ÉRETTSÉGI VIZSGA 2013. május 15. KÉMIA NÉMET NYELVEN EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA 2013. május 15. 8:00 Az írásbeli vizsga időtartama: 240 perc Pótlapok száma Tisztázati Piszkozati EMBERI ERŐFORRÁSOK MINISZTÉRIUMA Kémia német nyelven emelt szint írásbeli vizsga 1011
Wichtige Hinweise für die SchülerInnen Die Arbeitszeit beträgt 240 Minuten, nach Ablauf der Zeit müssen Sie die Aufgabenblätter bei der Aufsicht abgeben. Sie können die Aufgaben in beliebiger Reihenfolge lösen. Sie dürfen zur Lösung der Aufgaben einen nicht programmierbaren Taschenrechner und ein an der Schule verwendetes Tafelwerk benutzen. Die Benutzung anderer elektronischer oder gedruckter Hilfsmittel ist verboten! Lesen Sie die Aufgabenanweisung aufmerksam und halten Sie sie ein! Schreiben Sie die Lösungen mit einem Kugelschreiber! Beachten Sie, dass durchgestrichene Lösungen und Lösungsteile nicht bewertet werden! Bei den Berechnungsaufgaben können Sie die maximale Punktzahl nur bekommen, wenn die wesentlichen Schritte der Berechnung aufgezeichnet worden sind! Schreiben Sie bitte nichts in die grau markierten Kästchen! írásbeli vizsga 1011 2 / 16 2013. május 15.
1. Viererlei Assoziationen Tragen Sie den entsprechenden Buchstaben in die entsprechende Rubrik der Tabelle am Ende der Aufgabe ein! A) aus polaren Molekülen bestehende Verbindungen B) aus unpolaren Molekülen bestehende Verbindungen C) beides D) keines von beiden 1. Ihr Schmelzpunkt ist im Allgemeinen niedriger als der der Kristalle mit Ionengitter. 2. Ihre Mehrheit löst sich gut in Benzin. 3. Ihre Moleküle bestehen immer aus verschiedenen Atomen. 4. Naphthalin ist so ein Aggregat. 5. Einige von ihnen sind auch fähig, Wasserstoffbindungen auszubilden. 6. Sie leiten elektrischen Strom gut. 7. In ihren Aggregaten sind auch σ-bindungen zu finden. 8. In ihren Aggregaten ist die Dispersions-Wechselwirkung die stärkste sekundäre Bindungskraft. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 8 Punkte írásbeli vizsga 1011 3 / 16 2013. május 15.
2. Fallstudie Lesen Sie den folgenden Text und antworten Sie auf die Fragen! Herstellung von Metallen Metalle werden im Allgemeinen aus Erzen gewonnen, und die verschiedenen Erze werden bergmännisch aus der Erdkruste abgebaut. Unter den Auswirkungen des Bergbaus auf die Umwelt sind viele negative Nebenwirkungen zu finden. Im Tagebau werden die Pflanzendecke und die oberen Schichten der Erdkruste abgetragen, wodurch das ökologische System des gegebenen Lebensraums zerstört wird. Im Tiefbau wird das Wasser im Allgemeinen zuerst an die Erdoberfläche gehoben, wodurch auch der Wasserhaushalt von ferner liegenden Lebensräumen aufgrund des Prinzips der kommunizierenden Gefäße verändert wird; es kommt zur Absenkung der Grundwasseroberfläche, was zur kompletten Zerstörung der Lebensgemeinschaften von Quellen oder Sümpfen führen kann. Nur ein Teil der abgebauten Gesteine enthält den zur Aluminiumgewinnung nötigen Bauxit, die restlichen Gesteine werden in der Nähe der Bergwerke in Halden angehäuft, wodurch leblose Landschaften entstehen. Im Edelmetallbergbau wird auch noch heute an mehreren Orten Cyan verwendet, damit wird das im Erz verbliebene Gold ausgelaugt. Diese Technologie würde auch im Goldbergwerk in Verespatak (Rumänien) verwendet, was von Anfang an heftige Proteste der örtlichen Bevölkerung und mehrerer internationaler Umweltschutzorganisationen auslöste. Sehen wir uns an, wozu Metalle in unserem Haushalt verwendet werden! Das häufigste Metall ist das Aluminium. Es wird aus Bauxit gewonnen, das in Ungarn im Tiefbau abgebaut wird. Um ein Kilogramm Aluminium herzustellen, benötigt man 4-5 kg Bauxit, 15 kwh elektrische Energie (die durch das Verbrennen von 1,3 kg Braunkohle oder 6 kg Erdöl gewonnen werden kann), und dabei entsteht 2-3 kg gefährlicher Abfall: Rotschlamm. (Der ätzende Rotschlamm, der stark basisch ist und einen hohen Gehalt an giftigen Schwermetallen hat, macht ein Drittel des gefährlichen Abfalls aus, der in Ungarn jährlich entsteht. Zur sicheren Lagerung von Rotschlamm müssen spezielle Systeme ausgebaut werden.) Aus Aluminium werden verschiedene Dosen für Bier und andere Getränke oder für Sprays, Tuben für Zahnpasta und Lebensmittel hergestellt. Darüber hinaus werden Kochtöpfe, und Tabletts aus diesem besonders teuren Metall produziert. Da aber das Aluminiumgeschirr sehr lange benutzt werden kann, ist diese Art des Aluminiumverbrauchs im Vergleich zum Verbrauch als Verpackungsmittel sehr gering. Zum Vergleich: um eine einzige Aluminiumbierdose herzustellen, braucht man genauso viel Energie, wie ein Mann in einem Jahr verbraucht, um seinen elektrischen Rasierer benutzen zu können. Haben Sie gewusst, dass den Preis der Getränke in Aludosen zu 50-66 % (bei Wasser sogar zu 80 %) der Preis der Verpackung ausmacht? Und der Käufer bezahlt doppelt: Wenn er seinen Müll nicht getrennt sammelt, muss er auch in der Müllgebühr für die Entsorgung der Verpackungsmittel aufkommen. Die Benutzung von verschiedenen Sprays in Dosen (Deos, Lufterfrischer, Möbelpflegemittel usw.) ist auch vom Verpackungsmittel abgesehen sehr umweltschädlich: das Treibgas kann FCKW enthalten, das den Treibhauseffekt fördert, und zur globalen Erwärmung beiträgt; und sprühfertige Schlagsahne enthält 4-5 Lebensmittel- Zusatzstoffe, deren ungefährliche Gesamtwirkung für den menschlichen Organismus noch nicht mit gründlichen Untersuchungen nachgewiesen worden ist. Durch die Gewinnung einer Tonne Aluminium gelangen 2 t CO 2 und 3 t PFC (Perfluorcarbone) in die Luft. PFC sind sehr seltene Gase, die durch keine anderen Industriezweige in die Luft ausgestoßen werden. Sie haben ein sehr hohes Treibhauspotenzial: 1 t von ihnen trägt so viel zum Treibhauseffekt bei wie 6500-9200 t CO 2. 1997 war die PFC- Verunreinigung durch die Aluminiumwerke in Australien, Kanada, Frankreich, Deutschland, Großbritannien und den USA so groß wie die Verunreinigung durch 19 Millionen t CO 2. (Ferjentsik Viola: A fémek előállítása és újrahasznosítása) írásbeli vizsga 1011 4 / 16 2013. május 15.
a) Welche schädlichen Auswirkungen haben Erzbergwerke auf die Umwelt? (Zählen Sie drei auf!) b) Begründen Sie aufgrund Ihrer chemischen Kenntnisse, warum es sehr kostspielig ist aus Tonerde Aluminium herzustellen? c) Was ist Rotschlamm, der gefährliche Abfall, der im Text erwähnt wurde? In welcher Phase der Aluminiumgewinnung entsteht Rotschlamm? d) Die häufigsten Vertreter der PFC sind Tetrafluormethan und Hexafluorethan. Geben Sie die Strukturformeln der beiden Verbindungen (mit den bindenden und nichtbindenden Elektronenpaaren) an! e) Begründen Sie aufgrund Ihrer chemischen Kenntnisse, welche Stoffe reagieren müssen, damit PFC (Perfluorcarbone) bei der Elektrolyse von Tonerde entstehen können! 8 Punkte írásbeli vizsga 1011 5 / 16 2013. május 15.
3. Einfache Wahl Tragen Sie den einzigen entsprechenden Buchstaben in das leere Feld rechts ein! 1. Es hat kein Konstitutionsisomer, das in die gleiche homologe Reihe gehört und eine Verzweigung hat: A) But-2-en B) Butanal C) Butan-1-ol D) But-1-in E) Butan 2. Bei welchem Gemisch stimmt es, dass eine seiner Komponenten nicht durch Lösen in Salzsäure von der anderen Komponente getrennt werden kann? A) Gemisch aus Quarz und Kalkstein B) Gemisch aus Zink und Calciumoxid C) Gemisch aus Graphitpulver und Ätznatron D) Gemisch aus Aluminium und Silber E) Gemisch aus Imidazol und Octadecan 3. In welcher Reihe sind Teilchen zu finden, von denen jedes größer ist als ein Argonatom? A) Cl -, S 2-, Ca 2+, K B) K, Sc 3+, Al, Cl C) S, P, K +, Ca D) Si, S 2-, Ca, Sc E) In keiner. 4. Sein Molekül hat mehr π-bindungen als nichtbindende Elektronenpaare: A) Stickstoff B) Kohlendioxid C) Vinylchlorid D) Isopren E) Oxalsäure 5. In welcher Reihe ist die Lösung der untersuchten Verbindungen (Konzentration: 0,1 mol/dm 3 ) in der Reihenfolge eines sinkenden ph-wertes zu finden? A) NaOH, CuSO 4, K 2 CO 3, HCl B) HCl, CuSO 4, K 2 CO 3, NaOH C) HCl, K 2 CO 3, CuSO 4, NaOH D) CuSO 4, HCl, K 2 CO 3, NaOH E) NaOH, K 2 CO 3, CuSO 4, HCl írásbeli vizsga 1011 6 / 16 2013. május 15.
6. Welche ist die Formel des Kohlenhydrats, das bei der Hydrolyse der DNS entsteht? A) C 5 H 10 O 5 B) C 5 H 10 O 4 C) C 6 H 12 O 6 D) C 12 H 22 O 11 E) C 12 H 24 O 12 7. Welche Behauptung trifft bei der Herstellung von organischen Verbindungen nicht zu? A) Ethen kann durch Wasserelimination aus Ethylalkohol hergestellt werden. B) Ethin kann in der Reaktion von Calciumcarbid und Wasser hergestellt werden. C) Durch milde Oxidation von Ethylalkohol entsteht Formaldehyd. D) Durch milde Oxidation von Isopropylalkohol entsteht Aceton. E) Aus Ethylalkohol kann mit Hilfe von konzentrierter Schwefelsäure auch Diethylether hergestellt werden. 8. Die folgenden Behauptungen beziehen sich auf die Amidbindung. Welche ist richtig? A) Die Amidbindung ist eine starke sekundäre Bindung. B) Die Atome in der Amidbindung befinden sich in einer Ebene. C) Zum Sauerstoff in der Amidbindung gehört kein nichtbindendes Elektronenpaar. D) Die Verbindungen in der Amidbindung sind durch die Ionenbindung verbunden. E) Die Tertiärstruktur der Proteine wird durch Amidbindungen stabilisiert. 9. Aus dem Satz von Hess (Hess scher Wärmesatz) folgt, dass A) die exothermen Reaktionen bei einer Temperaturerhöhung langsamer verlaufen. B) die Reaktionswärme nicht durch die Aktivierungsenergie der gegebenen chemischen Umwandlung beeinflusst wird. C) sich die Reaktionswärme immer auf ein mol des Produkts bezieht. D) die im Gleichgewicht entstehenden Konzentrationsverhältnisse nicht durch den Katalysator beeinflusst werden. E) die Aktivierungsenergie durch den Katalysator herabgesetzt wird. 9 Punkte írásbeli vizsga 1011 7 / 16 2013. május 15.
4. Tabellenaufgabe Phenol Styrol Pyrrol Strukturformel (mit den bindenden und nichtbindenden Ionenpaaren) 1. 2. 3. Aggregatzustand (25 C, 101,3 kpa) Welche von den obigen Verbindungen hat einen stark sauren Charakter in Wasser? Formulieren Sie die Reaktionsgleichung! Welcher Kunststoff wird daraus hergestellt? Reaktionsart der Herstellung 4. 5. 6. 7. 8. 9. 9 Punkte 5. Analyseaufgabe Iod, Schwefel und Phosphor in elementarer Form werden untersucht. Stoff A wurde in einem mit Wasser gefüllten Gefäß aufbewahrt. Stoff B besteht aus grauschwarzen Kristallen, und hat einen leicht stechenden Geruch. Stoff C ist ein goldgelbes Pulver. a) Identifizieren Sie die drei Elemente! A : B : C : írásbeli vizsga 1011 8 / 16 2013. május 15.
b) Welchen Stoff kann man an der Luft im Reagenzglas so erhitzen, dass er schmilzt? Warum ist es im Falle der anderen beiden Stoffe nicht möglich? c) Bei Verbrennung welches Stoffes entsteht ein farbloses, stechend riechendes Gas? Formulieren Sie die Reaktionsgleichung! Wie könnten Sie dieses Gas im Laboratorium durch die Reaktion eines Feststoffes mit einer Flüssigkeit herstellen? Nennen Sie die Stoffe und formulieren Sie die Reaktionsgleichung! d) Bei der Verbrennung welches Stoffes entsteht bei Zimmertemperatur ein weißer Feststoff? Formulieren Sie die Reaktionsgleichung! Was passiert, wenn man diesen bei der Verbrennung entstandenen Stoff an feuchter Luft stehen lässt? Formulieren Sie auch diese Reaktionsgleichung! e) Von den drei Stoffen wird eine kleine Probe in Wasser enthaltende Reagenzgläser gegeben, und die Reagenzgläser werden geschüttelt. Innerhalb von kurzer Zeit kann praktisch keine Veränderung beobachtet werden. Danach wird in eines der Reagenzgläser ein weißes Pulver hinzugegeben, wodurch man im Reagenzglas ein schnelles Auflösen und eine braune Verfärbung beobachten kann. Was war der weiße Stoff? f) Für welche(n) von den drei Stoffen ist die Allotropie charakteristisch? Nennen Sie die Modifikationen und charakterisieren Sie die Unterschiede in ihrer Materialstruktur! 15 Punkte írásbeli vizsga 1011 9 / 16 2013. május 15.
6. Berechnungsaufgabe 200 cm 3 Salzsäure mit einer Dichte von 1,07 g/cm 3 und einer Konzentration von 14,5 Massenprozent wurden mit destilliertem Wasser verdünnt. Dabei hat sich die Stoffmengenkonzentration der Lösung auf 1,70 mol/dm 3 verringert. a) Auf das Wievielfache hat sich das Volumen der Lösung durch die Verdünnung erhöht? b) Wie viel cm 3 Kaliumhydroxid-Lösung mit einer Konzentration von 0,125 mol/dm 3 werden zur Neutralisation von 5,00 cm 3 der Ausgangslösung benötigt? c) Welche Masse des Aluminiumpulvers hätte man (praktisch ohne Veränderung des Lösungsvolumens) zur Ausgangslösung hinzugeben müssen, wenn man die Chlorwasserstoff-Konzentration der Lösung auf den durch die Verdünnung gewonnenen Wert hätte verringern wollen? Formulieren Sie auch die Reaktionsgleichung des benötigten chemischen Vorganges! írásbeli vizsga 1011 10 / 16 2013. május 15.
d) Wie lange müsste die Salzsäure, von der ausgegangen wurde, mit einer Stromstärke von 2,00 A elektrolysiert werden, um 980 cm 3 Wasserstoffgas mit einer Temperatur von 25,0 C und dem Standarddruck herstellen zu können? 15 Punkte írásbeli vizsga 1011 11 / 16 2013. május 15.
7. Berechnungsaufgabe 2,32 g eines Gemisches aus einem gesättigten, offenkettigen, einwertigen Aldehyd und Keton mit gleicher Anzahl an Kohlenstoffatomen wurde an der Luft verbrannt. Das Verbrennungsprodukt wurde zuerst durch einen Gaswäscher mit konzentrierter Schwefelsäure, dann durch gesättigte Natriumhydroxid-Lösung geleitet. Zuerst wurde eine Massenzunahme von 2,16 g, dann eine von 5,28 g beobachtet. a) Bestimmen Sie durch Berechnen die Molekülformeln der unbekannten Verbindungen! b) Wie werden die beiden Verbindungen bezeichnet? c) Wenn eine Probe von 2,32 g mit dem Gemisch von Silbernitrat-Lösung und Ammoniaklösung erhitzt wird, entstehen 6,48 g Silber. Berechnen Sie, wie viel Massenprozent Keton die Probe enthält! 11 Punkte írásbeli vizsga 1011 12 / 16 2013. május 15.
8. Berechnungsaufgabe 1,00 g eines Kohlenwasserstoffs wurde vollständig verbrannt, um die Bildungswärme von 2,2,3,3-Tetramethylbutan zu bestimmen. Die Messungen ergeben, dass 48,25 kj Wärme freigesetzt wurde. Bei der Reaktion bildet sich flüssiges Wasser. Formulieren Sie die Reaktionsgleichung der Verbrennung, berechnen Sie die Reaktionswärme, und schließlich die Bildungswärme der Verbindung! (Δ k H(CO 2 (g)) = 394 kj/mol, Δ k H(H 2 O(f)) = 286 kj/mol) 8 Punkte írásbeli vizsga 1011 13 / 16 2013. május 15.
9. Berechnungsaufgabe Der Vorgang H 2 (g) + I 2 (g) 2 HI(g) hat die Gleichgewichtskonstanten: bei einer Temperatur von 427 C K 1 = 54,8; bei einer Temperatur von 447 C K 2 = 48,0 a) Zwei Behälter von gleichem Volumen enthalten in der gleichen Zusammensetzung die folgenden drei Stoffe: [HI] = 0,600 mol/dm 3 ; [H 2 ] = 0,0700 mol/dm 3 ; [I 2 ] = 0,100 mol/dm 3 Der eine Behälter wird auf 427 C erhitzt, der andere auf 447 C. Wie verändern sich die Konzentrationen in den beiden Behältern? b) In einem anderen Versuch wird Wasserstoff zu 1,00 mol Iod zugegeben. Wie viel Wasserstoff wird benötigt, damit bei einer Temperatur von 447 C 99,0 % des Iods zu Iodwasserstoff umgewandelt werden? Wie viel Prozent des Wasserstoffs wird in diesem Fall umgewandelt? írásbeli vizsga 1011 14 / 16 2013. május 15.
c) In einem dritten Versuch wurden Wasserstoff und Iod im stöchiometrischen Verhältnis (Das Stoffmengenverhältnis ist also 1:1.) vermischt, und der Behälter wurde erhitzt. Messungen haben ergeben, dass 77,6 % des Wasserstoff bzw. des Iods umgewandelt wurden. Auf welche Temperatur wurde der Behälter erhitzt? Auf 427 C oder auf 447 C? Wie viel beträgt die durchschnittliche molare Masse des Gleichgewichtsgemisches, und wie hoch ist der Gleichgewichtsgesamtdruck, wenn die Dichte des Gleichgewichtsgemisches 12,8 g/ dm 3 beträgt? 15 Punkte írásbeli vizsga 1011 15 / 16 2013. május 15.
Maximale Punktzahl 1. Viererlei Assoziationen 8 2. Fallstudie 8 3. Einfache Wahl 9 4. Tabellenaufgabe 9 5. Analysenaufgabe 15 6. Berechnungsaufgabe 15 7. Berechnungsaufgabe 11 8. Berechnungsaufgabe 8 9. Berechnungsaufgabe 15 Richtige Benutzung der chemischen Zeichensprache 1 Bei Berechnungsaufgaben: der Genauigkeit der Angaben entsprechende Endergebnisse 1 Punktzahl des schriftlichen Prüfungsteils 100 Erreichte Punktzahl PrüferIn Datum:... Feladatsor/Aufgabenreihe elért pontszám egész számra kerekítve/ Erreichte Punktzahl auf ganze Zahl aufgerundet programba beírt egész pontszám/ Ins Programm eingetragene ganze Punktzahl javító tanár/prüferin jegyző/notar Dátum/Datum:... Dátum/Datum:... írásbeli vizsga 1011 16 / 16 2013. május 15.