Kemi 1 Prov 2 HT2012 Facit

Transcription

Kemi 1 Prov 2 HT2012 Facit
Namn: _________________________________
Klass: _________________
Kemiprov vecka 51 HT 2012
Provet består av tre delar, en grön, en lila och en blå del.
Den gröna delen ger maximalt 23 poäng och testar endast för betyget E.
Du som nöjer dig med betyget E, behöver bara göra den gröna delen. Har
du sen tid över så kan du även göra den lila delen och pröva för ett högre
betyg.
Den lila delen ger maximalt 14 poäng och testar för betyget C. För betyget
C räcker det att du löser de lila uppgifterna korrekt.
Du som siktar på betyget C behöver alltså endast göra den lila delen. När
du är klar med den och du är osäker på ditt resultat, så gör även den
gröna delen för säkerhets skull. Vill du däremot försöka dig på ett högre
betyg gör den blåa delen också.
Den blåa delen ger maximalt 13 poäng och testar för betyget A. För
betyget A räcker det att du löser de blåa uppgifterna korrekt. Tänk på att
dina tankegångar måste vara tydliga i form av eventuella reaktionsformler,
uppställningar, beräkningar och svar.
Du som siktar på högsta betyget måste göra den blåa delen. Gör den blåa
delen först och sen för säkerhets skull även den lila delen.
På svarsblanketten lämnar du endast dina svar. Om
nödvändigt, med korrekt enhet och korrekt antal
värdesiffror.
Dina tankegångar, uppställningar och beräkningar
lämnar du på det bifogade dubbelark.
Ju tydligare du är med dina redovisningar desto bättre
kan resultatet bli.
Samtliga papper lämnas i dubbelarket efter provet.
Glöm inte att skriva ditt namn på samtliga papper.
1 (3p)
Beräkna molmassan för följande föreningar, svara med 4 (fyra) värdesiffror.
a) Kaliumklorid
b) Syrgas
c) Natriumdivätefosfat
2 (3p)
Skriv namnen till följande föreningar.
a) Ba(NO3)2
b) K2CrO4
c) Zn(OH)2
3 (1p)
Hur många mol är 125 g kaliumsulfat, K2SO4?
4 (1p)
Hur många gram är 0,86 mol svaveltrioxid, SO3?
5 (2p)
Man vet att 0,350 mol av ett okänt ämne väger 22,87 g.
a) Beräkna ämnets molmassa.
Ämnet är ett grundämne.
b) Vilket grundämne skulle det kunna vara?
6 (1p)
Beräkna koncentrationen i mol/dm3, då man löser 5,0 g kaliumnitrat, KNO3, i
destillerat vatten och späder lösningen till 0,75 dm3
7 (1p)
Hur stor substansmängd kaliumtiocyanat, KSCN, finns i 150 cm3
kaliumtiocyanatlösning med koncentrationen 1,5 mol/dm3?
8 (2p)
Skriv den balanserade reaktionsformeln för reaktionen mellan metangas,
CH4(g), och syrgas, O2(g). Vid reaktionen bildas koldioxid och vattenånga.
9 (2p)
Om man blandar en lösning av silvernitrat med en lösning av natriumklorid
bildas en tydlig vit fällning. Ange fällningens namn och fällningens kemiska
formel.
10 (1p)
Beräkna volymen av 2,57 mol kvävgas vid 326,9 K och 2,00105 Pa.
11 (5p)
Då
a)
b)
c)
d)
e)
12 (1p)
Beräkna oxidationstalet för svavel i H2SO4.
litium reagerar med svavel bildas litiumsulfid.
Vilket ämne oxideras vid reaktionen?
Vilket ämne fungerar som oxidationsmedel vid reaktionen?
Vilket ämne tar emot elektroner vid reaktionen?
Skriv reaktionsformeln.
Ange med hjälp av din reaktionsformel ett molförhållande mellan
litiumsulfid och svavel.
13 (2p)
Beräkna koncentrationerna av järn(III)joner respektive sulfatjoner i 100,0 cm 3
järn(III)sulfatlösning med koncentrationen 0,35 mol/dm3.
14 (2p)
Vid en laboration behövdes en magnesiumkloridlösning med
koncentrationen 0,250 mol/dm3. Hur mycket magnesiumklorid skall vägas
upp om man vill framställa 500,0 cm3 av lösningen.
15 (2p)
Vid kemisk analys av en fosforoxid fann man 43,64 mass% fosfor, resten var
syre. Bestäm fosforoxidens empiriska formel.
16 (4p)
Balansera följande redoxreaktion
a) AsO33- + I2 + H2O →
AsO43- + I- + H+
b) Vilket ämne reduceras?
Ange dessutom vilket oxidationstal arsenik har i:
c) AsO33d) AsO4317 (4p)
Novaluzid är ett läkemedel som används för att neutralisera sura
uppstötningar. Tre av ämnena i Novaluzid är syraneutraliserande:
aluminiumhydroxid, magnesiumhydroxid samt magnesiumkarbonat.
a) Skriv de kemiska formlerna för:
 Aluminiumhydroxid
 Magnesiumhydroxid
 Magnesiumkarbonat
b) En lösning av Novaluzid innehåller 1,4 mg etanol/ml.
Beräkna etanol-koncentrationen i mol/dm3.
Etanols kemiska formel är C2H5OH.
18 (3p)
Vätgas kan framställas genom reaktion mellan propan, (C3H8) och vatten vid
en temperatur av 700 °C och under frånvaro av syrgas (luft). Vid processen
bildas en mängd olika produkter, men för enkelhets skull antar vi att det
endast bildas kolmonoxid och vätgas.
a) Skriv en balanserad reaktionsformel för reaktionen mellan propan, (C 3H8)
och vatten där produkterna blir kolmonoxid och vätgas.
b) En 20,0 dm3 vätgastub skall fyllas med vätgas som producerats vid ovan
nämnd process. Hur mycket propan skall minst reagera i processen enligt
din reaktionsformel, för att kunna fylla vätgastuben, så att trycket i tuben
blir 30,0 MPa vid temperaturen 25,0 °C ?
19 (3p)
Örnen var den vätgasballong Salomon August
Andrée använde vid sitt försök att flyga till
Nordpolen 1897.
Örnens volym i uppblåst form var 4,8103 m3. Den
fylldes på den tiden med vätgas.
På den tiden framställdes vätgasen genom en
kemisk reaktion mellan järnfilspån och svavelsyra,
H2SO4, där produkterna vid reaktionen blev
järn(II)sulfat och vätgas.
Hur mycket järnfilspån skulle minst reagera med svavelsyran för att kunna
fylla ballongen med vätgas vid en temperatur av 10,0 °C och ett tryck av
250,0 kPa inne i ballongen?
20 (3p)
En kemisk förening bestående av nickel, fosfor och syre analyserades och
visade följande innehållsdeklaration.
Ni (40,29mass%)
O (38,44mass%)
Resten är fosfor.
Bestäm föreningens empiriska formel.
21 (3p)
Man blandade 100,0 cm3 silvernitratlösning med koncentrationen
0,473 mol/dm3, med 75,0 cm3 kaliumkromatlösning med koncentrationen
0,194 mol/dm3.
Hur många gram fällning kan maximalt filtreras bort ur blandningen av
dessa två lösningar?
22 (4p)
Termitreaktionen är en av de allra varmaste reaktionerna
man känner till. Förr i tiden användes termitreaktionen
bl.a. för att svetsa järnvägsspår. Reaktionen sker då en
finfördelad blandning av aluminium och järnoxid antänds.
Fe2O3 + 2Al → 2Fe + Al2O3
a) Vilket oxidationstal har järn i Fe2O3?
b) Hur mycket metalliskt järn bildas då en
termitblandning bestående av
50,0 g järnoxid och 15,0 g aluminium antänds? Svara i gram, med en
decimal.
23 (5p)
På ett livsmedelslaboratorium hade man fått in ett prov som innehöll
oxalsyra, H2C2O4.
10,0 g av provet vägdes upp i en bägare av lagom storlek, destillerat vatten
och några cm3 utspädd svavelsyra tillsattes. Till blandningen tillsattes
droppvis permanganatlösning, MnO4- med koncentrationen 0,0200 mol/dm3.
Oxalsyran i provet förbrukade 34,8 cm3 permanganatlösning. Vi antar att det
är endast oxalsyran som reagerar med permanganatjonerna under rådande
förhållanden.
Följande reaktionsformel gäller för bestämningen av oxalsyra med hjälp av
permanganatjoner.
MnO4- + H2C2O4 + H+
→ Mn2+ + CO2 + H2O
Balansera reaktionsformeln ovan och använd reaktionsformeln för
beräkningen av oxalsyrahalten i provet i mass%
Uppg
.
Svar (glöm inte enheter och rätt antal värdesiffror)
ECApoä poä poä
ng
ng
ng
1a
Molmassan är:
74,56 g/mol
1
1b
Molmassan är: :
32,00 g/mol
1
1c
Molmassan är: :
120,0 g/mol
1
2a
Ba(NO3)2
Bariumnitrat
1
2b
K2CrO4
Dikaliumkromat
1
2c
Zn(OH)2
Zink(II)hydroxid
1
3
Substansmängden är:
4
Massan är:
0,717 mol
1
68,8 g
5a
Molmassan är:
5b
Grundämnet skulle kunna vara:
1
65,3 g/mol
1
zink
1
6
Koncentrationen är:
0,066 M
1
7
Substansmängden är:
0,23 mol
1
8
CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g)
9
Fällningens namn är: silverklorid
är: AgCl(s)
10
2
Fällningens formel
0,0349 m3 = 34,9 dm3
Volymen är:
2
1
11a Litium
1
11b Svavel
1
11c Svavel
1
11d 2 Li + S
→
Li2S
1
11e n(Li2S)/n(S) = 1/1
1
12
Uppg
.
Oxidationstalet är: +VI
1
Svar (glöm inte enheter och rätt antal värdesiffror)
13
Koncentrationen för järn(III)joner är:
Koncentrationen för sulfatjoner är:
14
Magnesiumkloridens massa är:
15
Den empiriska formeln är:
16a
16b
AsO33- + I2 +
0,70 M
1,05 M
2
12 g
2
P2O5
2
H2O → AsO43- + 2 I- + 2 H+
Jod I2
ECApoä poä poä
ng
ng
ng
reduceras
1
1
16c Oxidationstalet är: +III
1
16d Oxidationstalet är: +V
1
Uppg
.
Svar (glöm inte enheter och rätt antal värdesiffror)
17a Aluminiumhydroxid
Magnesiumhydroxid
Magnesiumkarbonat
ECApoä poä poä
ng
ng
ng
Al(OH)3
Mg(OH)2
MgCO3
2
17b Etanol-koncentrationen är: 0,030 M
2
18a
1
C3H8(g) + 3H2O(g) → 3CO(g) + 7H2(g)
18b Propanets massa är:
1,52 kg
2
19
Järnfilspånens massa är:
28,4 ton
3
20
Empiriska formeln är:
N2P2O7
2
21
Fällningens maximala massa är:
4,83 g
3
22a Oxidationstalet är: +III
1
22b Järnets massa är:
3
31,15 g
23
2 MnO4- + 5 H2C2O4 + 6 H+ → 2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O
2
23
Oxalsyrahalten i mass% är:
3
Summa maxpoäng
Summa erhållna poäng
1,57 mass%
23
17
18
Kemiformler 1
Stökiometri
m
M
n  V c
n
Där
n
m
M
V
c
= substansmängden i mol
= massan i g
= molmassan i g/mol
= volym i dm3
= koncentration i mol/dm3 eller M
Syror och baser
 

pH   log H    log H 3O 
 H    H O   10


 pH
3
Där

pH  pOH  14
 H    H O   10
mol
dm3


3
 H    H O   vätejonkoncentrationen i mol/dm

vid 25 oC

3
14
M
vid 25 oC
3
Konstanter:
Gaskonstanten
R  8,314
J
mol  K
Avogadros konstant
N A  6,022 10 23
Absolut nollpunkt
0 K = -273,15 oC
st
mol
Formler
Gaslagen
p V  n  R  T
Daltons lag
ptot  p1  p2  p3  ...  pn
Elektrokemisk spänningsserie
K , Ba , Ca , Na , Mg , Al , Zn , Fe , Ni , Sn , Pb , H , Cu , Hg , Ag , Pt , Au
Beräkning av värmemängden Q för en kemisk reaktion
Q  cW  m  T där cW  4,18
J
gK
Entalpi
Entalpiändringen för en reaktion H i kJ
Bildningsentalpi Hf i kJ/mol bildat ämne
Förbränningsentalpi Hc i kJ/mol brännbart ämne
p i
V i
n i
T i
Pa
m3
mol
K