ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 7 ΣΕΛΙΔΕΣ

Transcript

1 ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΘΕΜΑ Α ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 15 ΙΟΥΝΙΟΥ 018 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΕΠΤΑ () 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. Ποια από τις παρακάτω ενώσεις δίνει την αντίδραση Fehling; α. γ. β. δ. Μονάδες 5 Α. Πολλές ουσίες με σημαντική φαρμακευτική δράση μπορεί να δημιουργήσουν ζεύγη συζυγών οξέων-βάσεων. Ποιο από τα παρακάτω ζεύγη αποτελεί συζυγές ζεύγος οξέος-βάσης; α. β. H CO / CO HCO / CO γ. HO / OH δ. HPO 4 / PO 4 Μονάδες 5 Α. Ποιο από τα παρακάτω υδατικά διαλύματα είναι όξινο (θ=5 ο C): α. CH NH (aq) β. KNO (aq) γ. (CH ) NH Cl(aq) δ. CH COONa(aq) Μονάδες 5 ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ ΣΕΛΙΔΕΣ

2 Α4. Δίνεται η ένωση: ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ Η ένωση περιλαμβάνει τον ακόλουθο αριθμό σ (σίγμα) και π (πι) δεσμών: α. 10σ, π β. 9σ, 5π γ. 9σ, 1π δ. 10σ, π Μονάδες 5 Α5. Δίνεται η ένωση γλυκερόλη (1,,-προπανοτριόλη), η οποία αποτελεί την πρώτη ύλη για την παρασκευή του εκρηκτικού νιτρογλυκερίνη. β CH ΟΗ α CHΟΗ β CH ΟΗ Ποιοι αριθμοί οξείδωσης αντιστοιχούν στα άτομα άνθρακα α και β; α. α β α β α β α β β. γ. δ Μονάδες 5 ΘΕΜΑ Β Β1. Δίνονται τα στοιχεία 1 Mg (μαγνήσιο) και 5 Β (βόριο). α. Να βρείτε την περίοδο και την ομάδα στην οποία ανήκει κάθε στοιχείο. (μονάδες ) β. Να αιτιολογήσετε ποιο από αυτά έχει μεγαλύτερη ατομική ακτίνα. (μονάδες ) Έστω Χ ένα από τα δύο στοιχεία. Δίνονται οι πέντε πρώτες ενέργειες ιοντισμού του στοιχείου Χ: Ε i1 = 800 kj/mol, Ε i = 4 kj/mol, Ε i = 659 kj/mol, Ε i4 = 505 kj/mol, Ε i5 = 86 kj/mol γ. Να εξηγήσετε ποιο από τα δύο στοιχεία (Mg ή B) είναι το στοιχείο Χ. (μονάδες ) δ. Σε ποια υποστιβάδα βρίσκεται το ηλεκτρόνιο που απομακρύνεται ευκολότερα από το χημικό στοιχείο Χ; (μονάδα 1) ε. Να εξηγήσετε γιατί Ε i1 < Ε i. (μονάδες ) Μονάδες 10 ΤΕΛΟΣ ΗΣ ΑΠΟ ΣΕΛΙΔΕΣ

3 ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ Β. Μια βιομηχανική μέθοδος παρασκευής της μεθανόλης είναι η υδρογόνωση του μονοξειδίου του άνθρακα σύμφωνα με την αντίδραση: CO(g) H (g) CΗOH(g), ΔΗ 0 Στο διάγραμμα δίνονται οι καμπύλες αντίδρασης των δύο αντιδρώντων: C mol/l (1) () α. Σε ποιο αντιδρών αντιστοιχεί κάθε καμπύλη; (μονάδα 1) β. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (μονάδες ) γ. Στο ακόλουθο διάγραμμα δίνεται η μεταβολή της συγκέντρωσης της μεθανόλης, συναρτήσει του χρόνου σε δύο διαφορετικές θερμοκρασίες Τ 1 και Τ με τις υπόλοιπες συνθήκες σταθερές. t s i. Να αιτιολογήσετε ποια θερμοκρασία είναι μεγαλύτερη. (μονάδες ) ii. Με βάση το διάγραμμα, εξηγήστε γιατί υπάρχει διαφορά στους χρόνους αποκατάστασης της ισορροπίας στις δύο θερμοκρασίες. (μονάδες ) Μονάδες 9 Β. Για την απολύμανση των πληγών χρησιμοποιείται υδατικό διάλυμα υπεροξειδίου του υδρογόνου Η Ο (aq), το οποίο διασπάται σύμφωνα με την αντίδραση: Η Ο (aq) Η Ο(l) Ο (g), ΔΗ 196 kj αντίδραση (1) ΤΕΛΟΣ ΗΣ ΑΠΟ ΣΕΛΙΔΕΣ

4 ΑΡΧΗ 4ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ Η ίδια αντίδραση μπορεί να πραγματοποιηθεί καταλυτικά με την προσθήκη σταγόνων υδατικού διαλύματος ΚI(aq) σύμφωνα με τη χημική εξίσωση Η Ο (aq) Η Ο(l) Ο (g) αντίδραση () KI(aq) α. Να εξηγήσετε αν η κατάλυση είναι ομογενής ή ετερογενής (μονάδες ) β. Ποιο από τα ακόλουθα 4 διαγράμματα περιγράφει ορθότερα τις αντιδράσεις (1) και (); (μονάδα 1) γ. Να εξηγήσετε την απάντησή σας. (μονάδες ) ΘEΜΑ Γ Γ1. Δίνεται το μονοακόρεστο ελαϊκό οξύ: Μονάδες 6 ή πιο σύντομα: ΤΕΛΟΣ 4ΗΣ ΑΠΟ ΣΕΛΙΔΕΣ

5 ΑΡΧΗ 5ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ το οποίο είναι το οξύ σε μεγαλύτερη αναλογία στο παρθένο ελαιόλαδο. Αυτό μπορεί να αντιδράσει με διάφορα αντιδραστήρια. Στο παρακάτω διάγραμμα σας δίνονται τα αντιδραστήρια ή προϊόντα: α. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των οργανικών προϊόντων Α,Β,Γ,Δ,Ε,Ζ,Θ,Ι,Κ,Λ και να βρείτε τα αντιδραστήρια Χ και Ψ. (μονάδες 1) β. Ποιο από τα παραπάνω αντιδραστήρια χρησιμοποιείται για έναν απλό εργαστηριακό έλεγχο ακορεστότητας; (μονάδα 1) γ. Να γραφεί η πλήρης αντίδραση της ένωσης Μ με το KMnO 4 /H + για να παραχθεί η ένωση Ε. (μονάδες ) δ. Να εξηγήσετε αν η ένωση Ε δίνει την ιωδοφορμική αντίδραση. (μονάδα 1) ε. Γράψτε ένα από τα πιθανά προϊόντα της αντίδρασης, καθώς και την αντίστοιχη ασταθή ένωση από την οποία έχει προέλθει. (μονάδες ) Μονάδες 19 Γ. Σε 141g ελαϊκού οξέος προσθέτουμε 800ml διαλύματος Br σε CCl 4 με C=1M και προκύπτει το διάλυμα Δ. α. Πόσα g του προϊόντος προσθήκης παράγονται; (μονάδες ) β. Να βρεθεί ο όγκος του αερίου C H 4 μετρημένος σε STP που πρέπει να προστεθεί στο διάλυμα Δ ώστε να αποχρωματιστεί το διάλυμα. (μονάδες ) Δίνονται: Mr ελαϊκού οξέος=8 και Ar(Br)=80. Μονάδες 6 ΤΕΛΟΣ 5ΗΣ ΑΠΟ ΣΕΛΙΔΕΣ

6 ΘΕΜΑ Δ ΑΡΧΗ 6ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ Δ1. Το CH 4 είναι το κύριο συστατικό του φυσικού αερίου και έχει πολλές χρήσεις. Ένας τρόπος σύνθεσής του περιγράφεται με την ακόλουθη αντίδραση: C(s)+H (g) CH 4 (g) Σε κλειστό δοχείο όγκου 10L εισάγονται ισομοριακές ποσότητες C(s) και H (g), οπότε σε θερμοκρασία Τ αποκαθίσταται η παραπάνω ισορροπία με σταθερά Κ c =0,1. Η απόδοση της αντίδρασης είναι 50%. Να υπολογίσετε τα αρχικά mol των αντιδρώντων που εισήχθησαν στο δοχείο. Μονάδες 6 Δ. Μία από τις χρήσεις του CH 4 (g) είναι η παρασκευή του τοξικού αερίου υδροκυανίου (ΗCN), το οποίο συντίθεται σύμφωνα με την αντίδραση: _CH 4 (g)+ _NH (g)+_o (g) _HCN(g)+_H O(g) α. Να μεταφέρετε τη χημική εξίσωση στο τετράδιό σας συμπληρώνοντας τους συντελεστές. (μονάδες ) β. Ποσότητα αερίου HCN απομονώνεται και χρησιμοποιείται για την παρασκευή ισομοριακής ποσότητας μεθανικού νατρίου (HCOONa). Το HCOONa διαλύεται σε νερό και παρασκευάζεται διάλυμα Δ1 όγκου L. Από το διάλυμα Δ1 λαμβάνεται ποσότητα 0 ml η οποία ογκομετρείται με πρότυπο διάλυμα HCl (aq) συγκέντρωσης 0, Μ. Η καμπύλη ογκομέτρησης δίνεται παρακάτω: Το σημείο Ο είναι το ισοδύναμο σημείο της ογκομέτρησης. i) Να προσδιορίσετε τη συγκέντρωση του ογκομετρούμενου διαλύματος. (μονάδες ) ii) Με βάση την καμπύλη ογκομέτρησης να αποδείξετε ότι η Κa του Η είναι (μονάδες ) iii) Να υπολογίσετε το ph στο ισοδύναμο σημείο. (μονάδες ) iv) Στον ακόλουθο πίνακα δίνονται τέσσερις πιθανοί δείκτες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό του τελικού σημείου της ογκομέτρησης. ΤΕΛΟΣ 6ΗΣ ΑΠΟ ΣΕΛΙΔΕΣ

7 ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ Να επιλέξετε τον καταλληλότερο δείκτη (μονάδα 1) και να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (μονάδες ) Δείκτης Περιοχή ph αλλαγής χρώματος Κυανούν της θυμόλης 1, -, Ερυθρό του Κογκό,0-5,0 Κυανούν της βρωμοθυμόλης 6,0 -,6 Ερυθρό της κρεσόλης, - 8,8 v) Να υπολογίσετε τον όγκο του αερίου HCN (σε L μετρημένο σε STP), το οποίο χρησιμοποιήθηκε για την παρασκευή του διαλύματος Δ1. (μονάδες ) Μονάδες 16 Δ. Στο υδατικό διάλυμα του HCOONa έχει αποκατασταθεί η ισορροπία: HCOO - (aq)+h O(l) H(aq)+OH - (aq) Να εξηγήσετε, χωρίς υπολογισμούς, τι επίδραση θα έχει στη συγκέντρωση των ιόντων του HCOO - της κατάστασης ισορροπίας: α. η προσθήκη μικρής ποσότητας HCl (g) β. η προσθήκη μικρής ποσότητας NaOH (s) γ. η αύξηση του όγκου του δοχείου. Μονάδες Δίνεται ότι: Όλα τα διαλύματα βρίσκονται σε θερμοκρασία θ=5 ο C. Kw=10-14 Tα δεδομένα του προβλήματος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις. ΟΔΗΓΙΕΣ (για τους εξεταζομένους) 1. Στο εξώφυλλο να γράψετε το εξεταζόμενο μάθημα. Στο εσώφυλλο πάνωπάνω να συμπληρώσετε τα ατομικά στοιχεία μαθητή. Στην αρχή των απαντήσεών σας να γράψετε πάνω-πάνω την ημερομηνία και το εξεταζόμενο μάθημα. Να μην αντιγράψετε τα θέματα στο τετράδιο και να μη γράψετε πουθενά στις απαντήσεις σας το όνομά σας.. Να γράψετε το ονοματεπώνυμό σας στο πάνω μέρος των φωτοαντιγράφων, αμέσως μόλις σας παραδοθούν. Τυχόν σημειώσεις σας πάνω στα θέματα δεν θα βαθμολογηθούν σε καμία περίπτωση. Κατά την αποχώρησή σας, να παραδώσετε μαζί με το τετράδιο και τα φωτοαντίγραφα.. Να απαντήσετε στο τετράδιό σας σε όλα τα θέματα μόνο με μπλε ή μόνο με μαύρο στυλό με μελάνι που δεν σβήνει. 4. Κάθε απάντηση επιστημονικά τεκμηριωμένη είναι αποδεκτή. 5. Διάρκεια εξέτασης: τρεις () ώρες μετά τη διανομή των φωτοαντιγράφων. 6. Χρόνος δυνατής αποχώρησης: π.μ. ΣΑΣ ΕΥΧΟΜΑΣΤΕ KΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΤΕΛΟΣ ΜΗΝΥΜΑΤΟΣ ΤΕΛΟΣ ΗΣ ΑΠΟ ΣΕΛΙΔΕΣ

8 ΘΕΜΑ Α Α1. β Α. β Α. γ Α4. δ Α5. δ ΘΕΜΑ Β Β1. α. ΧΗΜΕΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΗΜΕΡΗΣΙΑ ΓΕΝΙΚΑ ΛΥΚΕΙΑ Mg :1s s p 6 s, 1 η περίοδος και η ή ΙΙΑ ομάδα B:1s s p 1, 5 η περίοδος και 1 η ή ΙΙΙΑ ομάδα β. 1Mg στοιχείο της ης περιόδου και το 5Β είναι στοιχείο της ης περιόδου του Π.Π. και γνωρίζουμε ότι στον περιοδικό πίνακα η ατομική ακτίνα αυξάνεται από τα δεξιά προς τα αριστερά και από πάνω προς τα κάτω. He γ. 5Β γιατί Εi4>>Ei γιατί κατά τον τρίτο ιοντισμό αποκτά σταθερή δομή ευγενούς αερίου και απαιτείται πολύ περισσότερη ενέργεια για να αποσπάσουμε ένα επιπλέον e. δ. p ε. Γιατί ένα e απομακρύνεται ευκολότερα από ουδέτερο άτομο παρά από κατιόν Β. α. Η (1), CO () β. Από τις καμπύλες αντίδρασης βλέπουμε διπλάσια μεταβολή στη συγκέντρωση της ουσίας που αντιστοιχεί στην καμπύλη (1) σε σχέση με αυτή που αντιστοιχεί στην καμπύλη () και με βάση τη στοιχειομετρία της αντίδρασης προκύπτει ότι η καμπύλη με τη μεγαλύτερη μεταβολή συγκέντρωσης είναι για το Η. γ. (i) Τ>Τ1 γιατί παρατηρούμε ότι CH OH είναι μεγαλύτερη στη θερμοκρασία Τ1 και σύμφωνα με την Αρχή Le Chatelier μείωση θερμοκρασίας ευνοείται η εξώθερμη Τηλ

9 Φροντιστήριο Ορόσημο (ii) T>T1 και γιατί η ισορροπία αποκαθίσταται γρηγορότερα σε μεγαλύτερη θερμοκρασία, αφού αύξηση της θερμοκρασίας συνεπάγεται την αύξηση της ταχύτητας της αντίδρασης και προς τις δυο κατευθύνσεις. Β. α. ομογενής αντίδραση (αντιδρώντα + καταλύτης: ίδια φάση) u u Εα β. Το σχήμα. Εξώθερμη άρα Ηαντριδρ.>Ηπροιον. και 1 άρα Εα1. ΘΕΜΑ Γ Γ1. α. ψ: HCl x: HO A: CH CH CH CH CH Br Br CH CH C C CH COONa B: Γ: Δ: Λ: Ε: CH CH CH CH CH COONa CH CH CH CH CH CH CH CH CH CH COOCH CH CH CH CH C CH Θ: O CH CH CH CH C CH OMgBr CH CH CH CH C CH OH I: Z: K: CH CH CH CH CH CN CH CH CH CH CH β. Br / CCL 4 γ. 5CH CH CH CH CH KMnO 4 H SO4 5CH CH CH CCH MnSO 4 8HO OΗ O δ. Όχι ο άνθρακας της κετονομάδας δεν έχει μεθυλομάδα. ε. Ασταθής: CH CH CH C CH OH Τηλ

10 Φροντιστήριο Ορόσημο Γ. α. ΘΕΜΑ Δ Δ1. Δ. Πιθανό προϊόν: CH CH CH C CH CCl 4 O CH CH CΗ CH CH Br CH CH CH CH CH Br Br 0,5mol 0,5mol 0,5mol m 141 nελαϊκού 0,5mol M 8 πρ r r m nm 0,544 1g β. nbr CV 10,8 0,8mol Περίσσεια : 0,8 0,5 0,mol Br C H Br C H Br 4 4 1mol 1mol 0,mol 0,mol V 0,,4 6,L C H CH Αρχικά n n (S) (g) 4(g) Αντ Παρ x x x (mol) Χ.Ισ. n x n x x x n α 0,5 0,5 x n / 4 x n / 4 kc V 0,1 10 n 100mol nx nn / 4 V 10 CH NH O HCN H O n C V 0, ,004mol α. 4 β. (i) HCl HCOONa HCl H NaCl 1mol 1mol 1mol 0,004mol 0,004mol 0,004mol n 0,004 άρα C 0,M V Τηλ

11 Φροντιστήριο Ορόσημο 4 (ii) Τελικά Κατά την προσθήκη 10mL πρότυπου διαλύματος nhcl CV 0,1010 0,00mol HCOONa HCl H NaCl Αρχικά 0,004 0,00 Αντ Παρ 0,00 0,00 0,00 0,00 (mol) Τελικά 0,00 0,00 0,00 n 10 NaCl: C M V H: HCOONa: C M 0 C M 0 NaCl Na Cl κανένα ιόν δεν υδρολύεται γιατί προέρχονται από ισχυρούς ηλεκτρολύτες. Τα H HCCONa σχηματίζουν ρυθμιστικό διάλυμα. Για τη συζυγή βάση ισχύει: HCOONa HCOO Na M M M C / 0 άρα ph pka log 4 logka log ka 10 C / 0 (iii) β 4 0 Κατά την πλήρη αντίδραση του HCOONa me HCl παράγονται 0,004mol H. n 410 Άρα C 0,1M V 4010 HOOHHO HCOO HO Αρχικά 0,1M Ιοντ. Παρ. xm xm xm Ιοντ. Ισορ. 0,1 x M xm xm x x K x 10 x H O x 10 0,1 x 0,1 Άρα ph,5. 5,5 α (iv) Κυανούν της θυμόλης, γιατί το ph του ισοδύναμου είναι μέσα στην περιοχή ph αλλαγής χρώματος του δείκτη. (v) Αρχική ποσότητα HCOONa στο Δ1:. Τηλ

12 5 Φροντιστήριο Ορόσημο Δ. ncv 0, 0,4mol, άρα αφού χρησιμοποιείται ισομοριακή ποσότητα HCN θα είναι: nhcn 0,4mol ή α. HCl H O Cl H O V n V 0,4,4 8,96L V m Με την προσθήκη του HCl αυξάνεται η [HO + ] άρα για να παραμείνει το γινόμενο [HO + ][ΟΗ - ]=σταθερό θα πρέπει η [ΟΗ - ] να μειωθεί οπότε η Χημική Ισορροπία θα μετατοπιστεί προς τα δεξιά άρα η [HCOO - ] μειώνεται. β. NaOH Na OH Λόγω της Ε.Κ.Ι. η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς τα αριστερά άρα η [HCOO - ] αυξάνεται. γ. Η μεταβολή του όγκου δεν θα επηρεάσει τη Χημική Ισορροπία γιατί δεν υπάρχουν αέρια σώματα. Η αύξηση του όγκου του δοχείου δε θα επηρεάσει τη συγκέντρωση του ιόντος γιατί είναι υγρό. Τηλ