Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei korotettu ylöspäin, esim. 2 1/2 p = 2 p.

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei korotettu ylöspäin, esim. 2 1/2 p = 2 p."

Lotta Jaakkola
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta dia-valinta 014 Insinöörivalinnan kemian koe MALLIRATKAISUT ja PISTEET Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei korotettu ylöspäin, esim. 1/ p p. 1. a) Litium ½ p. b) Typpi ½ p. c) Ca ja Sn ½ p. d) Cl 160 kj/mol, Si 780 kj/mol, Na 494 kj/mol, K 418 kj/mol. Ionisaatioenergia kasvaa jaksossa vasemmalta oikealle (ytimen positiivinen varaus kasvaa) ja pienenee ryhmässä ylhäältä alas (poistettavat elektronit ovat kauempana ytimestä). Oikea arvot 1 p., perustelut ½ p. e) S -, rikin elektronirakenne: [Ne]s p 4. Kun rikki ottaa vastaan kaksi elektronia, se saavuttaa seuraavan jalokaasun, argonin, rakenteen. Oikea ioni 0,5 p., perustelu 0,5 p. Ti +IV, titaanin elektronirakenne: [Ar]4s d. Kun titaani luovuttaa neljä elektronia, se saa edeltävän jalokaasun, argonin, rakenteen. Oikea hapetusluku 0,5 p., perustelu 0,5 p. f) SrCl : Strontium on maa-alkalimetalli, jolla on pieni elektronegatiivisuusarvo ja jonka uloimmalla kuorella on vain kaksi elektronia. Kloori on hyvin elektronegatiivinen alkuaine ja sillä on seitsemän elektronia ulkokuorella. Strontium luovuttaa helposti ulkoelektroninsa kahdelle klooriatomille, jotka ottavat herkästi ne vastaan. Syntyy positiivinen Sr + -ioni ja negatiivinen Cl - -ioni, joiden välille syntyy voimakas sähköinen vuorovaikutus eli ionisidos. ClO : Kloori ja happi ovat molemmat epämetalleja ja niiden elektronegatiivisuusero on pieni, joten ne jakavat sidoselektroniparit ja niiden välille syntyy kovalenttinen sidos. Sidokset oikein 1 p., perustelut 1 p.

Ionisaatioenergia kasvaa jaksossa vasemmalta oikealle (ytimen positiivinen varaus kasvaa) ja pienenee ryhmässä ylhäältä alas (poistettavat elektronit ovat kauempana ytimestä). Oikea arvot 1 p.

2 . a) m(9 % SO 4 ) kg m(0 % SO 4 ) 0, kg kg Massaprosentti huomioitu ½ p. m( SO4) kg n( SO4) M( SO ) 98,086kg/kmol 4 189,6kmol Neutralointireaktio: SO 4 + CaCO CaSO 4 + CO + O Reaktio oikein 1 p. è n(caco ) n( SO 4 ) 189,6 kmol m(caco ) n(caco ) M(CaCO ) 189,6 kmol 0,09 kg/kmol kg» kg Loppulasku oikein ½ p. a) kohta yhteensä p. b) S(g) + O (g) SO (g) + O(g) S(g) + SO (g) S(s) + O(g) Reaktioyhtälöt tasapainotettu oikein 1 p.. reaktio: n(so ) 1/ n(s) 1. reaktio: n(o ) / n(so ) reaktio: n(o ) / 1/ n(s) ½ n(s) m( S) 4,00 kg n( S) 0, 147 kmol M ( S),07 kg/kmol n(o ) ½ n(s) ½ 0,147 kmol 0,064 kmol appen ainemäärä oikein p. nrt 0,064 kmol 8,1451 Jmol K 98,15K V( O 5 p 1,5kPa -1-1 ) 1, m (1,5 m ) Tilavuus laskettu oikein 1 p. Toinen tapa: S(g) + O (g) SO (g) + O(g) S(g) + SO (g) S(s) + O(g) Kerrotaan jälkimmäinen reaktioyhtälö kahdella ja lasketaan reaktioyhtälöt yhteen: S(g) + O (g) SO (g) + O(g) 4 S(g) + SO (g) 6 S(s) + 4 O(g) 6 S(g) + O (g) 6 S(s) + 6 O(g) kun yhtälö jaetaan kolmella è è jne. S(g) + O (g) S(s) + O(g) n(o ) ½ n(s)

è n(caco ) n( SO 4 ) 189,6 kmol m(caco ) n(caco ) M(CaCO ) 189,6 kmol 0,09 kg/kmol 18 980 kg» 19 000 kg Loppulasku oikein ½ p. a) kohta yhteensä p.

3 . a) Br D C + + Br A F O O B [o] O - O O + Cl Cl E + O F B ja D 1 p./rakennekaava (B: prim. alkoholi 0 p., D: jos Markovnikov puuttuu ½ p.) A, C, E ja F ½ p. /rakennekaava Yhteensä a) 4 p. b) Vetysidokset 1-butanolimolekyylien hydroksyyliryhmien välillä ja 1,-propaanidiolimolekyylien hydroksyyliryhmien välillä nostavat näiden kiehumispistettä, koska tarvitaan enemmän energiaa erottamaan molekyylit toisistaan. 1,-propaanidiolissa on kaksi O-ryhmää, jotka voivat osallistua vetysidosten tekemiseen, kun taas 1-butanolissa on vain yksi O-ryhmä. Dietyylieetterimolekyylien välille ei voi muodostua vetysidoksia. Kiehumispistejärjestys ½ p. Perustelu 1½ p. (molekyylien välinen sidos ½ p., vetysidos ½ p. ja 1 O-ryhmä/ O-ryhmää ½ p.) Yhteensä b) p.

b) Vetysidokset 1-butanolimolekyylien hydroksyyliryhmien välillä ja 1,-propaanidiolimolekyylien hydroksyyliryhmien välillä nostavat näiden kiehumispistettä, koska tarvitaan enemmän

4 4. a) C 4 (g) + O(l) CO (g) (aq) + 8 e - Q I t z n F t h s s I 50 A I t 50 A 6000 s n( C ) -1 Z F Asmol 4 16,4 mol m(c 4 ) n(c 4 ) M(C 4 ) 16,4 mol 16,04 g/mol 61,87 g 61,87 g V( C 0,415 g/cm m 4) 61,00 cm 61cm r 1 p. (jos z puuttuu tai on väärin 0 p.) b) apetin hapettaa toisen aineen ja pelkistyy itse. Pelkistin pelkistää toisen aineen ja hapettuu itse. Vahvimmasta heikoimpaan hapettimeen: S O 8 - > I > S 4 O 6 - Vahvimmasta heikoimpaan pelkistimeen: S O - > I - > SO 4 - Pelkistymisreaktiot: S 4 O e - - S O E 0,17 V I + e - I - E 0,54 V S O e - - SO 4 E,01 V apettimen vahvuus kasvaa Pelkistimen vahvuus kasvaa Tunnistettu hapettimet ja pelkistimet ½ p. Järjestys hapettimet ½ p. ja järjestys pelkistimet ½ p. Perustelu hapettimet ½ p. ja perustelu pelkistimet ½ p. Yhteensä b) ½ p. c) I - I + e - E -0,54 V S 4 O e - - S O E 0,17 V I - + S 4 O I + S O E -0,7 V E < 0 è reaktio tapahtuu käänteiseen suuntaan (oikealta vasemmalle) I - I + e - E -0,54 V S O e - - SO 4 E,01 V

Vahvimmasta heikoimpaan hapettimeen: S O 8 - > I > S 4 O 6 - Vahvimmasta heikoimpaan pelkistimeen: S O - > I - > SO 4 - Pelkistymisreaktiot: S 4 O - 6 + e - - S O E 0,17 V I + e - I - E 0,54 V S O -

5 I - + S O I + SO 4 E 1,47 V E > 0 è reaktio tapahtuu kirjoitettuun suuntaan S O - S 4 O e - E -0,17 V S O e - - SO 4 E,01 V S O - + S O 8 - S 4 O SO 4 - E 1,84 V E > 0 è reaktio tapahtuu kirjoitettuun suuntaan Suunnat oikein ½ p./reaktio Perustelut 1 p. Yhteensä c) ½ p. (Jos vain annettu suunta ilman perustelua, tulkitaan vastaus arvaukseksi, 0 p.)

> 0 è reaktio tapahtuu kirjoitettuun suuntaan Suunnat oikein ½ p./reaktio Perustelut 1 p.

6 5. a) m(nocl) 16,6 g, M(NOCl) 65,46 g/mol m 16,6 g n (NOCl),499 mol M 65,46 g/mol n,499 mol c (NOCl) 1,6661mol/dm V 1,50 dm NOCl(g) NO(g) + Cl (g) alussa (mol/dm ) 1, tasapainossa(mol/dm ) 1,6661 x x x Tasapainossa on 8 % NOCl:stä hajonnut: è x 0,8 1,6661 mol/dm 0,46651 mol /dm è x 0,5 mol/dm NOCl:a jäljellä tasapainossa: (1,6661 0,46651) mol/dm 1,19959 mol/dm Konsentraatiot tasapainossa: [NOCl] 1,19959 mol/dm [NO] 0,46651 mol/dm [Cl ] 0,5 mol/dm K c [ NO] [ ] [ ] NOCl Cl (0,46651 mol/dm ) 0,5 mol/dm (1,19959 mol/dm ) 0,05 mol/dm Yhteensä 4½ p. b) Tasapaino siirtyy oikealle. ½ p. (jos perusteltu, ilman perustelua 0 p.) Kun astian tilavuus kasvaa, paine pienenee. ½ p. Le Chatelierin periaatteen mukaan, tasapaino siirtyy suuntaan, jossa paine kasvaa, eli suuntaan, jossa reaktioyhtälössä on enemmän kaasumolekyylejä. ½ p. Yhteensä b) 1½ p.

tasapainossa: [NOCl] 1,19959 mol/dm [NO] 0,46651 mol/dm [Cl ] 0,5 mol/dm K c [ NO] [ ] [ ] NOCl Cl (0,46651 mol/dm ) 0,5 mol/dm (1,19959 mol/dm ) 0,05 mol/dm Yhteensä 4½ p.

7 - 1,80 ½ p 0, a) K s (AgCl) [Ag + ] [Cl - ] 1,80 - M + -9, joten [ ] 9,00 M K s (Ag CrO 4 ) [Ag + ] [CrO - 4 ] 1,1-1 M +, joten [ ] 1,6 M Ag Ag -1 1,1 ½ p. 0,00500 Kloridi-ioni saostuu ensin, sillä sen saostamiseen vaadittava hopeaionikonsentraatio on pienempi kuin kromaatti-ionin saostamiseen vaadittava hopeaionikonsentraatio. 1 p. Vastaus ilman laskuja 0 p. b) Ag CrO 4 alkaa saostua, kun [Ag + ] 1,6 M, ½ p. tällöin - - 1,80 [ Cl] 1,11 M 1 ½ p. 1,6 1,11 c) saostumaton kloridi-ioni 0 % 0,0555% 0,000 joten kloridi-ioneista on saostunut 99,945 % ennen kuin kromaatti-ionit alkavat saostua. è Ionit voidaan erottaa kvantitatiivisesti toisistaan. p.

hopeaionikonsentraatio. 1 p. Vastaus ilman laskuja 0 p. b) Ag CrO 4 alkaa saostua, kun [Ag + ] 1,6 M, ½ p. tällöin - - 1,80 [ Cl] 1,11 M 1 ½ p.

Samankaltaiset tiedostot

Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei korotettu ylöspäin, esim. 2½ p. = 2 p.

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta dia-valinta 2015 Insinöörivalinnan kemian koe 27.5.2015 MALLIRATKAISUT JA PISTEET Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei