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 2 • 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. Izotopii unui element chimic au același număr de neutroni în nucleu. 2. Electronii aflați în stratul K al învelișului electronic al unui atom au energia cea mai mică. 3. La dizolvarea unui compus ionic în apă se stabilesc interacţiuni ion-dipol. 4. Într-un element galvanic, anodul constituie electrodul la nivelul căruia are loc reducerea. 5. În condiții standard, entalpia molară de formare a hidrogenului este mai mică decât entalpia molară de formare a sodiului. 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. Electronii dintr-un orbital complet ocupat se caracterizează prin: a. energie diferită şi spin opus; c. aceeaşi energie şi spin opus; b. energie diferită şi acelaşi spin; d. aceeaşi energie şi același spin. 2. Formula chimică a unei substanțe formată din cationi divalenți și anioni divalenți este: a. NaCl; c. Na2S; b. MgCl2; d. MgO. 3. În reţeaua cristalină a clorurii de sodiu, fiecare ion clorură este înconjurat la cea mai mică distanță de: a. 1 ion clorură; c. 1 ion de sodiu; b. 6 ioni de sodiu; d. 6 ioni clorură. 4. Este pereche acid-bază conjugată: a. H3 O+ / H2O; c. CO32− / H2CO3 ; b. HSO−4 / SO32− ; d. HNO3 / NO2− . 5. În transformarea: Cl2 + A → B + I2 a. (A) este o sare a acidului clorhidric; c. clorul manifestă caracter nemetalic mai pronunțat decât iodul; b. (B) este o sare a acidului iodhidric; d. clorul manifestă caracter nemetalic mai puțin pronunțat decât iodul. 10 puncte Subiectul C. Scrieţi, pe foaia de examen, numărul de ordine al elementului chimic din coloana A însoţit de litera din coloana B, corespunzătoare unei caracteristici a atomului acestuia. Fiecărei cifre din coloana A îi corespunde o singură literă din coloana B. A B 1. Mg a. are 5 electroni de valență 2. Li b. are 3 electroni pe ultimul strat 3. S c. are configurație stabilă de octet 4. Ne d. are numai 2 orbitali ocupați cu electroni 5. P e. are numai 4 substraturi electronice ocupate cu electroni f. formează anioni divalenți 10 puncte Numere atomice: Li- 3; O- 8; Ne- 10; Na- 11; Mg- 12; P- 15; S- 16; Cl- 17. Probă scrisă la chimie anorganică Varianta 2 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 56 de electroni în învelișul electronic. Știind că are în nucleu cu 25 de neutroni mai mult decât numărul protonilor, determinați numărul de masă al acestui atom. 3 puncte 2. a. Scrieţi configuraţia electronică a atomului elementului (E), care are învelișul electronic format din 8 orbitali ocupați cu electroni, în ultimul substrat având doi electroni necuplați. b. Notaţi poziția (grupa, perioada) în Tabelul periodic a elementului (E). 4 puncte 3. a. Notați numărul electronilor de valență ai atomului de sodiu. b. Modelați procesul de ionizare a atomului de sodiu, utilizând simbolul elementului chimic și puncte pentru reprezentarea electronilor. 3 puncte 4. a. Modelaţi formarea legăturii chimice din molecula de acid clorhidric, utilizând simbolurile elementelor chimice și puncte pentru reprezentarea electronilor. b. Notaţi tipul legăturii covalente din molecula de acid clorhidric (polară/nepolară). 3 puncte 5. Notați formulele chimice a două substanțe prin amestecarea cărora se formează un amestec omogen. 2 puncte Subiectul E. 1. Prin tratarea iodurii de potasiu cu sulfat de cupru, în soluție apoasă, se obține iod. Ecuația reacției care are loc este: ...KI + ...CuSO4 → ...I2 + ...CuI + ...K2SO4 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. Determinați masa de apă, exprimată în grame, care trebuie adăugată peste o soluție de acid sulfuric de concentrație procentuală masică 40%, pentru a se obține 1 kg de soluție de acid sulfuric, de concentrație procentuală masică 10%. 3 puncte 4. a. Scrieţi ecuaţia reacţiei dintre clor și sodiu. b. O probă de sodiu se tratează cu clor. Știind că în reacție s-au introdus 56 L de clor, măsurați în condiții normale de temperatură și de presiune, la un randament al reacției de 80%, determinați cantitatea de sare obținută, exprimată în moli. 5 puncte 5. Descrieți acumulatorul cu plumb (construcție: anod, catod, electrolit). 3 puncte Numere atomice: H- 1; Na- 11; Cl- 17. Volumul molar (condiții normale): V = 22,4 L·mol-1. Probă scrisă la chimie anorganică Varianta 2 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. Nitrometanul poate fi utilizat drept combustibil. Ecuația termochimică a reacției de ardere a nitrometanului este: 2CH3NO2(l) + 3/2O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(g) + N2(g) + 1286,6 kJ. a. Notaţi valoarea variației de entalpie a reacţiei. b. Precizați tipul reacției având în vedere schimbul de căldură cu mediul exterior. c. Calculaţi entalpia molară de formare standard a nitrometanului, ∆ f H0CH3NO2(l) . Utilizați entalpiile molare de formare standard ∆ f H0CO2 ( g ) = - 393,5 kJ/mol, ∆ f HH0 2O( g ) = - 241,6 kJ/mol. 4 puncte 2. Determinați căldura care se degajă în urma arderii a 48,8 g de nitrometan, exprimată în kilojouli, având în vedere ecuația reacției de la punctul 1. 2 puncte 3. Dizolvarea în apă a clorurii de bariu, BaCl2, are loc cu degajare de căldură. În condiţii standard, căldura degajată la dizolvarea a 20,8 g de clorură de bariu, într-o cantitate mare de apă, este 0,866 kJ. Determinaţi entalpia molară de dizolvare standard a clorurii de bariu, exprimată în kilojouli pe mol. 2 puncte 4. Aplicați legea lui Hess pentru a determina variația de entalpie a reacției: N2(g) + 5/2O2(g) → N2O5(g), ∆rH0 în funcție de variațiile de entalpie ale reacțiilor descrise de următoarele ecuaţii termochimice: (1) 2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g), ∆rH10 (2) 4NO2(g) + O2(g) → 2N2O5(g), ∆rH20 (3) N2(g) + O2(g) → 2NO(g), ∆rH30. 5 puncte 5. Ecuaţia reacţiei de oxidare a monoxidului de azot este: NO(g) + 1/2O2(g) → NO2(g) + Q. Având în vedere efectul termic al reacției de oxidare, scrieţi formula chimică a oxidului de azot mai stabil din punct de vedere termodinamic. 2 puncte Subiectul G. 1. Hidroxidul de cupru(II) se obține din reacția clorurii de cupru(II) cu hidroxidul de potasiu: CuCl2(aq) + 2KOH(aq) → Cu(OH)2(s) + 2KCl(aq) Notați tipul reacției, având în vedere viteza de desfășurare a acesteia. 1 punct 2. Determinaţi presiunea, exprimată în atmosfere, exercitată de 29,2 g de acid clorhidric, la 127°C, într-o butelie cu volumul de 41 L. 3 puncte 3. O soluție (S1) de acid clorhidric cu pH = 1, se diluează cu apă. Se obțin 400 mL de soluție (S2) de acid clorhidric, cu pH = 2. Determinați volumul soluției (S1), exprimat în litri. 4 puncte 4. Determinați masa, exprimată în grame, a unui amestec de oxigen și ozon, care conține 36,132·1022 molecule, știind că raportul molar al componentelor amestecului este O2 : O3 = 1 : 2. 4 puncte 5. Pentru o reacţie de tipul nA → produși, se cunosc următoarele informații: Timp (s) t1 = 0 t2 = 50 [A] (mol·L-1) c1 = 0,1 c2 v ( mol·L-1·s-1) 5,8·10-4 Calculați concentrația molară c2 la momentul t2 = 50 s. 3 puncte Mase atomice: H- 1; C- 12; N- 14; O- 16; Cl- 35,5; Ba- 137. Constanta molară a gazelor: R = 0,082 L·atm·mol-1·K-1. Numărul lui Avogadro: NA = 6,022·1023 mol-1 . Volumul molar (condiții normale): V = 22,4 L·mol-1. Probă scrisă la chimie anorganică Varianta 2 Pagina 3 din 3