Chimie anorganică 2016

Ministerul Educaţiei Naționale şi Cercetării Ştiinţifice Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare Examenul de bacalaureat naţional 2016 Proba E. d) Chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Varianta 9 Filiera teoretică – profil real Filiera vocaţională – profil militar • 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. Citiţi următoarele enunțuri. Dacă apreciaţi că enunțul este adevărat scrieţi, pe foaia de examen, numărul de ordine al enunțului și litera A. Dacă apreciaţi că enunțul este fals scrieţi, pe foaia de examen, numărul de ordine al enunțului și litera F. 1. Atomii elementelor unei perioade au același număr de electroni pe ultimul strat. 2. În soluție sau în topitură, substanțele ionice conduc curentul electric. 3. În general, solubilitatea substanțelor solide în apă este favorizată de creșterea temperaturii. 4. În hidrura de potasiu, KH, hidrogenul are număr de oxidare pozitiv. 5. Pila Daniell transformă energia chimică în energie electrică. 10 puncte Subiectul B. Pentru fiecare item de mai jos, notaţi pe foaia de examen numărul de ordine al itemului însoțit de litera corespunzătoare răspunsului corect. Fiecare item are un singur răspuns corect. 1. Suma numerelor atomice a trei elemente chimice consecutive în tabelul periodic este egală cu 21. Cele trei elemente: a. sunt situate în perioada a 4-a; c. sunt situate în perioada a 2-a; b. fac parte din grupele 15, 16, 17; d. fac parte din grupele 16, 17, 18. 2. Ionul Cl−: a. are configuraţia electronicǎ 1s22s22p63s23p5; c. are 8 electroni în substratul 3p; b. are configuraţia electronicǎ 1s22s22p63s23p6; d. are 18 protoni în nucleu. 3. Cantitatea de substanță dizolvată într-un litru de soluție de acid clorhidric de concentrație 2 M este egală cu: a. 2 mol; c. 1 mol; b. 0,5 mol; d. 0,1 mol. 2− 4. În specia chimică SO 4 numărul de oxidare al sulfului este: a. +4; c. - 4; b. - 2; d. +6. 5. În timpul funcționării, la anodul acumulatorului cu plumb: a. se reduc ioni Pb2+; c. se formează PbO2; b. se oxidează Pb; d. se consumă PbO2. 10 puncte Subiectul C. Scrieţi, pe foaia de examen, numărul de ordine al informaţiei despre structura învelişului electronic al atomului din coloana A însoţit de litera din coloana B, corespunzătoare configuraţiei electronice a acestuia. Fiecărei cifre din coloana A îi corespunde o singură literă din coloana B. A B 1. are 3 orbitali s şi 5 orbitali p complet ocupaţi cu electroni a. 1s22s22p63s2 2. are 4 electroni de valenţă b. 1s22s22p63s23p6 3. îi lipsesc doi electroni pentru a avea substratul 2p complet ocupat c. 1s22s22p63s23p4 4. are 10 electroni în orbitali p d. 1s22s22p63s23p2 5. are configuraţie de gaz nobil e. 1s22s22p63s23p5 f. 1s22s22p4 10 puncte Numere atomice: Cl- 17. Probă scrisă la chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Varianta 9 Filiera teoretică – profil real Filiera vocaţională – profil militar Pagina 1 din 3  Ministerul Educaţiei Naționale 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 127 53 I . 2 puncte 2. a. Scrieţi configuraţia electronică a atomului elementului (E), care are sarcina nucleară +12. b. Precizaţi poziţia elementului (E) (grupa, perioada) în tabelul periodic. c. Notaţi numărul substraturilor complet ocupate cu electroni ale atomului elementului (E). 5 puncte 3. Modelaţi procesul de ionizare a atomului de sulf, utilizând simbolul elementului chimic şi puncte pentru reprezentarea electronilor. 3 puncte 4. Modelaţi formarea legăturii chimice în molecula azotului, utilizând simbolul elementului chimic şi puncte pentru reprezentarea electronilor. 3 puncte 5. Notaţi concluzia care se desprinde din observaţiile experimentale prezentate mai jos, având în vedere reactivitatea chimică a sodiului față de cea a magneziului: „La temperatura mediului ambiant, sodiul reacţionează violent cu apa. Magneziul reacţionează cu apa la temperatura de 70°C.” 2 puncte Subiectul E. 1. Dioxidul de sulf reacționează cu bromul: ... SO2 + ... Br2 + ... H2O → ... HBr + ... H2SO4. a. Scrieți ecuațiile proceselor de oxidare, respectiv de reducere care au loc în această reacție. b. Notați rolul dioxidului de sulf (agent oxidant/agent reducător). 3 puncte 2. Notați coeficienții stoechiometrici ai ecuației reacției de la punctul 1. 1 punct 3. Se consideră schema de transformări: Na + A → NaOH + B↑ B+D→E D + F → FeCl3 Scrieți ecuațiile reacțiilor din schemă. 6 puncte 4. Calculați masa soluției de acid sulfuric de concentrație procentuală masică 49%, exprimată în grame, necesară pentru a prepara 3 L de soluție de acid sulfuric de concentrație 0,2 M. 3 puncte 5. Scrieți ecuația reacției globale care are loc în timpul funcționării pilei Daniell. 2 puncte SUBIECTUL al III-lea (30 de puncte) Subiectul F. 1. Determinați căldura, exprimată în kilojouli, degajată la arderea unui volum de 112 L amestec echimolecular ce conține etenă (C2H4) și etan (C2H6), măsurat în condiții normale de temperatură și de presiune. Căldura de combustie a etenei are valoarea de 1322 kJ/mol, iar căldura de combustie a etanului are valoarea de 1430,5 kJ/mol. 3 puncte 2. Efectul termic al reacției de ardere a sulfului este redat de ecuația termochimică: S(s) + O2(g)→ SO2(g) ∆fH0SO2(g) = - 297 kJ/mol. Determinați căldura, exprimată în jouli, degajată la arderea a 128 kg de sulf. 3 puncte 3. Calculați variația de temperatură, exprimată în kelvini, la încălzirea a 68,35 kg de apă, utilizând căldura degajată la arderea a 2,09 mol de alcool etilic. Se consideră că nu au loc pierderi de căldură. Entalpia de combustie a alcoolului etilic este: ∆cH0C2H6O(l) = - 1367 kJ/mol. 4 puncte 4. Determinați entalpia molară de formare standard a metanului, C(s,grafit) + 2H2(g) → CH4(g), utilizând ecuațiile termochimice: (1) CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) +2H2O(l) ∆rH1 = - 890,5 kJ (2) H2(g) + ½O2(g) → H2O(l) ∆rH2= - 285,8 kJ (3) C(s,grafit) + O2(g) → CO2(g) ∆rH3 = - 393,5 kJ. 3 puncte 5. Scrieți formulele chimice ale produșilor rezultați din reacțiile de mai jos, în ordinea crescătoare a stabilității moleculei, utilizând datele termochimice: (1) H2(g) + ½O2(g) → H2O(l) + 285,8 kJ (2) ½H2(g) + ½Cl2(g) → HCl(g) + 92,3 kJ. Justificați răspunsul. 2 puncte Numere atomice: N- 7; S- 16. Mase atomice: H- 1; O- 16; S- 32. Volum molar: V = 22,4 L/mol. capă = 4,18 kJ.kg-1.K-1. Probă scrisă la chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Varianta 9 Filiera teoretică – profil real Filiera vocaţională – profil militar Pagina 2 din 3  Ministerul Educaţiei Naționale şi Cercetării Ştiinţifice Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare Subiectul G1. NIVEL I – OBLIGATORIU PENTRU: filiera teoretică, profilul real, specializarea: matematică-informatică filiera vocaţională, profilul militar, specializarea: matematică-informatică 1. Carbonatul de calciu se recunoaște în laborator cu ajutorul acidului clorhidric: CaCO3(s) + 2HCl(aq)→ CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g). Precizaţi tipul reacţiei având vedere viteza de desfăşurare a acesteia. 1 punct 2. Calculaţi volumul de dioxid de carbon, exprimat în litri, măsurat la 270C şi 3 atm, obținut din 50 g de calcar, cu un conținut de 80% carbonat de calciu, procente de masă. 5 puncte 3. a. Calculaţi numărul moleculelor din 3,6 g de apă. b. Determinați masa de calciu din 22,2 g de clorură de calciu. 4 puncte 4. Calculați numărul anionilor clorură din 200 mL soluție de acid clorhidric, cu pH = 2. 4 puncte 5. Notați denumirea unui indicator acido-bazic care colorează în roșu o soluție acidă. 1 punct Subiectul G2. NIVEL II – OBLIGATORIU PENTRU: filiera teoretică, profilul real, specializarea: ştiinţe ale naturii 1. O reacție de tipul A → produşi este de ordinul II. Calculaţi viteza reacției, exprimată în mol·L-1·s-1, utilizând valoarea constantei de viteză, k = 5·10-4 mol-1·L·s-1 și concentraţia reactantului [A] = 0,4 mol·L-1. 2 puncte 2. Pentru reacția de sinteză a amoniacului: N2(g) + 3H2(g) ←→ 2NH3(g) valoarea numerică a constantei de echilibru este Kc = 4,5. Amestecul conține la echilibru: 4 mol de azot, 8 mol de hidrogen și x mol de amoniac. Determinați valoarea lui x, știind că procesul se desfășoară într-un recipient cu volumul de 4 L. 4 puncte 3. „Într-o eprubetă ce conține 2 mL soluţie de azotat de argint se adaugă soluţie de hidroxid de sodiu în picătură, până la apariţia unui precipitat. Precipitatul obținut se tratează cu soluţie de amoniac, în exces, până la dispariția precipitatului.” Scrieţi ecuaţiile reacţiilor descrise în experiment. 4 puncte 4. Ionul de zinc divalent are configurația electronică 1s22s22p63s23p63d10. a. Scrieți configurația electronică a atomului de zinc. b. Precizați blocul de elemente din care face parte zincul. 2 puncte 5. Utlizând potențialele standard de reducere: ε Fe2+ / Fe = - 0,44 V, ε Zn2+ / Zn = - 0,76 V şi ε Ag+ / Ag = + 0,80 V: 0 0 0 a. Calculați tensiunea electromotoare a fiecărei reacții reprezentate mai jos: (I) Zn(s) + 2AgNO3(aq) → Zn(NO3)2(aq) + 2Ag(s) (II) Fe(s) + ZnSO4(aq) → FeSO4(aq) + Zn(s). b. Precizați care dintre reacții este posibilă, având în vedere valoarea tensiunii electromotoare. 3 puncte Mase atomice: H- 1; C- 12; O- 16; Cl- 35,5; Ca- 40. Constanta molară a gazelor: R = 0,082 L.atm.mol-1.K-1; Numărul lui Avogadro: N = 6,022·1023 mol-1 . Probă scrisă la chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Varianta 9 Filiera teoretică – profil real Filiera vocaţională – profil militar Pagina 3 din 3