Tid: 80 minuter
Tillåtna hjälpmedel är papper, penna, suddgummi och linjal. Alla reaktionsformler ska vara balanserade med minsta möjliga heltalskoefficienter. Glöm inte enhet. Lycka till!
Några användbara samband
Molmassa
\[M = \frac {m}{n} \hspace{100cm}\]
\(M\) är molmassan i g/mol
\(m\) är massan i g
\(n\) är substansmängden i mol
Koncentration
\[c = \frac {n}{V} \hspace{100cm}\]
\(c\) är koncentrationen i mol/dm3 eller M
\(n\) är substansmängden i mol
\(V\) är volymen i dm3 eller l
Avogadros konstant
\[N_{\text{A}}=6,022 \cdot 10^{23}\text{/mol} \hspace{100cm}\]
Del I. Ringa in de rätta alternativen!
- Hur mycket väger 1,00 mol 12C? (1p)
- 1 u
- 12 u
- 6,022·1023 u
- 6,022·1023 g
- 1 g
- 12 g
- 12·1,66·10-24 g
- 12·1,66·10-24 u
- Divätefosfatjonen, H2PO\({\sf _4^{-}}\), kan verka både som syra och som bas. I vilka två av följande reaktioner verkar divätefosfatjonen som bas? (2p)
- H2PO\({\sf _4^{-}}\) + CO\({\sf _3^{2-}}\) → HPO\({\sf _4^{2-}}\) + HCO\({\sf _3^-}\)
- H2PO\({\sf _4^{-}}\) + HSO\({\sf _4^-}\) → H3PO4 + SO\({\sf _4^{2-}}\)
- H2PO\({\sf _4^{-}}\) + H2O → HPO\({\sf _4^{2-}}\) + H3O+
- H2PO\({\sf _4^{-}}\) + H2PO\({\sf _4^{-}}\) → HPO\({\sf _4^{2-}}\) + H3PO4
- H2PO\({\sf _4^{-}}\) + OH‑ → HPO\({\sf _4^{2-}}\) + H2O
- Vilka tre av följande påståenden om jonföreningar och jonbindningar är korrekta? (3p)
- Jonbindningar är starka bindningar.
- Atomerna i nitratjonen, NO\({\sf _3^-}\), sitter samman med jonbindningar.
- Jonföreningar bildas när en metall och en icke-metall reagerar med varandra.
- Bindningen mellan väte och klor i väteklorid, HCl, är en typisk jonbindning.
- Jonföreningar kan leda ström i smält form.
- Jonföreningar har ofta låga smältpunkter.
Del II. Frågor som bara kräver ett kort svar
Fullständiga uträkningar behöver inte redovisas.
- Du väger upp 12,5 g natriumbromid, NaBr.
- Vilken är natriumbromidens formelmassa? (1p)
- Hur många mol natriumbromid har du vägt upp? (1p)
- Hur stort är det totala antalet joner som du har vägt upp? (1p)
- Perklorsyra, HClO4, är en stark syra.
- Skriv formeln för perklorsyrans protolys i vatten! (1p)
I en bägare har du 0,250 dm3 0,500 M perklorsyra.
- Hur stor substansmängd perklorsyra har du i bägaren? (1p)
Beräkna
- [H3O+] (1p)
- [HClO4] (1p)
- Skriv formeln för perklorsyrans protolys i vatten! (1p)
Del III. Frågor som kräver ett utredande svar/fullständig lösning. Glöm inte enhet!
- Koncentrerad saltsyra är 11,8 M. Hur stor volym koncentrerad saltsyra måste du ta och späda till 100 ml för att få en lösning med [H+] = 0,055 M? (2p)
- Du har 10 cm3 av en 0,50 M Na2SO4-lösning. Detta blandar du med 25 cm3 av en 2,5 M NaCl-lösning. Vilken blir [Na+] i den lösning som bildas? (3p)
- I ett försök skulle man bestämma kristallvattenhalten i nickelsulfat, NiSO4·xH2O. Man hettade upp 1,00g av saltet, och vägde hur mycket vattenfritt nickelsulfat som fanns kvar när allt vatten avdunstat. Det vattenfria nickelsulfatet vägde 0,590g. Vilket var nickelsulfatets formel? (4p)
- 1,00 dm3 vatten väger 1,00 kg. Beräkna hur stor koncentrationen vatten är i helt rent vatten. Ange svaret i mol/dm3. (3p)
- Den elake Magnus tänker lösa upp ett 450 miljoner år gammalt fossil i saltsyra. Fossilet väger 3,243 g. Skriv formeln för kalciumkarbonatets upplösning i saltsyra. Beräkna sedan hur stor volym 2,50 M saltsyra Magnus minst behöver för att lösa upp det. Du kan anta att fossilet består av 100% kalciumkarbonat, CaCO3. (4p)
Facit
Betygsgränser
Max: | 29 |
Medel: | 17,24 |
G: | 8,5 |
VG: | 16,5 |
MVG: | 22,5 |
Del I. Ringa in de rätta alternativen!
- f
- b, d
- a, c, e
Del II. Frågor som bara kräver ett kort svar
Fullständiga uträkningar behöver inte redovisas.
-
(23,0 + 79,9)u = 102,9u
-
\[n = \frac {m} {M} = \frac {12,5\text{g}} {102,9\text{g/mol}} = 0,12147716\text{mol} \approx 0,121\text{mol} \hspace{100cm}\]
-
\[\begin{align}N &= nN_\text{A} = 2 \cdot 0,12147716\text{mol} \cdot 6,022 \cdot 10^{23}\text{/mol} = \hspace{100cm} \\ &= 1,463070943 \cdot 10^{23} \approx 1,46 \cdot 10^{23}\end{align}\]
Gett svaret 0,243 mol ... inget avdrag
-
- HClO4 + H2O → ClO4- + H3O+
Skrivit "HClO4 + H2O = ClO4- + H3O+" ... -0,5p
Missat någon av jonernas laddning ... -0,5p/jon
- \[n = cV = 0,500\text{mol/dm}^3 \cdot 0,250\text{dm}^3 = 0,125\text{mol} \hspace{100cm}\]
- \[[\text{H}_3\text{O}^+] = c_{\text{HClO}_4} = 0,500\text{M} \hspace{100cm}\]
- [HClO4] = 0
- HClO4 + H2O → ClO4- + H3O+
Del III. Frågor som kräver ett utredande svar/fullständig lösning. Glöm inte enhet!
-
\[\begin{align}c_1V_1 &= c_2V_2 \Leftrightarrow V_1 = \frac {c_2V_2} {c_1} = \frac {0,55\text{mol/dm}^3 \cdot 0,100\text{dm}^3} {11,8\text{mol/dm}^3} = \hspace{100cm} \\ &= 0,000466101\text{dm}^3 \approx 0,47\text{ml}\end{align}\]
Rätt substansmängd (rätt användning av \(c_1V_1 = c_2V_2\)) – 1p; rätt volym konc. HCl – 1p.
-
\[[\text{Na}^+] = \frac {n_{\text{tot}}} {V_{\text{tot}}} = \frac {n_1 + n_2} {V_1 + V_2} \hspace{100cm}\]
\[n_1 = 2c_1V_1 = 2 \cdot 0,5\text{mol/dm}^3 \cdot 0,010\text{dm}^3 = 0,010\text{mol} \hspace{100cm}\]
\[n_2 = c_2V_2 = 2,5\text{mol/dm}^3 \cdot 0,025\text{dm}^3 = 0,0625\text{mol} \hspace{100cm}\]
\[\begin{align}[\text{Na}^+] &= \frac {(0,010 + 0,0625)\text{mol}} {(0,010 + 0,025)\text{dm}^3} = \frac {0,0725\text{mol}} {0,035\text{dm}^3} = \hspace{100cm} \\ &= 2,07142857\text{mol/dm}^3 \approx 2,1\text{M}\end{align}\]
-
\[\begin{align}n_{\text{NiSO}_4} &= \frac {m_{\text{NiSO}_4}} {M_{\text{NiSO}_4}} = \hspace{100cm} \\ &= \frac {0,590\text{g}} {(58,7 + 32,1 + 16,0 \cdot 4)\text{g/mol}} = 0,00381137\text{g/mol}\end{align}\]
\[\begin{align}n_{\text{H}_2\text{O}} &= \frac {m_{\text{H}_2\text{O}}} {M_{\text{H}_2\text{O}}} = \hspace{100cm} \\ &= \frac {(1-0,590)\text{g}} {(1,008 \cdot 2 + 16,0)\text{g/mol}} = 0,022757549\text{mol}\end{align}\]
\[\frac {n_{\text{H}_2\text{O}}} {n_{\text{NiSO}_4}} = \frac {0,022757549\text{mol}} {0,00381137\text{mol}} = 5,970962663 \approx 6 \hspace{100cm}\]
Alltså måste den rätta formeln vara NiSO4·6H2O.
-
\[\begin{align}c &= \frac {n} {V} = \frac {\frac{m} {M}} {V} = \frac {\frac {1000\text{g}} {(1,008 \cdot 2 + 16,0)\text{g/mol}}} {1,00\text{dm}^3} = \hspace{100cm} \\ &= \frac {55,5062167\text{mol}} {1,00\text{dm}^3} \approx 55,5\text{mol/dm}^3\end{align}\]
-
CaCO3(s) + 2HCl → CaCl2(aq) + H2O + CO2(g)
\[V_{\text{HCl}} = \frac {n_{\text{HCl}}} {c_{\text{HCl}}} \hspace{100cm}\]
\[\begin{align}n_{\text{HCl}} &= 2n_{\text{CaCO}_3} = 2 \cdot \frac {m_{\text{CaCO}_3}} {M_{\text{CaCO}_3}} = \hspace{100cm} \\ &= 2 \cdot \frac {3,243\text{g}} {(40,1 + 12,0 + 16,0 \cdot 3)\text{g/mol}} = \\ &= 2 \cdot 0,032397602\text{mol} = 0,0647952\text{mol}\end{align}\]
\[V_{\text{HCl}} = \frac {n_{\text{HCl}}} {c_{\text{HCl}}} = \frac {0,0647952\text{mol}}{2,50\text{mol/dm}^3} = 0,025918\text{dm}^3 \approx 25,9\text{ml} \hspace{100cm}\]
Rätt reaktionsformel – 1p; Rätt mängd CaCO3 – 1p; Rätt mängd HCl (rätt molförhållande CaCO3:HCl) – 1p; Rätt volym HCl – 1p;
En felaktig reaktionsformel, som ger molförhållandet CaCO3:HCl = 1:1 ... ytterligare -1p
Angett följande reaktionsformel: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2CO3 ... inget avdrag