ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ A ΤΑΞΗ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΑΒΒΑΤΟ 16/04/ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΟΚΤΩ (8)

Transcript

1 ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ A ΤΑΞΗ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΑΒΒΑΤΟ 16/04/ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΟΚΤΩ (8) ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α Για τις ερωτήσεις Α1. έως Α5. να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. A1. Η ένωση που σχηµατίζεται ανάµεσα στο 11Χ και στο 16Ψ έχει χηµικό τύπο: α. ΨΧ2 β. ΧΨ2 γ. ΧΨ δ. Χ2Ψ A2. A3. Παρόµοιες χηµικές ιδιότητες µε το στοιχείο 17Α έχουν: α. 9Β και 35Γ β. 9Β και 19Γ γ. 16Β και 18Γ δ. 15Β και 12Γ Από τις παρακάτω χηµικές εξισώσεις εξουδετέρωση χαρακτηρίζεται η: α. Η2S + Μg MgS + H2 β. F2 + H2S 2HF + S γ. H2SO4 + 2NH3 (NH4)2SO4 δ. HCl + AgNO3 AgCl + HNO3 A4. Από τα παρακάτω ζεύγη ισότοπα είναι: 37 α Χ και 17Χ β. 17 και 18 γ Χ και 18 δ. 17 και 19 ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ

2 ΑΡΧΗ 2ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ A5. Υδατικό διάλυµα NaOH, συγκέντρωσης C, αραιώνεται σε δεκαπλάσιο όγκο. Αυτό σηµαίνει ότι η συγκέντρωση του ΝaOH στο αραιωµένο διάλυµα είναι: α. 10 C β. C γ. 0,1 C δ. Δεν είναι δυνατό να γνωρίζουµε ΘΕΜΑ Β Β1. Να χαρακτηρίσετε στην κόλλα σας καθεµία από τις επόµενες προτάσεις ως ΣΩΣΤΗ ή ΛΑΝΘΑΣΜΕΝΗ. Να δικαιολογήσετε κάθε επιλογή σας. i. Τα χηµικά στοιχεία 2 Ηe και 18 Ne ανήκουν στην ίδια οµάδα. ΣΩΣΤΗ: Στην 18 η οµάδα του περιοδικού πίνακα ii. Με δεδοµένο ότι σχετική ατοµική µάζα του αζώτου είναι ίση µε 14, η µάζα 1 mol µοριακού αζώτου, Ν 2, είναι ίση µε 28 g. ΣΩΣΤΗ: Μr(N 2 ) = 2Ar(N) = 2 14 = 28 άρα 1 mol µοριακού αζώτου, ζυγίζει 28 g. iii. Απαραίτητη προϋπόθεση για να πραγµατοποιηθεί µια αντίδραση απλής αντικατάστασης είναι να παράγεται αέριο ή ίζηµα. ΛΑΝΘΑΣΜΕΝΗ: Απαραίτητη προϋπόθεση για να πραγµατοποιηθεί µια αντίδραση διπλής αντικατάστασης είναι να παράγεται αέριο ή ίζηµα. iv. Δίνεται υδατικό διάλυµα νιτρικού οξέος, ΗΝΟ 3, 2 Μ, διάλυµα Δ 1. Αυτό σηµαίνει ότι σε 1000 g του διαλύµατος Δ 1 περιέχονται 2 mol νιτρικού οξέος. ΛΑΝΘΑΣΜΕΝΗ: Σηµαίνει ότι σε 1000 ml του διαλύµατος Δ 1 περιέχονται 2 mol νιτρικού οξέος. v. H αύξηση της θερµοκρασίας δύο υδατικών διαλυµάτων ζάχαρης και CO 2 από τους 20 ο C στους 50 ο C έχει ως αποτέλεσµα την αύξηση της διαλυτότητάς τους. ΛΑΝΘΑΣΜΕΝΗ: Η διαλυτότητα των αερίων µειώνεται µε την αύξηση της θερµοκρασίας. (5 x 2 µονάδες) Β2. Σε εργαστήριο αναλυτικής Χηµείας πραγµατοποιούνται τα εξής πειράµατα από έξι φοιτητές: Ο φοιτητής 1 αναµειγνύει υδατικό διάλυµα ανθρακικού αµµωνίου µε υδατικό διάλυµα θειικού οξέος και παρατηρεί έκλυση του αερίου Α. Ο φοιτητής 2 προσθέτει µικρή ποσότητα νατρίου στο νερό και παρατηρεί έντονη έκλυση του αερίου Β. Ο φοιτητής 3 προσθέτει διάλυµα νιτρικού µολύβδου ΙΙ σε διάλυµα ιωδιούχου καλίου και παρατηρεί το σχηµατισµό του κίτρινου ιζήµατος Γ. Ο φοιτητής 4 αναµειγνύει υδατικό διάλυµα χλωριούχου ψευδαργύρου µε υδατικό διάλυµα νιτρικού αργύρου και παρατηρεί την καταβύθιση του λευκού ιζήµατος Δ. Ο φοιτητής 5 προσθέτει µικρή ποσότητα στερεού θειϊκού αµµωνίου σε υδατικό διάλυµα υδροξειδίου του βαρίου και παρατηρεί έκλυση του αερίου Ε. Ο φοιτητής 6 προσθέτει µικρή ποσότητα σύρµατος λευκόχρυσου σε δοκιµαστικό σωλήνα που περιέχει αραιό διάλυµα υδροχλωρικού οξέος και παρατηρεί ότι δεν πραγµατοποιείται κάποια χηµική αντίδραση. ΤΕΛΟΣ 2ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ

3 ΑΡΧΗ 3ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΣΕΙΡΑ ΔΡΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΜΕΤΑΛΛΩΝ Κ, Βa, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H 2, Cu, Hg, Ag, Pt, Au ΣΕΙΡΑ ΔΡΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΑΜΕΤΑΛΛΩΝ F 2, O 3, Br 2, O 2, I 2, S ΣΗΜΑΝΤΙΚΑ ΑΕΡΙΑ ΣΕ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ HCl, HBr, HI, H 2 S, HCN, CO 2, NH 3, SO 3, SO 2 ΣΗΜΑΝΤΙΚΑ ΙΖΗΜΑΤΑ Άλατα Ag και Pb εκτός από τα νιτρικά Ανθρακικά και φωσφορικά άλατα εκτός από Κ +, Νa + και ΝΗ 4 + Υδροξείδια µετάλλων εκτός από Κ +, Νa +, Ca +2, Ba +2 Θειούχα άλατα εκτός από Κ +, Νa +, ΝΗ 4 +, Ca +2, Ba +2 και Mg +2 Θειικά άλατα Ca +2, Ba +2 και Pb +2 i. Να γράψετε τις χηµικές εξισώσεις των χηµικών αντιδράσεων, προϊόντα και συντελεστές, που πραγµατοποιούνται. (ΝΗ 4 ) 2 CO 3 + H 2 SO 4 (ΝΗ 4 ) 2 SO 4 + H 2 O + CO 2 Na + H 2 O NaOH + ½H 2 Pb(NO 3 ) 2 + 2KI 2KNO 3 + PbI 2 ZnCl 2 + 2AgNO 3 Zn(NO 3 ) 2 + 2AgCl (ΝΗ 4 ) 2 SO 4 + Ba(OH) 2 BaSO 4 + 2H 2 O + 2NH 3 Pt + HCl X ii. Να ονοµάσετε τις ενώσεις Α έως Ε. A: Διοξείδιο του άνθρακα Β: Στοιχειακό υδρογόνο Γ: Ιωδιούχος µόλυβδος ΙΙ Δ: Χλωριούχος άργυρος Ε: Αµµωνία (5 x 0,5 µονάδες) (5 x 0,5 µονάδες) iii. Να αναφέρετε: Ποια πειράµατα αντιστοιχούν σε απλή και ποια σε διπλή αντικατάσταση. Διπλή αντικατάσταση: Πειράµατα φοιτητών 1, 3, 4 και 5. Απλή αντικατάσταση: Πειράµατα φοιτητών 2 και 6. Να εξηγήσετε γιατί δεν παρατηρεί κάποια µεταβολή ο φοιτητής 6. Ο φοιτητής 6 δεν παρατηρεί κάποια µεταβολή γιατί ο λευκόχρυσος είναι πιο δεξιά στην σειρά δραστικότητας από το υδρογόνο το οποίο προσπαθεί να αντικαταστήσει. Αν ο φοιτητής 6 προσθέσει ποσότητα µαγνησίου στο ίδιο διάλυµα υδροχλωρικού οξέος θα παρατηρήσει κάποια µεταβολή; ΤΕΛΟΣ 3ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ

4 ΑΡΧΗ 4ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Αν ο φοιτητής 6 προσθέσει ποσότητα µαγνησίου στο ίδιο διάλυµα υδροχλωρικού οξέος θα πραγµατοποιηθεί η παρακάτω χηµική αντίδραση: Μg + 2HCl MgCl 2 + H 2 οπότε θα παρατηρήσει την έκλυση φυσαλίδων υδρογόνου. Β3. Με βάση τη θέση των στοιχείων στον παρακάτω Περιοδικό Πίνακα να απαντήσετε τις παρακάτω ερωτήσεις. (3 x 1 µονάδες) Α Γ Δ Ε Β Θ Μ Τ Ζ Σ Ξ Π i. Ποια από τα παραπάνω στοιχεία ανήκουν: στα αλκάλια: Β και Ζ στις αλκαλικές γαίες: Θ και Σ στα αλογόνα: Τ στα ευγενή αέρια: Ε (7 x 0,5 µονάδες) ii. Να γίνει η ηλεκτρονιακή κατανοµή σε στιβάδες για τα χηµικά στοιχεία Β, Ζ, Θ, Μ και Τ και να προσδιοριστεί ο ατοµικός τους αριθµός. Β: Κ(2), L(8), M(1) Ζ = 11 Z: Κ(2), L(8), M(8), N(1) Ζ = 19 Θ: Κ(2), L(8), M(2) Ζ = 12 Μ: Κ(2), L(8), M(6) Ζ = 16 Τ: Κ(2), L(8), M(7) Ζ = 17 (5 x 0,5 µονάδες) iii. Να υπολογίσετε τον αριθµό οξείδωσης: του Ξ στην ένωση Κ 2 Ξ 2 Ο 7 : x + 7(-2) = 0 ή x = 6 οπότε Α.Ο(Ξ) = 6 του Π στο ιόν ΠΟ 4 - : x + 4(-2) = -1 ή x = 7 οπότε Α.Ο(Π) = 7 του Μ στην ένωση Η 2 ΜΟ 3 : x + 3(-2) = 0 ή x = 4 οπότε Α.Ο(Μ) = 4 του Τ στο ιόν ΤΟ 3 - : x + 3(-2) = -1 ή x = 5 οπότε Α.Ο(Τ) = 5 (4 x 0,25 µονάδες) ΤΕΛΟΣ 4ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ

5 ΑΡΧΗ 5ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΘΕΜΑ Γ Γ1. Δοχείο όγκου 5,6 L περιέχει αέρια αµµωνία, ΝΗ 3, σε πίεση 4,1 atm και θερµοκρασία 727 o C. i. Να υπολογίσετε πόσα mol ΝΗ 3 περιέχονται στο δοχείο. P V = n R T ή n = P V R T ή n = 4,1 5,6 ή n = 0,28 mol 0, ii. Να υπολογίσετε τα mol της ΝΗ 3 που καταλαµβάνουν τον ίδιο όγκο σε STP συνθήκες. V n = ή n = 0,25 mol 22,4 ή n = 5,6 22,4 iii. Ποιος όγκος Η 2 S, µετρηµένος σε STP συνθήκες, περιέχει διπλάσιο αριθµό µορίων από αυτά που περιέχουν 0,50 mol ΝΗ 3 ; 1 mol ΝΗ 3 N A µόρια ΝΗ 3 0,50 mol ΝΗ 3 x µόρια ΝΗ 3 Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουµε x = 0,50 N A µόρια ΝΗ 3 1 mol Η 2 S N A µόρια Η 2 S 22,4 L N A µόρια Η 2 S y L Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουµε y = 22,4 L iv. Ποια ποσότητα, σε γραµµάρια, Η 2 SO 4 περιέχει τριπλάσιο αριθµό ατόµων υδρογόνου από αυτόν που περιέχουν 0,34 g NH 3 ; Υπολογίζουµε την σχετική µοριακή µάζα της αµµωνίας: Mr(NH 3 ) = = 17 1 mol ΝΗ 3 17 g 3 N A άτοµα Η 0,34 g z άτοµα Η Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουµε z = 0,06 Ν Α άτοµα Η Υπολογίζουµε την σχετική µοριακή µάζα του θειϊκού οξέος: Mr(Η 2 SO 4 ) = = 98 1 mol Η 2 SO 4 98 g 2N A άτοµα Η κ g 0,18Ν Α άτοµα Η Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουµε κ = 8,82 g Η 2 SO 4 Δίνονται R = 0,082!"# % #&' (, Ar(N) = 14, Ar(H) = 1, Ar(S) = 32, Ar(O) = 16 ( µονάδες) ΤΕΛΟΣ 5ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ

6 Γ2. Να συµπληρώσετε τον παρακάτω πίνακα: Mr mol Μάζα σε g ΑΡΧΗ 6ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Όγκος σε L σε STP Aριθµός µορίων Μάζα ατόµων O σε g Άτοµα οξυγόνου CO , ,2 0,5N A 16 N A NO 30 0,2 6 4,48 0,2N A 3,2 0,2N A SO , ,2 0,5N A 16 N A O ,25 8 5,6 0,25N A 8 0,5N A Δίνονται Αr(C) = 12, Ar(O) = 16, Ar(N) = 14, Ar(S) = 32. (24 x 0,25 µονάδες) Γ3. Σε δοχείο όγκου 4 L περιέχονται 4,6 g αερίου ΝΟ x υπό πίεση 2,05 atm και θερµοκρασία 727 o C. i. Να υπολογίσετε τη σχετική µοριακή µάζα του αερίου. P V = n R T ή n = P V R T ή n = 4 2,05 ή n = 0,1 mol 0, ii. n = m ή Mr = 4,6 ή Mr = 46 Mr 0,1 Να προσδιορίσετε την τιµή του x και να γράψετε το όνοµα του αερίου x 16 = 46 ή x = 2 Ο µοριακός τύπος είναι ΝΟ 2 και το όνοµά του διοξείδιο του αζώτου. iii. Να υπολογιστεί η πυκνότητα του αερίου σε g/l στις παραπάνω συνθήκες. P = d R T ή d = P Mr Mr R T ή d = 2,05 46 ή d = 1,15 g/l 0, iv. Να υπολογιστεί η πυκνότητα του αερίου σε g/l σε STP συνθήκες. d = m V ή d = 46 ή d = 2,05 g/l 22,4 Δίνονται R = 0,082!"# %, Ar(N) = 14, Ar(O) = 16. #&' ( (4 x 2,5 µονάδες) ΘΕΜΑ Δ Σε νερό διαλύονται 6,72 L αερίου HBr, µετρηµένα σε STP συνθήκες, οπότε δηµιουργείται διάλυµα όγκου 600 ml, διάλυµα Δ 1. Το διάλυµα Δ 1 χωρίζεται σε τρία ίσα µέρη: Το πρώτο µέρος αραιώνεται µε νερό. Το δεύτερο µέρος αναµειγνύεται µε 300 ml διαλύµατος ΗBr 10,8 % w/v, διάλυµα Δ 2, οπότε προκύπτει το διάλυµα Δ 3. Το τρίτο µέρος αναµειγνύεται µε 200 ml διαλύµατος ΗCl 0,1 M, διάλυµα Δ 4 οπότε προκύπτει το διάλυµα Δ 5. Να υπολογίσετε: Δ1. Τη συγκέντρωση του διαλύµατος Δ 1. Υπολογίζουµε τα mol του HBr: ΤΕΛΟΣ 6ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ

7 ΑΡΧΗ 7ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ n = V 22,4 ή n = 6,72 22,4 ή n = 0,3 mol Στα 600 ml διαλύµατος υπάρχουν 0,3 mol HBr Στα 1000 ml διαλύµατος υπάρχουν x mol HBr Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουµε x = 0,5 mol HBr άρα η συγκέντρωση του διαλύµατος Δ 1 είναι 0,5 Μ. Δ2. Την % w/v περιεκτικότητα του διαλύµατος Δ 1. Υπολογίζουµε την µάζα του HBr: n = m Mr ή m = n Mr ή m = 0,5 81 ή m = 40,5 g Στα 1000 ml διαλύµατος υπάρχουν 0,5 mol HBr Στα 1000 ml διαλύµατος υπάρχουν 40,5 g HBr Στα 100 ml διαλύµατος υπάρχουν y g HBr Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουµε y = 4,05 g HBr άρα η % w/v περιεκτικότητα του διαλύµατος Δ 1 είναι 4,05 % w/v. Δ3. Τον όγκο του νερού που πρέπει να προστεθεί στο πρώτο µέρος του Δ 1 ώστε να προκύψει διάλυµα ΗBr συγκέντρωσης 0,25 M. n (Αρχικά) = n (Τελικά) ή C (Αρχική) V (Αρχικός) = C (Τελική) V (Τελικός) ή 0,2 0,5 = 0,25 V (Τελικός) ή V (Τελικός) = 0,4 L άρα V(H 2 O) = 0,2 L ή 200 ml Δ4. Τη συγκέντρωση του διαλύµατος Δ 3. Υπολογίζουµε τα mol του HBr: n = m Mr ή n = 10,8 ή n = 0,133 mol 81 Στα 100 ml διαλύµατος υπάρχουν 10,8 g HBr Στα 100 ml διαλύµατος υπάρχουν 0,133 mol HBr Στα 1000 ml διαλύµατος υπάρχουν z mol HBr Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουµε z = 1,33 mol HBr άρα η συγκέντρωση του διαλύµατος Δ 2 είναι 1,33 Μ. n 1 + n 2 = n (Τελικά) ή C 1 V 1 + C 2 V 2 = C (Τελική) V (Τελικός) ή 0,2 0,5 + 0,3 1,33 = C (Τελική) 0,5 ή C (Τελική) = 1 M. ΤΕΛΟΣ 7ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ

8 ΑΡΧΗ 8ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Δ5. Τη συγκέντρωση όλων των διαλυµένων ουσιών του διαλύµατος Δ 5. Έχουµε ανάµιξη διαλυµάτων ουσιών που δεν αντιδρούν µεταξύ τους οπότε θα χρησιµοποιήσουµε τον τύπο της αραίωσης για κάθε ουσία χωριστά: C(HBr) = 0,25 M n (Αρχικά) = n (Τελικά) ή C (Αρχική) V (Αρχικός) = C (Τελική) V (Τελικός) C(HCl) = 0,05 M Δίνονται Ar(Br) = 80, Ar(H) = 1. ΤΕΛΟΣ 8ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ