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 4 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. Într-un atom, electronul distinctiv tinde sǎ ocupe orbitalul vacant de energie maximă. 2. Legătura covalentă simplă se realizează prin întrepătrunderea a doi orbitali monoelectronici. 3. Solubilitatea gazelor creşte cu creșterea presiunii, ceea ce explică faptul că sifonul se obţine prin dizolvarea dioxidului de carbon în apă, la o presiune de câteva atmosfere. 4. Hidroxidul de sodiu este un produs al industriei clorosodice. 5. Neutralizarea acidului clorhidric este o reacție care are loc cu transfer de electroni. 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. Sodiul este un element care face parte din blocul de elemente: a. s; c. d; b. p; d. f. 2. Ionul fluorură: a. are configuraţia electronicǎ 1s22s22p5; c. are 8 electroni în învelişul electronic; b. are configuraţia electronicǎ 1s22s22p6; d. are 10 protoni în nucleu. 3. Au în moleculă numai legături covalente polare, substanțele: a. N2, Cl2; c. H2, Cl2; b. H2O, HCl; d. N2, H2. 4. Dintre următoarele ecuaţii ale reacţiilor chimice, 1. 2H2O2 → 2H2O + O2↑ 3. MgO + H2O → Mg(OH)2 2. 3FeSO4 + 2Al → Al2(SO4)3 + 3Fe 4. CaCl2 + Na2SO4 → 2NaCl + CaSO4 cele care reprezintă reacţii cu transfer de electroni, sunt: a. 3, 4; c. 2, 3, 4; b. 1, 3, 4; d. 1, 2. 5. Ecuaţia reacţiei globale care are loc în timpul funcționării acumulatorului cu plumb, este: A + Pb + 2B → 2PbSO4 + 2H2O. Substanţele notate cu literele A, respectiv B, sunt: a. Pb şi PbS; c. PbS şi H2SO4; b. PbO2 şi H2SO4; d. H2S şi Pb. 10 puncte Subiectul C. Scrieţi, pe foaia de examen, numărul de ordine al formulei chimice a substanței din coloana A însoţit de litera din coloana B, corespunzătoare naturii legăturii/legăturilor chimice din aceasta. Fiecărei cifre din coloana A îi corespunde o singură literă din coloana B. A B 1. NH 3 a. legătură covalentă nepolară triplă 2. KCl b. legături covalente polare simple 3. N2 c. legătură ionică sau electrovalentă 4. I2 d. legătură covalentă coordinativă și legătură covalentă polară dublă + 5. NH4 e. legătură covalentă coordinativă și legături covalente polare simple f. legătură covalentă nepolară simplă 10 puncte Numere atomice: H- 1; N- 7; F- 9; Na- 11; Cl- 17; K- 19; I- 53. Probă scrisă la chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Varianta 4 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 64 29 Cu 2 puncte 2. a. Scrieţi configuraţia electronică a atomului elementului (E), care are în învelişul electronic 3 electroni în substratul 3p. b. Determinaţi numărul atomic al elementului (E). c. Notaţi numărul substraturilor complet ocupate cu electroni ai elementului (E). 4 puncte 3. Modelaţi formarea legăturii chimice în fluorura de magneziu, utilizând simbolurile elementelor chimice şi puncte pentru reprezentarea electronilor. 3 puncte 4. Modelaţi formarea legăturilor chimice în ionul hidroniu, utilizând simbolurile elementelor chimice şi puncte pentru reprezentarea electronilor. 3 puncte 5. Într-o soluție (S) de azotat de argint, la 20°C, raportul masic H2O : AgNO3 = 5 : 7. a. Determinați masa de azotat de argint dizolvată în 100 g de apă în soluția (S), exprimată în grame. b. Știind că, la 20°C, în 100 g de apă se pot dizolva maximum 222 g de azotat de argint, precizați dacă, la această temperatură, soluția (S) este saturată sau nesaturată. 3 puncte Subiectul E. 1. Permanganatul de potasiu reacționează cu cloratul de potasiu: … KMnO4 + … KClO3 + …H2O → … MnO2 + … KClO4 + … KOH a. Scrieți ecuațiile proceselor de oxidare, respectiv de reducere care au loc în această reacție. b. Notați rolul cloratului de potasiu (agent oxidant/agent reducător). 3 puncte 2. Notați coeficienții stoechiometrici ai ecuației reacției de la punctul 1. 1 punct 3. Calculați concentrația procentuală masică a unei soluții care se obține prin dizolvarea a 4 mol de acid clorhidric în 73 mol de apă. 4 puncte 4. a. Scrieţi ecuația reacției dintre zinc și acid clorhidric. b. Calculați masa de zinc, de puritate 90%, exprimată în grame, necesară reacţiei cu 90 mL soluție de acid clorhidric, de concentrație 0,1 M. Impuritățile nu reacționează cu acidul clorhidric. 5 puncte 5. Scrieți ecuația reacției care are loc la catodul pilei Daniell în timpul funcționării. 2 puncte SUBIECTUL al III-lea (30 de puncte) Subiectul F. 1. Ecuaţia termochimică a reacţiei de ardere a acetilenei (C2H2) este: C2H2(g) + 5/2O2(g) → 2CO2(g) + H2O(g). Determinați variația de entalpie în reacția de ardere a acetilenei, utilizând entalpiile molare de formare standard: ∆fH0C2H2(g) = +227,4 kJ/mol, ∆fH0CO2(g) = - 393,5 kJ/mol, ∆fH0H2O(g) = - 241,6 kJ/mol. 3 puncte 2. Calculaţi căldura degajată la arderea a 15 kmol de acetilenă, exprimată în kilojouli. 2 puncte 3. La arderea a 5 kg de cărbune se degajă 44680 kJ. Determinaţi masa de apă, exprimată în kilograme, care poate fi încălzită de la 15 0C la 90 0C, utilizând căldura degajată la arderea a 1 kg de cărbune. Se consideră că nu au loc pierderi de căldură. 3 puncte 4. Calculaţi entalpia reacției de obținere a propinei, ∆rH, în condiții standard: 3C(s) + 2H2(g) → C3H4(g), ∆rH utilizând ecuațiile termochimice: (1) C3H4(g) + 2H2(g) → C3H8(g) ∆rH1 = - 288,7 kJ, (2) C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g) ∆rH2 = - 2043,1 kJ, (3) C(s) + O2(g) → CO2(g) ∆rH3 = - 393,5 kJ, (4) H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(g) ∆rH4 = - 241,6 kJ. 5 puncte 5. Comparaţi stabilitatea propanului (C3H8(g)) cu a propenei (C3H6(g)) utilizând entalpiile molare de formare standard ∆fH0C3H8(g) = -103,8 kJ/mol, ∆fH0C3H6(g) = +20 kJ/mol. Justificaţi răspunsul. 2 puncte Numere atomice: H- 1; O- 8; F- 9; Mg- 12; Mase atomice: H- 1; O- 16; Cl- 35,5; Zn- 65. capă = 4,18 kJ.kg-1.K-1. Probă scrisă la chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Varianta 4 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. Hidrogenarea acetilenei (C2H2) poate avea loc cu obținerea etanului (C2H6): C2H2(g) + 2H2(g) → Ni C2H6(g) Notați rolul nichelului în reacția de hidrogenare a acetilenei. 1 punct 2. Calculați volumul de hidrogen, exprimat în litri, măsurat la 127 °C și 10 atm, care se consumă în reacția de hidrogenare a 0,05 kmol de acetilenă, conform ecuației reacției de la punctul 1. 4 puncte 3. a. Determinați numărul atomilor de carbon din 4 mol de etan. b. Calculați masa de acetilenă, exprimată în grame, ce conține 240,88·1020 atomi de hidrogen. 5 puncte 4. Determinați numărul ionilor de potasiu, din 100 mL soluție de hidroxid de potasiu, cu pH = 11. 4 puncte 5. Precizați culoarea soluției de la punctul 4 după adăugarea a 2-3 picături de fenolftaleină. 1 punct Subiectul G2. NIVEL II – OBLIGATORIU PENTRU: filiera teoretică, profilul real, specializarea: ştiinţe ale naturii 1. Un studiu cinetic la 298 K efectuat asupra reacției: NO(g) + 1/2O2(g) → NO2(g), a condus la următoarele rezultate: Experiment [NO] mol/L [O2] mol/L v (mol·L-1·s-1) I 1,3 ·10-3 1 ·10-3 11,5 ·10-3 II 1,3 ·10-3 4 ·10-3 46 ·10-3 III 2,6 ·10-3 4 ·10-3 184·10-3 Determinați expresia legii de viteză. 4 puncte 2. Notați sensul de deplasare al echilibrului descris de ecuația: CO(g) + NO2(g) ←  → CO2(g) + NO(g) + 226,53 kJ, în următoarele situații:  a. la creșterea temperaturii; b. la creșterea concentrației monoxidului de carbon. 2 puncte 3. Determinați valoarea constantei de echilibru, Kc, pentru sistemul de la punctul 2, dacă într-un recipient cu volumul de 10 L se găsesc, la echilibru: 2 mol de CO2, 4 mol de NO, 4 mol de NO2 și 1 mol de CO. 3 puncte 4. Reacția redată de ecuația: NH4Cl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + NH3(g) + H2O(l) are loc într-o eprubetă care este acoperită cu hârtie de filtru îmbibată în soluție de fenolftaleină. a. Comparați bazicitatea hidroxidului de sodiu cu cea a amoniacului, având în vedere faptul că reacția este posibilă. b. Notați culoarea apărută pe hârtia de filtru, după producerea reacției. 3 puncte 5. Notați tipurile de legături chimice din combinația complexă [Cu(NH3)4](OH)2. 3 puncte Mase atomice: H- 1; C- 12. Numărul lui Avogadro: N = 6,022.1023 mol-1; Constanta molară a gazelor: R = 0,082 L.atm.mol-1.K-1. Probă scrisă la chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Varianta 4 Filiera teoretică – profil real Filiera vocaţională – profil militar Pagina 3 din 3