Magnus Ehingers under­visning

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

Slutprov 2008-06-11 i Kemi A

Tid: 75 minuter

Tillåtna hjälpmedel är formelsamling, miniräknare, papper, penna, suddgummi och linjal. I strukturformler ska alla bindningar och atomer sättas ut, även väteatomer. Glöm inte enhet! Lycka till!

Del I. Ringa in de rätta alternativen!

  1. Vilket av följande påståenden är korrekt? (1p)

    Atomer hos två isotoper har

    1. samma masstal och samma atomnummer
    2. samma masstal men olika atomnummer
    3. olika masstal och olika atomnummer
    4. samma antal protoner men olika antal neutroner
    5. samma antal neutroner men olika antal protoner
  2. Hur många isomerer med summaformel C4H9Cl finns det? (1p)
    1. 1 st
    2. 2 st
    3. 3 st
    4. 4 st
    5. 5 st
    6. 6 st
    7. 7 st
  3. Vad gäller för ∆S i följande reaktion: 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) (1p)
    1. ∆S < 0
    2. ∆S = 0
    3. ∆S > 0
  4. Vilka tre av följande ämnen är rena ämnen? (3p)
    1. Kvävgas
    2. Kranvatten
    3. Brons
    4. NaCl(aq)
    5. Avjonat vatten
    6. Grafit
  5. Magnesium reagerar gärna med utspädd saltsyrVilka tre av följande påståenden om reaktionen är sanna? (3p)
    1. Det bildas magnesiumjoner.
    2. Det bildas vätgas.
    3. Strontium bör reagera med saltsyra på ungefär samma sätt som magnesium.
    4. Det bildas hydroxidjoner.
    5. Det bildas klorgas.
    6. Radon bör reagera med saltsyra på ungefär samma sätt som magnesium.
  6. Vilka tre av följande ämnen är dipoler? (3p)
    1. NH3
    2. CO2
    3. HCl
    4. C2H6
    5. C6H6
    6. CH3OH

Hoppa direkt till …

Del II. Endast svar behöver anges. Glöm inte enhet!

Svar på de här frågorna ska skrivas på ett annat papper.

  1. En lösning av saltsyra har ett pH = 1,25. Vilken är [H+]? (1p)
  2. Skriv formeln för myrsyrans protolys i vatten med strukturformler! (2p)
  3. Vilken av reaktanterna i fråga 8 fungerar som bas? (1p)
  4. Hur många mol xenongas, Xe(g) finns det 1,5 dm3? Molvolymen Vm är vid det här tillfället 24,5 dm3/mol. (1p)

Del III. Fullständig uträkning krävs. Glöm inte enhet!

Svar på de här frågorna ska skrivas på ett annat papper.

  1. I ett försök löser du 2,06 g kristalliserad kopparklorid, CuCl2·2H2O, i 50,0 ml vatten. I kopparkloridlösningen stoppar du ner en bit aluminium med massan 0,107 g Då sker det en reaktion.
    1. Skriv formeln för den reaktion som sker. (1p)
    2. Vilket av ämnena i reaktionen oxideras resp. reduceras? (1p)
    3. Beräkna vilket ämne som är begränsande i reaktionen. (4p)
    4. Vilken blir koncentrationen kopparjoner efter fullgången reaktion? (3p)

Facit

Betygsgränser

Max: 26,0
Medel:
G: 10,5
VG: 17,5
MVG: 22,0

Del I. Ringa in de rätta alternativen!

  1. d
  2. d.

    (De fyra isomererna är
    1-klorbutan 2-klorbutan 1-klor-2-metylpropan 2-klor-2-metylpropan

    för den som undrar.)

  3. (Eftersom det går från oordnat (3 gaspartiklar till vänster om reaktionspilen) till mindre oordnat (2 flytande partiklar till höger om reaktionspilen) är ∆S < 0.)
  4. a, e, f
  5. a, b, c
  6. a, c, f.

Del II. Endast svar behöver anges. Glöm inte enhet!

Svar på de här frågorna ska skrivas på ett annat papper.

  1. [H+] = 10-1,25M = 0,056234133M ≈ 0,056M
  2. Myrsyrans protolys

    Rätt strukturformel på myrsyran - 1p; rätt protolysreaktion - 1p.

  3. Vatten, H2O
  4. \[n = \frac {V} {V_{\text{m}}} = \frac {1,5\text{dm}^3} {24,5\text{dm}^3\text{/mol}} = 0,06122449\text{mol} \approx 61\text{mmol} \hspace{100cm}\]

Del III. Fullständig uträkning krävs. Glöm inte enhet!

Svar på de här frågorna ska skrivas på ett annat papper.

    1. 3Cu2+(aq) + 2Al(s) → 3Cu(s) + 2Al3+(aq)

      Även 3CuCl2(aq) + 2Al(s) → 3Cu(s) + 2AlCl3(aq) är naturligtvis godkänt.

      Utelämnat aggregationstillstånden ... inget avdrag

    2. Al oxideras (0,5p), Cu2+ reduceras (0,5p).
    3.  

      \[\begin{aligned} n_{\text{CuCl}_2 \cdot 2\text{H}_2\text{O}} &= \frac {m_{\text{CuCl}_2 \cdot 2\text{H}_2\text{O}}} {M_{\text{CuCl}_2 \cdot 2\text{H}_2\text{O}}} = \hspace{100cm} \\ &= \frac {2,06\text{g}} {(63,5+35,3 \cdot 2 + 2 \cdot (1,008 \cdot 2 + 16,0))\text{g/mol}} = \\ &= 0,012079844\text{mol} \end{aligned}\]

      \[n_{\text{Al}} = \frac {m_{\text{Al}}} {M_{\text{Al}}} = \frac {0,107\text{g}} {27,0\text{g/mol}} = 0,003962963\text{mol} \hspace{100cm}\]

      Vi räknar ut den mängd aluminiumatomer som behövs för att reaktionen ska "gå jämnt upp". Reaktionsformeln ger att:

      \[n_{\text{Al}} = \frac {2}{3} n_{\text{Cu}} = \frac {2}{3} \cdot 0,012079844\text{mol} = 0,00805323\text{mol} \hspace{100cm}\]

      Men vi har bara 0,003962963mol Al. Alltså är aluminiumatomerna begränsande.

      Rätt uträkning av \(n_{\text{CuCl}_2 \cdot 2\text{H}_2\text{O}}\) – 1p; Rätt uträkning av \(n_{\text{Al}}\) – 1p. Rätt beräkning av \(n_{\text{Al}}\) som behövs – 1p; Rätt resonemang kring vilket ämne som är begränsande – 1p.

      Använt ett molförhållande Cu:Al som kraftigt förenklar beräkningen (t.ex. 1:1) ... -2p

    4. Först räknar vi ut hur många kopparjoner som reagerar, d.v.s. försvinner ur lösningen och bildar koppar:

      \[n_{\text{Cu}} = \frac {3}{2} n_{\text{Al}} = \frac {3}{2} \cdot 0,003962963\text{mol} = 0,005944444\text{mol} \hspace{100cm}\]

      Kvar i lösningen efter reaktion blir då:

      \[\begin{aligned} n_{\text{Cu, efter reaktion}} &= (0,012079844 - 0,005944444)\text{mol} = \hspace{100cm} \\ &= 0,0061353996\text{mol} \end{aligned}\]

      Vi beräknar koncentrationen:

      \[c = \frac {n}{V} = \frac {0,0061353996\text{mol}} {0,0500\text{dm}^3} = 0,122707991\text{mol/dm}^3 \approx 0,123\text{M} \hspace{100cm}\]

      Korrekt beräkning av \(n_{\text{Cu}}\) som reagerar – 1p; korrekt beräkning av \(n_{\text{Cu, efter reaktion}}\) – 1p; korrekt beräkning av \(c\) – 1p.

      Använt ett molförhållande Cu:Al som kraftigt förenklar beräkningen (t.ex. 1:1) ... -1p