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 2,00105 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 4,8103 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 gK 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