Schriftliche Abschlussprüfung Chemie

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1 Sächsisches Staatsministerium für Kultus Schuljahr 2005/2006 Geltungsbereich: für Klassenstufe 10 an - Mittelschulen - Förderschulen - Abendmittelschulen Schriftliche Abschlussprüfung Chemie Realschulabschluss Allgemeine Arbeitshinweise Die schriftliche Abschlussprüfung besteht aus zwei Teilen: Teil I - Pflichtaufgabe Teil II - Wahlaufgaben Die Aufgabe 1 ist von allen Prüfungsteilnehmern zu lösen. Von den Wahlaufgaben 2, 3 und 4 ist nur eine zu bearbeiten. Vor der planmäßigen Arbeitszeit stehen Ihnen 15 Minuten zum Vertrautmachen mit den Aufgaben zur Verfügung. Die Arbeitszeit zur Lösung der Aufgaben beginnt nach den Demonstrationsexperimenten zur Pflichtaufgabe und beträgt 150 Minuten. Für die Prüfungsarbeit können 50 Bewertungseinheiten (BE) erreicht werden. Davon werden 25 Bewertungseinheiten für den Pflichtteil und 25 Bewertungseinheiten für den Wahlteil vergeben. Sie dürfen folgende Hilfsmittel verwenden: - Periodensystem der Elemente - Tabellen- und Formelsammlung ohne ausführliche Musterbeispiele und ohne Wissensspeicheranhang - nicht programmierbarer Taschenrechner - Wörterbuch der deutschen Rechtschreibung Sign. 10/1/1 2006

2 Teil I - Pflichtaufgabe Aufgabe 1 Stoffe Teilchen Chemische Reaktionen 1.1 Ihnen werden folgende Experimente demonstriert: a) Eine farblose Flüssigkeit wird mit Universalindikatorlösung (Unitestlösung) versetzt. b) Natriumhydroxidlösung wird tropfenweise zugegeben. - Notieren Sie die beobachteten Farbänderungen bei den Experimenten a) und b). - Geben Sie Name und Formel von zwei Lösungen an, die im Experiment a) möglicherweise eingesetzt wurden. - Formulieren Sie eine Aussage über die Änderung des ph-wertes bei der Zugabe der Natriumhydroxidlösung. Für die chemische Reaktion im Experiment b) kann folgende Reaktionsgleichung geschrieben werden: H + + OH H 2 O - Interpretieren Sie die Reaktionsgleichung teilchenmäßig. - Erklären Sie eine Farbänderung, die im Experiment b) beobachtet wurde. Gehen Sie dabei auf die Teilchenveränderung ein. Für 1.1 erreichbare BE: Die chemische Reaktion im Experiment b) ist eine Neutralisation. - Erläutern Sie zwei Bedeutungen dieser chemischen Reaktion in der Praxis. - Warum darf bei einer Hautverätzung Natriumhydroxidlösung nicht als Mittel der Neutralisation verwendet werden? Für 1.2 erreichbare BE: Die verwendete Natriumhydroxidlösung enthält Natrium-Ionen. - Notieren Sie die Formel von zwei weiteren Stoffen, die Natrium-Ionen enthalten. - Vergleichen Sie den Bau von Natriumatom und Natrium-Ion, indem Sie eine Gemeinsamkeit und drei Unterschiede nennen. - Begründen Sie die elektrische Ladung des Natrium-Ions mit der Stellung des Elements Natrium im Periodensystem. 1.4 Säurelösungen reagieren mit verschiedenen Stoffen. - Entwickeln Sie die Reaktionsgleichung für die chemische Reaktion von Magnesiumoxid mit Salzsäure. Für 1.3 erreichbare BE: 7 Reagieren Säurelösungen mit Alkoholen, entstehen als Reaktionsprodukte Ester. - Erläutern Sie die Bedeutung der Ester an einem Beispiel. Für 1.4 erreichbare BE: 4 Sign. 10/1/2 2006

3 Teil II - Wahlaufgaben Aufgabe 2 Rund um Calciumcarbonat 2.1 Aus Calciumcarbonat können Felsen und ganze Gebirge bestehen, aber auch die Gehäuse von Muscheln und Schnecken. Der Stoff wird beim Bauen von Häusern ebenso benötigt wie beim Düngen von Feldern. - Notieren Sie die Namen von zwei Erscheinungsformen des Stoffes Calciumcarbonat in der Natur. - Entwickeln Sie einen Steckbrief für Calciumcarbonat, indem Sie die Formel des Stoffes und fünf weitere Aussagen zu seiner Kennzeichnung notieren. Nutzen Sie dazu auch die Tabellen- und Formelsammlung. 2.2 Experimente: Für 2.1 erreichbare BE: 4 Finden Sie Calciumcarbonat und Salzsäure aus vier vorgegebenen Stoffproben heraus, ohne weitere Chemikalien zu verwenden. Sie erhalten zwei weiße, feste Stoffe in mit A und B gekennzeichneten Reagenzgläsern. Nur bei einem von ihnen handelt es sich um ein Carbonat. Weiterhin erhalten Sie zwei farblose Flüssigkeiten in mit C und D gekennzeichneten Reagenzgläsern. Nur eine der Flüssigkeiten ist eine Säure. - Planen Sie Ihr experimentelles Vorgehen, um die beiden Stoffe herauszufinden. Legen Sie diesen Plan dem Lehrer vor. - Führen Sie die Experimente durch und notieren Sie Ihre Beobachtungen. - Entscheiden Sie, welches der Gefäße jeweils Calciumcarbonat bzw. Salzsäure enthielt. Für 2.2 erreichbare BE: Beim Experiment entsteht unter anderem ein gasförmiges Reaktionsprodukt. - Geben Sie Name und Formel des Gases an. - Notieren Sie für den Nachweis dieses Gases ein Nachweismittel und die zu erwartende Beobachtung. Für 2.3 erreichbare BE: Um Mörtel und andere Baustoffe herzustellen, wird in der Natur vorkommendes Calciumcarbonat im Schachtofen zu Branntkalk (Calciumoxid) gebrannt. CaCO 3 CaO + CO 2 - Berechnen Sie die Masse an Branntkalk, die aus 5 t des Rohstoffes zu gewinnen ist. Für 2.4 erreichbare BE: 4 Sign. 10/1/3 2006

4 2.5 Aus dem Metall Calcium und dem Nichtmetall Kohlenstoff könnten Sie durch chemische Reaktionen die Verbindung Calciumcarbonat herstellen. Calcium Kohlenstoff + Sauerstoff + Sauerstoff + Wasser a + Wasser Kohlensäure Calciumcarbonat - Übernehmen Sie die schematische Darstellung in Ihre Arbeit und vervollständigen Sie diese durch die Namen der jeweils gebildeten Stoffe. - Entwickeln Sie die Reaktionsgleichung für die mit a gekennzeichnete chemische Reaktion. Für 2.5 erreichbare BE: Calciumcarbonat kann Schäden an Wasserarmaturen, Heizkesseln und Waschmaschinen verursachen. - Begründen Sie diese Aussage. - Warum werden zum Putzen von Waschbecken, Fliesen und Armaturen Reiniger mit sauren Eigenschaften verwendet? Für 2.6 erreichbare BE: 3 Sign. 10/1/4 2006

5 Aufgabe 3 Stoffe und ihre Eigenschaften 3.1 Stoffe können in Reinstoffe und Stoffgemische eingeteilt werden. - Ordnen Sie folgende Beispiele den Reinstoffen bzw. Stoffgemischen zu: Traubenzucker, Messing, Luft, Blei, Mineralwasser, Natriumchlorid Erdöl, Abwasser und Gartenabfälle sind Stoffgemische, die aus wirtschaftlichen Gründen aufbereitet werden. - Erläutern Sie für eines der genannten Stoffgemische die Notwendigkeit der Aufbereitung. - Nennen Sie für zwei der genannten Stoffgemische je ein mögliches Trennverfahren und begründen Sie dieses mit den Eigenschaften der Bestandteile. 3.2 Magnesium gehört zu den Reinstoffen. - Notieren Sie für den Stoff Magnesium sechs Eigenschaften. - Begründen Sie mithilfe der Eigenschaften eine Verwendungsmöglichkeit von Magnesium. Magnesium kann mit Wasser reagieren. - Entwickeln Sie für diese chemische Reaktion die Reaktionsgleichung. Für 3.1 erreichbare BE: 8 - Geben Sie zwei weitere Stoffe an, die ebenfalls mit Magnesium reagieren. 3.3 Experiment Für 3.2 erreichbare BE: 6 Sie erhalten ein Stoffgemisch aus Natriumchlorid und Schwefel. Trennen Sie dieses Stoffgemisch, so dass beide Reinstoffe nach der Trennung vorliegen. - Entwickeln Sie einen Plan zur Trennung des Stoffgemisches, indem Sie folgende Tabelle in Ihre Arbeit übernehmen und ausfüllen. Arbeitsschritt zu erwartendes Ergebnis Legen Sie Ihren Plan dem Lehrer vor und führen Sie das Experiment durch. Überprüfen Sie mithilfe des Experiments die von Ihnen erwarteten Ergebnisse und ergänzen oder korrigieren Sie gegebenenfalls Ihre Tabelle. Für 3.3 erreichbare BE: Natriumchlorid ist in der chemischen Industrie Ausgangsstoff für die Gewinnung von Chlor. - Berechnen Sie die Masse an Natriumchlorid, die zur Gewinnung von 2000 Liter Chlor benötigt werden. 2NaCl 2Na + Cl 2 Für 3.4 erreichbare BE: 4 Sign. 10/1/5 2006

6 Aufgabe 4 Chemische Reaktionen und Energie 4.1 Experimente: Untersuchen Sie zwei chemische Reaktionen hinsichtlich energetischer Erscheinungen, indem Sie Temperaturänderungen feststellen. a) Lösen Sie das vorliegende Salz in etwa 10 ml Wasser. b) Geben Sie zu verdünnter Schwefelsäure einen Magnesiumspan. - Notieren Sie, wie Sie die Temperaturänderung feststellen wollen. - Führen Sie die Experimente durch und notieren Sie Ihre Beobachtungen. - Werten Sie Ihre Beobachtungen aus und ordnen Sie die beiden chemischen Reaktionen den endothermen bzw. exothermen Reaktionen zu. - Entwickeln Sie für die chemische Reaktion von Experiment b) die Reaktionsgleichung. Für 4.1 erreichbare BE: Den energetischen Verlauf einer chemischen Reaktion zeigt die folgende Abbildung: Energie E AS... chemische Energie der Ausgangsstoffe E AS E RP E RP... chemische Energie der Reaktionsprodukte - Geben Sie an, welche chemische Reaktion aus den durchgeführten Experimenten der Abbildung entspricht. - Erläutern Sie die Abbildung und stellen Sie einen Bezug zu Ihrer Beobachtung her. Für 4.2 erreichbare BE: Chemische Reaktionen dienen häufig der Energiebereitstellung. Der Energiebedarf wird in Deutschland zum größten Teil durch fossile Brennstoffe gedeckt. - Erläutern Sie zwei Probleme bei der Nutzung solcher Brennstoffe. - Geben Sie zwei Möglichkeiten der Energiegewinnung an, die nicht an fossile Brennstoffe gebunden sind. 4.4 Methan wird häufig als Heizgas verwendet. - Nennen Sie zwei natürliche Vorkommen von Methan. Für 4.3 erreichbare BE: 6 - Berechnen Sie das Volumen an Kohlenstoffdioxid, das bei der Verbrennung von 1000 g Methan entsteht. CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2 O - Nennen Sie die Stoffgruppe der Kohlenwasserstoffe, zu der Methan gehört. - Geben Sie Name und Strukturformel von zwei weiteren Vertretern dieser Stoffgruppe an. Für 4.4 erreichbare BE: 8 Sign. 10/1/6 2006

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