3(aq) → ) este posibilă, utilizând potențialele standard de reducere: ε 0Zn2 + / Zn = - 0,76 V şi ε 0Ag+ / Ag = + 0,8 V. 3 puncte 5. a. Calculați numărul ionilor de sodiu din 250 mL soluţie de hidroxid de sodiu, care are pH = 12. b. Notaţi denumirea unui indicator acido-bazic ce colorează în roșu soluția de hidroxid de sodiu. 4 puncte capă = 4,18 kJ.kg-1.K-1. Mase atomice: O- 16; S- 32. Constanta molară a gazelor: R = 0,082 L.atm.mol-1.K-1. Numărul lui Avogadro: NA = 6,022.1023 mol-1. Numere atomice: Cu- 29. Probă scrisă la chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Simulare Filiera teoretică – profil real, specializarea matematică-informatică, specializarea ştiinţele naturii Filiera vocaţională – profil militar, specializarea matematică-informatică Pagina 3 din 3