Chimie anorganică 2020

Ministerul Educaţiei și Cercetării Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Examenul de bacalaureat naţional 2020 Proba E. d) Chimie anorganică Varianta 5 • 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 enunţuri. Dacă apreciaţi că enunţul este adevărat, scrieţi numărul de ordine al enunţului şi litera A. Dacă apreciaţi că enunţul este fals, scrieţi numărul de ordine al enunţului şi litera F. 1. Energia electronilor este cu atât mai mică cu cât aceştia sunt mai apropiați de nucleul atomului. 2. În învelișul electronic al atomului de aluminiu, electronul distinctiv este situat în substratul 3s. 3. Într-o reacţie redox, specia chimică cu caracter oxidant cedează electroni. 4. Reacția de ardere a metanului este un proces exoterm. 5. La neutralizarea unei soluții de acid clorhidric, valoarea pH-ului soluției crește. 10 puncte Subiectul B. Pentru fiecare item de mai jos, notaţi pe foaia de examen numărul de ordine al itemului însoţit de litera corespunzătoare răspunsului corect. Fiecare item are un singur răspuns corect. 1. Are în învelișul electronic un număr mai mare de electroni decât numărul protonilor din nucleu: a. O; c. O2-; 3+ b. Al ; d. Al. 2. Două elemente chimice aflate în Tabelul periodic în aceeași grupă principală: a. au numere atomice consecutive; c. au același număr de electroni de valență; b. au același număr de straturi electronice; d. au un număr egal de substraturi electronice. 3. Cantități egale de argon şi de clor, aflate în aceleaşi condiţii de temperatură şi de presiune: a. conţin acelaşi număr de atomi; c. au aceeaşi masă; b. ocupă același volum; d. au aceeași densitate. 4. În condiții standard, este adevărat că: a. ∆ f HNa(s) 0 > ∆ f HH0 2 (g) ; c. ∆ f HNa(s) 0 = ∆ f HH0 2 (g) ; b. ∆ f HH0 O(s) = ∆ f HH0 O(g) ; 2 2 d. ∆ f HNa(s) 0 < ∆ f HH0 2 (g) . 5. Se consideră schema de reacții: t °C (1) 2H2O + 2Na → 2A + H2 (2) H2 + Cl2 → 2B (3) A + B → NaCl + H2O. Este adevărat că: a. substanța A are caracter acid; c. substanța B are caracter bazic; b. reacția (1) are loc cu schimb de protoni; d. reacția (3) are loc cu schimb de protoni. 10 puncte Subiectul C. Scrieţi, pe foaia de examen, numărul de ordine al reactantului din coloana A, însoțit de litera din coloana B, care reprezintă un produs de reacție format în reacția acestuia cu clorul. Fiecărei cifre din coloana A îi corespunde o singură literă din coloana B. A B 1. Fe a. HCl 2. NaBr b. FeCl2 3. NaOH c. Br2 4. KI d. FeCl3 5. H2O e. NaClO f. I2 10 puncte Numere atomice: O- 8; Al- 13; Cl- 17; Ar- 18. Mase atomice: Cl- 35,5; Ar- 40. Probă scrisă la chimie anorganică Varianta 5 Pagina 1 din 3  Ministerul Educaţiei și Cercetării Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație SUBIECTUL al II-lea (30 de puncte) Subiectul D. 1. Un atom are în învelișul electronic 35 de electroni, iar numărul protonilor din nucleu este cu 11 mai mic decât numărul neutronilor. Determinați numărul de masă al acestui atom. 3 puncte 2. a. Scrieţi configuraţia electronică a atomilor elementului (E), care formează anioni divalenți, izoelectronici cu atomul de argon. b. Notaţi poziția (grupa, perioada) în Tabelul periodic a elementului (E). 4 puncte 3. a. Modelați procesul de ionizare a atomului de clor, utilizând simbolul elementului chimic și puncte pentru reprezentarea electronilor. b. Scrieți simbolurile chimice ale elementelor clor și brom, în ordinea creșterii caracterului nemetalic al acestora. 4 puncte 4. a. Modelaţi formarea legăturilor chimice din molecula de apă, utilizând simbolurile elementelor chimice și puncte pentru reprezentarea electronilor. b. Notaţi o proprietate fizică a apei, în condiții standard. 3 puncte 5. Notați formula chimică a unei substanțe anorganice care formează cu apa un amestec eterogen. 1 punct Subiectul E. 1. Într-o eprubetă se introduc câțiva mililitri dintr-o soluţie acidulată de sulfat de fier(II), apoi se adaugă un mililitru de soluţie de azotat de sodiu. Ecuația reacției care are loc este: ...NaNO3 + ...FeSO4 + ...H2SO4 → ...NO + ...Fe2(SO4)3 + ...Na2SO4 + ...H2O. a. Scrieți ecuațiile proceselor de oxidare, respectiv de reducere, care au loc în această reacție. b. Notați formula chimică a substanței cu rol de agent oxidant. 3 puncte 2. Scrieți coeficienții stoechiometrici ai ecuației reacției de la punctul 1. 1 punct 3. Într-un vas se află 145 g de soluție apoasă de clorură de sodiu, de concentrație procentuală masică 10%. Se adaugă 5 g de clorură de sodiu. Din soluția astfel obținută se evaporă 25 g de apă. Determinați concentrația procentuală masică a soluției rezultate după evaporarea apei. 3 puncte 4. a. Scrieţi ecuaţia reacţiei dintre acidul clorhidric și hidroxidul de sodiu. b. Se tratează 200 mL de soluție de acid clorhidric, de concentrație 0,8 M cu 200 mL de soluție de hidroxid de sodiu, de concentrație 0,2 M. Determinați cantitatea de sare formată în urma reacției, exprimată în moli. 5 puncte 5. a. Pentru construcția acumulatoarelor cu plumb se utilizează grătare de plumb. Notați denumirea substanței cu care sunt umplute ochiurile unui grătar de plumb, pentru ca, în timpul funcționării acumulatorului cu plumb, la nivelul acestuia să aibă loc procesul de reducere. b. Scrieți ecuația procesului de oxidare care are loc în timpul funcționării acumulatorului cu plumb. 3 puncte Numere atomice: H- 1; O- 8; Cl- 17; Ar- 18; Br- 35. Probă scrisă la chimie anorganică Varianta 5 Pagina 2 din 3  Ministerul Educaţiei și Cercetării Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație SUBIECTUL al III-lea (30 de puncte) Subiectul F. 1. Bicarbonatul de amoniu este utilizat în patiserie ca agent de afânare. Ecuaţia termochimică a reacţiei care are loc la descompunerea termică a bicarbonatului de amoniu este: NH4HCO3(s) + 168,4 kJ → NH3(g) + H2O(g) + CO2(g). a. Notaţi valoarea variației de entalpie a reacţiei, exprimată în kilojouli. b. Precizați tipul reacției având în vedere schimbul de căldură cu mediul exterior. c. Calculaţi entalpia molară de formare standard a bicarbonatului de amoniu, ∆ f H0NH4HCO3 (s) , utilizând entalpiile molare de formare standard ∆ f HCO 0 2 ( g) = - 393,5 kJ/mol, ∆ f HH0 2O ( g) = - 241,6 kJ/mol și ∆ f HNH 0 3 ( g) = - 45,9 kJ/mol. 4 puncte 2. Determinați căldura necesară descompunerii termice a 31,6 g de bicarbonat de amoniu, exprimată în kilojouli, având în vedere ecuația reacției de la punctul 1. 2 puncte 3. La amestecarea a 600 mL soluţie de acid clorhidric cu o soluţie diluată de hidroxid de sodiu, în exces, se degajă 34362 J. Determinaţi concentraţia molară a soluţiei de acid clorhidric. 2 puncte 4. Aplicați legea lui Hess pentru a determina variația de entalpie a reacției: I2(s) + Cl2(g) → 2ICl(g), ∆rH0 în funcție de variațiile de entalpie ale proceselor descrise de următoarele ecuaţii termochimice: (1) Cl2(g) → 2Cl(g), ∆rH10 (2) I2(g) → 2l(g), ∆rH20 (3) ICl(g) → I(g) + Cl(g), ∆rH30 (4) I2(s) → I2(g), ∆rH40. 5 puncte 5. Ecuația termochimică a reacției de obținere a fierului din aluminiu și oxid de fier(III) este: 2Al(s) + Fe2O3(s) → Al2O3(s) + 2Fe(l), ∆rH0 Știind că ∆ f HAl2O3( s ) < ∆ f HFe 0 0 2 O3( s ) , precizați dacă reacția este endotermă sau exotermă. 2 puncte Subiectul G. 1. Identificarea carbonatului de calciu se poate realiza prin reacţia redată de ecuația: CaCO3(s) + H2SO4(aq) → CaSO4(s) + CO2(g) + H2O(l) Notați tipul reacției, având în vedere viteza de desfășurare a acesteia. 1 punct 2. La 27°C și 1 atm, 86,1 L dintr-o substanță gazoasă (A) cântăresc 112 g. Determinați masa molară a substanței (A). 3 puncte 3 3. Într-un balon cotat de 2000 cm se introduc 0,8 g de hidroxid de sodiu. Apoi se adaugă apă distilată până la semn. Calculați pH-ul soluției astfel preparate. 4 puncte 4. Determinați numărul atomilor de oxigen din 57,2 g de dioxid de carbon. 3 puncte 5. Într-o reacție de tipul A → Produşi, viteza de reacție este 0,5 mol·L-1·s-1 la o concentrație a reactantului de 0,4 mol·L-1 și este 0,125 mol·L-1·s-1 la o concentrație a reactantului de 0,2 mol·L-1. a. Determinați ordinul de reacție. b. Calculaţi valoarea constantei de viteză, k și notați unitatea de măsură a acesteia. 4 puncte Mase atomice: H- 1; C- 12; N- 14; O- 16; Na- 23. Căldura de neutralizare: Q = 57,27 kJ·mol-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 Varianta 5 Pagina 3 din 3