ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΤΕΣΣΕΡΕΙΣ (4) ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΘΕΜΑΤΩΝ: ΚΑΛΑΜΑΡΑΣ ΓΙΑΝΝΗΣ ΘΕΜΑ Α Για τις ερωτήσεις Α1 έως Α5 να γράψετε τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. Α1. Ποιο από τα επόμενα χημικά στοιχεία ανήκει στην VIA (16η) ομάδα του Περιοδικού Πίνακα; α. 8Ο β. 1Mg γ. 16S δ. 34Se Α. Ένα υδατικό διάλυμα NaCl έχει περιεκτικότητα 1%w/w. Αυτό σημαίνει ότι: α. Σε 88g νερού μπορούν να διαλυθούν το πολύ 1g NaCl β. Σε 100g νερού είναι διαλυμένα 1g ΝaCl γ. Το διάλυμα έχει μάζα 100g δ. Σε κάθε 100g του διαλύματος περιέχονται 1g NaCl Α3. Ο αριθμός οξείδωσης του Ν στην ένωση ΗΝΟ είναι: α. -3 β. +3 γ. +5 δ. + Α4. Σε δοχείο όγκου V περιέχεται αέριο Χ το οποίο ασκεί πίεση 3 atm. Αν τριπλασιάσουμε τον όγκο του δοχείου, διατηρώντας σταθερή τη θερμοκρασία, η πίεση που θα ασκεί το αέριο Χ θα γίνει: α. 9 atm β. 1 atm γ. 6 atm δ. 3 atm ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙΔΕΣ
ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Α5. Το ιόν 15 3-7 Σ έχει: α. 7 πρωτόνια και 7 ηλεκτρόνια β. 15 νετρόνια και 10 ηλεκτρόνια γ. 7 πρωτόνια και 10 ηλεκτρόνια δ. 8 νετρόνια και ηλεκτρόνια Α6. Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν, γράφοντας δίπλα στο γράμμα που αντιστοιχεί σε κάθε πρόταση τη λέξη Σωστό, αν η πρόταση είναι σωστή ή Λάθος, αν η πρόταση είναι λανθασμένη. α. Για τις ενέργειες Ε Μ και Ε L των στιβάδων Μ και L αντίστοιχα, ισχύει ότι Ε Μ < Ε L β. Τα ισότοπα είναι άτομα που ανήκουν στο ίδιο στοιχείο. γ. 3L αερίου Ο περιέχουν περισσότερα μόρια από 3L αέριας ΝΗ 3 σε ίδιες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας δ. Οι ιοντικές ενώσεις σε στερεή κατάσταση είναι αγωγοί του ηλεκτρικού ρεύματος ε. Το 11 Νa έχει μεγαλύτερη ακτίνα από το 11 Νa + Μονάδες 5 ΘΕΜΑ Β Β1. Το διάγραμμα 1 παρουσιάζει τη μεταβολή της διαλυτότητας δύο ουσιών Α και Β στο νερό σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία, εκ των οποίων η μία είναι στερεή και η άλλη αέρια. Να γράψετε ποια καμπύλη αναπαριστά τη μεταβολή της διαλυτότητας του αερίου και να αιτιολογήσετε την απάντηση σας. ΤΕΛΟΣ ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙΔΕΣ Μονάδες 5
ΑΡΧΗ 3ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Β. Δίνονται: χλώριο, 17Cl και νάτριο, 11Na. α. Να γράψετε την κατανομή των ηλεκτρονίων σε στιβάδες για τα άτομα Cl και Na. Μονάδες β. Tι είδους δεσμός υπάρχει στη χημική ένωση που σχηματίζεται μεταξύ Na και Cl, ιοντικός ή ομοιοπολικός; Μονάδες γ. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας περιγράφοντας τον τρόπο σχηματισμού του δεσμού μεταξύ νατρίου και χλωρίου. Μονάδες 3 Β3. Να συμπληρώστε τις χημικές εξισώσεις (αντικατάσταση ονομάτων με μοριακούς τύπους, προϊόντα και συντελεστές) των παρακάτω αντιδράσεων που γίνονται όλες. α. Cl + CaBr β. Al + HI γ. ΒaCO 3 + HCl δ. ΝΗ 3 + H 3 PO 4 ε. νιτρικό αμμώνιο + υδροξείδιο του νατρίου Β4. Δίνονται δύο ζεύγη στοιχείων: α. 18Ar και 13 Αl β. 18Ar και He Μονάδες 10 Σε ποιο ζεύγος τα στοιχεία έχουν παρόμοιες (ανάλογες) χημικές ιδιότητες Μονάδες 1 Να αιτιολογήσετε την απάντηση σας Μονάδες ΘΕΜΑ Γ Ορισμένη ποσότητα H S έχει μάζα 136g. Γ1. Πόσο όγκο καταλαμβάνει (STP συνθήκες) η παραπάνω ποσότητα H S ; Γ. Πόσα μόρια περιέχονται στη παραπάνω ποσότητα H S; ΤΕΛΟΣ 3ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙΔΕΣ Μονάδες 6
ΑΡΧΗ 4ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ3. Πόσα άτομα Η και πόσα συνολικά άτομα περιέχονται στη παραπάνω ποσότητα; Μονάδες 7 Γ4. Πόσα L NH 3 μετρημένα σε πίεση 0,8 atm και θερμοκρασία 7 o C περιέχουν διπλάσιο αριθμό μορίων με τη παραπάνω ποσότητα H S; ΘΕΜΑ Δ Δίνονται οι σχετικές ατομικές μάζες H:1, S:3 και R= 0,08 atm L mol K Μονάδες 8 Μια ομάδα μαθητών παρασκεύασε υδατικό διάλυμα ΚΟΗ με διάλυση,4g στερεού ΚΟΗ σε νερό. Το διάλυμα Υ1 που παρασκευάστηκε είχε όγκο 400 ml. Δ1. Να υπολογίσετε την %w/v περιεκτικότητα του διαλύματος Υ1 και τη συγκέντρωση του. Μονάδες 6 Δ. Σε 50 ml του διαλύματος Υ1 προσθέτουμε 150 ml νερού. Να υπολογίσετε τη συγκέντρωση του αραιωμένου διαλύματος Υ. Μονάδες 6 Δ3. Πόσα g KOH πρέπει να προσθέσουμε σε 100 ml του αραιωμένου διαλύματος Υ ώστε να προκύψει διάλυμα Υ3 ίσης συγκέντρωσης με το διάλυμα Υ1; Μονάδες 6 Δ4. Από το διάλυμα Υ1 παίρνουμε 0, L και τα εξουδετερώνουμε πλήρως με την ακριβώς απαιτούμενη ποσότητα H SO 4. Να υπολογίσετε πόσα g άλατος θα παραχθούν. Μονάδες 7 Δίνονται οι σχετικές ατομικές μάζες Κ:39, Ο:16, Η:1 ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙA ΤΕΛΟΣ 4ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙΔΕΣ
ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΧΗΜΕΙΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ Α Α1. γ Α. δ Α3. β Α4. β Α5. γ Α6. α. Λ β. Σ γ. Λ δ. Λ ε. Σ ΘΕΜΑ Β Β1. Η διαλυτότητα των αερίων ελαττώνεται με αύξηση της θερμοκρασίας, ενώ στα στερεά η διαλυτότητα αυξάνεται με τη θερμοκρασία. Έτσι, η καμπύλη Α αντιστοιχεί στο αέριο αφού με αύξηση της θερμοκρασίας ελαττώνεται η διαλυτότητα της ουσίας ενώ η καμπύλη Β αντιστοιχεί στο στερεό αφού με αύξηση της θερμοκρασίας αυξάνεται και η διαλυτότητα της ουσίας. Β. α. 17Cl: K() L(8) M(7) 11Na: K() L(8) M(1) β. Ιοντικός γ. To Νa για να αποκτήσει σταθερή δομή ευγενούς αερίου έχει τη τάση να αποβάλλει ένα ηλεκτρόνιο από την εξωτερική στιβάδα, με συνέπεια να δημιουργηθεί το κατιόν Na + το οποίο έχει δομή ευγενούς αερίου: Κ() L(8). Από την άλλη μεριά το Cl για να αποκτήσει δομή ευγενούς αερίου πρέπει να προσλάβει ένα ηλεκτρόνιο στην εξωτερική του στιβάδα και να μετατραπεί σε ανιόν Cl - το οποίο έχει δομή ευγενούς αερίου: Κ() L(8) M(8). Όταν τα δύο άτομα πλησιάσουν κοντά το ένα στο άλλο, μεταφέρεται ένα ηλεκτρόνιο από το άτομο του Na στο άτομο του Cl και κατ' αυτό τον τρόπο αποκτούν δομή ευγενούς αερίου, μεταπίπτοντας σε αντίθετα φορτισμένα ιόντα.
Τα αντίθετα φορτισμένα ιόντα Na + και Cl - έχουν σταθερή δομή ευγενούς αερίου και έλκονται μεταξύ τους με ισχυρές ηλεκτροστατικές δυνάμεις Coulomb. Στο κρυσταλλικό πλέγμα της ιοντικής ένωσης NaCl η αναλογία Na + και Cl - είναι 1:1 Β3. α. Cl + CaBr CaCl + Br β. A + 6HI AI3 + 3H γ. ΒaCO3 + HCl BaCl + CO + HO δ. 3ΝΗ3 + H3PO4 (NH4)3PO4 ε. NH4NO3 + NaOH NaNO3 + NH3 + HO B4. Ηλεκτρονιακές κατανομές: 18Ar: Κ() L(8) Μ(8) 18 η ομάδα, ευγενές αέριο 13A: Κ() L(8) Μ(3) 13 η ομάδα He: Κ() 18 η ομάδα, ευγενές αέριο Τα στοιχεία που εμφανίζουν παρόμοιες χημικές ιδιότητες βρίσκονται στην ίδια κύρια ομάδα του Περιοδικού Πίνακα. Επομένως το Ar και το He θα έχουν ανάλογες χημικές ιδιότητες. Σωστή απάντηση είναι το ζεύγος β. ΘΕΜΑ Γ Γ1. Α τρόπος (με κατάταξη) Έχουμε για το HS: Mr 1 3 Mr 34 (H S) (H S) Άρα σε STP συνθήκες έχουμε: 34g H S ά,4l V 89,6L 136gH S ά VL Β τρόπος (με χρήση τύπων) m 136 n n mol n 4mol Mr 34 (H S)
Επίσης V n V n,4 V 4,4L V 89,6L Vm Γ. Α τρόπος (με κατάταξη) Έχουμε: 1molH S έ ό A x 4 N ό A 4molH S έ x ό Β τρόπος (με χρήση τύπων) Εναλλακτικά με χρήση του τύπου: n n 4 ό Γ3. Έχουμε: 1molH S έ ά A x 8 N ά A 4molH S έ x ά 1molH S έ 3 ά A y 1 N ά A 4molH S έ y ά Γ4. Η ποσότητα της NH3 περιέχει διπλάσιο αριθμό μορίων από τα 136g ΗS. Επειδή στα 136 g HS περιέχονται 4 ΝΑ μόρια συμπεραίνουμε ότι τα μόρια της NH3 θα είναι 8 ΝΑ 1mol NH έ ό 3 A x 8 xmolnh έ 8 ό 3 A Άρα nnh 3 8mol Ισχύει: n R T 8 0,08 (7 73) P Vn R T V V L P 0,8 8 0,08 300 V L V46 L 0,8 ΘΕΜΑ Δ Δ1. Ισχύει: 400mL / έ,4g KOH x 5,6 100mL / έ xg KOH Οπότε το διάλυμα θα έχει περιεκτικότητα 5,6% w/v.
Εύρεση Συγκέντρωσης του διαλύματος Υ1 Α τρόπος Για το ΚΟΗ έχουμε: Mr 39 16 1 Mr 56 (KOH) (KOH) Οπότε m,4 n n mol n 0,4 mol Mr 56 (KOH) Συνεπώς: 400mL / έ 0,4 molkoh x 1 1000mL / έ xmolkoh Άρα, C1 = 1 M B τρόπος n m,4 mol C C C 1M V Mr V 56 0,4 L 1 1 1 / (KOH) / Δ. Ο όγκος του αραιωμένου διαλύματος Υ θα είναι V 0,05 0,15 0,L Έστω C η συγκέντρωση του αραιωμένου διαλύματος Υ. Η ποσότητα του ΚΟΗ παραμένει σταθερή με την αραίωση, οπότε: C V 10,05 C V C V C C C 0,5M 1 1 1 1 V 0, Δ3. Το διάλυμα Υ3 θα έχει συγκέντρωση C3 = 1M όσο και το Υ1 Έστω ότι πρέπει να προσθέσουμε nπροσθ mol ΚΟΗ Ισχύει για το KOH: n n n C V n C V 3 3 3 0,5 0,1n 10,1 n 0,1 0,05 n 0,075mol m m 0,075 0,075 m 4,g Mr 56 (KOH) Δ4. Στα 0, L του Υ1 περιέχονται: nc V 10, 0,mol
ΚΟΗ Η SΟ Κ SΟ Η Ο 4 4 mol 1mol x 0,1 0, mol xmol Επομένως παράγονται 0,1 mol ΚSO4. Έχουμε Mr 19 3 416 134 KSO4 m n Mr 0,1134 m 13,4g K SO K SO K SO K SO 4 4 4 4