Megoldás: X. osztály 2001/2002-es tanév IV. forduló
8. topáz; 9. korund; 10. gyémánt. (10x0,25 = 2,5 p)
karckeménység (3x0,25 = 0,75 p)
c) A sorozatban szereplő ásványok, valamint a velük azonos keménységűek karcolják az őket megelőzőeket, illetve őket karcolja bármely nagyobb karckeménységű ásvány (drágakő). Az egyenlő keménységű kövek nem karcolják egymást. (0,5+0,25 = 0,75 p)
2. A durranó-higany azonos a higany-fulmináttal: Hg(ONC)2 . O . 0,5H2O (0,25+0,5 = 0,75 p)
3. a) A Földre érkező napsugárzás 30 %-a közvetlenül visszaverődik a világűrbe. Ha a többi 70 %-nyi is visszaverődne infravörös sugárzás formájában, a Föld felszínén a hőmérséklet 18o C lenne. A talajból kisugárzott hő 85 %-át a felhők, levegő nyomgázai visszaverik és így a földfelszín hőmérséklete 33 oC. (2x0,5 = 1,0 p)
b) A légkör állandó összetevői előfordulási arányuk csökkenő sorrendjében:
N2 , O2 , Ar, Ne, He, Kr, H2 , N2O , Xe (0,1x9 + 0,1 = 1,0 p)
- változó összetevők előfordulási arányuk csökkenő sorrendjében.
H2O, CO2 , CH4 , CO, O3 , NH3 , NO, NO2 , SO2 , H2S (0,1x10 + 0,1 = 1,1 p)
c) A légkör CO2 tartalma 20 %-kal, míg a CH4 tartalma csaknem 90 %-kal növekedett.
(0,2x2 = 0,4 p)
e) A CO2 koncentráció gyors növekedése szoros kapcsolatban van a Föld lakosságának növekedésével, amely viszont maga után vonja az élelmiszerigény, a mezőgazdasági termelés növekedését. Mindezek viszont a hulladékok mennyiségének rohamos felhalmozódását eredményezik. (0,75 p)
f) Több, mint 100 évig maradhatnak a levegőben és ózonpajzsot roncsoló hatásuk van. (A szakemberek és kutatók számításai szerint a CFC vegyületek az üvegházhatás kialakulásának 17 %-áért felelősek.) (0,5 p)
g) A tengerszint emelkedését eredményezi és az alacsony parti zónák elöntését jelenti. Az első tényező elsősorban a tengerparti településeket fogja érinteni. Az előrejelzések szerint 2050-re 50 100 cm-es tengerszint emelkedés várható, a század végéig pedig 180 210 cm-es növekedést jósolnak a szakemberek. (1,0 p)
h) A globális felmelegedés az egész élővilágot érinti. Az AEÁ lakosságának több, mint a fele az óceántól mért 83 km-es körzeten belül él és a felmelegedés okozta tengerszint emelkedés olyan településeket veszélyeztet, mint Boston, Miami, New York, valamint Európában London és Velence. Bangladesh szárazföldjének több, mint 17 %-a kerülhet víz alá. Az állatok és a növények a felmelegedés következtében kénytelenek új területeket hódítani, vagyis új élőhelyekre vándorolni és annak a körülményeihez alkalmazkodni. (A globális felmelegedés ezáltal sok növény és állatfaj kipusztulását is jelentheti!) (1,0 p)
i) A holtpontról való kimozdulásban kritikus szerepet játszott az 1992-ben Rio de Janeiroban aláírt éghajlati-változási keretegyezmény, amelynek értelmében elvárták, hogy az iparilag fejlett országok 2000-ig az 1990-es szintjükre csökkentsék az üvegházhatást okozó gázok kibocsátását. (0,75 p)
j) Az ökológiai műveltség egy olyan pozitív gondolkodási mód kialakulását jelenti, amely megérteti velünk a természetvédelem fontosságát, valamint azt, hogy a környezeti romlás visszafordításához jóval többet kell tennünk, mint tudomásul venni a veszélyeit. Ez a gondolkodási mód meg kell értesse velünk, hogy az egészséges ökoszisztéma jóval többet jelent a fogyasztási cikkek gyűjteményénél. (0,5 p)
4. a) Minden oldalukkal illeszkedő öt és hatszögű C- gyűrűkből épülnek fel. (0,5 p)
b) n páros szám; jelenleg bizonyított, hogy n = 30-tól n ł 600 ig léteznek. (0,5 p)
c) C44 C90 közötti páros C-atomszámú molekulákat. (0,5 p)
d) A legnagyobb arányban mindig a C60 t lehetett kimutatni, majd a C70 következett.(0,5 p)
f) Mindig 12 db. ötszög és n/2 10 db. hatszög. (0,5 p)
g) C60: 12 db. ötszög és 0,5x60 10 = 20 db. hatszög (0,25 p)
C70: 12 db. ötszög és 0,5x70 10 = 25 db. hatszög (0,25 p)
C90: 12 db. ötszög és 0,5x90 10 = 35 db. hatszög (0,25 p)
C500: 12 db. ötszög és 0,5x500 10 = 240 db. hatszög (0,25 p)
5. a) 6NH4ClO4 + 10Al ® 3N2 + 9H2O + 6HCl + 5Al2O3 (1,0 p)
N-3 3e- ® No Cl+7 + 8e- ® Cl- Alo 3e- ® Al+3 (0,75 p)
b) a folyamat a következőképpen is felírható:
Pb(N3)2 + Cr(MnO4)2 ® 2PbO + PbO2 + NO + Cr2O3 + MnO2 (0,5 p)
Pb+2 2e- ® Pb+4 ; N3-1 7e- ® 3N+2 ; Cr+2 e- ® Cr+3 ; Mn+7 + 3e- Mn+4 (1,0 p)
15 Pb(N3)2 + 44Cr(MnO4)2 ® 5Pb3O4 + 90NO + 22Cr2O3 + 88MnO2 (2,0 p)
d) 6NH4ClO4 (sz) + 10Al (sz) ® 3N2 (g) + 9H2O (g) + 6HCl (g)+ 5Al2O3 (sz) (6x0,25 = 1,5 p)
6. a)
Érme értéke | Átmérője (mm) | Tömege (g) | Kémiai összetétele |
2 euro | 25,25 | 8,50 | Cu-Ni ötvözet (gyűrű); ); Ni bevonatú ötvözet (közepe) |
1 euro | 23,25 | 7,50 | Cu-Zn-Ni ötvözet (gyűrű); Cu-Ni ötvözet, Ni bevonattal (közepe) |
50 cent | 24,25 | 7,00 | Cu Al Zn Sn ötvözet |
20 cent | 22,25 | 5,70 | Cu Al Zn Sn ötvözet |
10 cent | 19,75 | 4,10 | Cu Al Zn Sn ötvözet |
5 cent | 21,25 | 3,90 | Cu bevonatú acél |
2 cent | 18,75 | 3,60 | Cu bevonatú acél |
1 cent | 16,25 | 2,30 | Cu bevonatú acél |
b) A tervezők allergiamentes érméket szerettek volna előállítani, de a szakvélemény szerint ez nem teljesen sikerült, mivel az euro érmék elegendő Ni-t tartalmaznak ahhoz, hogy allergiát okozzanak az erre érzékenyek esetében. Az emberek kb. 10 %-a ugyanis allergiás a Ni-re: bőrük kiszárad és viszketeggé válik. Ez főleg akkor jelentkezik, ha valaki huzamosabb ideig érintkezik ilyen fémmel, pl. pénztárosok, ékszerészek, stb. Az új érmékből a szokásosnál több nikkel oldódhat ki és okzhat problémát. (1,20 p)
7. - a végbemenő reakciók:
NaOCl + HCl ® NaCl + HOCl és HOCl + HCl ® Cl2 + H2O (2x0,75 p)
1,5 dl. HCl oldatban: 30 g HCl; 4 dl. hypóban: 20 g NaOCl (2x0,5 p)
- az összegzett reakcióegyenlet: NaOCl + 2HCl ® NaCl + Cl2 + H2O
- molekulatömegek: NaOCl = 74,5 HCl = 36,5 Cl2 = 71
- a reakcióegyenlet és a reagáló anyagok tömegei alapján a NaOCl teljesen reagál, míg a HCl fölöslegben van: 19,59 g HCl fogy és 19,06 g klór szabadul fel (1,5 p)
- a helységben 19,06 / 6,5 = 2,9 g/m3 a klór koncentráció, tehát mérgezési tünetekre számítani kell. (0,5 p)
8. a) A galvánelem energiáját a védőréteg nélkül maradt alumínium és a grafitrúdba fizikailag adszorbeálódott levegő oxigénje között végbemenő redoxfolyamat szolgáltatja. (0,75 p)
A fémes alumínium nem korrózióálló, viszont a felületén kialakuló tömör Al2O3 réteg védi meg a környezeti hatásokkal szemben (ezért alkalmas élelmiszerek és egyebek tárolására). A konyhasó oldat disszociált Cl- és Na+ -ionokat tartalmaz, amelyek megtámadják az Al2O3 védőréteget. (1,0 p)
b) a védőréteg megbomlása: Al3+(sz) + 4Cl-(aq) ® [AlCl-4](aq) (0,5 p)
- a galvánelemben végbemenő redoxfolyamatok:
4Al(sz) ® 4Al3+(aq) + 12e- oxid.; 3O2 (g) + 6H2O (f) + 12e- ® 4OH-(aq) red. (2x0,5 p)
c) Amennyiben az oxigén elfogy a rendszerből, a galvánelem kimerül, de a sóoldat erőteljes keverésével ismét áramot fog szolgáltatni, mivel további légköri oxigén oldódik fel benne.
(0,75 p)
d) A sóoldat kiöntése után az Al-doboz falának korródálódása figyelhető meg az a)-pontban említett tényezők miatt. (0,5 p)
9. Lépcsőzetes rejtvény:
A | 7 T | E | ||||||||||||||
N | Ó | D | ||||||||||||||
N | I | O | N | |||||||||||||
Z | 2 U | R | I | T | ||||||||||||
L | P | 1 A | K | K | A | |||||||||||
N | T | I | 5 K | L | Ó | R | ||||||||||
T | O | M | 13 S | U | G | Á | R | |||||||||
K | 3 T | I | N | O | I | D | Á | K | ||||||||
T | 4 O | M | E | N | E | R | G | I | A | |||||||
N | T | I | M | O | N | T | Ü | K | Ö | R | ||||||
11 Z | E | O | T | R | Ó | P | E | L | E | G | Y | |||||
M | M | Ó | N | 12 I | U | M | K | L | O | R | I | D | ||||
L | U | M | 10 I | N | I | U | M | K | L | O | R | I | D | |||
M | M | Ó | N | I | U | M | K | 6 A | R | B | O | N | Á | T | ||
K | T | I | V | Á | 9 L | Á | S | I | E | N | E | R | G | I | I A |