Giochi della Chimica 2001 Fase nazionale ... - PianetaChimica

www.pianetachimica.itGiochi della Chimica 2001Fase nazionale – Classi A e B1. Il numero atomico di un elemento allo statofondamentale:A) corrisponde alla somma del n° di protoni eneutroni dell’isotopo più abbondante dell’elementoB) corrisponde al n° di neutroni del suo nuclidepiù abbondanteC) corrisponde al suo numero di ossidazioneD) è identico per ogni suo nuclide isotopo2. Se si diminuisce la pressione che insiste sullasuperficie di un liquido la temperatura di ebollizionedi questo:A) si abbassaB) si innalzaC) non cambiaD) si abbassa o si innalza a seconda che il liquidoformi o no legami a idrogeno.3. Indicare tra i seguenti l’acido che può essereossidato a formare un acido più forte:A) H 3 PO 4B) HNO 3C) H 2 SO 3D) H 3 BO 34. Sapendo il volume (2,00 L) che un campione(3,30 g) di gas considerato ideale occupa a 150 °Ce 1,25 atm, indicare la massa molare del gas:A) 0,0218 g mol −1B) 16,2 g mol −1C) 45,8 g mol −1D) 37,0 g mol −15. I valori di una stessa proprietà intensiva:A) possono solo essere divisiB) possono essere sommatiC) non si possono sommareD) possono essere sottratti6. Indicare le moli di Fe(OH) 3 formate da unamole di molecole di ossigeno che ossidi Fe(OH) 2 aFe(OH) 3 secondo la seguente reazione da bilanciare:Fe(OH) 2 + O 2 + H 2 O => Fe(OH) 3 :A) 2B) 4C) 5D) 67. Indicare la sostanza o miscela di sostanze chesi scioglie meglio nell’acqua:A) un saponeB) un grassoC) un cloruro alcalinoD) la benzina8. Un campione di roccia (1,00 g) che non contienealcun altro carbonato se non CaCO 3 , scioltoin acido acetico sviluppa CO 2 (0,380 g), pertanto lafrazione percentuale in massa del carbonato è:A) 17,5 %B) 51,0 %C) 64,0 %D) 86,4 %9. L’acqua ossigenata è:A) una forma isotopica dell’acquaB) una forma allotropica dell’acquaC) una soluzione di ossigeno in acquaD) un composto diverso dall’acqua10. Indicare la frase che completa in modo correttola seguente espressione: "Gli orbitali caratterizzatidai numeri quantici n = 3 e l = 1":A) hanno la stessa energia ovvero sono degeneriB) non hanno la stessa energia e non sonodegeneriC) hanno simmetria sfericaD) possono formare solo legami di tipo pigreco11. Una beuta contiene una soluzione acquosa diglucosio (100 mL) la cui frazione molare è 0,06.Pertanto, la frazione molare dell’acqua è:A) 0,1B) 0,06C) 0,94D) 612. La quantità di idrogeno che si sviluppa facendoreagire alluminio (0,10 mol) e acido cloridrico(0,22 mol) secondo la seguente reazioneAl + HCl => AlCl 3 + H 2 (da bilanciare) è:A) 0,11 molB) 0,22 molC) 0,10 molD) 0,05 mol13. Indicare il sale che, in soluzione acquosa,modifica in modo apprezzabile il pH dell’acquagrazie al fatto che contiene uno ione a caratterebasico, gli altri contengono solo ioni a carattereneutro:A) Na 2 SO 4B) NaHCO 3C) NaNO 3GdC 2001 Fase nazionale – Classi A e B 1

www.pianetachimica.itD) CaCl 214. Indicare tra i seguenti composti:BCl 3 , CHCl 3 , NCl 3 , BF 3 e PCl 5 quello(i) conmolecola planare:A) BCl 3 , NCl 3B) BCl 3 , CHCl 3C) NCl 3 , PCl 5D) BCl 3 , BF 315. Indicare la quantità chimica di ioni contenutiin 1 mol di NaCl:A) 1 mol di ioniB) 2 mol di ioniC) 2 (6,02 10 23 ) ioniD) 0,5 mol di ioni16. Quando le molecole di un gas chiuso in unrecipiente isolato termicamente collidono tra loro ocon le pareti del recipiente, la loro energia media:A) diminuisceB) aumentaC) rimane costanteD) rimane costante se le molecole sono monoatomiche17. Elementi che hanno lo stesso numero di elettroninella configurazione elettronica esterna:A) occupano lo stesso gruppo della tavola periodicaB) hanno la stessa affinità elettronicaC) hanno la stessa energia di ionizzazioneD) occupano lo stesso periodo della tavola periodica18. I simboli delle unità di misura sono tutti minuscoli:A) tranne il joule che si indica J maiuscolaB) tranne quelli che derivano da nomi di personaC) tranne quelli che derivano da nomi di personae il litro che si può scrivere l o LD) tranne quelli che derivano da nomi di personae il kilogrammo19. La quantità chimica di ioni H 3 O + che 1 moldi molecole dell’acido poliprotico H 3 PO 4 può generarenella reazione con la base NaOH è pari:A) a 1 mol, 2 mol o 3 mol, a seconda che 1 molecoladi acido nella reazione voluta ceda 1, 2 o 3ioni idrogenoB) sempre a 3 mol, il numero di atomi di idrogenoche l’acido contiene, indipendentemente dallareazioneC) al peso equivalente dell’acidoD) a 3 mol, perché la base è forte20. Se si osserva la tavola periodica da sinistra adestra e dall’alto in basso, escludendo i gas nobili,si nota che l’elettronegatività degli elementi:A) diminuisce lungo un periodo e lungo un gruppoB) diminuisce lungo un periodo e aumenta lungoun gruppoC) aumenta lungo un periodo e lungo un gruppoD) aumenta lungo un periodo e diminuisce lungoun gruppo21. Un solido cristallino che si sciolga in esano enon in acqua, è probabile che sia un solido:A) ionicoB) covalenteC) metallicoD) molecolare22. Se si esclude l’elio e il neon, gli atomi dei gasnobili hanno configurazione elettronica esterna:A) completa che conferisce loro stabilità chimicaB) incompleta ma caratterizzata da un ottetto dielettroni che conferisce loro stabilità chimicaC) incompleta ma caratterizzata da un ottetto dielettroni che conferisce loro totale inerzia chimicaD) completa, che non permette loro di legarsi adaltri atomi23. Indicare come varia l’energia di prima ionizzazionenegli elementi Li, K e Cs:A) Li > K > CsB) Li = K > CsC) Li = K < CsD) Li < K < Cs24. Indicare la concentrazione degli ioni OH − inuna soluzione acquosa 0,1 M di saccarosio:A) 10 −1 MB) 10 −7 MC) 10 −5 MD) 10 −13 M25. Sapendo che la massa di una fiala di vetrovuota è di 3,0 g mentre quella della fiala contenenteun campione solido avente il volume di 11,0 cm 3è di 25,0 g, stabilire la densità del solido:A) 2,27 g/cm 3B) 0,50 g/cm 3C) 2,0 g/cm 3D) 2,00 g/cm 326. Nella reazione CN − + H 2 O => HCN + OH −si ha l’interazione di:A) uno ione a carattere basico con un solventeche si comporta da acidoB) una specie ossidante con una riducenteGdC 2001 Fase nazionale – Classi A e B 2

www.pianetachimica.itC) un sale con un composto neutroD) due basi27. Indicare il gruppo di prefissi del S.I., tutti indicantiquantità maggiori di 1:A) tera, giga, megaB) chilo, deci, megaC) mega, chilo, picoD) nano, mega, giga28. L’immissione di diossido di carbonio nell’atmosferapuò contribuire a lungo termine ad un aumento:A) dell’effetto serraB) dell’acidità delle pioggeC) del buco dell’ozonoD) dello smog fotochimico29. Il numero di cifre significative della grandezzaX, il cui valore è stato stabilito per convenzioneè:A) 5B) 1C) indefinito in quanto il valore si può scriverecon un numero di cifre grande a piacereD) 430. In una miscela gassosa, ogni componenteesercita una pressione che:A) è indipendente dalla natura degli altri componentiB) dipende dal numero degli altri componentiC) dipende dal peso molecolare degli altri componentiD) dipende dalla pressione parziale dei componentia molecola monoatomica31. Per forza elettromotrice di una pila si intende:A) l’energia erogata dalla pilaB) la sua differenza di potenziale misurata a circuitoelettrico apertoC) la sua capacità di mettere in movimento unmotore elettricoD) l’energia che bisogna fornirle affinché possaesplicare la sua funzione32. L’espressione peso formula deve sostituirequella di peso molecolare nei composti:A) ioniciB) gassosiC) organiciD) instabili33. La formula CuSO 4 ∙ 5 H 2 O indica che:A) la molecola di CuSO 4 è circondata da 5 molecoledi acquaB) il sale contiene 5 molecole di acqua di cristallizzazioneC) l’acqua è legata agli ioni SO 2− 4 e non al rameD) il solfato di rame è un sale igroscopico34. Tra i seguenti individui chimici quello costituitoda ioni positivi avvolti da una nube elettronicaè:A) N 2B) Cl 2C) NaClD) Na35. L’espressione peso atomico è sinonimo dimassa atomica relativa e perciò:A) il peso atomico è adimensionale e non siesprime in u o in DB) il peso atomico è adimensionale e si esprimein u o in DC) il peso atomico si esprime in u, in D o in kgD) il peso atomico è un’espressione impropriache sta per massa atomica36. La formazione di legami a ponte di idrogenosi ritiene responsabile:A) della solubilizzazione dei solidi ionici inacquaB) della minore densità del ghiaccio rispettoall’acquaC) dell’angolo di legame di 105° dell’acqualiquidaD) del relativamente basso punto di ebollizionedell’acqua37. Indicare la soluzione acquosa con il più altopunto di ebollizione:A) KCl 0,1 MB) Glucosio 0,1 MC) NaOH 0,1 MD) CaCl 2 0,1 M38. Quale delle seguenti sostanze contribuiscesignificativamente al fenomeno delle piogge acide?A) ammoniacaB) metanoC) diossido di zolfoD) ozono39. Il bilanciamento di una reazione chimica èimposto dalle legge di:A) ProustB) DaltonC) LavoisierD) Gay-LussacGdC 2001 Fase nazionale – Classi A e B 3

www.pianetachimica.it40. Una soluzione di ipoclorito di calcio, il salecomunemente addizionato all’acqua delle piscine,è:A) basica perché lo ione ClO − ha carattere basicoin acqua (Arrhenius e i suoi sopravvissuti seguacidirebbero che subisce idrolisi)B) basica perché Ca(OH) 2 è una base debole einsolubileC) neutra se la concentrazione è sotto lo 0,1 MD) acida perché si forma HClOI quesiti della Classe A proseguono, quelli dellaClasse B riprendono dopo il quesito 60 dellaClasse A41. Un composto costituito solo da C, H, e O hala seguente composizione percentuale:C = 50,0%; H = 5,60%; O = 44,4%.La formula minima del composto è:A) C 3 H 4 OB) C 3 H 4 O 3C) CH 2 OD) C 3 H 4 O 242. Un anione può essere definito come un atomoo un gruppo di atomi che:A) hanno acquistato un protoneB) hanno acquistato una carica negativaC) hanno perso uno o più neutroniD) hanno perso una o più cariche positive43. Gli idracidi sono acidi che non contengonoossigeno e sono formati da idrogeno:A) e un alogenoB) e uno o più non metalliC) ossigeno e un non metalloD) e un metallo44. Il diossido di carbonio solido è un solido:A) molecolareB) covalenteC) ionicoD) amorfo45. I numeri di ossidazione negativi possonoessere assunti da:A) gli atomi di tutti gli elementiB) gli atomi dei non metalli e semimetalliC) gli atomi degli alogeniD) tutti gli elementi tranne quelli di transizione46. Indicare l’affermazione corretta alla lucedella teoria acido-base di Bronsted e Lowry:A) la base coniugata di un acido debole è piùdebole di quella di un acido forteB) la base coniugata di un acido forte è piùdebole di quella di un acido deboleC) l’acido coniugato di una base debole è unacido forteD) i sali sono neutri47. Indicare la molecola la cui struttura di Lewisha una coppia di elettroni sull’atomo centrale:A) H 2 SB) CO 2C) HCND) NH 348. Il suffisso ico della terminologia comunedegli ossidi indica l’ossido:A) in cui il metallo ha numero di ossidazione +3B) in cui il metallo è legato all’ossigeno conlegame ionicoC) a minor contenuto di ossigenoD) a maggior contenuto di ossigeno49. Indicare la regola ERRATA nel calcolo dellecifre significative:A) nelle addizioni e sottrazioni il risultato devecontenere il numero di cifre decimali del termineche ne contiene di menoB) il numero di cifre significative di un numeroesatto si può ritenere illimitatoC) nel caso di moltiplicazioni o divisioni il calcolonon deve aumentare il numero di cifre significativeD) nel calcolo delle cifre significative vanno inclusigli zeri prima della virgola ed esclusi gli altri50. La legge dell’invariabilità delle sostanze elementaristabilisce:A) un elemento non può essere mai trasformatoin un altroB) un elemento non può essere mai trasformatoin un altro in una comune reazione chimicaC) in una reazione nucleare un elemento non puòessere trasformato in un altroD) in una reazione chimica un elemento non puòessere trasformato in un suo ione51. L’inquinamento delle acque causato dai polifosfaticontenuti nei detersivi provoca:A) intorbidamento dell’acqua per formazione dipolifosfati insolubiliB) proliferazione delle alghe ed impoverimentodi ossigenoC) moria dei pesci a causa della tossicità dei polifosfatiD) diminuzione della solubilità dell’ossigenoGdC 2001 Fase nazionale – Classi A e B 4

www.pianetachimica.it52. Due sostanze A e B vengono separate percristallizzazione frazionata. Ciò è possibile perchéesse hanno:A) diverso punto di ebollizioneB) diverso punto di fusioneC) diversa solubilitàD) diversa densità53. Se a temperatura costante si separa per filtrazioneuna soluzione satura dal soluto presente comecorpo di fondo:A) la soluzione non è più saturaB) la soluzione è comunque saturaC) può essere o no satura a seconda della naturadl solutoD) resta satura solo se il soluto è un liquido54. L’espressione “moli di azoto” è:A) confusa in quanto non specifica la specie a cuisi riferisce e quindi la massa di azotoB) tipica dei chimici che usano la mole comeunità di misuraC) sinonimo di 14 g di azotoD) sinonimo di 28 g di azoto55. Tra le seguenti coppie di sostanze non reagisconotra loro:A) MgO con CO 2B) N 2 O 3 con K 2 OC) CaO con SO 3D) CO 2 con SO 256. La pila è un dispositivo che permette di:A) trasformare energia termica in elettricaB) utilizzare energia elettrica per effettuare unareazione chimicaC) utilizzare energia chimica per ottenere energiaelettricaD) trasformare energia chimica in energia potenziale57. Si definiscono idrati i sali:A) solubili in acquaB) che in acqua si idrolizzanoC) il cui reticolo cristallino contiene molecoled’acquaD) fortemente igroscopici58. Se un campione di ammoniaca a 25 °C diffondealla velocità di 0,050 mol L −1 il gas che nellestesse condizioni diffonde a velocità doppia puòessere:A) O 2B) HeC) CO 2D) Cl 259. L’affinità elettronica è un’energia perduta daun atomo che acquista un elettrone (in kJ mol −1 dielettroni), perciò in base alle moderne convenzionitermodinamiche ha un valore negativo. Allora, pergiustificare l’espressione consolidata: "Gli alogenihanno elevata affinità elettronica", conviene definirequesta grandezza come:A) l’energia che bisogna fornire a uno ione negativoper ottenere l’atomo neutroB) l’energia cambiata di segno che bisogna fornirea uno ione negativo per ottenere l’atomo neutroC) l’energia emessa quando un atomo forma unoione negativoD) l’energia acquistata quando un atomo formauno ione negativo60. In una pila avviene:A) Una trasformazione di cationi in anioniB) Una trasformazione di neutroni in protoni conconseguente formazione di elettroni e corrente elettricaC) L’elettrolisi di un saleD) Il trasferimento di elettroni da una coppia ossidoriduttivaad un’altraRiprendono ora i quesiti della Classe B dal 41al 60.41. Indicare la differenza di pH che si osserva a25 °C tra due soluzioni acquose di formiato di ammonio(NH 4 HCO 2 0,0100 M e 0,100 M; considerandoKa = 2,10 10 −4 e Kb = 1,80 10 −5 a 25 °C):A) 1B) 0 (il pH per le due soluzioni vale 6, 47)C) 10D) 0 (il pH per le due soluzioni vale 7, 53)42. Il numero di cifre significative con cui siesprime il risultato di una misura:A) dipende dalle costanti coinvolte nei calcoliB) deve essere idoneo a indicare l’accuratezzacon cui la misura è stata effettuataC) viene stabilito dall’operatore per convenzioneD) deve essere idoneo a indicare la precisionecon cui la misura è stata effettuata43. Se una pila è scarica, la reazione che l’alimentaha una variazione di energia libera:A) nulla perché reagenti e prodotti non si trasformanopiù gli uni negli altriB) nulla perché i reagenti non si trasformano piùin prodottiC) nulla perché la reazione contiene solo prodottiD) nulla perché la reazione ha raggiunto l’equilibrioGdC 2001 Fase nazionale – Classi A e B 5

www.pianetachimica.it44. Indicare il sale che in soluzione acquosa 1M C) 193,1 kJ mol −1ha pH minore:D) 55,30 kJ mol −1A) NaNO 3B) NaHCO 350. Sulla base del dato che la reazione di sintesiC) NH 4 Cldell’ammoniaca N 2 (g) + 3 H 2 (g) => 2 NH 3 èD) CH 3 COONatermodinamicamente spontanea a 298 K ma non atemperature più alte, indicare l’affermazione esatta45. Se una soluzione presenta un massimo di assorbimentoa 670 nm, è corretto affermare che la A) ∆G, ∆H e ∆S sono tutte negativea 298 K:soluzione:B) ∆G, ∆H e ∆S sono tutte positiveA) è incoloreC) ∆G e ∆H sono positive ma ∆S è negativaB) ha colore bluD) ∆G e ∆S sono negative e ∆H è positivaC) assorbe il colore verdeD) non contiene sostanze con cromofori51. Indicare, tra le seguenti, l’unica soluzioneche ha le proprietà di un tampone:46. I clorati sono composti largamente usatiA) CH 3 COOH (50 mL; 0,10 M) + NaOH (50nell’industria dei fuochi d’artificio e sono generalmenteprodotti per elettrolisi di una soluzionemL; 0,10 M)B) CH 3 COOH (50 mL; 0,10 M) + NaOH (50acquosa di KCl: nel processo, il Cl 2 che si svolgemL; 0,050 M)all’anodo reagisce con gli ioni OH − che si formano C) CH 3 COOH (50 mL; 0,050 M) + NaOH (50al catodo, secondo la seguente reazione:mL; 0,10 M)Cl 2 (g) + OH − −(aq) => ClO 3 (aq) + Cl − (aq) + H 2 O(l).D) CH 3 COOH (50 mL; 0,050 M) + NaOH (50Indicare i coefficienti stechiometrici della reazione: mL; 0,050 M)A) 1, 4, 1, 1, 2B) 1, 6, 1, 1, 352. La molecola BCl 3C) 3, 6, 1, 5, 3A) è fortemente polareD) 2, 6, 1, 3, 3B) ha tre legami dativiC) è poco polare47. Indicare la quantità di corrente (in A) necessariaper produrre una determinata massa di cloratoD) ha momento dipolare nullodi potassio (100 g; Mr = 122,5) in un’ora, secondo 53. Se si fa reagire una soluzione acquosa diil processo elettrolitico dell’esercizio precedente: acetone (15 mL; 4,0 M) con iodio (0,050 mol) inA) 131 Aacido cloridrico (15 mL; 1,0 M), e acqua (70 mL)B) 21,9 Ail tempo necessario perché il colore dello iodioC) 109 Asparisca è di 250 s. Considerando additivi i volumi,D) 65,7 Asi può calcolare che la velocità media di reazione èA) 2,0 10 −4 mol L −1 s −148. Indicare la formula di Lewis di uno degliB) 2,0 10 −5 mol L −1 s −1ossidi formati dall’azoto: un gas rosso-bruno moltoC) 2,0 10 −6 mol L −1 s −1reattivo avente formula NO 2 :.. . ..D) 2,0 10 −7 mol L −1 s −1A) : O N O..:.. .. ..54. Nel gennaio 1986 lo shuttle Challenger iniziòB) : O.. N..O..:una missione che fallì tragicamente in quanto i gas.. . ..di combustione uscirono da un giunto di uno deiC) :.. O .. N O..:razzi propellenti a combustibile solido e causarono.. . ..un incendio che squarciò il serbatoio contenente:D) : O..N O..:A) ligroina49. Sapendo che per la reazione A + B => P,B) il carburante formato da olio di ricino bidistillatoe metanolo in comparti separatii valori delle costanti di velocità a due diverse temperaturesono: K 1 = 5,740 10 −14 L mol −1 s −1 C) Ha2 e O 2 liquidi in comparti separati398,15 K e K 2 = 7,010 10 −9 L mol −1 s −1 D) ammonio perclorato e alluminioa 498,15 Ke che ∆Ur = −9,140 kJ mol −1 , determinare l’energia55. Un composto organico A, costituito solo dadi attivazione della reazione inversa.C, H, e O ha la seguente composizione percentualeA) 184,0 kJ mol −1B) 202,2 kJ mol −1GdC 2001 Fase nazionale – Classi A e B 6

www.pianetachimica.itin massa: C = 60,00%; H = 4,48%. La formula minimadel composto è:A) C 2 H 2 OB) C 9 H 8 O 4C) C 4 H 4 O 2D) C 3 H 4 O 256. Indicare la variazione di energia libera dellareazione che interviene tra una soluzione contenenteSn 2+ titolata potenziometricamente con Fe 3+(E°(Sn 4+ /Sn 2+ ) = 0,154 V; E°(Fe 3+ /Fe 2+ ) = 0,771 V):A) +59,5 kJB) +119 kJC) −59,5 kJD) −119 kJ57. Se il tempo di dimezzamento per il nuclide23090 Th è di 8,3 10 4 anni, dopo un milione di anni,su una quantità di partenza di 1,0000 kg la massadisintegrata, è:A) 999,76 gB) 0,24000 gC) 500,00 gD) 449,88 g58. Un composto incognito presenta uno spettrodi massa con uno ione molecolare costituito da duepicchi le cui intensità sono nel rapporto di 3: 1 esono distanziati da due unità di massa. Lo stessocomposto presenta uno spettro NMR in cui c’è untripletto a δ 1,35 ppm, un quartetto a δ 3,90 ppm esegnali dovuti a protoni aromatici centrati rispettivamentea δ 6,68 ppm (2 picchi) e δ 7,10 ppm (2picchi). In base a questi dati si può indicare comepossibile uno dei seguenti composti:A)ClCH 2CH 2OH59. Indicare la composizione della soluzione chepuò aver neutralizzato una miscela ottenuta da HCl(25,6 mL; 0,135 M) e NaOH acquosi (32,7 mL;0,115 M), conoscendo il volume utilizzato (14,3mL):A) NaOH 0,242 MB) NaOH 0,0213 MC) HCl 0,263 MD) HCl 0,0213 M60. Indicare la struttura possibile per il cistalgerone,un composto otticamente attivo, isolato daun’alga, sapendo anche che non reagisce conNaHCO 3 mentre reagisce con anidride acetica edecolora una soluzione di bromo:OOHA)B)C)OCH 3OCH 3OHOCH 3OCH 3COOHOHOHOOOB)Cl CH 2O CH 3D)OCH 3C)Cl CH 2CH 2BrD)Cl O CH 2CH 3SCI – Società Chimica ItalianaDigitalizzato da:Prof. Mauro Tonellato – ITIS Natta – PadovaGdC 2001 Fase nazionale – Classi A e B 7