1

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣΘΕΜΑΑA1. Σεποιααπότιςπαρακάτωχημικέςενώσειςτοάζωτοέχειτονυψηλότεροαριθμόοξείδωσης.

α.N2Ο β.NO2 γ.NH2ΟH δ.ΝΗ3

Μονάδες5

A2. Τοθείοεμφανίζειτουςαριθμούςοξείδωσης-2,0,+2,+4,+6.ΗένωσηSO2:α.Mπορείναδράσειμόνοωςοξειδωτικόσώμα.β.Mπορείναδράσειμόνοωςαναγωγικόσώμα.γ.Mπορείναδράσειωςοξειδωτικόκαιωςαναγωγικόσώμα.δ.Δενμπορείναδράσειωςοξειδωτικόήωςαναγωγικόσώμα.

Μονάδες5

A3. ΗγλυκεριναλδεΰδηέχεισυντακτικότύποO=CH-CH(OH)-CH2OH.Ταάτοματουάνθρακααπόαριστεράπροςταδεξιάέχουναριθμούςοξείδωσης:α.+1,0,-1. β.-1,-1,-2. γ.-1,-1,-1. δ.-1,0,-1.

Μονάδες5

A4. Δίνεταιηαντίδρασημεχημικήεξίσωση:Α(g)+2B(g) 3Γ(g).

ΑνορυθμόςμεταβολήςτηςσυγκέντρωσηςτηςουσίαςΓείναι0,12M/sημέσηταχύτητααντίδρασης,στοίδιοχρονικόδιάστημα,θαείναι:α.0,12M/sβ.0,24M/sγ.0,36M/sδ.0,04M/s

Μονάδες5

A5. Σεδοχείοσταθερούόγκουκαιθερμοκρασίαςπραγματοποιείταιαντίδρασημεχημικήεξίσωση:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)

Κατάτηδιάρκειατηςαντίδρασηςηπίεσηστοδοχείο:α.παραμένεισταθερή.β.αυξάνεται.γ.μειώνεταιδ.δενεπαρκούνταδεδομέναγιανααπαντήσουμε.

Μονάδες5

ΣΤΕΦΑΝΟΣΓΕΡΟΝΤΟΠΟΥΛΟΣ,ΣΤΑΥΡΟΥΛΑΓΚΙΤΑΚΟΥ,ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣΤΣΙΠΟΣ,ΜΑΡΙΝΟΣΙΩΑΝΝΟΥ

10/09/2018

XΗΜΕΙΑΓ΄ΛΥΚΕΙΟΥ

ΘΕΤΙΚΟΥΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

2

ΘΕΜΑΒΒ1. Τουποχλωριώδεςνάτριο,NaClO,περιέχεταιστολευκαντικό–καθαριστικόχλωρίνη.

Χρησιμοποιείταιεπίσηςκαιστηδιαδικασίατηςχλωρίωσηςστιςπισίνες.i. Ηχλωρίνηδενπρέπειναχρησιμοποιείταιμαζίμεάλλακαθαριστικάπουπεριέχουνυδροχλώριο

γιατίπαράγεταιαέριοχλώριο,τοοποίοείναιτοξικό,σύμφωναμετηνχημικήεξίσωση:NaClO+2HCl NaCl+Cl2+H2O

Ναεξηγήσετεποιοείναιτοοξειδωτικόκαιπιοείναιτοαναγωγικόσώμαστηνπαραπάνωαντίδραση.ΟξειδώνονταιταάτοματουχλωρίουστοHClαπόαριθμόοξείδωσης-1σεαριθμόοξείδωσης0στοCl2άρατοHClείναιτοαναγωγικόσώμα.ΑνάγονταιταάτοματουχλωρίουστοNaClOαπόαριθμόοξείδωσης+1σεαριθμόοξείδωσης-1στοΝaClάρατοNaClOείναιτοοξειδωτικόσώμα.

Μονάδες2

ii. Ηπερίσσειαυποχλωριώδουςνατρίουκατάτηχλωρίωσηστιςπισίνεςμπορείνακαταστραφείμετηχρήσηθειώδουςνατρίου,Na2SO3,σύμφωναμετηνχημικήεξίσωση:

NaClO+Na2SO3 NaCl+Na2SO4Ναεξηγήσετεποιοείναιτοοξειδωτικόκαιπιοείναιτοαναγωγικόσώμαστηνπαραπάνωαντίδραση.ΟξειδώνονταιταάτοματουθείουστοNa2SO3απόαριθμόοξείδωσης+4σεαριθμόοξείδωσηςστοNa2SO4άρατοNa2SO3είναιτοαναγωγικόσώμα.ΑνάγονταιταάτοματουχλωρίουστοNaClOαπόαριθμόοξείδωσης+1σεαριθμόοξείδωσης-1στοNaClάρατοNaClOείναιτοοξειδωτικόσώμα.

Μονάδες2

Β2. Νασυμπληρωθούνοισυντελεστέςστιςπαρακάτωχημικέςεξισώσεις:

i. 3FeO+10HNO3(αραιό) 3Fe(NO3)3+NO+5H2Oii. Ι2+10HNO3(πυκνό) 2ΗΙΟ3+10NO2+4H2Oiii. KClO3+6FeSO4+3H2SO4 KCl+3Fe2(SO4)3+3H2O

Μονάδες3x2

Β3. Σταπρώτα10sμίαςεξώθερμηςαντίδρασης,στηνοποίαδενέχουμεαυτοκατάλυση,εκλύονται20Kjθερμότητας.Σταεπόμενα10sτηςαντίδρασηςτοποσότηςθερμότηταςπουεκλύεταιμπορείναείναι:α.12Kj β.20Kj γ.28KjΝαεπιλέξετετησωστήαπάντησηκαινααιτιολογήσετετηνεπιλογήσας.Μετηνπάροδοτουχρόνουηταχύτητααντίδρασηςμειώνεται,εκτόςαπότηνπερίπτωσητηςαυτοκατάλυσης,συνεπώςστοχρονικόδιάστηματων10sθααντιδράσουνλιγότεραmolαντιδρώντωνκαικατάσυνέπειαθαεκλυθείμικρότεροποσόθερμότητας.Μονάδες1+4

Β4. Ηαντίδρασημεχημικήεξίσωση:Α(g)+B(g) 2Γ(g)+Δ(g)

έχειενέργειαενεργοποίησηςEa(1)=135Kj.Ανηαντίδρασημεχημικήεξίσωση:

2Γ(g)+Δ(g) Α(g)+B(g)έχειενέργειαενεργοποίησηςEa(2)=75Kj,ναεξηγήσετεανηαρχικήαντίδρασηείναιενδόθερμηή

3

εξώθερμηκαιναυπολογίσετετηνΔΗτης.Τοενεργειακόδιάγραμματηςαντίδρασηςμεχημικήεξίσωση:

Α(g)+B(g) 2Γ(g)+Δ(g)

είναιτοεξής:

ΆραηαντίδρασηείναιενδόθερμημεΔΗ=60Kj

Μονάδες2+2

Β5. ΝαχαρακτηρίσετεωςΣωστέςήΛανθασμένεςτιςπαρακάτωπροτάσειςαιτιολογώνταςτηνκάθεαπάντησήσας.i. ΤοF2μπορείναδράσειμόνοωςαναγωγικόσώμα.Λανθασμένη.ΤοφθόριοστοF2έχειαριθμόοξείδωσης0καιστιςενώσειςτουέχειπάντααριθμόοξείδωσης-1άραμπορείμόνονααναχθείοπότεδραμόνοωςοξειδωτικό.ii. Αυξάνοντας τη θερμοκρασία μπορούμε να αυξήσουμε την ταχύτητα μόνο των ενδόθερμων

αντιδράσεων.Λανθασμένη.Ηαύξησητηςθερμοκρασίαςαυξάνειτηνταχύτηταόλωντωναντιδράσεωνεκτόςαπό αυτές που καταλύονται από ένζυμα στις οποίες αρχικά μπορεί να αυξάνεται αλλά στησυνέχειαμειώνεταιλόγωτηςαδρανοποίησηςτουενζύμου.iii. Υπάρχουναντιδράσειςστιςοποίεςημεταβολήτηςπίεσηςδενεπηρεάζειτηνταχύτητάτους.Σωστή.Η μεταβολή της πίεσης δεν επηρεάζει την ταχύτητα τωναντιδράσεων στις οποίες δενυπάρχειαέριοστααντιδρώντα.

Μονάδες3x2ΘΕΜΑΓΓ1. 18gκορεσμένηςμονοσθενούςαλκοόληςΑ,μεμοριακότύποC3H8O,αντιδρούνπλήρωςμε160mL

διαλύματοςK2Cr2O71MπαρουσίαH2SO4οπότεπαράγονταιδύοοργανικέςενώσειςΒκαιΓμετηνΓναέχειμεγαλύτερησχετικήμοριακήμάζααπότηΒ.ΤομίγματωνενώσεωνΒκαιΓαναμιγνύεταιμεπερίσσειααντιδραστηρίουFehlingκαισχηματίζεταικαστανέρυθροίζημα.i. Ναγράψετετιςχημικέςεξισώσειςτωναντιδράσεωνπουπραγματοποιήθηκαν.ΑφούηαλκοόληΑμεοξείδωσηδίνει2οργανικέςενώσειςείναιπρωτοταγήςκαισυγκεκριμέναη1-προπανόλη,CH3CH2CH2OH.

3CH3CH2CH2OH+K2Cr2O7+4H2SO4 3CH3CH2CH=O+Cr2(SO4)3+K2SO4+7H2O

3CH3CH2CH2OH+2K2Cr2O7+8H2SO4 3CH3CH2COOH+2Cr2(SO4)3+2K2SO4+11H2OΠροφανώςηένωσηΒείναιηCH3CH2CH=OκαιηένωσηΓείναιτοCH3CH2COOH.ΜετοαντιδραστήριοFehlingαντιδράμόνοηCH3CH2CH=O.

CH3CH2CH=O+2CuSO4+5NaOH CH3CH2COONa+Cu2O+2Na2SO4+3H2O

Μονάδες3x2

πορείααντίδρασης

Α(g)+Β(g)

2Γ(g)+Δ(g)

Η

75Kj

135Kj

60Kj

4

ii. ΝαυπολογίσετεταmolτωνενώσεωνΒκαιΓπουπαράχθηκαν.Έστωότιn1molτηςΑοξειδώνονταιπροςCH3CH2CH=Oκαιn2molτηςΑοξειδώνονταιπροςCH3CH2CΟΟΗ.Προφανώς:

3CH3CH2CH2OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 3CH3CH2CH=O + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O

3mol 1mol 3mol n1mol

n1mol

3CH3CH2CH2OH + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 3CH3CH2CH=O + 2Cr2(SO4)3 + 2K2SO4 + 11H2O

3mol 2mol 3mol n2mol

n2mol

Προφανώς:

Απότηνεπίλυσητουσυστήματοςτωνεξισώσεων1και2βρίσκουμε:n2=0,18moln1=0,12molΆραπαράχθηκαν0,12molCH3CH2CH=Oκαι0,18molCH3CH2COOH.

Μονάδες5

iii. Ναυπολογίσετετημάζατουκαστανέρυθρουιζήματοςπουπαράχθηκε.CH3CH2CH=O + 2CuSO4 + 5NaOH CH3CH2COONa + Cu2O + 2Na2SO4 + 3H2O

1mol 2mol 1mol 0,12mol 0,12mol

Άραημάζατουιζήματοςείναιm(Cu2O)=n(Cu2O)Mr(Cu2O)ήm(Cu2O)=0,12143=17,16g.

Μονάδες4ΔίνονταιAr(C)=12,Ar(H)=1,Ar(O)=16,Ar(Cu)=63,5

Γ2. 14gενόςμετάλλουΑαντιδρούνμεπερίσσειαδιαλύματοςυδροχλωρίουκαισχηματίζεταιχλωριούχοάλαςστοοποίοτομέταλλοέχειαριθμόοξείδωσηςίσομε+2.Τοάλαςπουσχηματίζεταιοξειδώνεταιπλήρωςαπό200mLδιαλύματοςΚMnΟ40,8Μ,παρουσίαHCl,οπότεσχηματίζεταιχλωριούχοάλαςστοοποίοτομέταλλοέχειαριθμόοξείδωσηςίσομε+6.i. Ναγράψετετιςχημικέςεξισώσειςτωναντιδράσεωνπουπραγματοποιήθηκαν.

A+2HCl ACl2+H2

5ACl2+4KMnO4+32HCl 5ACl6+4MnCl2+4KCl+16H2OΜονάδες2x2

n1+n2=m

Mr(A)ήn1+n2=

1860

ήn1+n2=0,3(1)

n1

3mol

2n2

3mol

2n2

3+

n1

3=C(K2Cr2O7)V(K2Cr2O7)ήn1+n2=0,48(2)

5

ii. ΝαυπολογίσετετησχετικήατομικήμάζατουμετάλλουΑ.Έστωότιτα14gτουΑείναιnmol.Προφανώς:

A + 2HCl ACl2 + H21mol 1mol nmol nmol

ΤαmolτουKMnO4πουκαταναλώθηκανείναι:n(KMnO4)=C(KMnO4)V(KMnO4)ήn(KMnO4)=0,16mol

Απότηνπαραπάνωαναλογίαβρίσκουμεn=0,2molοπότε:

Μονάδες6

5ACl2 + 4KMnO4 + 32ΗCl 5ACl6 + 4MnCl2 + 4KCl + 16H2O5mol 4mol nmol 0,16

ΘΕΜΑΔ13,05gMnO2προστίθενταισε1000mLδιαλύματοςKCl0,2MπαρουσίαH2SO4οπότεπραγματοποιείταιαντίδρασηηοποίαπεριγράφεταιμετηνχημικήεξίσωση:

MnO2+KCl+H2SO4 Cl2+MnSO4+K2SO4+H2OΔ1. Νασυμπληρώσετετουςστοιχειομετρικούςσυντελεστέςστηνπαραπάνωχημικήεξίσωση.

MnO2+2KCl+2H2SO4 Cl2+MnSO4+K2SO4+2H2O

Μονάδες4Δ2. ΝαυπολογίσετετονόγκοτουαερίουCl2πουπαράγεταισεSTPσυνθήκες.

n(KCl)=C(KCl)V(KCl)=0,2mol

(mol) MnO2 + 2KCl + 2H2SO4 Cl2 + MnSO4 + K2SO4 + 2H2O

Αρχικά 0,15 0,2 Αντιδρούν x 2x Παράγονται x Τελικά 0,15-x 0,2-2x x ΠροφανώςαντιδράόληηποσότητατουKClδηλαδή0,2-2x=0ήx=0,1mol.V(Cl2)=n(Cl2)22,4ήV(Cl2)=2,24L

Μονάδες6

n(A)=m

ήAr(A)=70Ar(A)

n(MnO2)=m

Mr(MnO2)ήn(MnO2)=0,15mol

6

0,04molαπότοCl2πουπαράχθηκεεισάγονταισεκενόδοχείοσταθερούόγκου1Lστοοποίοπεριέχονται0,06molNOοπότεπραγματοποιείταιαντίδρασηηοποίαπεριγράφεταιμετηνχημικήεξίσωση:

2ΝΟ(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)Ημέσηταχύτητατηςαντίδρασηςγιαταπρώτα4sείναι0,0025Μ/s.Δ3. Ναβρείτετησύστασητουμίγματοςσεmolστοδοχείοτηχρονικήστιγμή4s.

(mol) 2ΝΟ(g) + Cl2(g) 2NOCl(g)Αρχικά 0,06 0,04 Αντιδρούν 2x x Παράγονται 2xt=4s 0,06-2x 0,04-x 2x

Άρατηχρονικήστιγμή4sστοδοχείουπάρχουν:0,04molNO,0,03molCl20,02molNOCl

Μονάδες3

Δ4. Ανηταχύτητατηαντίδρασηςμηδενίζεταιμετάαπόχρόνο20sναυπολογίσετετορυθμόκατανάλωσηςτουΝΟσεόλητηδιάρκειατηςαντίδρασης.Ηταχύτητατηςαντίδρασηςμηδενίζεταιότανηαντίδρασηολοκληρώνεται:

(mol) 2ΝΟ(g) + Cl2(g) 2NOCl(g)Αρχικά 0,06 0,04 Αντιδρούν 2y y Παράγονται 2yt=20s 0,06–2y 0,04-y 2yΠροφανώςαντιδράόληηποσότητατουNOδηλαδή0,06–2y=0ήy=0,03mol.Άρατηχρονικήστιγμή20sστοδοχείουπάρχουν:0molNO,0,01molCl20,06molNOCl

Μονάδες6

Δ5. Νασχεδιάσετετιςκαμπύλεςαντίδρασης,σεέναδιάγραμμα,γιαόλατασώματαπουσυμμετέχουν

στηναντίδρασηγιαόλητηδιάρκειατηςαντίδρασης.Οικαμπύλεςαντίδρασης,σεέναδιάγραμμα,γιαόλατασώματαπουσυμμετέχουνστηναντίδρασηγιαόλητηδιάρκειατηςαντίδρασηςείναιοιεξής:

u=-Δ[Cl2]Δt

ή0,0025=x4

ήx=0,01mol

u(NO)=-Δ[NO]

Δtήu(NO)=0,003mol/Ls

7

Μονάδες6

ΔίνονταιAr(Mn)=55,Ar(O)=16ΕΥΧΟΜΑΣΤΕΕΠΙΤΥΧΙΑ!!!

C(M)

t(s)0 20

0,06 NOCl

Cl2

NO

0,04