ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 27 ΜΑΪΟΥ 2015 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Transcript

1 ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 7 ΜΑΪΟΥ 015 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 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 Ο συμβολισμός p x 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 = 3, l =, m l =, m s = +½ β n =, l =, m l =, m s = +½ γ n =, l = 0, m l = 0, m s = ½ δ n =, l = 1, m l = 1, m s = ½ Μονάδες 5 Α3 Το ph διαλύματος ασθενούς οξέος ΗΑ συγκέντρωσης 10 3 Μ σε θερμοκρασία 5 ο C μπορεί να είναι α β 3 γ δ 8 Μονάδες Α Στο προπένιο CH CHCH3 τα άτομα του άνθρακα 1,, 3 έχουν υβριδικά τροχιακά, αντίστοιχα α sp, sp, sp 3 β sp, sp, sp 3 γ sp 3, sp, sp δ sp, sp, sp 3 Μονάδες 5 A5 Ποια από τις επόμενες ηλεκτρονιακές δομές αντιστοιχεί σε ένα άτομο φθορίου ( 9 F) σε διεγερμένη κατάσταση; α 1s s p 5 β 1s s 1 p 6 γ 1s s p 6 δ 1s 1 s 1 p 7 Μονάδες 5

2 ΘΕΜΑ Β Β1 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 αύξηση του pη β Μπορούμε να διακρίνουμε τα ισομερή βουτίνια (C H 6 ) με διάλυμα CuCl/NH 3 γ Υδατικό διάλυμα που περιέχει CH 3 CΟΟH συγκέντρωσης 0,1 M, CH 3 CΟΟΝa συγκέντρωσης 0,1 M και NaCl συγκέντρωσης 0,1 M είναι ρυθμιστικό διάλυμα δ Όλα τα ευγενή αέρια έχουν ηλεκτρονιακή δομή εξωτερικής στιβάδας ns np 6 ε Η CH 3 ΟH δίνει αντίδραση ιοντισμού στο νερό Να αιτιολογήσετε τις απαντήσεις σας (μονάδες 5) (μονάδες 10) Μονάδες 15 Β ίνονται τα στοιχεία 7 Χ, 1 Ψ, 8 Ο, 1 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 3 και ΨΟ (μονάδες ) Μονάδες 10 ΘEΜΑ Γ Γ1 ίνεται το παρακάτω διάγραμμα χημικών διεργασιών

3 Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των δέκα ενώσεων Α, Β, Γ,, Ε, Ζ, Θ, Κ, Λ και Μ Μονάδες 10 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 1 ο μέρος αντιδρά με περίσσεια μεταλλικού Na, οπότε παράγονται 1,1 L αερίου σε πρότυπες συνθήκες (STP) Στο ο μέρος προσθέτουμε περίσσεια διαλύματος Ι /NaOH, οπότε καταβυθίζονται 0,08 mol ιωδοφορμίου Tο 3 ο μέρος οξειδώνεται πλήρως με διάλυμα KMnO συγκέντρωσης 0,1 M παρουσία Η SO α Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των ενώσεων Α, Β και Γ (μονάδες 3) β Να υπολογίσετε τον όγκο του διαλύματος KMnO που θα αποχρωματιστεί από το 3 ο μέρος του διαλύματος (μονάδες 1) Μονάδες 15 ΘΕΜΑ ίνονται τα διαλύματα: Υ1: ΗCOOH 0,1 M K a (ΗCOOH) = 10 Υ: CΗ 3 COOH 1 M K a (CΗ3COOH) = 10 5 Υ3: NaOH 0,1 M 1 Πόσα ml διαλύματος Υ3 πρέπει να προσθέσουμε σε 1 L διαλύματος Υ1, ώστε να προκύψει διάλυμα με pη = ; Μονάδες 7 Αναμειγνύονται 500 ml του διαλύματος Υ1 με 500 ml του διαλύματος Υ, οπότε προκύπτει διάλυμα Υ Να υπολογίσετε το pη του διαλύματος Υ Μονάδες 9 3 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 HCOOH με ογκομέτρηση με πρότυπο διάλυμα ΚMnO παρουσία Η SO ; (μονάδες ) Απαιτείται δείκτης σε αυτή την περίπτωση; (μονάδα 1) Μονάδες 3 ίνεται ότι: Όλα τα διαλύματα βρίσκονται σε θερμοκρασία θ = 5 ο C Κ w = 10 1 Τα δεδομένα του προβλήματος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις

4 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α Α1 γ Α β Α3 γ Α α Α5 β ΘΕΜΑ Β Β1 α Σ Προσθέτοντας ισχυρή βάση αυξάνουν OH αύξηση PH (ισχύουν οι προσεγγίσεις), άρα μείωση POH, β Σ Το 1-βουτάνιο αντιδρά με το CuCl / NH 3 (δίνοντας ίζημα), το -βουτάνιο όχι γ Σ Συζυγές ζεύγος CH3COO / 3 δ Λ Το He έχει δομή 1s CH COOH ε Λ Οι αλκοόλες είναι ασθενέστερες βάσεις από το νερό και δεν αντιδρούν με αυτό 3 Β α X :1s s p (15 η ομάδα - η περίοδο) 6 :1s s p 3s ( η ομάδα -3 η περίοδο) O :1s s p (16 η ομάδα - η περίοδο) H:1 1 s (1 η ομάδα -1 η περίοδος)

5 β Έστω Γ στοιχείο που βρίσκεται η ομάδα - η περίοδο Η ενέργεια πρώτου ιονισμού Γ>Ψ ( η ενέργεια πρώτου ιονισμού αυξάνει από κάτω προς τα πάνω σε μια ομάδα) Η ενέργεια πρώτου ιονισμού Χ>Γ (αυξάνει από αριστερά προς τα δεξιά σε μια περίοδο) Άρα Χ>Ψ γ ΘΕΜΑ Γ Γ1 Το Γ είναι οξύ (αντιδρά με Na) οπότε Β αλδεΰδη, άρα Α αιθίνιο A: CH CH B : CH CH O 3 : CH3COOH : CH3COONa E : CH CH OH 3 : CH3CH Cl : CH3CH MgCl K : CH CH CH OMgCl 3 CH3 : CH CH CH OH 3 CH3 M : CH COO CH CH CH 3 3 CH3

6 Γ α Το Α θα είναι CH CHCH CH3 γιατί παράγει μίγμα προϊόντων αντιδρώντας με HO Το κύριο προϊόν B : CH3 CH CH CH 3 και το μη κύριο προϊόν : CH3CH CHCH OH β Έστω n mol η Β και n mol η Γ στο καθένα από τα τρία ίσα μέρη του μίγματος (n>n ) Για το 1 ο μέρος: nh OH 1,1 0,05mol Άρα, n n' 1 0, 05 n n' 0,1 Για το ο μέρος: Μόνο η Β αντιδρά με I / n CHI3 NaOH 0,08 n 0,08 Για το 3 ο μέρος: οξειδώνονται και η Β και η Γ ένωση 5CH CH CH CH KMnO 3H SO 5CH CH CH CH K SO MnSO 8H O OH O na 0,16 n 0,08 οπότε nkmno n 0,08mol mol CH CH CH CH OH KMnO 6H SO 5CH CH CH COOH MnO K SO 11H O 3 3 n n' 0,1 0,08 0,0mol B οπότε KMnO 0, 08 n n' 0,0mol mol ,16 0, 08 0, n mol mol 5 5 n n 0, KMnO : c V L 0,8L V c 50,1 Συνολικά KMnO Για το

7 ΘΕΜΑ Δ Δ1 1 HCOOH : n cv 0,1M 1L 0,1mol NaOH : n c' V ' 0,1M VL 0,1Vmol HCOOH NaOH HCOONa HO Προφανώς πρέπει να περισσεύει HCOOH για να έχω ph= (όξινο) n n 1 HCOOH NaOH HCOONa HO Αρχή n 1 n - - Αντιδρούν n n n - mol Τέλος n1 n - n - Τελικά προκύπτει ρυθμιστικό διάλυμα: C C P : H O Ka C C n n n n n n n o o 3 o B o B 1 1 CB CB 0,10,1V 1V V 0,5L 500ml Δ Το τελικό διάλυμα θα περιέχει HCOOH 0,05M και CH3COOH 0,5M HCOOH H O HCOO H O 3 ΙΙ: 0,05-x x x+ψ (Μ) CH COOH H O CH COO H O ΙΙ: 0,5-ψ ψ x+ψ (Μ)

8 xx xx Για το : 10 HCOOH Ka xx (1) 0,05 x 0,05 Για το x x CH COOH Ka x 0,5 `0, : () 6 5/ 5/ (1) () x 1010 x 10 H O 10 M ph,5 3 Δ HCOOH : n C V 0,1M 0,5L 0,05 mol CH COOH : n C V 1M 0,5L 0,5mol 3 HCOOH Mg HCOO Mg H n 1 n1 CH COOH Mg CH COO Mg H 3 3 (mol) n n1 n 0, 05 0,5 0,55 nh mol mol n (mol) 0,55 VH, L 0,55 11, L 6,16 L Δ Είναι δυνατόν να προσδιοριστεί η συγκέντρωση του HCOOH: 5HCOOH KMnO 3H SO 5CO MnSO K SO 8H O n KMnO nhcooh c V ' (γνωστά) c' V ' (άγνωστο c ) nkmno c V c V c',5 n 5 c' V ' 5 V ' HCOOH (γνωστό) Δεν απαιτείται δείκτης γιατί το KMnO αποχρωματίζεται (Τέλος ογκομέτρησης ο πλήρης αποχρωματισμός του διαλύματος KMnO )