ΘΕΜΑΤΑ ΚΑΙ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΩΝ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 2015 ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Transcript

1 ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ Α Για τις προτάσεις Α1 έως και Α5 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της πρότασης και, δίπλα, το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή επιλογή. Α1. Σε ένα µόριο CH 2 =CH-CH=O έχουµε: α. 6 σ (σίγµα) και 2 π (πι) δεσµούς β. 5 σ (σίγµα) και 1 π (πι) δεσµούς γ. 7 σ (σίγµα) και 2 π (πι) δεσµούς δ. 5 σ (σίγµα) και 4 π (πι) δεσµούς. Α2. Το στοιχείο Χ, που ανήκει στην τρίτη περίοδο του περιοδικού πίνακα και του οποίου το ανιόν Χ 2- έχει δοµή ευγενούς αερίου, έχει ατοµικό αριθµό: α. 12 β. 16 γ. 20 δ. 4. Α. Ένα υδατικό διάλυµα C v H 2v+1 COONH 4 0,1 M α. είναι όξινο β. είναι βασικό γ. είναι ουδέτερο δ. δεν µπορούµε να γνωρίζουµε την οξύτητά του. Α4. Ποια ένωση έχει βασικό και αναγωγικό χαρακτήρα σε υδατικό διάλυµα; α. HCOOH β. CH COONa γ. (COONa) 2 δ. CH NH Cl Α5. Για την αντιµετώπιση στοµαχικών διαταραχών που οφείλονται στην υπερέκκριση γαστρικού υγρού (HCl ), µπορεί να χορηγηθεί: α. Mg(OH) 2 β. NaCl γ. C 6 H 5 OH δ. CH CH 2 OH. ΘΕΜΑ Β Β1. Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν, γράφοντας στο τετράδιό σας, δίπλα στο γράµµα που αντιστοιχεί σε κάθε πρόταση, τη λέξη Σωστή, αν η πρόταση είναι σωστή, ή Λάθος, αν η πρόταση είναι λανθασµένη. α. Σε υδατικό διάλυµα ασθενούς οξέος ΗΑ ισχύει η σχέση Κ a (ΗΑ) K b (A - )=K w. ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ» ΦΛΩΡΟΠΟΥΛΟΥ Σελίδα 2

2 β. Υδατικό διάλυµα CH NH Cl έχει µικρότερο ph από υδατικό διάλυµα Na 2 CO. γ. Το άτοµο του 24 Cr στη θεµελιώδη του κατάσταση έχει 4 µονήρη ηλεκτρόνια. δ. Αν σε υδατικό διάλυµα ισχύει 2pOH=pK w, τότε το διάλυµα είναι ουδέτερο. ε. Η οξείδωση των πρωτοταγών και δευτεροταγών αλκοόλων επιτυγχάνεται µόνο παρουσία οξειδωτικών µέσων, όπως KMnO 4 ή K 2 Cr 2 O 7 παρουσία H 2 SO 4. (µονάδες 5) Να αιτιολογήσετε όλες τις απαντήσεις σας. (µονάδες 10) Μονάδες 15 Β2. Τέσσερα δοχεία περιέχουν το καθένα µία από τις ενώσεις: αιθανικό οξύ, µεθανικό οξύ, οξαλικό νάτριο και 2-βουτανόλη. Αν στηριχτούµε στις διαφορετικές χηµικές ιδιότητες των παραπάνω ενώσεων, πώς µπορούµε να βρούµε ποια ένωση περιέχεται σε κάθε δοχείο; Να γράψετε τις χηµικές εξισώσεις των αντιδράσεων στις οποίες βασιστήκατε για να κάνεται τη διάκριση. Μονάδες 10 ΘΕΜΑ Γ Γ1. ίνεται το Σχήµα 1. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των δέκα ενώσεων Α, Β, Γ,, Ε, Ζ, Θ, Κ, Λ και Μ. Μονάδες 10 ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ» ΦΛΩΡΟΠΟΥΛΟΥ Σελίδα

3 Γ2. Αλκένιο Α δεν έχει στο µόριό του sp υβριδικά τροχιακά. α. Ποιος είναι ο συντακτικός τύπος του αλκενίου; (µονάδες 2) β. 5 g του Α πολυµερίζονται πλήρως, χωρίς τη χρήση πρόσθετων ουσιών. Πόση είναι η µάζα του πολυµερούς που προκύπτει; (µονάδες ) γ. 0,6 mol του Α αντιδρούν πλήρως µε νερό παρουσία H 2 SO 4, οπότε προκύπτει η οργανική ένωση Β. Η Β αντιδρά πλήρως µε 50 ml διαλύµατος K 2 Cr 2 O 7 1 Μ παρουσία H 2 SO 4, οπότε προκύπτει µίγµα δύο οργανικών ενώσεων Γ και. Να βρείτε τη σύσταση, σε mol, του µίγµατος των Γ και. (µονάδες 10) Μονάδες 15 ΘΕΜΑ ίνονται τα υδατικά διαλύµατα: Υ1: NH 0,2M, K b (NH )=10-5 Υ2: HCl 0,4M YQ NaΟΗ 0,1Μ 1. Αναµιγνύονται 500 ml του διαλύµατος Υ1 µε 500 ml του διαλύµατος Υ2, οπότε προκύπτει το διάλυµα Υ4. Να υπολογίσετε το ph του διαλύµατος Υ4. 2. Σε 100 ml του διαλύµατος Υ4 προστίθενται 150 ml του διαλύµατος Υ, οπότε προκύπτει διάλυµα Υ5. Να υπολογίσετε το ph του διαλύµατος Υ5, καθώς και τις συγκεντρώσεις όλων των ιόντων του διαλύµατος. Μονάδες 14. ύο µαθητές Α και Β ογκοµέτρησαν, χωριστά ο καθένας, 25 ml του ίδιου αγνώστου διαλύµατος ΝΗ µε πρότυπο διάλυµα HCl 0,1 M. Ο µαθητής Α χρησιµοποίησε ως δείκτη φαινολοφθαλεΐνη µε περιοχή ph αλλαγής χρώµατος 8,2-10 και προσδιόρισε τη συγκέντρωση της ΝΗ στο ογκοµετρούµενο διάλυµα ίση µε C Α. Ο µαθητής Β χρησιµοποίησε ως δείκτη κόκκινο του µεθυλίου µε περιοχή ph αλλαγής χρώµατος 4,7-6,2 και προσδιόρισε τη συγκέντρωση της ΝΗ στο ογκοµετρούµενο διάλυµα ίση µε C B. α. Ποιος µαθητής προσδιόρισε ακριβέστερα τη συγκέντρωση της ΝΗ στο ογκοµετρούµενο διάλυµα; β. Ποια από τις συγκεντρώσεις C A και C B είναι µεγαλύτερη; γ. Να αναφέρετε δύο παράγοντες που γενικότερα επηρεάζουν το κατακόρυφο τµήµα µιας καµπύλης ογκοµέτρησης οξυµετρίας ή αλκαλιµετρίας. Να αιτιολογήσετε όλες τις απαντήσεις σας. Μονάδες 6 Για όλα τα ερωτήµατα δίνονται: Όλα τα διαλύµατα βρίσκονται σε θερµοκρσία 25 ο C. Kw=10-14 ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ» ΦΛΩΡΟΠΟΥΛΟΥ Σελίδα 4

4 Τα δεδοµένα του προβλήµατος επιτρέπουν να γίνουν οι γνωστές προσεγγίσεις. ΘΕΜΑ Α Α1. γ Α2. β Α. δ Α4. γ Α5. α ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Β Β1. α) Σωστό A + HO Ka( HA) = [ HA] + K K = H O OH = K [ HA] OH Kb( A ) = A a b w β) Σωστό CHNHCl CHNH+ Cl CHNH+ H2O CHNH2+ HO όξινο Na CO 2Na + CO CO + H O HCO + OH βασικό 2 γ) Λάθος 24Cr: 1s 2 2s 2 2p 6 s 2 d 5 4s 1 : 6 µονήρη 2 δ) Σωστό + = = ph poh pk w ph poh H O + OH = = 2pOH pk w ουδέτερο ε) Λάθος Cu RCH OH > R CH= O+ H θ 2 2 Β2. i) Σε ένα δείγµα προσθέτουµε Na 2 CO ii) Σε ένα δείγµα προσθέτουµε KMnO 4 2CHCOOH+ Na 2CO 2CHCOONa+ CO2 + H2O 2HCOOH+ Na 2CO 2HCOONa+ CO2 + H2O 5HCOOH+ 2KMnO4+ H2SO4 5CO2 + K2SO4+ 2MnSO4+ 8H2O 5 COONa + 2KMnO + 8H SO 10CO + K SO + 2MnSO + 5Na SO + 8H O ( ) ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ» ΦΛΩΡΟΠΟΥΛΟΥ Σελίδα 5

5 5CHCH2CH CH+ 2KMnO4+ H2SO4 5CHCH2 C CH+ K2SO4+ 2MnSO4+ 8H2O OH O α) Αν εµφανιστούν φυσαλίδες (CO 2 ) και στα δύο δείγµατα η ένωση είναι το HCOOH β) Αν εµφανιστούν φυσαλίδες (CO 2 ) στο πρώτο δείγµα η ένωση είναι το CH COOH γ) Αν εµφανιστούν φυσαλίδες (CO 2 ) στο δεύτερο δείγµα η ένωση είναι το (COONa) 2 δ) Αν δεν εµφανιστούν φυσαλίδες (CO 2 ) σε κανένα δείγµα η ένωση είναι το CH C HCH CH 2 OH ΘΕΜΑ Γ Γ1. HCOOC H CH CH Α: CH 2 Β: CHCH2 C H CH OH Γ: HCOOH : CH -CH=CH-CH Ε: CHCH2CHCH Cl Ζ: CHCH2 C HCH MgCl Θ: CH 2 =O Κ: CH CH C HCH OH Λ: 2 2 CH CH CH C H COOH 2 CH Μ: CH -CH 2 -CH 2 -CH Γ2. α) CH 2 =CH 2 β) vch 2 =CH 2 (-CH 2 -CH 2 -) v Σε κάθε χηµική εξίσωση m προϊόν =m αντιδρώντων Άρα m πολυµερούς = 5g ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ» ΦΛΩΡΟΠΟΥΛΟΥ Σελίδα 6

6 H2SO4 γ) CH2= CH2+ H2O CHCH2 OH (Β) 0,6mol 0,6mol Έστω x mol της αλκοόλης µετατρέπονται σε αλδεϋδη και y mol της αλκοόλης µετατρέπονται σε οξύ CH -CH 2 -OH+K 2 Cr 2 O 7 +4H 2 SO 4 CH CH=O+Cr 2 (SO 4 ) +K 2 SO 4 +7H 2 O x x mol mol x mol CH CH 2 OH+2K 2 Cr 2 O 7 +8H 2 SO 4 CH COOH+2Cr 2 (SO 4 ) +2K 2 SO 4 +11H 2 O 2y y mol mol y mol K2Cr2O 7 : n= c v= 0,5 mol x 2y + = 0,5 x+2y=1,05 (1) x+y=0,6 (2) (1), (2) x=0,15 mol CH CH=O y=0,45 mol CH COOH ΘΕΜΑ 1. NH : n= C V= 0,2 0,5= 0,1 mol HC l : n= C V= 0,4 0,5= 0,2 mol mol NH +HCl NH 4 Cl Αρχ 0,1 0,2 - Αντ/Παρ 0,1 0,1 0,1 Τελ - 0,1 0,1 0,1 HC l : C1= = 0,1Μ 1 0,1 NH4C l :C2= = 0,1Μ 1 HCl +H 2 O Cl - +H O + 0,1 M 0,1 M + NH4Cl NH4+ Cl 0,1 M 0,1M 0,1M + + c ΝΗ4+ ΗΟ 2 ΝΗ+ ΗΟ Ι.Ι 0,1-x 0,1 x 0,1+x 0,1 ph= -log[h O + ]=1 ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ» ΦΛΩΡΟΠΟΥΛΟΥ Σελίδα 7

7 2. NaOH : n= C V= 0,1 0,15= 0,015 mol 0,1 HC l : n= = 0,01 mol 10 0,1 NH4C l : n= = 0,01 mol 10 mol HCl+ NaOH NaCl + H2O Αρχ 0,01 0,015 - Α/Π 0,01 0,01 0,01 Τελ. - 0,005 0,01 mol NH4Cl+ NaOH NH+ NaCl + H2O Αρχ 0,01 0, Α/Π 0,005 0,005 0,005 0,005 Τελ. 0,005-0,005 0, NH NH Cl C = C = = M= 0,02M ,01+ 0,005 CNaC l = = = 0,06M 0, NaCl Na + + Cl - 0,06M 0,06M 0,06M NH 4 Cl NΗ Cl - 0,02M 0,02M 0,02M + c NH+ ΗΟ 2 NH 4+ ΟΗ Αρχ 0,02 0,02 - Ι/Π x x x Ι.Ι 0,02-x 0,02 0,02+x 0,02 x x 0,02 = = = 0,02 5 Kb x 10 M OH poh=5 ph=9 [Na + ]=0,06M [Cl - ]=0,06+0,02=0,08M + NH = 0,02M 4 [OH - ]=10-5 M [H O + ]=10-9 M ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ» ΦΛΩΡΟΠΟΥΛΟΥ Σελίδα 8

8 . α) NH + HCl NH 4 Cl + NH Cl NH + Cl NH H O NH H O Το διάλυµα στο ισοδύναµο σηµείο είναι όξινο, εποµένως καταλληλότερος δείκτης είναι το κόκκινο του µεθυλίου. β) Ο µαθητής Α που χρησιµοποίησε τη φαινολαφθαλεϊνη ως δείκτη σταµάτησε την ογκοµέτρηση πολύ πριν το ισοδύναµο σηµείο και εποµένως χρησιµοποίησε µικρότερο όγκο πρότυπου διαλύµατος. Άρα υπολόγισε µικρότερη συγκέντρωση C A <C B. γ) 1. Η ισχύς του ηλεκτρολύτη. Οι ισχυροί ηλεκτρολύτες έχουν µεγαλύτερο κατακόρυφο τµήµα στην καµπύλη ογκοµέτρησης. 2. Εξαρτάται από το αν ο ηλεκτρολύτης είναι µονοπρωτικός οπότε δίνει ένα κατακόρυφο τµήµα ή πολυπρωτικός οπότε δίνει παραπάνω από ένα κατακόρυφα τµήµατα. ΤΙΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΕΠΙΜΕΛΗΘΗΚΕ Ο ΤΟΜΕΑΣ ΤΩΝ ΧΗΜΙΚΩΝ ΤΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΩΝ «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ» ΦΛΩΡΟΠΟΥΛΟΥ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ» ΦΛΩΡΟΠΟΥΛΟΥ Σελίδα 9