Magnus Ehingers under­visning

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

Tid: 90 minuter

Tillåtna hjälpmedel är papper, penna, suddgummi och linjal, miniräknare och formelsamling. Alla reaktionsformler ska vara balanserade med minsta möjliga heltalskoefficienter. Glöm inte enhet. Lycka till!

Fullständig lösning krävs på alla frågor, om inte annat anges.

  1. Hur mycket väger 1,00 mol 12C? (1p) Endast svar behöver anges.
    1. 1 u
    2. 12 u
    3. 6,022·1023 u
    4. 6,022·1023 g
    5. 1 g
    6. 12 g
    7. 12·1,66·10-24 g
    8. 12·1,66·10-24 u
  2. I ett försök låter man 1 mol metan reagera med ett överskott syrgas enligt följande formel:

    CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O.

    Hur många mol vatten bildas maximalt? (1p)
    1. 4 mol
    2. 3 mol
    3. 2 mol
    4. 1 mol
    5. mindre än 1 mol
  3. Du väger upp 12,5 g kaliumklorid, KCl.
    1. Vilken är kaliumkloridens formelmassa? (1p)
    2. Hur många mol kaliumklorid har du vägt upp? (1p)
    3. Hur stort är det totala antalet joner som du har vägt upp? (1p)
  4. En sockerlösning framställs genom att man blandar 25 g socker, C12H22O11, i 60 g vatten.
    1. Beräkna lösningens koncentration av socker i % (massprocent; inte w/v-%)! (1p)
    2. Vilken blir lösningens sockerkoncentration, mätt i mol/dm3? Du kan räkna med att lösningens slutvolym blir 0,060 dm3. (2p)
  5. I ett försök skulle man bestämma kristallvattenhalten i nickelsulfat, NiSO4·xH2O. Man hettade upp 1,00 g av saltet, och vägde hur mycket vattenfritt nickelsulfat som fanns kvar när allt vatten avdunstat. Det vattenfria nickelsulfatet vägde 0,590 g. Vilken var nickelsulfatets formel? (4p)
  6. Plasten PVC har den empiriska formeln C2H3Cl. då PVC förbränns i luft bildas koldioxid, vattenånga och väteklorid.
    1. Ställ upp reaktionsformeln för förbränningen. (1p)
    2. Man förbränner 0,80 kg PVC. Vilken massa har den bildade koldioxiden? (3p)
  7. I rent vatten är naturligtvis koncentrationen vatten 100 %. Men hur stor är den uttryckt i mol/dm3? (3p)

Hoppa direkt till …

Facit

Betygsgränser

Max: 18,0
Medel: 12,94
E: 6,0
D: 9,5
C: 12,0
B: 15,0
A: 17,5

Fullständig lösning krävs på alla frågor, om inte annat anges

  1. f
  2. c
    1. m = (39,1 + 35,3)u = 74,6u
    2. \[n = \frac {m}{M} = \frac {12,5\text{g}}{74,6\text{g/mol}} = 0,167560322mol \approx 0,168\text{mol} \hspace{100cm}\]
    3.  \[\begin{align}N &= n \cdot N_{\text{A}} = 2 \cdot 0,167560322\text{mol} \cdot 6,022 \cdot 10^{23}/\text{mol} = \hspace{100cm} \\ &= 2,018096515 \cdot 10^{23} \approx 2,02 \cdot 10^{23}\end{align}\]
    1. \[c = \frac {m_{\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}}}{m_{\text{tot}}} = \frac {25\text{g}}{(25+60)\text{g}} = 0,294118 \approx 29 \% \hspace{100cm}\]
    2.  \[\begin{align}n_{\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}} &= \frac {m_{\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}}}{M_{\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}}} = \frac {25\text{g}}{(12,0 \cdot 2 + 1,008 \cdot 22 + 16,0 \cdot 11)\text{g/mol}} = \hspace{100cm} \\ &=0,07306182\text{mol}\end{align}\]

      \[\begin{align}c_{\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}} &= \frac {n_{\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}}}{V} = \frac {0,07306182\text{mol}}{0,060\text{dm}^3} = \hspace{100cm} \\ &= 1,21769694\text{mol/dm}^3 \approx 1,2\text{M}\end{align}\]

  3.  \[\begin{align}n_{\text{NiSO}_4} &= \frac {m_{\text{NiSO}_4}}{M_{\text{NiSO}_4}} = \frac {0,590\text{g}}{(58,7+32,1+16,0\cdot 4)\text{g/mol}} = \hspace{100cm} \\ &= 0,00381137\text{mol}\end{align}\]

    \[n_{\text{H}_2\text{O}} = \frac {m_{\text{H}_2\text{O}}}{M_{\text{H}_2\text{O}}} = \frac {(1,00-0,590)\text{g}}{(1,008 \cdot 2 + 16,0)\text{g/mol}} = 0,02275755\text{mol} \hspace{100cm}\]

    \[\frac {n_{\text{H}_2\text{O}}}{n_{\text{NiSO}_4}} = \frac {0,02275755\text{mol}}{0,00381137\text{mol}} = 5,970963883 \approx 6 \hspace{100cm}\]

    Alltså måste den rätta formeln vara NiSO4·6H2O

    1. 2C2H3Cl(s) + 5O2(g) → 4CO2(g) + 2H2O(g) + 2HCl(g)
      1. \[m_{\text{C}_2\text{H}_3\text{Cl}} = 0,80\text{kg} = 800 \text{g} \hspace{100cm}\]
      2.  

        \[\begin{align}n_{\text{C}_2\text{H}_3\text{Cl}} &= \frac {m_{\text{C}_2\text{H}_3\text{Cl}}}{M_{\text{C}_2\text{H}_3\text{Cl}}} = \frac {800 \text{g}}{(12,0 \cdot 2 + 1,008 \cdot 3 + 35,5)\text{g/mol}} = \hspace{100cm} \\ &= 12,7950867\text{mol}\end{align}\]

      3. \[n_{\text{CO}_2} = 2n_{\text{C}_2\text{H}_3\text{Cl}} = 2 \cdot 12,8950867\text{mol} = 25,5901734\text{mol} \hspace{100cm}\]
      4.  

        \[\begin{align}m_{\text{CO}_2} &= n_{\text{CO}_2} \cdot M_{\text{CO}_2} = \hspace{100cm} \\ &= 25,5901734\text{mol} \cdot (12,0+16,0 \cdot 2)\text{g/mol} = \\ &= 1125,9673\text{g} \approx 1,1\text{kg}\end{align}\]

  4. Vi kan anta att vi har 1000 g vatten. Då kan vi beräkna substansmängden vatten:

    \[n_{\text{H}_2\text{O}} = \frac {m_{\text{H}_2\text{O}}}{M_{\text{H}_2\text{O}}} = \frac {1000\text{g}}{(1,008 \cdot 2 + 16,0)\text{g/mol}} = 55,5062167\text{mol} \hspace{100cm}\]

    Vattnets densitet är 1,0 g/dm3. Då motsvaras 1000 g vatten av 1,0 dm3. Då kan vi beräkna koncentrationen: