Chimie anorganică 2015

Ministerul Educaţiei Naţionale Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare Examenul de bacalaureat naţional 2015 Proba E. d) Chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Model Filiera tehnologică – profil tehnic, profil resurse naturale şi protecţia mediului • 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. Nucleul unui atom are sarcină electrică ... ... ... . (pozitivă/negativă) 2. Numărul de masă, A, reprezintă suma dintre numărul de protoni şi numărul de ... ... ... . (electroni/neutroni) 3. Celula elementară a clorurii de sodiu este un ... ... ... . (cub/hexagon) 4. Substanţele ionice se dizolvă în solvenţi ... ... ... . (nepolari/polari) 5. În reacţiile ... ... ... sistemul absoarbe căldură din mediul exterior. (endoterme/exoterme) 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. Atomii izotopilor unui element chimic prezintă: a. număr diferit de protoni; b. număr diferit de electroni; c. acelaşi număr de nucleoni; d. acelaşi număr atomic. 2. Perechea ce conţine numai denumirea unor substanţe compuse este: a. hidrogen, clor; b. oxigen, apă; c. clorură de sodiu, sodiu; d. acid clorhidric, hidroxid de sodiu. 3. Conductibilitatea electrică a clorurii de sodiu se datorează: a. poziţiilor fixe ale ionilor în cristal; b. mobilităţii ionilor în topitura sau în soluţia acesteia; c. solventului nepolar utilizat la obţinerea saramurii; d. legăturilor puternice dintre ionii de sodiu şi ionii clorură. 4. Catodul pilei Daniell este confecţionat din: a. zinc; c. cupru; b. aluminiu; d. fier. 5. Sunt lichide nemiscibile: a. apa şi uleiul; b. tetraclorura de carbon şi bromul; c. apa şi acidul sulfuric; d. uleiul şi benzina. 10 puncte Subiectul C. Scrieţi, pe foaia de examen, numărul de ordine al reactanţilor din coloana A însoţit de litera din coloana B, corespunzătoare produsului/produşilor de reacţie. Fiecărei cifre din coloana A îi corespunde o singură literă din coloana B. A B 1. H2 + Cl2 a. HCl + HClO 2. Cl2 + H2O b. CuCl2 3. Cu + Cl2 c. FeCl2 4. Fe + Cl2 d. KCl + I2 5. Cl2 + KI e. FeCl3 f. HCl 10 puncte Probă scrisă la chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Model Filiera tehnologică– profil tehnic, profil resurse naturale şi protecţia mediului Pagina 1 din 3  Ministerul Educaţiei Naţionale Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare SUBIECTUL al II-lea (30 de puncte) Subiectul D. 1. Precizaţi compoziţia nucleară (protoni, neutroni) pentru atomul 199 F . 2 puncte 2. a. Scrieţi configuraţia electronică a atomului elementului (E), care are 2 electroni în stratul 3(M). b. Determinaţi numărul atomic al elementului (E). c. Notaţi poziţia în tabelul periodic (grupa, perioada) a elementului (E). 5 puncte 3. Modelaţi procesul de ionizare a atomului de sodiu, utilizând simbolul elementului chimic şi puncte pentru reprezentarea electronilor. 3 puncte 4. Modelaţi formarea legăturii chimice în molecula acidului clorhidric, utilizând simbolurile elementelor chimice şi puncte pentru reprezentarea electronilor. 3 puncte 5. Ordonaţi elementele chimice Na, Mg, Al în sensul descreşterii caracterului metalic. 2 puncte Subiectul E. 1. Fierul reacţionează cu bromul conform ecuaţiei reacţiei: ...Na + ...Br2 → ...NaBr a. Scrieţi ecuaţiile proceselor de oxidare, respectiv de reducere, care au loc în această reacţie. b. Notaţi rolul sodiului (agent oxidant/agent reducător). 3 puncte 2. Notaţi coeficienţii stoechiometrici ai ecuaţiei reacţiei de la punctul 1. 1 punct 3. O masă de 200 g soluţie de clorură de fier(III) cu concentraţia procentuală masică 10% se amestecă cu 50 g soluţie de clorură de fier(III) cu concentraţia procentuală masică 5%. a. Calculaţi masa de clorură de fier(III), exprimată în grame, din soluţia obţinută prin amestecare. b. Determinaţi concentraţia procentuală masică a soluţiei de clorură de fier(III) rezultată în urma amestecării. 5 puncte 4. Clorul reacţionează complet cu 4,6 g de sodiu. a. Scrieţi ecuaţia reacţiei chimice dintre clor şi sodiu. b. Calculaţi volumul de clor, exprimat în litri, măsurat în condiţii normale de temperatură şi de presiune, necesar reacţiei. 5 puncte 5. Se supune electrolizei topitură de clorură de sodiu. Notaţi ecuaţia reacţiei ce are loc la catod în timpul electrolizei. 1 punct Numere atomice: H- 1; Na- 11; Mg-12; Al- 13; Cl-17. Mase atomice: Na- 23. Volumul molar: V = 22,4 L·mol-1. Probă scrisă la chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Model Filiera tehnologică– profil tehnic, profil resurse naturale şi protecţia mediului Pagina 2 din 3  Ministerul Educaţiei Naţionale Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare SUBIECTUL al III-lea (30 de puncte) Subiectul F. 1. Acetilena, C2H2, este utilizată pentru aparatele de sudură autogenă a metalelor. Scrieţi ecuaţia termochimică a reacţiei de ardere a acetilenei, ştiind că rezultă dioxid de carbon şi vapori de apă. 2 puncte 2. Determinaţi masa de acetilenă, exprimată în grame, care prin ardere degajă 16026 kJ, cunoscând entalpia de combustie ∆cH0C2H2(g) = - 801,3 kJ/mol. 2 puncte 3. Calculaţi căldura, exprimată în Jouli, care se degajă la răcirea a 18 kg de apă, de la temperatura t1 = 52 0C la temperatura t2 = 22 0C. Se consideră că nu au loc pierderi de căldură. 3 puncte 4. Determinaţi variaţia de entalpie, ∆rH, pentru reacţia reprezentată prin ecuaţia: CaO(s) +H2O(l) → Ca(OH)2(s), ∆rH utilizând ecuaţiile termochimice: Ca(s) +1/2O2(g) → CaO(s) ∆rH1 = - 634,94 kJ, Ca(s) + 2H2O(l) → Ca(OH)2(s) + H2(g) ∆rH2 = - 414,66 kJ, H2(g) +1/2O2(g) → H2O(l) ∆rH3 = - 285,50 kJ. 4 puncte 5. Scrieţi următorii oxizi: Fe2O3(s), Al2O3(s), MgO(s) în ordinea crescătoare a stabilităţii. Justificaţi răspunsul. Se cunosc entalpiile molare de formare standard: ∆fH0Fe2O3(s) = - 821,4 kJ, ∆fH0Al2O3(s) = - 1670 kJ, ∆fH0MgO(s) = - 602 kJ. 4 puncte Subiectul G1. (OBLIGATORIU PENTRU NIVEL I) 1. Oxigenul se poate obţine în laborator din apă oxigenată H2O2, conform reacţiei reprezentată de ecuaţia: MnO2 2H2O2(aq)  → 2H2O(l) + O2(g). a. Notaţi rolul MnO2 în reacţia chimică. b. Precizaţi dacă reacţia poate avea loc în absenţa MnO2. 2 puncte 2. Determinaţi volumul de oxigen, exprimat în litri, măsurat la temperatura 127 0C şi presiunea 2 atm, care se obţine stoechiometric din 170 g de apă oxigenată. 3 puncte 3. a. Calculaţi numărul atomilor de oxigen din 0,34 g de apă oxigenată. b. Determinaţi masa, exprimată în grame, a 18,066·1023 molecule de apă. 5 puncte 4. Determinaţi cantitatea de acid clorhidric, exprimată în moli, necesară pentru a prepara un volum de 0,1 L soluţie de acid clorhidric cu pH = 2. 3 puncte 5. a. Precizaţi caracterul acido-bazic al unei soluţii al cărei pH = 10. b. Notaţi culoarea soluţiei al cărei pH = 10, după adăugarea a 2-3 picături de fenolftaleină. 2 puncte Subiectul G2. (OBLIGATORIU PENTRU NIVEL II) 1. Pentru reacţia A → 2B, s-au înregistrat următoarele date experimentale: timp (s) 0 10 20 [A] (mol·L-1) 1,0 0,833 0,714 Determinaţi viteza medie de consum a reactantului (A), exprimată în mol·L-1·s-1 în intervalul de timp 0–20 secunde. 2 puncte  → -1 2. Pentru reacţia A + B ← 2D, se cunosc concentraţiile [A] = [B] = 1 mol·L , la echilibru şi constanta de echilibru Kc = 4. Determinaţi concentraţia molară a produsului de reacţie (D), la echilibru. 2 puncte 3. Indicaţi sensul de deplasare a echilibrului chimic descris de ecuaţia: → 2A(g) + B(g) ←  2D(g) în următoarele situaţii: a. creşte presiunea; b. se elimină produs de reacţie, D(g), din sistem. 2 puncte 4. a. Scrieţi ecuaţiile reacţiilor de obţinere a reactivului Tollens având la dispoziţie soluţie de azotat de argint, soluţie de hidroxid de sodiu şi soluţie de amoniac. b. Notaţi denumirea IUPAC a reactivului Tollens. 5 puncte 5. a. Scrieţi ecuaţia reacţiei de autoionizare a apei. b. Notaţi expresia matematică a produsului ionic al apei, KW, la temperatură standard. 4 puncte Mase atomice: H- 1; C- 12; O- 16. Volum molar: V = 22,4 L·mol-1. Numărul lui Avogadro: N = 6,022·1023 mol-1. Constanta molară a gazelor: R = 0,082 L·atm·mol-1·K-1; capă = 4,18 kJ·kg-1·K-1. Probă scrisă la chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Model Filiera tehnologică– profil tehnic, profil resurse naturale şi protecţia mediului Pagina 3 din 3