Magnus Ehingers undervisning

Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete m.m.

Kemi 1

Administration

Prov 2009-03-31 på Syror och baser, redox-kemi, gasernas och lösningarnas kemi - Facit

Artikelindex

Facit

Betygsgränser

Max: 34
Medel: 19,66
G: 10,5
VG: 22,5
MVG: 29,0

Del I. Endast ett kort svar behövs (ett ord, en reaktionsformel eller 1-2 meningar)

Längre svar medför risk för avdrag.

    1. 2Na + Br2→ 2NaBr

      Skrivit ”2Na+ + Br22- → 2NaBr” ... -1p

    2. 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3

      Skrivit ”2Al3+ + 3Cl22- → 2AlCl3” ... -1p

  1. Na
  2. Cl2
    1. I bägare nummer 2, med zinkkloridlösning och aluminiumbleck.
    2. Ox. Al(s) → Al3+ + 3e

      Red. Zn2+ + 2e → Zn(s)

      Redox.2Al(s) + 3Zn2+ → 2Al3+ + 3Zn(s)

  3. CH3NH2 + H2O → CH3NH3+ + OH
  4. \[pV = nRT \Leftrightarrow T = \frac {pV}{nR} \hspace{100cm}\]

    \[T = \frac {491000\text{N/m}^2 \cdot 0,010\text{m}^3}{2,0\text{mol} \cdot 8,314\frac{\text{Nm}}{\text{molK}}} = 295,285061\text{K} \approx 295\text{K}\hspace{100cm}\]

Del II. Ringa in de rätta alternativen!

  1. a, e
  2. d

    Lösning:

    Vid samma tryck och temperatur upptar samma substansmängd gas samma volym. Därför måste \(n_{\text{CH}_4} = n_{\text{H}_2}\).

    \[\begin{align}m_{\text{CH}_4} &= n_{\text{CH}_4} \cdot M_{\text{CH}_4} = n_{\text{H}_2} \cdot M_{\text{CH}_4} = \frac {m_{\text{H}_2}}{M_{\text{H}_2}} \cdot M_{\text{CH}_4} = \hspace{100cm} \\ &= \frac {3,0\text{g}}{1,008 \cdot 2\text{g/mol}} \cdot (12,01 + 1,008 \cdot 4)\text{g/mol} = \\ &= 23,870238\text{g} \approx 24\text{g}\end{align}\]

Del III. Fullständiga lösningar krävs

    1. HNO3 + H2O → NO\({\sf _3^-}\) + H3O+ (nitratjon (0,5p) och oxoniumjon(0,5p))
    2. \[\text{pH} = -\log[\text{H}^+] = -\log(0,00250) = 2,60205999 2,602 \hspace{100cm}\]
    3. \[c_1V_1 = c_2V_2 \Leftrightarrow V_1 = \frac {c_2V_2}{c_1} \hspace{100cm}\]

      \[V_1 = \frac {0,00075\text{M} \cdot 0,500\text{dm}^3}{0,00250\text{M}} = 0,15\text{dm}^3 \hspace{100cm}\]

      Rätt substansmängd (rätt användning av \(c_V_1 = c_2V_2\)) – 1p; rätt volym HNO3 – 1p.

  1. Mellan metylamin-molekylerna kan det uppstå vätebindningar (1p). Mellan etanmolekylerna kan det endast uppstå van der Waalsbindningar (1p). Eftersom vätebindningar är starkare än van der Waalsbindningar kommer metylamin att få en högre kokpunkt än etan (1p).

  2. \[pV = nRT \Leftrightarrow p = \frac {nRT}{V}\hspace{100cm}\]

    \[T = (273 + 25)\text{K} = 298\text{K} \hspace{100cm}\]

    \[V = 5,6l = 0,0056\text{m}^3 \hspace{100cm}\]

    \[n = \frac {m}{M} = \frac {1,05\text{g}}{4,00\text{g/mol}} = 0,2625\text{mol} \hspace{100cm}\]

    \[\begin{align}p &= \frac {nRT}{V} = \frac {0,2625\text{mol} \cdot 8,314\frac{\text{Nm}}{\text{molK}} \cdot 290\text{K}}{0,0056\text{m}^3} = \hspace{100cm} \\ &=116136,1875\text{N/m}^2 \approx 116k\text{Pa}\end{align}\]

    Rätt värden på T, V och n – 1,5p; Rätt beräkning av p – 0,5p.

  3. Syran neutraliseras enligt formeln:

    2NaOH + H2SO4 → H2O + \({\sf \text{SO}_4^{2-}}\) + 2Na+

    \[n_\mathrm{NaOH} = c_{\text{NaOH}} \cdot V_{\text{NaOH}} = 0,150\text{mol/dm}^3 \cdot 0,251\text{dm}^3 = 0,03765\text{mol}\hspace{100cm}\]

    \[n_{\text{H}_2\text{SO}_4} = \frac {1}{2} n_{\text{NaOH}} = \frac {1}{2} \cdot 0,03765\text{mol} = 0,018825\text{mol} \hspace{100cm}\]

    \[c_{\text{H}_2\text{SO}_4} = \frac {n_{\text{H}_2\text{SO}_4}}{V_{\text{H}_2\text{SO}_4}} = \frac {0,018825\text{mol}}{0,200\text{dm}^3} = 0,094125\text{mol/dm}^3 \approx 94,1\text{mM} \hspace{100cm}\]

    Rätt reaktionsformel – 1p; rätt – 1p; rätt – 1p.

  4. CaCO3(s) + 2HCl → CaCl2(aq) + H2O + CO2(g)

    \[V_{\text{HCl}} = \frac {n_{\text{HCl}}}{c_{\text{HCl}}} \hspace{100cm}\]

    \[\begin{align}n_{\text{HCl}} &= 2n_{\text{CaCO}_3} = 2 \frac {m_{\text{CaCO}_3}}{M_{\text{CaCO}_3}} = \hspace{100cm} \\ &= 2 \cdot \frac {3,243\text{g}} {(40,1 + 12 + 16 \cdot 3)\text{g/mol}} = 0,0647952\text{mol}\end{align}\]

    \[V_{\text{HCl}} = \frac {n_{\text{HCl}}}{c_{\text{HCl}}} = \frac {0,0647952\text{mol}}{2,50\text{mol/dm}^3} = 0,025918\text{dm}^3 \approx 25,9\text{ml}\hspace{100cm}\]

    Rätt reaktionsformel – 1p; Rätt mängd CaCO3 – 1p; Rätt mängd HCl (rätt molförhållande CaCO3:HCl) – 1p; Rätt volym HCl – 1p;

    En felaktig reaktionsformel, som ger molförhållandet CaCO3:HCl = 1:1 ... ytterligare -1p

    Angett följande reaktionsformel: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2CO3 ... inget avdrag

    1. vid 5 °C
    2. För att syrgas ska kunna lösas i vatten, måste det uppstå van der Waalsbindningar mellan syremolekylerna och vattenmolekylerna (1p). Dessa är mycket svaga, vilket innebär att det inte behövs så mycket energi för att bryta dem (1p). När bindningarna mellan syremolekylerna och vattenmolekylerna bryts, avgår syret i gasform (1p).
| ▶

 

   

Också intressant: