Φροντιστήριο ΕΠΙΓΝΩΣΗ Αγ. Δημητρίου Προτεινόμενα θέματα πανελληνίων εξετάσεων Χημεία Γ Λυκείου

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Φροντιστήριο ΕΠΙΓΝΩΣΗ Αγ. Δημητρίου Προτεινόμενα θέματα πανελληνίων εξετάσεων Χημεία Γ Λυκείου"

Κηφεύς Μαρκόπουλος
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Προτεινόμενα θέματα πανελληνίων εξετάσεων Χημεία Γ Λυκείου ΘΕΜΑ Α Για τις προτάσεις Α 1 έως και Α 5 να γράψετε στην κόλλα σας τον αριθμό της πρότασης και, δίπλα, το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση: Α1. Σε δοχείο όγκου V στους θ ο C πραγματοποιείται η αντίδραση: Α (g) + 2Ε (g) Γ (g) Σε χρονικό διάστημα t 1 εώς t 2, πριν την ολοκλήρωση της αντίδρασης, η ταχύτητα κατανάλωσης του αντιδρώντος Ε, δίνεται από τον τύπο: α. υ Ε = Δn Ε t 2 t 1 β.υ Ε = Δc Ε t 2 t 1 γ. υ Ε = Δc Ε t 2 t 1 δ. υ Ε = Δc Ε t 1 t 2 (5 μονάδες) A2. Στοιχείο ανήκει σε κύρια ομάδα του περιοδικού πίνακα και στην 4 η περίοδο. Το άθροισμα των τιμών m s για το σύνολο των ηλεκτρονίων είναι ίσο με 3/2. Ο ατομικός αριθμός του στοιχείου θα είναι: α. 33 β. 31 γ. 15 δ. 51 (5 μονάδες) A3. Με την προσθήκη 90ml νερού σε 10ml υδατικού διαλύματος οξέος ΗΑ, τα mol των ιόντων Η 3 Ο + παραμένουν σταθερά. Ποια από τις παρακάτω προτάσεις είναι λανθασμένη; α. Η συγκέντρωση των ΟΗ - αυξάνεται. β. Η συγκέντρωση του οξέος γίνεται ίση με το 1/10 της αρχικής. γ. Το οξύ είναι ασθενές. δ. Το ph αυξάνεται κατά μία μονάδα. (5 μονάδες) Α4. Η ηλεκτρονιακή δομή του κατιόντος του σιδήρου ( 26 Fe +3 ) είναι η εξής: α. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 3 β. [Ar] 3d 3 4s 2 γ. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 δ. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 5 (5 μονάδες) Α5. Σε δοχείο όγκου V, στους θ ο C, έχει αποκατασταθεί η ισορροπία: CaCO 3(s) CaO (s) + CO 2(g) όπου περιέχονται 2,5mol CaCO 3, 3mol CaO και 4mol CO 2. Στο δοχείο, χωρίς μεταβολή της θερμοκρασίας, εισάγονται 0,5mol CO 2. Η τελική ποσότητα του CO 2 στο δοχείο θα είναι: α. 4,5 mol β. 4 < n <4,5 (mol) γ. 4 mol δ. άγνωστη (5 μονάδες)

2 ΘΕΜΑ Β Β1. Δίνεται η οργανική ένωση: 3-μεθυλο-2-βουτανόλη (Α). Να παρασκευάσετε την ένωση Α, μέσω των αντιδραστηρίων Grignard, με όλους τους δυνατούς τρόπους. (6 μονάδες) Β2. Να προσδιορίσετε τη θέση στοιχείων στον περιοδικό πίνακα, που έχουν: α. τρία μονήρη ηλεκτρόνια στη στιβάδα με n=4. β. πέντε ατομικά τροχιακά στη στιβάδα Μ, τα οποία έχουν ζεύγος ηλεκτρονίων. Να αιτιολογήσετε τις απαντήσεις σας. (4 μονάδες) Β3. Να εξετάσετε την επίδραση στη θέση ισορροπίας στις παρακάτω περιπτώσεις: α. Χρησιμοποίηση αφυδατικού μέσου για την ισορροπία: 3Fe (s) + 4H 2 O (g) Fe 3 O 4(s) + 4H 2(g) β. Αύξηση στον όγκο του δοχείου υπό σταθερή θερμοκρασία: 2Mg (s) + O 2(g) 2MgO (s) γ. Μείωση της θερμοκρασίας: Ν 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g), ΔΗ<0 δ. Εισαγωγή ποσότητας αδρανούς αερίου, με σταθερή την ολική πίεση και τη θερμοκρασία. Η 2(g) + I 2(g) 2HI (g) (8 μονάδες) Β4. Ένα χημικό στοιχείο Χ έχει τις ακόλουθες ενέργειες πρώτου ιοντισμού: Ei 1 =500 kj/mol, Ei 2 =4100 kj/mol, Ei 3 =7200 kj/mol, Ei 4 = kj/mol Το στοιχείο Χ θα ανήκει στην ομάδα: α. Ι Α β. ΙΙ Α γ. ΙΙΙ Α (1 μονάδα) Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (3 μονάδες) Β5. Να εξηγήσετε το σχηματισμό και τη δομή του μορίου του BF 3. Δίνονται οι ατομικοί αριθμοί: Ζ=5 για το βόριο (B) και Ζ=9 για το φθόριο (F). (3 μονάδες)

3 ΘΕΜΑ Γ Γ1. Με βάση το διάγραμμα που ακολουθεί, να προσδιορίσετε τους συντακτικούς τύπους των οργανικών ενώσεων Α έως Ι. CO 2 (Α) H + + KMnO 4 /H + C ν Η 2ν Ο 2 + Η 2 Ο (Β) + (Γ) + KMnO 4 /H + Cu/300 ο C + (I) + K 2 Cr 2 O 7 /H + + αντ. Fehling (Γ) (Δ) (Ε) (Ζ) Cu 2 O + (Η) + H 2 O + SOCl 2 + Mg/αιθέρας (Γ) (Θ) (Ι) (10 μονάδες) Γ2. 370g της ένωσης (Α) υδρολύονται με απόδοση 80%, και η ένωση (Γ) που παράγεται οξειδώνεται πλήρως από διάλυμα K 2 Cr 2 O 7 οξινισμένου με H 2 SO 4. H ποσότητα του αερίου που εκλύεται διοχετεύται σε δοχείο 1L με περίσσεια στερεού άνθρακα, οπότε λαμβάνει χώρα η ακόλουθη αντίδραση: C (s) + CO 2(g) 2CO (g) Μετά από 10s, στο δοχείο έχουμε 40%v/v CO. Να υπολογίσετε: α. τον όγκο του διαλύματος K 2 Cr 2 O 7. (3 μονάδες) β. τη μέση ταχύτητα της αντίδρασης στο διάστημα από 0s έως 10 s. (3 μονάδες) γ. την τελική μάζα (σε g) του αερίου που εκλύεται. (3 μονάδες) Γ3. Διαθέτουμε 400mL διαλύματος Δ 1 της ένωσης (Β) συγκέντρωσης 0,1Μ, και 200mL διαλύματος Δ 2 της ένωσης (H) συγκέντρωσης 0,2Μ. Να υπολογίσετε το μέγιστο όγκο ρυθμιστικού διαλύματος με ph=5 που μπορεί να παρασκευαστεί από την ανάμειξη των διαλυμάτων Δ 1 και Δ 2. Δίνονται: για την ένωση Β: Κα=10-5, θερμοκρασία 25 ο C. (6 μονάδες)

4 ΘΕΜΑ Δ Δ1. Σε δοχείο όγκου V=1L, στους θ ο C, εισάγεται μίγμα 3mol Ν 2, 1mol CO και 8mol Η 2, με αποτέλεσμα να αποκαθίστανται οι ισορροπίες: N 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g) (Κc 1 =16) CO (g) + 2H 2(g) CH 3 OH (g) (Kc 2 ) Τo μίγμα ισορροπίας περιέχει 1mol/L H 2. Να υπολογίσετε: α. τα τελικά mol κάθε αερίου στο δοχείο β. την τιμή της σταθεράς Kc 2. (6 μονάδες) (2 μονάδες) Δ2. Η ποσότητα της ΝΗ 3 στο μίγμα ισορροπίας διαλύεται στο νερό, οπότε προκύπτει διάλυμα Υ 1, όγκου 20L. 50mL του διαλύματος Υ 1 εισάγονται σε κωνική φιάλη που περιέχει δείκτη ΗΔ με pκa (ΗΔ) =5 και ογκομετρούνται από πρότυπο διάλυμα Υ 2 HCl 0,2M. α. Να υπολογίσετε το ph στο ισοδύναμο σημείο της ογκομέτρησης. (6 μονάδες) β. Να προσδιορίσετε το λόγο [ΗΔ]:[Δ - ] τη στιγμή που ο όγκος της κωνικής φιάλης είναι 75mL. ( 5 μονάδες) Δίνεται για την ΝΗ 3 : Kb=10-5. Δ3. Η ποσότητα της CH 3 OH μαζί με 0,5mol οργανικής ένωσης (Α) του τύπου CH 2 Oκ, απαιτούν για την πλήρη οξείδωσή τους 10L διαλύματος KMnO 4 0,1M, οξινισμένου με H 2 SO 4. α. Να προσδιορίσετε το συντακτικό τύπο της ένωσης (Α). (5 μονάδες) β. Να υπολογίσετε τον όγκο του αερίου CO 2 που εκλύεται σε S.T.P. (1 μονάδα)

5 ΘΕΜΑ Α Προτεινόμενα θέματα πανελληνίων εξετάσεων Χημεία Γ Λυκείου Α1. γ, Α2. α, Α3. γ, Α4.γ, Α5.γ ΘΕΜΑ Β Β1. CH 3 3-μεθυλο-2-βουτανόλη: CH 3 -CH-CH-CH 3 OH ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ α τρόπος: CH 3 CH 3 + H 2 O CH 3 CH 3 CHCH=O + CH 3 MgCl CH 3 CHCH-CH 3 CH 3 CHCHCH 3 + Mg(OH)Cl OMgCl OH β τρόπος: CH 3 CH 3 + H 2 O CH 3 CH 3 CHMgCl+ CH 3 CH=O CH 3 CHCH-CH 3 CH 3 CHCHCH 3 + Mg(OH)Cl OMgCl OH Β2. α. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 4 η περίοδος, V A ή 15 η ομάδα 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 3 5s 2 5η περίοδος, V Β ή 5 η ομάδα 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 7 5s 2 5η περίοδος, VΙΙI Β, 9 η ομάδα β. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 4η περίοδος, VΙΙI Β ή 8 η ομάδα Β3. α. Δέσμευση νερού από το αφυδατικό μέσο, άρα προς τα αριστερά β. Αύξηση στον όγκο του δοχείου, μείωση πίεσης, άρα προς τα αριστερά γ. Μείωση θερμοκρασίας, άρα προς την εξώθερμη κατεύθυνση, δηλαδή προς τα δεξιά δ. Αύξηση των ολικών mol αερίου, άρα και του όγκου του δοχείου, μείωση επομένως της πίεσης του συστήματος ισορροπίας (όχι της ολικής), ωστόσο το σύστημα δεν μπορεί να αντιδράσει (Δn (αερίων)= 0), άρα καμία επίδραση στην ισορροπία. Β4. Η σωστή απάντησης είναι η : α. Οι ενέργειες ιοντισμού για το συγκεκριμένο στοιχείο Χ μεταβάλλονται ως εξής: Ei 1 <<Ei 2 <Ei 3 <Ei 4

6 Παρατηρείται επομένως ιδιαίτερα σημαντική αύξηση μεταξύ της Ei 1 και Εi 2, που σημαίνει ότι απαιτείται πολύ μεγάλη προσφορά ενέργειας για την πλήρη απομάκρυνση ενός ηλεκτρονίου από το κατιόν Χ + (g). Το κατιόν Χ + (g) έχει αποκτήσει επομένως την πολύ σταθερή ενεργειακά δομή ευγενούς αερίου και άρα το στοιχείο Χ θα ανήκει στην Ι Α ομάδα του περιοδικού πίνακα. Β5. Βλ. σχολικό βιβλίο, σελίδες 258 και 259. ΘΕΜΑ Γ Γ1. Α: CH 3 COΟCH 3, B: CH 3 COOH, Γ: CH 3 OH, Δ: CH 2 =O, Ε: CH 3 CH 2 OH Z: CH 3 CH=O, H: CH 3 COONa, Θ: CH 3 Cl, I: CH 3 MgCl Γ2. α. n (A) = m/mr = 370/74=5mol Από την υδρόλυση του εστέρα (Α) έχω: (B) (Γ) CH 3 COOCH 3 + H 2 O CH 3 COOH + CH 3 OH αρχικά 5 αντ/παρ -x x x mol Χ.Ι. 5-x x x Ισχύει: α=80% x/5 = 0,8 x=4 mol n( CH3OH) =4mol Από την αντίδραση πλήρους οξείδωσης της μεθανόλης (Γ) έχω: CH 3 OH + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 CO 2 + Cr 2 (SO 4 ) 3 + K 2 SO 4 + 6H 2 O 1mol 1mol 4mol x=4mol Απαιτούνται επομένως 4mol Κ 2 Cr 2 O 7. Ισχύει: c=n/v V = n/c V= 4mol/2M V=2L δ/τος K 2 Cr 2 O 7. β. To 1mol CH 3 OH ελευθερώνει 1mol CO 2 4mol ψ=4mol C (s) + CO 2(g) 2CO(g) αρχικά 4 αντ/παρ -x 2x mol t=10s 4-x 2x για t=10s ισχύει: V (CO) /V (μείγμ.αερίων) =40% n (CO) /n (μείγμ. αερίων) =0,4 2x=0,4. (4-x+2x) 2x=0,4. (4+x) 2x=1,6+0,4x 1,6x=1,6 x=1mol. Για την ταχύτητα της αντίδρασης θα ισχύει:

7 υ= = = υ = 0,1M.s-1. γ. Στο τέλος των 10s στο περιέχονται συνολικά 3mol CO 2 και 2mol CO. Άρα, m CO2 =n. Mr=3. 44=132g και m CO =n. Mr=2. 56=112g. Συνολικά επομένως εκλύθηκαν ( ) = 224g αερίου. Γ3. Ένωση Β: CH 3 COOH διάλυμα Δ 1 Ένωση Η: CH 3 COONa διάλυμα Δ 2 Κατά την ανάμιξη των δύο διαλυμάτων προκύπτει ρυθμιστικό διάλυμα. Έστω ότι αναμιγνύονται V 1 L από το Δ 1 και V 2 L από το Δ 2. Τότε θα ισχύει: n (CH3COOH) = c 1.V 1 = 0,1V 1 mol c (CH3COOH) =, M = c οξέος (1) n (CH3COONa) = c 2.V 2 = 0,2V 2 mol c (CH3COOΝα) =, M = c βάσης (2) Από την εξίσωση Henderson Hasselbalch θα έχουμε: ph= pka + log V 1 = 2V 2 (3) 5 = 5 + log log1 = log c οξ = c β 0,1V 1 = 0,2V 2 Άρα, από το διάλυμα Δ 1 θα χρησιμοποιηθεί ο μέγιστος δυνατός όγκος, δηλαδή 400mL και από το διάλυμα Δ 2 τα 200mL, ώστε να τηρείται η αναλογία (σχέση 3). Έτσι ο μέγιστος ογκος ρυθμιστικού διαλύματος που μπορεί να παρασκευαστεί είναι: V max (Ρ.Δ.)= 600mL. ΘΕΜΑ Δ Δ1. α. Έστω x τα αρχικά mol του Η 2 για την πρώτη αντίδραση και ψ mol για τη δεύτερη. Θα ισχύει: x + ψ = 8 (1) N 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g) (αντίδραση Ι) αρχικά 3 x αντ/παρ -α -3α 2α mol Χ.Ι. 3-α x-3α 2α

8 CO (g) + 2H 2(g) CH 3 OH (g) (αντίδραση ΙΙ) αρχικά 1 ψ αντ/παρ -β -2β β mol Χ.Ι. 1-β ψ-2β β Στη Χ.Ι. ισχύει: c H2(ολ) =1M n H2 = 1mol. Για την 1 η αντίδραση ισχύει: Kc = 16 = 16 = 16 α 2 + 4α 12 = 0 α 1 =2 (αποδεκτή λύση) και α 2 =-6 (απορρίπτεται) Άρα α= 2mol Για τη Χ.Ι. θα ισχύει: n Η2 =1mol x-3α+ ψ -2β =1 (x + ψ) -3α- 2β = β=1 β=0,5mol Επομένως, στην Χ.Ι. θα έχω: n N2 = 3-α =1mol, n NH3 =2α=4mol, n CO =1-β=0,5mol, n CH3OH =β=0,5mol, n H2 =1mol β. Για την αντίδραση ΙΙ θα ισχύει: Kc 2 = =,,. Kc 2=1 Δ2. α. Διάλυμα Y 1 : c NH3 = n/v=4mol/20l c NH3 =0,2M. Στο ισοδύναμο σημείο θα ισχύει: n NH3 = n HCl c 1 V 1 =c 2 V 2 0,2M. 0,05L= 0,2M. V 2 V 2 =V HCl =0,05L, άρα προστέθηκαν 50mL πρότυπου διαλύματος HCl (Y 2 ). ΝΗ 3 + HCl NH 4 Cl 0,01mol 0,01mol 0,01mol Άρα: c NH4Cl =0,01mol/0,1L=0,1M. NH 4 Cl NH Cl - 0,1M 0,1M 0,1M To Cl- δεν υδρολύεται, καθώς το HCl είναι ισχυρό οξύ. NH H 2 O NH 3 + H 3 O + X.I. 0,1-x x x (M) Ισχύει: Ka (NH4+) = Άρα, Ka (NH4+) = = = 10-9., =, x2 = x=[h 3O + ]=10-5 ph=5.

9 β. Για να είναι ό όγκος της κωνικής φιάλης 75ml, σημαίνει ότι έχουν προστεθεί 25ml πρότυπου διαλύματος HCl. Βρισκόμαστε επομένως στο μέσο της ογκομέτρησης (χαρακτηριστικό σημείο), όποτε προκύπτει ρυθμιστικό διάλυμα ίσων συγκεντρώσεων, και άρα από την εξίσωση Henderson -Hasselbalch έχουμε: Άρα, ph = 9 [H 3 O + ] = Από τον ιοντισμό του δείκτη ΗΔ έχουμε: ΗΔ + Η 2 Ο Δ - + Η 3 Ο + ph = pka (απαιτείται απόδειξη) Ka ΗΔ = [ΗΔ]/[Δ - ] = [Η 3 Ο + ]/Κα ΗΔ [ΗΔ]/[Δ-] = 10-9 /10-5 [ΗΔ]/[Δ - ] = Γ3. α. Για την οξείδωση και των δύο ενώσεων απαιτήθηκαν: n ΚMnO4 = c. V = 0,1M. 10L = 1mol. Από την οξείδωση της CH 3 OH (0,5mol) έχουμε: 5CH 3 OH + 6KMnO 4 + 9H 2 SO 4 5CO 2 + 6MnSO 4 + 3K 2 SO H 2 O 5mol 6mol 0,5mol x=0,6mol Η CH 3 OH απαιτεί επομένως 0,6mol ΚMnO 4 για την οξείδωσή της, τα υπόλοιπα 0,4mol KMnO 4 απαιτούνται άρα για την οξείδωση της Α. Η ένωση CH 2 Oκ (Α) μπορεί να είναι είτε η μεθανάλη: CH 2 =O (κ=1) είτε το μεθανικό οξύ: HCOOH (κ=2). Για τη μεθανάλη θα ισχύει: 5CH 2 =O + 4KMnO 4 + 6H 2 SO 4 5CO 2 + 4MnSO 4 + 2K 2 SO H 2 O 0,5mol ψ=0,4mol Ενώ για το μεθανικό οξύ θα ισχύει: 5ΗCOOH+ 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 5CO 2 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8H 2 O 0,5mol ω=0,2mol Γνωρίζουμε όμως ότι απαιτούνται 0,4mol για την οξείδωση της Α, επομένως, πρόκειται για τη μεθανάλη, άρα A: CH 2 =O και κ=1.

10 β. Από την οξείδωση της CH 3 OH εκλύονται 0,5mol CO 2, ενώ από την οξείδωση της CH 2 =O εκλύονται άλλα 0,5mol CO 2. Συνολικά επομένως εκλύεται 1mol αερίου CO 2. Σε συνθήκες S.T.P θα ισχύει: n CO2 = V/Vm V CO2 =1.22,4 V CO2 = 22,4L.

Σχετικά έγγραφα

Μονάδες 5 Α3. Ποια από τις παρακάτω ηλεκτρονιακές δομές παραβιάζει τον κανόνα του Hund;

Μονάδες 5 Α3. Ποια από τις παρακάτω ηλεκτρονιακές δομές παραβιάζει τον κανόνα του Hund; Α Π Α Ν Τ Η Σ Ε Ι Σ Θ Ε Μ Α Τ Ω Ν Π Α Ν Ε Λ Λ Α Δ Ι Κ Ω Ν Ε Ξ Ε Τ Α Σ Ε Ω Ν 0 1 6 Χ Η Μ Ε Ι Α Κ Α Τ Ε Υ Θ Υ Ν Σ Η Σ Γ Λ Υ Κ Ε Ι Ο Υ 0 0 0 1 6 ΘΕΜΑ Α Για τις προτάσεις Α1 έως και Α να γράψετε στο τετράδιό