ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΩΝ ΕΤΩΝ ΜΕ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Transcript

1 ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΩΝ ΕΤΩΝ ΜΕ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ 1 ο Στις επόµενες ερωτήσεις να επιλέξετε την σωστή απάντηση : 1. Το µικρότερο σωµατίδιο ενός στοιχείου που µπορεί να πάρει µέρος στον σχηµατισµό χηµικών ενώσεων είναι: α) το άτοµο β) το µόριο γ) το ιόν δ) το πρωτόνιο 2. Το άτοµο ενός στοιχείου Α είναι 2 φορές βαρύτερο από το άτοµο του 12 6 C. Αυτό σηµαίνει ότι η σχετική ατοµική µάζα του στοιχείου Α είναι: α) 2 β) 12 γ) 24 δ) Τα ισότοπα άτοµα έχουν: Α) ίδιο αριθµό πρωτονίων και νετρονίων Β) ίδιο µαζικό και διαφορετικό ατοµικό αριθµό Γ) ίδιο αριθµό πρωτονίων και διαφορετικό αριθµό νετρονίων ) ίδιο αριθµό πρωτονίων και διαφορετικό αριθµό ηλεκτρονίων 4. Το άτοµο του νατρίου ( Να ) περιέχει έντεκα (11) ηλεκτρόνια και δώδεκα (12) νετρόνια. Ο µαζικός αριθµός του νατρίου είναι: Α) 11 Β) 12 Γ) 23 ) Ένα µονοατοµικό ιόν µε θετικό φορτίο +2 προκύπτει από ένα άτοµο όταν : Α) Αποβάλλει δύο νετρόνια Β) Αποβάλλει δύο πρωτόνια Γ) Προσλαµβάνει δύο πρωτόνια ) Αποβάλλει δύο ηλεκτρόνια 6. Το µόριο του οξυγόνου είναι ένα διατοµικό µόριο δηλαδή αποτελείται από δύο άτοµα οξυγόνου που έχουν ατοµικό αριθµό 8. Ο δεσµός που συνδέει αυτά τα δύο άτοµα είναι: Α) ιπλός οµοιοπολικός µη πολικός Β) Ιοντικός δεσµός Γ) ιπλός οµοιοπολικός πολικός ) Τριπλός οµοιοπολικός µη πολικός 7. Ο ατοµικός αριθµός του στοιχείου που βρίσκεται στην 3 η περίοδο του περιοδικού πίνακα και στην 15 η οµάδα (ή V A ) είναι : Α) 8 Β) 16 Γ) 15 ) Σε δοχείο σταθερού όγκου περιέχεται ορισµένη ποσότητα ενός αερίου, θερµοκρασίας Τ και πίεσης Ρ. Αν αυξήσουµε την θερµοκρασία του αερίου η πίεσή του: Α) εν θα µεταβληθεί Β) Θα αυξηθεί ή θα ελαττωθεί ανάλογα µε το είδος του αερίου Γ) Θα ελαττωθεί ) Θα αυξηθεί 9. Χαρακτηρίστε τις προτάσεις µε ΣΩΣΤΟ ή ΛΑΘΟΣ

2 α) Ο αριθµός νετρονίων που υπάρχουν στον πυρήνα ενός ατόµου υπολογίζεται αν αφαιρέσουµε τον αριθµό πρωτονίων από τον αριθµό ηλεκτρονίων. ΛΑΘΟΣ β) Κάθε διατοµικό στοιχείο που βρίσκεται σε ελεύθερη κατάσταση έχει αριθµό οξείδωσης 0. ΣΩΣΤΟ γ) Ο οµοιοπολικός δεσµός σχηµατίζεται όταν το ένα άτοµο δίνει ένα ηλεκτρόνιο (δότης) και το άλλο παίρνει το ηλεκτρόνιο (δέκτης). ΛΑΘΟΣ δ) Ένα ole µορίων CO 2 περιέχει ένα άτοµο C και 2 άτοµα Ο. ΛΑΘΟΣ ε) Η δεύτερη στιβάδα ηλεκτρονίων µπορεί να χωρέσει το πολύ 8 ηλεκτρόνια. ΣΩΣΤΟ 10. Να συµπληρώσετε τα κενά µε τις κατάλληλες λέξεις: Στις ιοντικές ή ετεροπολικές ενώσεις δεν υπάρχουν µόρια. Σχηµατίζεται κρύσταλλος του οποίου οι δοµικές µονάδες είναι τα ιόντα. Οι ιοντικές ενώσεις έχουν υψηλά σηµεία τήξεως λόγω των ισχυρών δυνάµεων που συγκρατούν τα ιόντα τους στον κρύσταλλο. Οι οµοιοπολικές ενώσεις είναι στην πλειοψηφία τους ενώσεις µεταξύ αµετάλλων και σε καθαρή κατάσταση είναι κακοί αγωγοί του ηλεκτρισµού. ΘΕΜΑ 2 ο 1. Να αντιστοιχήσετε τις χηµικές ουσίες της στήλης Α µε τους αριθµούς οξείδωσης της στήλης Β για το στοιχείο S (θείο) ΣΤΗΛΗ Α ΣΤΗΛΗ Β i) K 2 SO 4 1) +4 ii) (NH 4 ) 2 S 2) -2 iii) SO 2 3) 0 iv) S 4 4) +6 Να αιτιολογήσετε τις απαντήσεις σας δηλαδή πως υπολογίστηκε ο αριθµός οξείδωσης του θείου σε κάθε περίπτωση. Στην πρώτη ένωση, το θειικό κάλιο, το κάλιο έχει Α.Ο. +1 και το οξυγόνο έχει Α.Ο. -2. Έτσι σύµφωνα µε τον κανόνα που λέει ότι σε κάθε µόριο πρέπει το άθροισµα των Α.Ο. να είναι µηδέν, θα έχουµε x+ 4 (-2)=0 άρα 2+x-8=0 άρα x=+6. Στο θειούχο αµµώνιο το θετικό ιόν αµµώνιο έχει Α.Ο. +1 οπότε x=0 άρα x=-2 Στο διοξείδιο του θείου το οξυγόνο έχει Α.Ο. -2 οπότε 1 x+ 2 (-2)=0 άρα x=+4 Τέλος το στοιχειακό θείο που βρίσκεται σε ελεύθερη κατάσταση θα έχει Α.Ο. µηδέν. 2. Να συµπληρωθεί ο παρακάτω πίνακας µε τα ονόµατα και τους µοριακούς τύπους των ενώσεων: H 2 SO 4 Θειικό οξύ N 2 O 5 Πεντοξείδιο του αζώτου Mg(OH) 2 Υδροξείδιο µαγνησίου Ca(NO 3 ) 2 Νιτρικό ασβέστιο HNO 3 νιτρικό οξύ CO 2 διοξείδιο του άνθρακα NH 3 αµµωνία Na 2 CO 3 ανθρακικό νάτριο 3. Να συµπληρώσετε τις παρακάτω αντιδράσεις εξουδετέρωσης και διπλής αντικατάστασης µε τις κατάλληλες χηµικές ενώσεις και τους απαιτούµενους συντελεστές: Α) H 2 SO NaOH Na 2 SO H 2 O B) HNO 3 + KOH KNO 3 + H 2 O Γ) H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 CaSO H 2 O ) 2 H 3 PO Mg(OH) 2 Mg 3 (PO 4 ) H 2 O Ε) AgNO 3 + NaCl AgCl + NaNO 3

3 ΣΤ) CaCO HCl CaCl 2 + H 2 O + CO 2 4. Να συµπληρώσετε τον παρακάτω πίνακα: Όνοµα Σύµβολο Ζ Α Ηλεκτρόνια Πρωτόνια Νετρόνια Νάτριο Na Οξυγόνο Ο Σίδηρος Fe Ανιόν Χλωρίου Cl Κατιόν Ασβεστίου Ca Ένα άτοµο χαλκού (Cu) έχει στον πυρήνα του 5 νετρόνια περισσότερα από τα πρωτόνια. Αν ο µαζικός του αριθµός είναι 63 να βρεθεί το πλήθος των νετρονίων και το πλήθος των ηλεκτρονίων. Από την σχέση Α=Ζ+Ν θα έχουµε 63=Ζ+(Ζ+5) άρα 63=2 Ζ+5 άρα 2 Ζ=63-5 και τελικά Ζ=29. Εποµένως ο αριθµός πρωτονίων είναι 29 άρα και τα ηλεκτρόνια θα είναι 29 και τα νετρόνια θα είναι 63-29=34. 6α. Να συµπληρώσετε τον παρακάτω πίνακα ΟΝΟΜΑ ΣΥΜΒΟΛΟ A Οξυγόνο O 16 Θείο S 32 Ασβέστιο Ca 40 Άνθρακας C 12 Υδρογόνο H 1 Κάλιο K 39 6β. Να υπολογίσετε την σχετική µοριακή µάζα των παρακάτω χηµικών ενώσεων: Θειϊκό οξύ (H 2 SO 4 ) M = =98 Υδροξείδιο του καλίου (KOH) M = =56 Ανθρακικό ασβέστιο (CaCO 3 ) M = = Να συµπληρώσετε τον παρακάτω πίνακα: Όνοµα Σύµβολο Ζ Α Ηλεκτρόνια Πρωτόνια Νετρόνια Κάλιο K Βρώµιο B Ασβέστιο Ca Ανιόν αζώτου N Κατιόν µαγνησίου Mg Ένα άτοµο αργύρου (Ag) έχει στον πυρήνα του 14 νετρόνια περισσότερα από τα πρωτόνια. Αν ο µαζικός του αριθµός είναι 108 να βρεθεί το πλήθος των νετρονίων και το πλήθος των ηλεκτρονίων. Από την σχέση Α=Ζ+Ν θα έχουµε 108=Ζ+(Ζ+14) άρα 108=2 Ζ+14 άρα 2 Ζ= και τελικά Ζ=47. Εποµένως ο αριθµός πρωτονίων είναι 47 άρα και τα ηλεκτρόνια θα είναι 47 και τα νετρόνια θα είναι = Να αντιστοιχίσετε τα γράµµατα µε τους σωστούς αριθµούς Α. NaI 1. Ανθρακικό κάλιο Α - 7 Β. MgO 2. Υδρογονούχο αργίλιο Β - 4 Γ. FePO 4 3. Υποβρωµιώδες οξύ Γ - 6

4 . AlH 3 4. Οξείδιο του µαγνησίου - 2 Ε. K 2 CO 3 5. Υδροκυάνιο Ε - 1 Ζ. HBO 6. Φωσφορικός σίδηρος (III) Ζ - 3 Η. Cu(OH) 2 7. Ιωδιούχο νάτριο Η - 8 Θ. HCN 8. Υδροξείδιο του χαλκού (II) Θ ίνονται τα στοιχεία Α και Β. Το στοιχείο Α ανήκει στην ΙΙ Α (2 η ) οµάδα και στην 4 η περίοδο, ενώ το στοιχείο Β ανήκει στην VII A (17 η ) οµάδα και στην 3 η περίοδο του Περιοδικού πίνακα. Να εξηγήσετε τι είδους δεσµό µπορεί να σχηµατίσουν τα παραπάνω στοιχεία. Ποιος είναι ο µοριακός τύπος της ένωσης που θα σχηµατίσουν; Το στοιχείο Α έχει 4 στιβάδες και στην εξωτερική 2 ηλεκτρόνια. Άρα είναι ένα µέταλλο της 2 ης οµάδας µε κατανοµή ηλεκτρονίων K:2, L:8, M:8, N:2. Αντίθετα το στοιχείο Β έχει 3 στιβάδες και 7 ηλεκτρόνια στην εξωτερική οπότε πρόκειται για ένα αµέταλλο και µάλιστα αλογόνο µε κατανοµή K:2, L:8, M:7. Ο δεσµός που θα σχηµατίσουν τα δύο στοιχεία θα είναι σίγουρα ετεροπολικός (ιοντικός) δεσµός γιατί το Α θέλει να δώσει 2 ηλεκτρόνια για να αποκτήσει δοµή ευγενούς αερίου ενώ το Β θέλει να πάρει 1 ηλεκτρόνιο για να αποκτήσει και αυτό δοµή ευγενούς αερίου. Ο µοριακός τύπος που θα προκύψει θα είναι ΑΒ 2. ΘΕΜΑ 3 ο Ένα υδατικό διάλυµα θειϊκού οξέος ( H 2 SO 4 ) έχει όγκο 1500 l και περιεκτικότητα 9,8 % βάρος κατά όγκο (w/v). 1. Να υπολογίσετε την ποσότητα της διαλυµένης ουσίας, δηλαδή του καθαρού θειϊκού οξέος, που περιέχεται στο διάλυµα αυτό. 2. Αν το διάλυµα αυτό αραιωθεί µε 1500 l καθαρό νερό να βρεθεί η νέα % w/v περιεκτικότητα του διαλύµατος που θα προκύψει. 3. Να υπολογιστούν τα oles της διαλυµένης ουσίας µέσα στο αραιωµένο διάλυµα καθώς και η συγκέντρωσή του. ίνονται οι σχετικές ατοµικές µάζες: H=1, S=32, O=16 1. Για να υπολογίσουµε τη µάζα της διαλυµένης ουσίας θα αναλύσουµε την περιεκτικότητα: Αν είχαµε 100 L διαλύµατος θα περιείχαν 9,8 g δ/νης ουσίας Τώρα που έχουµε 1500 L δ/τος x; g δ/νης ουσίας 100 9,8 9, = 100 x= 9, x= = 147 g 1500 x Γνωρίζουµε ότι κατά την αραίωση η ποσότητα της διαλυµένης ουσίας δεν αλλάζει. Έτσι θα έχουµε: Στα ( ) L διαλύµατος περιέχονται 147 g δ/νης ουσίας Αν είχαµε 100 L δ/τος y; g δ/νης ουσίας = 3000 y= y= = 4,9 g 100 y 3000 Άρα η περιεκτικότητα του αραιωµένου διαλύµατος θα είναι 4,9% w/v. 3. Για να βρούµε τα ol της διαλυµένης ουσίας µέσα στο αραιωµένο διάλυµα, θα υπολογίσουµε πρώτα το M του θειικού οξέος: M = =98

5 147 n= n= = 1,5 ol M 98 Για να βρούµε την συγκέντρωση του διαλύµατος: n 1,5 C= C= = 0,5 V 3 ol L ΘΕΜΑ 3 ο Σε 188 g νερό (διαλύτης) διαλύουµε 32 g υδροξείδιο του νατρίου NaOH (διαλυµένη ουσία) οπότε σχηµατίζεται ένα διάλυµα. Α. Αν η πυκνότητα του διαλύµατος αυτού είναι 1,1 g/l να υπολογιστεί η περιεκτικότητα % w/v. Β. Αν το παραπάνω διάλυµα το αραιώσουµε µε 300 L νερό πόση θα γίνει η % w/v περιεκτικότητα του; Γ. Αν η σχετική ατοµική µάζα του νατρίου είναι 23, του οξυγόνου 16 και του υδρογόνου 1 να υπολογίσετε την συγκέντρωση (C ή M) του αραιωµένου διαλύµατος. Α. Η µάζα του διαλύµατος που δηµιουργείται όταν διαλύουµε το υδροξείδιο του νατρίου στο νερό θα είναι =220 g. Από τον τύπο της πυκνότητας µπορούµε να υπολογίσουµε 220 τον όγκο του διαλύµατος: ρ = V = V = = 200 LΈτσι λοιπόν θα έχουµε: V ρ 1,1 Στα 200 L διαλύµατος περιέχονται 32 g δ/νης ουσίας Αν είχαµε 100 L δ/τος x; g δ/νης ουσίας = 200 x= x= = 16 g 100 x 200 Εποµένως η περιεκτικότητα του διαλύµατος θα είναι 16% w/v. Β. Γνωρίζουµε ότι κατά την αραίωση η ποσότητα της διαλυµένης ουσίας δεν αλλάζει. Έτσι θα έχουµε: Στα ( ) L διαλύµατος περιέχονται 32 g δ/νης ουσίας Αν είχαµε 100 L δ/τος y; g δ/νης ουσίας = 500 y= y= = 6, 4 g 100 y 500 Άρα η περιεκτικότητα του αραιωµένου διαλύµατος θα είναι 6,4% w/v. Γ. Θα βρούµε πρώτα τα ol της διαλυµένης ουσίας µέσα στο αραιωµένο διάλυµα, χρησιµοποιώντας το M του NaOH: M = =40 32 n= n= = 0,8 ol M 40 Για να βρούµε την συγκέντρωση του διαλύµατος: n 0,8 C= C= = 1,6 V 0,5 ol L

6 ΘΕΜΑ 4 ο ίνεται η αντίδραση σχηµατισµού της αµµωνίας : N 2 + 3H 2 2NH 3 Α) Πόσα oles αζώτου θα χρειαστούν για να αντιδράσουν πλήρως µε 6,72 L υδρογόνου που µετρήθηκαν σε S.T.P.; Β) Να υπολογιστεί η µάζα σε γραµµάρια (g) της αµµωνίας που θα προκύψει από την αντίδραση αυτή. ίνονται οι σχετικές ατοµικές µάζες: N = 14, H = 1 Γ) Αν το αέριο άζωτο είχε µετρηθεί σε πίεση 0,5 at και σε θερµοκρασία 273 ο C τότε πόσο όγκο θα είχε; ( ίνεται R=0,082 L.at/ol. o K) Πρόκειται για άσκηση στοιχειοµετρίας και η πρώτη µας δουλειά είναι να γράψουµε την αντίδραση και να δηµιουργήσουµε πίνακα χρησιµοποιώντας τις αναλογίες ol µε τις οποίες αντιδρούν και παράγονται οι ουσίες που συµµετέχουν στο φαινόµενο. 1 N H 2 2 NH 3 Αν 1 ol 3 ol 2 ol Έστω ότι έχουµε x ol 3x ol 2x ol V 6,72 Για το υδρογόνο ισχύει : n= 3 x= 3 x= 0,3 x= 0,1 V 22, 4 Α) Τα ol του αζώτου που αντέδρασαν είναι x, άρα 0,1 ol Β) Για να βρούµε την µάζα της αµµωνίας που παράγεται θα βρούµε πρώτα τη σχετική µοριακή µάζα της, που είναι M= =17 και θα χρησιµοποιήσουµε τον τύπο: n= = n M = 2 x 17 = 2 0,1 17= 3,4 g M Γ) Για να βρούµε τον όγκο του αζώτου θα χρησιµοποιήσουµε την καταστατική εξίσωση των ιδανικών αερίων: n R T 0,1 0, 082 ( ) P V = n R T V = V = P 0,5 0, ,8 V= = =8,96 L 5 5 ΘΕΜΑ 4 ο ίνεται η αντίδραση εξουδετέρωσης : CO 2 + 2NaOH Na 2 CO 3 + H 2 O Πόσα oles υδροξειδίου του νατρίου ( NaOH ) θα χρειαστούν για την πλήρη εξουδετέρωση 4,48 L αερίου διοξειδίου του άνθρακα που µετρήθηκαν σε S.T.P.; Να υπολογιστούν και τα γραµµάρια ( g ) του άλατος που θα προκύψει από την εξουδετέρωση αυτή. ίνονται οι σχετικές ατοµικές µάζες: Na = 23, C = 12, O = 16 Αν το αέριο διοξείδιο του άνθρακα είχε µετρηθεί σε πίεση 0,5 at και σε θερµοκρασία 273 ο C τότε πόσο όγκο θα είχε; ( ίνεται R=0,082 L.at/ol. o K) Πρόκειται για άσκηση στοιχειοµετρίας και η πρώτη µας δουλειά είναι να γράψουµε την αντίδραση και να δηµιουργήσουµε πίνακα χρησιµοποιώντας τις αναλογίες ol µε τις οποίες αντιδρούν και παράγονται οι ουσίες που συµµετέχουν στο φαινόµενο. 1 CO NaOH 1 Na 2 CO H 2 O Αν 1 ol 2 ol 1 ol 1 ol Έστω ότι έχουµε x ol 2x ol x ol x ol

7 Για το διοξείδιο του άνθρακα ισχύει : V 4,48 n= x= x= 0,2 V 22, 4 Α) Τα ol του υδροξειδίου του νατρίου που χρειάστηκαν για την πλήρη εξουδετέρωση είναι 2x, άρα 0,4 ol. Β) Για να βρούµε την µάζα του άλατος που δηµιουργείται από την εξουδετέρωση θα βρούµε πρώτα τη σχετική µοριακή µάζα του άλατος, που είναι M= =106 και θα χρησιµοποιήσουµε τον τύπο: n= = n M = x 106 = 0, 2 106= 21, 2 g M Γ) Για να βρούµε τον όγκο του διοξειδίου του άνθρακα σε συνθήκες διαφορετικές από τις πρότυπες, θα χρησιµοποιήσουµε την καταστατική εξίσωση των ιδανικών αερίων: n R T 0, 2 0,082 ( ) P V = n R T V = V = P 0,5 0, ,8 V= = =17,92 L 2,5 2,5