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

Transcript

1 ΘΕΜΑΤΑ ΚΑΙ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 05 ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ Α Για τις προτάσεις Α έως και Α5 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της πρότασης και, δίπλα, το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή επιλογή. Α. Ο συµβολισµός p καθορίζει τις τιµές α. του δευτερεύοντος κβαντικού αριθµού β. του µαγνητικού κβαντικού αριθµού γ. του αζιµουθιακού και του µαγνητικού κβαντικού αριθµού δ. του κύριου και του δευτερεύοντος κβαντικού αριθµού. Μονάδες 5 Α. Ποια από τις παρακάτω τετράδες κβαντικών αριθµών δεν είναι επιτρεπτή; α. n=, l =, m l = -, m s =+/ β. n=, l =, m l = -, m s =+/ γ. n=, l =0, m l =0, m s =-/ δ. n=, l =, m l = -, m s =-/ Μονάδες 5 Α. Το ph διαλύµατος ασθενούς οξέος ΗΑ συγκέντρωσης 0 - Μ σε θερµοκρασία 5 ο µπορεί να είναι α. β. γ. δ. 8. Μονάδες 6 Α. Στο προπένιο H= HH τα άτοµα του άνθρακα,, έχουν υβριδικά τροχιακά, αντίστοιχα α. sp, sp, sp β. sp, sp, sp γ. sp, sp, sp δ. sp, sp, sp Μονάδες 5 Α5. Ποια από τις επόµενες ηλεκτρονιακές δοµές αντιστοιχεί σε ένα άτοµο φθορίου ( g F) σε διεγερµένη κατάσταση; α. s s p 5 β. s s p 6 γ. s s p 6 δ. s s p 7 Μονάδες 5 ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ» ΦΛΩΡΟΠΟΥΛΟΥ Σελίδα

2 ΘΕΜΑΤΑ ΚΑΙ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 05 ΘΕΜΑ Β Β. Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν, γράφοντας στο τετράδιό σας δίπλα στο γράµµα που αντιστοιχεί σε κάθε πρόταση, τη λέξη Σωστό, αν η πρόταση είναι σωστή, ή Λάθος, αν η πρόταση είναι λανθασµένη. α. Η προσθήκη υδατικού διαλύµατος ισχυρής βάσης σε υδατικό διάλυµα NaF προκαλεί σε κάθε περίπτωση αύξησης του ph. β. Μπορούµε να διακρίνουµε τα ισοµερή βουτίνια ( H 6 ) µε διάλυµα ul /NH. γ. Υδατικό διάλυµα που περιέχει H O συγκέντρωσης 0, Μ, H OONa συγκέντρωσης 0, Μ και Nal συγκέντρωσης 0, Μ είναι ρυθµιστικό διάλυµα. δ. Όλα τα ευγενή αέρια έχουν ηλεκτρονιακή δοµή εξωτερικής στιβάδας ns np 6. ε. Η H δίνει αντίδραση ιοντισµού στο νερό. (µονάδες 5) Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας. (µονάδες 0) Μονάδες 5 Β. ίνονται τα στοιχεία 7 X, Ψ, 8 Ο, Η. α. Να βρείτε τη θέση των στοιχείων Χ και Ψ στον περιοδικό πίνακα, δηλαδή την οµάδα και την περίοδο. (µονάδες ) β. Ποιο από τα στοιχεία Χ και Ψ έχει µεγαλύτερη ενέργεια πρώτου ιοντισµού; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (µονάδες ) γ. Να γράψετε τους ηλεκτρονιακούς τύπους κατά Lewis των ενώσεων ΗΧΟ και ΨΟ. (µονάδες ) Μονάδες 0 ΘΕΜΑ Γ Γ. ίνεται το παρακάτω διάγραµµα χηµικών διεργασιών. ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ» ΦΛΩΡΟΠΟΥΛΟΥ Σελίδα

3 ΘΕΜΑΤΑ ΚΑΙ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 05 Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των δέκα ενώσεων Α, Β, Γ,, Ε, Ζ, Θ, Κ, Λ και Μ. Μονάδες 0 Γ. Ποσότητα βουτενίου Α µε ευθύγραµµη ανθρακική αλυσίδα αντιδρά πλήρως µε Η Ο παρουσία Η SO, οπότε παράγονται οι ισοµερείς ενώσεις Β (κύριο προϊόν) και Γ. Το µίγµα των Β και Γ αποµονώνεται και χωρίζεται σε τρία ίσα µέρη. Το ο µέρος αντιδρά µε περίσσεια µεταλλικού Na, οπότε παράγονται, L αερίου σε πρότυπες συνθήκες (STP). Στο ο µέρος προσθέτουµε περίσσεια διαλύµατος I /Na, οπότε καταβυθίζονται 0,08 mol ιωδοφορµίου. Στο ο µέρος οξειδώνεται πλήρως µε διάλυµα KMnO συγκέντρωσης 0, Μ παρουσία H SO. α. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των ενώσεων Α, Β και Γ. (µονάδες ) β. Να υπολογίσετε τον όγκο του διαλύµατος KMnO που θα αποχρωµατιστεί από το ο µέρος του διαλύµατος. (µονάδες ) Μονάδες 5 ΘΕΜΑ ίνονται τα διαλύµατα:. Πόσα ml διαλύµατος Υ πρέπει να προσθέσουµε σε L διαλύµατος Υ, ώστε να προκύψει διάλυµα ph=; Μονάδες 7. Αναµειγνύονται 500 ml του διαλύµατος Υ µε 500 ml του διαλύµατος Υ, οπότε προκύπτει διάλυµα Υ. Να υπολογίσετε το ph του διαλύµατος Υ. Μονάδες 9. Στο διάλυµα Υ προστίθεται περίσσεια Mg. Να υπολογίσετε τον όγκο του εκλυόµενου αερίου σε πρότυπες συνθήκες (STP). Μονάδες 6. Είναι δυνατός ο προσδιορισµός της συγκέντρωσης διαλύµατος HO µε ογκοµέτρηση µε πρότυπο διάλυµα KMnO παρουσία H SO ; (µονάδες ) Απαιτείται δείκτης σε αυτή την περίπτωση; (µονάδα ) Μονάδες ίνεται ότι: Όλα τα διαλύµατα βρίσκονται σε θερµοκρασία θ=5 ο. Κ w =0 - ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ» ΦΛΩΡΟΠΟΥΛΟΥ Σελίδα

4 ΘΕΜΑΤΑ ΚΑΙ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 05 Τα δεδοµένα του προβλήµατος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις. ΘΕΜΑ A A. γ A. β A. γ Α. α A5. β ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Β B. α) Λ Εάν το ph της ισχυρής βάσης είναι µικρότερο από το ph του NaF το ph θα µειωθεί, ενώ αν το ph της ισχυρής βάσης είναι ίδιο µε το ph του NaF το ph θα παραµείνει σταθερό. β) Σ Οι πιθανοί συντακτικοί τύποι του H 6 είναι : H H H α) β) H H Από τους δύο τύπους µόνο ο α) δίνει την αντίδραση µε u l / NH. Συγκεκριµένα H H H+ ul+ NH H H u + NH l Παρατηρούµε ότι καταβυθίζεται κεραµέρυθµο ίζηµα. H O καθώς και η συζυγής βάση γ) Σ Εφόσον υπάρχει ασθενές οξύ ( ) ( HOO ) και έχουν ίσες συγκεντρώσεις το διάλυµα είναι Ρ.. Το Nal είναι ουδέτερο και δεν επηρεάζει το Ρ.. δ) Λ Υπάρχει εξαίρεση το He που έχει δοµή s και είναι ευγενές αέριο. ε) Λ Η Hχαρακτηρίζεται ως ψευδοοξύ και έχει µόνο µερικές όξινες ιδιότητες. Ο ιοντισµός δεν είναι µία από αυτές αφού η Ka της H είναι παρά πολύ µικρή. Β. α. X s s p Ανήκει στην 7 η περίοδο καθώς και στην 5 η οµάδα. Ψ s s p 6 s Ανήκει στην η περίοδο καθώς και στην η οµάδα. β. Το Ψ έχει σε περισσότερες στιβάδες ηλεκτρόνια άρα έχει µεγαλύτερη ατοµική ακτίνα από το 7 X. Άρα το 7 X έχει µεγαλύτερη ενέργεια πρώτου ιοντισµού από το Ψ. γ. H s X s s p O s s p Ψ s s p s 6 O s s p Ei > Eiψ O= X O H ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ» ΦΛΩΡΟΠΟΥΛΟΥ Σελίδα O Ψ O +

5 ΘΕΜΑΤΑ ΚΑΙ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 05 ΘΕΜΑ Γ Γ. Α. H H Β. HHO Γ. HO. HOONa Κ. H HH H Λ. Μ. OMgl HOOHHH H Ε. HH Ζ. HHl Θ. HHMgl Γ. H H H= H Αφού παράγεται κύριο και δευτερεύων προϊόν η Α δεν µπορεί Α. να είναι η HH= HH Β. H H HH HHHH Γ. HHHH Έστω mol HHHH και y mol HHHH µίγµατος ο µέρος mol HHHH y, mol H H H H HHHH+ Na HHHH+ H ONa mol 0,5 mol 0,5 mol mol HHHH+ Na H HHHONa+ H mol 0,5 mol y 0,5y mol mol V, nh = = = 0,05 molαερίου,, Άρα 0,5 + 0,5y = 0, 05 0,5+ 0, 5y= 0,5 + y= 0,( ) ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ» ΦΛΩΡΟΠΟΥΛΟΥ Σελίδα 5

6 ΘΕΜΑΤΑ ΚΑΙ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 05 ο µέρος Με I+ Naαντιδρά µόνο η H H HH καθώς µόνο οι δευτεροταγείς αλκοόλες τύπου R HH του δίνουν ενώ τις πρωτοταγείς µόνο η HH. mol mol mol 0,08 mol Άρα 0,08 0, mol = = Από () έχουµε y= 0, y= 0, 0, = 0, 06 mol ο µέρος Έχουµε 0,08 mol H H HH και 0,0 mol HHHH 5 mol mol 0,08 mol κ; 0,08 0,6 Άρα κ= = mol mol mol 0,0 mol λ; H H HH + I + 6Na H H OONa+ HI + 5NaI+ 5H O 5HHHH+ KMnO+ H SO 5HHH+ MnSO+ KSO+ HO 5HHHH + KMnO+ 6HSO 5HHHO+ MnSO+ KSO+ H O 0,0 0,08 Άρα λ= = mol 5 5 0,6 0, 08 0, Άρα nkmno = + = mol , n n 0, Έχουµε = V= = 5 = = 0,8 Lδιαλύµατος KMnO θα V 0, 0,5 αποχρωµατιστούν O ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ» ΦΛΩΡΟΠΟΥΛΟΥ Σελίδα

7 ΘΕΜΑΤΑ ΚΑΙ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 05 ΘΕΜΑ. n = V= 0, V mol Na nho = V= 0, = 0, mol Θα γίνει εξουδετέρωση HO+ Na HOONa+ H O 0, 0,V Εφόσον δεν γνωρίζουµε την ποσότητα του Na θα κάνουµε διερεύνηση η περίπτωση Έστω ότι έχουµε πλήρη εξουδετέρωση δηλαδή 0,= 0,V V= L Na Τότε στο τελικό διάλυµα θα έχουµε µόνο το άλας HOONaµε βάση την αντίδραση HO+ Na HOONa+ H O τελ 0, mol Το άλας γνωρίζουµε ότι έχει βασικό pη αφού µετά την διάστασή του ιοντίζονται µόνο τα HOO ως εξής: HOO + HO HO+ Άρα αφού θέλουµε να έχουµε ph= η πρόταση απορρίπτεται. η περίπτωση Έστω ότι έχουµε περίσσια Νa. Σε αυτή την περίπτωση στο τελικό διάλυµα θα έχουµε Νa και HOONa. Αρα το διάλυµα είναι ακόµα πιο βασικό µε την η περίπτωση. Άρα και αυτή η πρόταση απορρίπτεται. η περίπτωση Έχουµε περίσσια HO. Άρα HO+ Na HOONa+ H O αρχ. 0, 0,V εξ. 0,V 0,V παρ. 0,V τελ 0, 0,V 0, mol 0, 0,V Έχουµε τις συγκεντρώσεις HO= M= + V 0,V HOONa= M= + V Έχουµε Ε.Κ.Ι. HOONa HOO + Na αρ /τελ M ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ» ΦΛΩΡΟΠΟΥΛΟΥ Σελίδα

8 ΘΕΜΑΤΑ ΚΑΙ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 05 αρχ. ιοντ. παρ. τελ. HO+ H O HOO + H O + Γνωρίζουµε ότι ph=. Άρα Έχουµε [ HO] = + HO 0. Άρα = 0 M HOO H O ( + ) = = 0 Ka 0 0, 0,V 0,V Έχουµε + V = 0,= 0, V V= 0, = 0,5 L. + V 0, Άρα V= 500 ml Na πρέπει να προστεθούν.. nho= V= 0, 0,5= 0,05 mol nho= V= 0,5= 0,5 mol Vτελ= 0,5+ 0,5= L 0,05 Άρα HO= = 0,05M 0,05 HO= = 0,5M Έχουµε Ε.Κ.Ι. HO+ H O HOO + H O αρχ. 0, 05 ιοντ. παρ. ΧΙΙΙ 0,05 +y M 0 = = H O+ H O H OO + H O αρχ. 0,5 ιοντ. y παρ. y y ΧΙ 0,5 y y +y M Από τις Κa των HO και HO έχουµε [ ] ( ) HOO HO y Ka + 6 HO = 0 = + y = 5 0 HO 0, 05 ( ) ( ) ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ» ΦΛΩΡΟΠΟΥΛΟΥ Σελίδα 5

9 ΘΕΜΑΤΑ ΚΑΙ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 05 [ ] ( ) HOO HO 5 y + y KaHO = 0 = H O 0,5 y ( ) ( ) ( ) 6,5 + + = + = y 0 0 y 0 M +,5 Άρα HO = 0 M +,5 ph= l og HO = log0 ph=,5 6 ( ) ( ) y + y = 5 0. Έχουµε nho= V= 0, 0,5= 0,05 mol nho= V= 0,5= 0,5 mol Οι αντιδράσεις µε το Mg είναι ποσοτικές HO+ Mg HOO Mg+ H ( ) mol mol 0,05 mol ; = 0,05 mol ( ) H O+ Mg H OO Mg+ H mol mol 0,5 mol y; y = 0,5 mol Άρα nh = 0,5+ 0,05= 0,75 molh V nh = V= n,= 0,75,= 6,6 L αερίου εκλύονται,. Εφόσον η αντίδραση είναι µονόδροµη µεταξύ του HO και του KMnO / HSO µπορεί να γίνει προσδιορισµός συγκέντρωσης HO καθώς µέχρι το ισοδύναµο σηµείο παρατηρούµε πλήρη αποχρωµατισµό του ιώδους διαλύµατος KMnO, ενώ αµέσως µετά το Ι.Σ. θα έχουµε χρωµατισµό του διαλύµατος. Το γεγονός ότι έχουµε αλλαγή χρώµατος στο Ι.Σ. δεν προϋποθέτει την ύπαρξη δείκτη κατά την εκτέλεση της ογκοµέτρησης. Συγκεκριµένα η αντίδραση που πραγµατοποιείται είναι η εξής : 5HO+ KMnO+ HSO 5O + MnSO+ KSO+ HO ιώδες αποχρωµατισµός ΤΙΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΕΠΙΜΕΛΗΘΗΚΕ Ο ΤΟΜΕΑΣ ΤΩΝ ΧΗΜΙΚΩΝ ΤΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΩΝ «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ» ΦΛΩΡΟΠΟΥΛΟΥ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ» ΦΛΩΡΟΠΟΥΛΟΥ Σελίδα 6