GIOCHI DELLA CHIMICA 1984 -FASE REGIONALE-classe C

21 Novembre 2020 | giochi della chimica 2012 fase nazionale classi A-B | di misefari | 0 Commenti
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Giochi della chimica-Fase Regionale-Veneto-classe C

1. La distillazione coinvolge:
A) filtrazione ed evaporazione
B) evaporazione e condensazione
C) condensazione e decantazione
D) decantazione e filtrazione
E) evaporazione e precipitazione

soluzione

La distillazione viene utilizzata per separare due o più composti volatili con differenti punti di ebollizione. Un apparato di distillazione di laboratorio è indicato in figura

per separare due composti A e B in cui A possiede un punto di ebollizione più basso, è chiaro che per riscaldamento, questo evapora per primo. I suoi vapori vengono raffreddati e condensati e pertanto A viene separato da B che evapora successivamente.

Le fasi della distillazione sono quindi evaporazione e condensazione.

risposta corretta B

2. Un solido ha una solubilità dell’80% in acqua a 100 °C, del 20% in acqua a 20°C. Se 90 g di una soluzione satura di tale sostanza vengono raffreddati da 100 a 20 °C, quale massa di soluto si separa?
A) 65 g
B) 35 g
C) 85 g
D) 54 g
E) 70 g

soluzione

Indicando con S la solubilità (g soluto/100 g solvente) alla temperatura alla quale si effettua la cristallizzazione, Msr la massa di soluto residuo ancora in soluzione (cioè non presente nel solido cristallizzato) e con Msolv la massa di solvente residua dopo la cristallizzazione si può scrivere:

Msr= S x Msolv/ 100

sostituendo nell’equazione di bilancio di massa del soluto: Ms= C + Msr

Ms= C + SxMsolv/100      C= Ms – S Msolv/100        C= 100Ms – S x Msolv/100

cioè (Solubilità a T1 – solubilità a T2 ) x massa soluto/100 = Quantità precipitata

valida per  cristallizzazione effettuata mediante raffreddamento,

C= 100Ms – SxM / 100    se si effettua una evaporazione di solvente 

dove Mf è la massa di solvente finale espressa da: Mf = Msolv iniziale – Msolvente evaporata

Tali equazioni consentono il calcolo di C, cioè della quantità di soluto cristallizzato prodotto.

il rendimento (resa) di cristallizzazione η espresso come %: è    η =(C/ Ms)  x 100

nel caso del nostro quesito si ha quindi

C = ( 80 -20 ) x 0,9 = 54 g

risposta corretta D

3. Un minerale contenente solo gli elementi X, Y e Z è composto per il 50 % da X e per il 33,3 % da Z. Cinque allievi hanno analizzato il materiale ottenendo i risultati riportati sotto. Quale allievo ha ottenuto risultati NON in accordo con la reale composizione del campione?
A) 6 g di minerale contiene 3 g di X e 2 g di Z
B) 9 g di minerale contiene 4,5 g di X e 3 g di Z
C) 6 g di minerale contiene 1 g di Y e 2 g di Z
D) 6 g di minerale contiene 3 g di X e 2 g di Y
E) 9 g di minerale contiene 3 g di Z e 1,5 g di Y

soluzione

se 50 % è formato da X e per il 33,3 % da Z allora Y =100- (33+50)= 17 % .

si vede che in B X= 4,5/9= 50%   e per  Z= 3/9 = 33,33%   in accordo con la composizione reale

con lo stesso metodo vediamo  che in A X=50%   Z= 33,33%  in accordo con la composizione reale

In C   Y=1/6= 17%    Z =2/6= 33%      in accordo con la composizione reale

in E   X= 3/9=50%   Y= 1,5/9= 17%   in accordo con la composizione reale

invece in D     X = 3/6=50%     Y= 2/6=33,33%   Y dovrebbe essere 17% quindi questo risultato NON è in accordo con la composizione reale

come si vede D non è in accordo con i dati di composizione del campione

4. L’analisi chimica mostra che un idrocarburo contiene 81,80 % di carbonio e 18,20 % di idrogeno. A tale idrocarburo si può attribuire la formula:
A) C2H6
B) C3H8
C) C2H4
D) C3H6
E) C4H8

soluzione

 C= 81,80/12= 6,82     e   H = 18,2/1,008 = 18

dividendo per il numero più piccolo si ha il rapporto C:H   1 : 2,64

dobbiamo però trovare il rapporto tra numeri interi e per ottenerli dobbiamo  moltiplicare per 3

otteniamo  il rapporto  1 : 7,9  cioè 1:8

 pertanto la formula del composto deve essere  C3 H8

risposta corretta B

5. 135 g di alluminio si possono combinare con:
A) 178 g di cloro
B) 240 g di ossigeno
C) 120 g di zolfo
D) 5 g di idrogeno
E) 1200 g di bromo

soluzione

l’alluminio si comporta da trivalente quindi

A)    Al: 3Cl = 135 : X

B)  2Al: 3O = 135 :X

C) 2Al:3S = 135 : X

D)  Al : 3H = 135 : X

E) Al : 3Br = 135 : X

dalla  relazione Al : 3Br = 135 : X  27 : 3×80 = 135 : X     X=  135 x 240 / 135 = 1200

La risposta corretta è E
6. Se un elemento ha massa atomica 24 e valenza 2, la % di ossigeno nel suo ossido è:
A) 12
B) 20
C) 40
D) 24
E) 60

soluzione

se la valenza è 2  allora il composto è XO    quindi se   XO :O = 100 :X

X= 100 x 16 / 16+24= 1600/ 40 = 40

Risposta corretta C

7. Il componente principale della carta è la cellulosa. Alle macromolecole di cellulosa si può assegnare la formula (C6H10O5)n. Mettendo ad essiccare in stufa un filtro di carta del peso di 1,00 g, accadde di trovarlo, dopo qualche ora, carbonizzato. Quanto pesava ciò che restava del filtro?
A) 0.66 g
B) 0,55 g
C) 0,44 g
D) 0,22 g
E) 0,33 g

soluzione

se chiamiamo con X la quantità di C che si forma dalla combustione. Per conoscere quanto è  il peso del carbone ottenuto  basta fare la proporzione

se da una molecola di cellulosa  C6H12O5 si ottengono 6 x 12 g di C  da 1 g se ne ottengono  X

   164g :72g = 1g  : Xg   X = 0,44 g

risposta corretta C

8. Quanti grammi di un elemento monovalente di massa atomica 133 si combinano con 10 g di ossigeno?
A) 5 g
B) 266 g
C) 20 g
D) 166 g
E) 13,3 g

soluzione

essendo l’elemento monovalente, la formula dell’ossido è A2O pertanto per ogni atomo di O (cioè 16 g) reagiscono 2 x 133 g di A (2di A)  quindi per 10 g di ossigeno occorrono X g di A. La proporzione da fare è   16 :2 x 133 = 10 : X      X = 266 x 10/16 = 166,25 g tuttavia essendo 3 il massimo delle cifre significative il risultato viene espresso con solo 3 cifre significative cioè 166  g.

Risposta corretta D

9-  100 mL di un gas a 273 K vengono portati a 273 °C e la pressione viene raddoppiata. Il volume finale
del gas sarà:
A) 100 mL
B) 200 mL
C) 273 mL
D) 50 mL
E) 173 mL

soluzione

per un gas che si trova in due diversi stati di temperatura e pressione esiste la relazione

P1V1/T1 = P2V2/T2

se la pressione raddoppia  cioè se P2=2P1 ed anche la T2 =2 T1 dalla realzione scritta sopra deve necessariamente essere

V2=2V1

pertanto essndo V1=100 ml allora V2 = 2 x 100 = 200 ml

risposta corretta B

10. Il volume di ossigeno necessario per produrre dagli elementi 100 litri di SO2 alla stessa temperatura e pressione è:
A) 32 L
B) 50 L
C) 64 L
D) 120 L
E) 100 L

soluzione

dalla reazione     S+O2 –>SO2    si evince che da 1 mole di O si ottiene 1 mole di SO2 pertanto dalle rispettive equazioni di stato dei gas    PV=nRT  essendo P e T uguali per i due gas O ed SO2 possiamo scrivere

P1V1 =n1 RT1    quindi   V1/n1 = RT1/P1   e    P2V2=n2RT2    da cui V2/n2 = RT2/P2

ed essendo RT2/P2= RT1/P1     si può scrivere

V1/n1=V2/n2    e poichè  da 1 mole di O si ottiene 1 mole di SO2  si ha

100 /n1 = V2/ n2     100 / 1 = V2 /1    V2 = 100 L

11. Quale delle seguenti affermazioni a proposito dell’acido solforico concentrato è FALSA?
A) assorbe umidità dall’aria essendo un disidratante
B) può comportarsi da ossidante a caldo
C) è un acido diprotico
D) può essere usato per essiccare l’ammoniaca gassosa
E) è fortemente corrosivo

soluzione

le risposte A BC ed E sono vere mentre non può essere utilizzato per essiccare l’ammoniaca percè con NH3 forma (NH4)2SO4

risposta corretta D

12. Quale tra le seguenti sostanze non è accomunabile con le altre quattro?
A) biossido di carbonio
B) biossido di zolfo
C) biossido di silicio
D) cloruro di potassio
E) cloruro di idrogeno

soluzione

I primi tre composti sono degli Ossidi mentre l’ultimo è un acido HCl . Il cloruro di potassio è invece un sale che non può essere accomunato aglia altri.

risposta corretta D
13. Una polvere per sbiancare può essere prodotta dall’azione del cloro sul:
A) nitrato di calcio
B) carbonato di calcio
C) solfato di calcio
D) idrossido di calcio
E) cloruro di calcio
14. Se un elemento X del terzo gruppo della tavola
periodica si combina con un elemento Y del gruppo
sesto, quale delle seguenti affermazioni è MENO
probabilmente vera?
A) si formano ioni X3+
B) si formano ioni Y2-
C) il composto può essere ionico
D) il composto sarà un gas
E) il composto avrà formula X2Y3
15. Quale delle seguenti affermazioni è sempre
vera?
A) i metalli sostituiscono l’idrogeno negli acidi
liberando tale gas
B) i metalli sono riducenti perché cedono elettroni
nelle razioni in cui essi formano ioni positivi
C) i cloruri dei non-metalli sono Sali solubili in
acqua
D) i non-metalli si combinano tra loro per dare
composti ionici
E) i metalli non formano mai ossidi acidi
16. L’acido acetico glaciale è CH3COOH liquido
puro con densità 1,05 g/mL. Quanti mL di acido
acetico glaciale sono necessari per preparare 1,00 L
di soluzione 0,2 molare?
A) 12,6 mL
B) 12;0 mL
C) 6,0 mL
D) 6,3 mL
E) 11,4 mL
17. Qual è il pH di una soluzione ottenuta sciogliendo in acqua distillata 2,0 g di NaOH e portando il
volume a 500 mL?
A) 1
B) 5
C) 7
D) 9
E) 13

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