Tid: 80 minuter
Tillåtna hjälpmedel är papper, penna, suddgummi och linjal. Alla reaktionsformler ska vara balanserade med minsta möjliga heltalskoefficienter. Glöm inte enhet. Lycka till!
Några användbara samband
Molmassa
\[M = \frac {m}{n} \hspace{100cm}\]
\(M\) är molmassan i g/mol
\(m\) är massan i g
\(n\) är substansmängden i mol
Koncentration
\[c = \frac {n}{V} \hspace{100cm}\]
\(c\) är koncentrationen i mol/dm3 eller M
\(n\) är substansmängden i mol
\(V\) är volymen i dm3 eller l
Avogadros konstant
\[N_{\text{A}}=6,022 \cdot 10^{23}\text{/mol} \hspace{100cm}\]
Del I. Ringa in de rätta alternativen!
- Hur mycket väger 1,00 mol 12C? (1p)
- 1 u
- 12 u
- 6,022·1023 u
- 6,022·1023 g
- 1 g
- 12 g
- 12·1,66·10-24 g
- 12·1,66·10-24 u
- Vilka tre av följande påståenden om polärt kovalenta bindningar och dipoler är sanna? (3p)
- Alla ämnen med polärt kovalenta bindningar är dipoler.
- Ämnen med endast helt kovalenta bindningar kan inte vara dipoler.
- Vatten är ett exempel på en dipol.
- Ammoniak är ett exempel på en dipol.
- Koldioxid är ett exempel på en dipol.
- Dipoler har alltid minst två fria elektronpar.
Del II. Frågor som bara kräver ett kort svar
Fullständiga uträkningar behöver inte redovisas.
- Du väger upp 12,5 g kaliumklorid, KCl.
- Vilken är kaliumkloridens formelmassa? (1p)
- Hur många mol kaliumklorid har du vägt upp? (1p)
- Hur stort är det totala antalet joner som du har vägt upp? (1p)
- Perklorsyra, HClO4, är en stark syra. (1p)
- Skriv formeln för perklorsyrans protolys i vatten! (1p)
- I en bägare har du 0,300 dm3 0,400 M perklorsyra. Hur stor substansmängd perklorsyra har du i bägaren? (1p)
- Beräkna [H3O+] (1p)
- Beräkna [HClO4] (1p)
- Skriv elektronformeln för nitratjonen, NO\({\sf _3^-}\), och visa varför den är envärt negativ! (2p)
Del III. Frågor som kräver ett utredande svar/fullständig lösning. Glöm inte enhet!
- I en viss koboltmalm är 85,0% av massan koboltsulfid, Co3S4. Resten är icke-kobolthaltiga mineraler. Hur många kg ren kobolt kan maximalt framställas ur 1000 kg av koboltmalmen? (3p)
- I ett försök skulle man bestämma kristallvattenhalten i kobolt(II)klorid, CoCl2·xH2O. Man hettade upp 1,00g av saltet, och mätte hur mycket vatten som bildades. Det bildades 0,454 g vatten. Vilket var saltets formel? (4p)
- Tanken i Magnus bil rymmer 80,0 l bensin. Den mängden bensin gör han av med på en månad. Om vi tänker oss att bensinen består helt av oktan, C8H18, så väger 80,0 l bensin 56,2 kg. När oktanen förbränns i bilmotorn bildas koldioxid och vatten. Skriv formeln för förbränningsreaktionen, och beräkna hur många ton koldioxid Magnus skickar ut i atmosfären varje år! (3p)
- I ett försök mäter du upp 10,00 cm3 saltsyra med koncentrationen 2,50 mol/dm3. Till saltsyran sätter du 0,103 g magnesium, som därmed reagerar. Hur stor blir [H+] efter att allt magnesium reagerat? (6p)
Facit
Betygsgränser
Max: | 30,0 |
Medel: | |
G: | 7,5 |
VG: | 14,0 |
MVG: | 19,5 |
Del I. Ringa in de rätta alternativen!
- f
- b, c, d
Del II. Frågor som bara kräver ett kort svar
Felaktig eller ingen enhet i svaret ... -1p
- \[m = (39,1 + 35,5)\text{u} = 74,6\text{u} \hspace{100cm}\]
- \[n = \frac {m} {M} = \frac {12,5\text{g}} {74,6\text{g/mol}} = 0,167560322\text{mol} \approx 0,168\text{mol} \hspace{100cm}\]
- \[\begin{align}N &= nN_A = 2 \cdot 0,167560322\text{mol} \cdot 6,022\cdot 10^{23}\text{/mol} = \hspace{100cm} \\ &= 2,018096515 \cdot 10^{23} \approx 2,02 \cdot 10^{23}\end{align}\]
Gett svaret 0,335 mol ... inget avdrag
- HClO4 + H2O → ClO4- + H3O+
Skrivit "HClO4 + H2O = ClO4- + H3O+" ... -0,5p
Missat någon av jonernas laddning ... -0,5p/jon
- \[n = cV = 0,400\text{mol/dm}^3 \cdot 0,300\text{dm}^3 = 0,120\text{mol} \hspace{100cm}\]
- [H3O+] = 0,400 M
- [HClO4] = 0
- HClO4 + H2O → ClO4- + H3O+
-
Bra bild, med tydliga bindningar – 1p; Tydligt utpekande av/förklaring till "extra" elektron – 1p.
Del III. Frågor som kräver ett utredande svar/fullständig lösning. Glöm inte enhet!
-
\[m_{\text{Co}_3\text{S}_4} = 0,85 \cdot 1000\text{kg} = 850\text{kg} \hspace{100cm}\]
\[mass\%_{\text{Co}} = \frac {58,9\cdot 3\text{u}} {(58,9 \cdot 3 + 32,1 \cdot 4)\text{u}} = 57,9154376\% \hspace{100cm}\]
\[m_{\text{Co}} = 0,579154376 \cdot 850\text{kg} = 492,2812193\text{kg} \approx 492\text{kg} \hspace{100cm}\]
-
\[\begin{align}n_{\text{H}_2\text{O}} &= \frac {m_{\text{H}_2\text{O}}} {M_{\text{H}_2\text{O}}} = \frac {0,454\text{g}} {(1,008\cdot2 + 16,0)\text{g/mol}} = 0,025199822\text{mol}\hspace{100cm} \end{align}\]
\[\begin{align}n_{\text{CoCl}_2} &= \frac {m_{\text{CoCl}_2}} {M_{\text{CoCl}_2}} = \frac {(1-0,454)\text{g}} {(59,8+35,5 \cdot 2)\text{g/mol}} = \hspace{100cm} \\ &= \frac {0,546\text{g}} {130,8\text{g/mol}} = 0,004174312\text{mol}\end{align}\]
\[\frac {n_{\text{H}_2\text{O}}} {n_{\text{CoCl}_2}} = \frac {0,025199822\text{mol}} {0,004174312\text{mol}} = 6,036880526 \approx 6 \hspace{100cm}\]
Alltså måste den rätta formeln vara CoCl2·6H2O.
-
2C8H18 + 25O2 → 16CO2 + 18H2O
\[\begin{align}n_{\text{C}_8\text{H}_18} &= \frac {m_{\text{C}_8\text{H}_18}} {M_{\text{C}_8\text{H}_18}} = \frac {56200\text{g}} {(12 \cdot 8 + 1,008 \cdot 18)\text{g/mol}} = \hspace{100cm} \\ &= 492,3605271\text{mol}\end{align}\]
Reaktionsformeln ger att:
\[\begin{align}n_{\text{CO}_2} &= 8n_{\text{C}_8\text{H}_18} = 8 \cdot 492,3605271\text{mol} = \hspace{100cm} \\ &= 3938,884216\text{mol}\end{align}\]
och
\[\begin{align}m_{\text{CO}_2} &= n_{\text{CO}_2}M_{\text{CO}_2} = \hspace{100cm} \\ &= 3938,884216\text{mol} \cdot (12,0 + 16,0 \cdot 2)\text{g/mol} = \\ &= 173310,90524\text{g}\end{align}\]
\[\begin{align}m_{\text{CO}_{2}\text{, 12 mån}} &= m_{\text{CO}_2} \cdot 12 = 173310,90524\text{g} \cdot 12 = \hspace{100cm} \\ &= 2079730,86288\text{g} \approx 2,08\text{ton}\end{align}\]
-
Mg(s) + 2H+ → Mg2+(aq) + H2(g)
\[\begin{align}n_{\text{H}^+\text{, f. reakt.}} &= cV = 2,500\text{mol/dm}^3 \cdot 0,010\text{dm}^3 = \hspace{100cm} \\ &= 0,0250\text{mol}\end{align}\]
och
\[n_{\text{Mg}} = \frac {m_{\text{Mg}}} {M_{\text{Mg}}} = \frac {0,103\text{g}} {24,3\text{g/mol}} = 0,004238683\text{mol} \hspace{100cm}\]
Substansmängden vätejoner som reagerar är:
\[n_{\text{H}^+} = 2n_{\text{Mg}} = 2 \cdot 0,004238683\text{mol} = 0,008477366\text{mol} \hspace{100cm}\]
Substansmängden vätejoner som är kvar blir då:
\[\begin{align}n_{\text{H}^+\text{e. reakt.}} &= n_{\text{H}^+\text{f. reakt.}} - n_{\text{H}^+} = \hspace{100cm} \\ &= (0,0250 - 0,008477366)\text{mol} = 0,016522634\text{mol}\end{align}\]
och vätejonkoncentrationen:
\[[\text{H}^+] = \frac {n_{\text{H}^+\text{e. reakt.}}} {V} = \frac {0,016522634\text{mol}} {0,010\text{dm}^3} = 1,652263374\text{mol/dm}^3 \approx 1,65\text{M} \hspace{100cm}\]