Aufgaben - Chemie - die stimmt!

Chemie – die stimmt!
Klassenstufe 9
2. Runde – Landesendrunde 2005/2006
Hinweise:
Bitte löst jede Aufgabe auf je einem beschrifteten Blatt. Bitte auch für jede nicht gelöste
Aufgabe ein Blatt abgeben. Es können nur auf nachvollziehbare Lösungswege Folgefehlerpunkte
angerechnet werden. Rundet bei Berechnungen bitte sinnvoll. Handy bitte jetzt ausschalten!
Wir wünschen allen viel Erfolg!
1. Begrüßung
Lieber Teilnehmer,
herzlichen Glückwunsch, du hast dich entschieden am wichtigsten Wettbewerb des Schuljahres
teilzunehmen. Reisen nach Rom, Gold und Autos kann man hier nicht gewinnen. Nach
Lorbeerkränzen kann man trotzdem greifen, denn Buchpreise, Geldpreise oder die Teilnahme
an der Dreiländerrunde mit einem Labortag (für Schüler der Klassenstufen 9 und 10) stehen
bereit. Die erste Runde löst jeder zu Hause. Hier darf man ganz ungestört Buch und Magazin
nutzen, in der Uni oder jemand Anderen fragen, Internet ist auch praktisch.
Die zweite Runde findet in Jena statt. Wer hier mit einem gezinkten PSE antritt, bleibt nicht
lange unentdeckt, denn abgekupfert werden darf nicht.
Los geht´s - und viel Erfolg wünschen die Organisatoren!
In diesem Begrüßungstext sind die Namen von 12 chemischen Elementen versteckt.
(auch über Satzzeichen und Zwischenräume hinweg.) Finde sie und ordne sie in folgendes
Schema:
Nichtmetall:
Elemente
edel:
Metall
unedel:
2. Chemisches Allgemeinwissen
Kreuze in jeder Zeile die jeweils richtige Antwort an:
Nach welchem der folgenden Wissenschaftler wurde ein chemisches Element benannt?
Winkler Liebig Ostwald Röntgen Berzelius
Welches Element „passt“ nicht zu den restlichen?
Eisen Nickel Magnesium Platin Gold
In welcher Verbindung tritt der Schwefel in einer anderen Oxidationsstufe auf als bei den
restlichen Verbindungen?
Schwefeltrioxid Schwefelsäure Natriumsulfat Schwefeldioxid Natriumhydrogensulfat
Welches Ion kann nicht durch Fällungsreaktion nachgewiesen werden?
Chlorid-Ion Sulfat-Ion Phosphat-Ion Nitrat-Ion Bromid-Ion
Welche Verbindung unterscheidet sich in der Farbe von den anderen Verbindungen?
Kochsalz Natriumsulfat Natriumcarbonat Eisen(II)-sulfid Zinkoxid

3. Balkenwaage
Eine Balkenwaage wurde mit Natrium auf der einen Seite und Eisen auf der anderen Seite ins
Gleichgewicht gebracht. Eine zweite Balkenwaage wurde mit Gold auf der einen Seite und
Blei auf der anderen Seite ebenfalls ins Gleichgewicht gebracht. Jede Balkenwaage wird in
eine Wanne gestellt und die Wanne wird vorsichtig mit Wasser bis zur Markierung gefüllt.
Was wird zu beobachten sein? Beschreibe mögliche Beobachtungen für den Versuch mit
Balkenwaage I bzw. mit Balkenwaage II! Begründe und verwende, falls notwendig Reaktionsgleichungen.
4. Reaktionen eines chemischen Elementes
Ein Element A reagiert mit Sauerstoff in einer exothermen Reaktion. Dabei entsteht das farblose
gasförmige Reaktionsprodukt B. Löst man den Stoff B in Wasser, so färbt diese Lösung
blauen Lackmus rot. Magnesium reagiert mit der wässrigen Lösung von Stoff B unter Bildung
von einem schwer löslichen Salz C und einem Gas D. Leitet man Stoff B in Kalkwasser ein,
bildet sich Stoff E und trübt das Kalkwasser.
Benenne die Stoff A bis E und formuliere für alle genannten Reaktionen die Reaktionsgleichungen!
Verwende die Ionenform der Gleichung, wenn es sinnvoll ist.
5. Stickoxide
a) Nach Gewittern enthält der Regen Spuren von Salpetersäure.
Begründe diese Erscheinung anhand von chemischen Gleichungen .
b) Gibt man zu warmer, konzentrierter Salpetersäure in einer Porzellanschale ein Stück
glühende Holzkohle, so steigen braune Dämpfe auf und die Holzkohle verbrennt mit
leuchtender Flamme.
Nenne die entstehenden Reaktionsprodukte und zeige, dass eine Redoxreaktion abläuft!

Chemie die stimmt 2005/2006
Klassenstufe 9
2. Runde – Landesendrunde - Lösungsvorschläge
1. Begrüßungstext
Lieber Teilnehmer,
herzlichen Glückwunsch, du hast dich entschieden am wichtigsten Wettbewerb des Schuljahres
teilzunehmen. Reisen nach Rom, Gold und Autos kann man hier nicht gewinnen. Nach
Lorbeerkränzen kann man trotzdem greifen, denn Buchpreise, Geldpreise oder die Teilnahme
an der Dreiländerrunde mit einem Labortag (für Schüler der Klassenstufen 9 und 10) stehen
bereit. Die erste Runde löst jeder zu Hause. Hier darf man ganz ungestört Buch und Magazin
nutzen, in der Uni oder jemand Anderen fragen, Internet ist auch praktisch.
Die zweite Runde findet in Jena statt. Wer hier mit einem gezinkten PSE antritt, bleibt nicht
lange unentdeckt, denn abgekupfert werden darf nicht.
Los geht´s - und viel Erfolg wünschen die Organisatoren
Nichtmetall: Chlor, Bor, Astat, Iod
Elemente
edel: Gold, Kupfer
Metall
unedel: Zinn, Zink, Eisen, Chrom, Mangan, Blei
pro entdecktes Element 1 Pkt = 12 Pkte,
für die Zuordnung (ab 6 richtige = 1 Pkt und ab 9 richtige = 2 Pkte)
∑ 14 P
2. Chemisches Allgemeinwissen:
Nach welchen der folgenden Wissenschaftler wurden chemische Elemente benannt?
Winkler Liebig Ostwald Roentgen Berzelius
Welches Element „passt“ nicht zu den restlichen?
Eisen Nickel Magnesium Platin Gold
In welcher Verbindung tritt der Schwefel in einer anderen Oxidationsstufe auf als bei den
restlichen Verbindungen?
Schwefeltrioxid Schwefelsäure Natriumsulfat Schwefeldioxid Natriumhydrogensulfat
Welches Ion kann nicht durch Fällungsreaktion nachgewiesen werden?
Chlorid-Ion Sulfat-Ion Phosphat-Ion Nitrat-Ion Bromid-Ion
Welche Verbindung unterscheidet sich in der Farbe von den anderen Verbindungen?
Kochsalz Natriumsulfat Natriumcarbonat Eisen(II)-sulfid Zinkoxid
Je richtige Angabe 1P
3. Balkenwaage
Balkenwaage I
Beim Füllen mit Wasser kommt es zu einer heftigen Reaktion mit dem Natrium (1).
Natrium schmilzt, reagiert und schwimmt und ist nach der Reaktion nicht mehr als Metall
sichtbar.
2 P
Die Waagschale mit dem Eisen senkt sich, weil die andere Waagschale nun leer ist. 2 P
(1) 2 Na + 2 H 2 O → 2 Na + + 2 OH - + H 2 2 P
∑ 5 P

Balkenwaage II:
Gold und Blei reagieren nicht mit Wasser. Da aber Blei die geringere Dichte besitzt,
ist somit der Auftrieb stärker. Die Waagschale mit dem Gold senkt sich und die
Waagschale mit dem Blei steigt.
4 P
∑10 P
4. Reaktionen eines chemischen Elementes
Alle Reaktionen laufen auch mit Schwefel ab und werden dann als richtig gewertet
A: Kohlenstoff C + O 2 CO 2
B: Kohlenstoffdioxid CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 (oder 2 H + + CO 2- 3 )
C: Magnesiumcarbonat H 2 CO 3 + Mg MgCO 3 ↓ + H 2
D: Wasserstoff H 2 CO 3 + Ca 2+ + 2 OH - CaCO 3 ↓+ 2 H 2 O
E: Calciumcarbonat (oder CO 2- 3 + Ca 2+ CaCO 3 ↓
oder CO 2 + Ca 2+ + 2 OH - CaCO 3 ↓ + H 2 O)
Je richtig zugeordnetem Stoff 1 P, je richtiger RG 2 P
∑13 P
5.
a)
N 2 + O 2 → 2 NO
Wird durch die Energie des Blitzes verursacht!
1 P
2 NO + O 2 → 2 NO 2 1 P
4 NO 2 + O 2 + 2 H 2 O → 4 HNO 3
oder: 2 NO 2 H 2 O → HNO 3 + HNO 2
2P
b) Stickstoffdioxid ( braune Dämpfe), Kohlendioxid, Wasser 3 P
Reaktionsgleichung oder Angabe der veränderten Oxidationszahlen
4 HNO 3 + C → 4 NO 2 + 2 H 2 O +CO 2 2 P
∑ 9 P
Summe 51 P