Magnus Ehingers undervisning

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

Kemi 1

Administration

Prov 2020-09-02 i Syror och baser

Artikelindex

Tid: 90 minuter

Tillåtna hjälpmedel: Tabellsamling och miniräknare.

Språklig bedömning av provet

Vid de mer utförliga frågorna har jag bedömt det vetenskapliga språket i svaret. Dessa bedömningar har jag sedan vägt samman till en enda bedömning av språket. Det är denna språkliga sammanvägning (inte de enskilda vid varje fråga) som räknas som A-, C- eller E-poäng.

För A krävs att beräkningarna är tydligt redovisade med korrekta enheter i varje steg i beräkningen.

Språk och kommunikation (1/1/1)

Del I. Frågor som bara kräver ett kort svar 

  1. Beräkna oxoniumjonkoncentrationen i en lösning med pH = 4,65.

    Svara på frågor om och beskriva kemiska företeelser och förlopp (1/0/0)

  2. Vilket pH har en 3,5 · 10–4 M svavelsyralösning? Vid denna koncentration kan du anta att syran är fullständigt protolyserad i båda protolysstegen.

    Svara på frågor om och beskriva kemiska företeelser och förlopp (1/0/0)

  3. Vilken syra eller bas är det som avses? Skriv antingen namn eller kemisk formel. Samma syra eller bas kan vara svaret på flera frågor. På en del frågor finns det fler än en syra eller bas som är korrekt. Då räcker det att du anger en av syrorna/baserna.
    1. Detta är en stark syra som kan lösa koppar.
    2. Det här är en treprotonig syra som ofta används som tillsats i livsmedel.
    3. Det här är en syra som används i bilbatterier.
    4. Det här är en organisk syra.
    5. Den här basen ingår i propplösare.

      Svara på frågor om och beskriva kemiska företeelser och förlopp (1/1/0)

  4. Vad händer när ammoniak löses i vatten? Svara med en reaktionsformel.

    Svara på frågor om och beskriva kemiska företeelser och förlopp (1/0/0)

  5. Vad är det för skillnad på ett basiskt ämne och en basisk lösning?

    Begrepp, modeller, teorier och arbetsmetoder (0/1/0)

  6. Perklorsyra, HClO4, är en stark syra.
    1. Skriv formeln för perklorsyrans protolys i vatten.

      Svara på frågor om och beskriva kemiska företeelser och förlopp (0/1/0)

    2. Hur stor är [HClO4] i en perklorsyralösning där pH = 3,65?

      Svara på frågor om och beskriva kemiska företeelser och förlopp (0/1/0)

Del II. Ringa in de rätta alternativen

  1. Vilka tre av nedanstående blandningar är lämpliga som buffertar?
    1. Svavelsyra + kaliumvätesulfat
    2. HNO3 + Ca(NO3)2
    3. HCl + NaCl
    4. Kolsyra + natriumvätekarbonat
    5. Ättiksyra + natriumacetat
    6. NH3 + NH4Cl

      Analysera och besvara frågor (1/1/0)

Del III. Frågor som kräver ett utredande svar

Skriv svaren på de här frågorna på ett annat papper.

  1. På ditt laboratorium har du två bägare med syror. Den ena bägaren innehåller en svag syra medan den andra innehåller en stark syra. Båda syrorna har samma koncentration. Båda syrorna är lukt- och färglösa.

    Hur ska du göra för att ta reda på vilken bägare som innehåller den svaga syran och vilken som innehåller den starka syran? Beskriv ett experiment, och förklara så utförligt och nyanserat som möjligt varför resultatet av experimentet visar vilken syra som är stark och vilken som är svag.

    Begrepp, modeller, teorier och arbetsmetoder (1/1/1)

  2. I en flaska på ditt laboratorium finns det salpetersyralösning med koncentrationen 0,135 mol/dm3.
    1. Hur stor volym natriumhydroxidlösning med koncentrationen 0,150 mol/dm3 måste man tillsätta för att neutralisera 20,0 ml av syran?

      Svara på frågor om och beskriva kemiska företeelser och förlopp (1/1/1)

    2. Vad heter det salt som bildas i neutralisationsreaktionen? (Endast svar behöver anges.)

      Svara på frågor om och beskriva kemiska företeelser och förlopp (1/1/1)

  3. Du har en bit kalcium med massan 0,0381 g som du vill lösa upp i 25,0 ml saltsyra. Vilken totalkoncentration måste saltsyran minst ha för att hela kalciumbiten ska kunna lösas upp?

    Analysera och besvara frågor (0/1/1)


Facit

Betygsgränser

Max: 22 (8/10/4)
Medel: 15,2 (6,5/6,1/2,6)
E: 6,0  
D: 11,0 varav 5,0 A- eller C-poäng
C: 14,5 varav 7,5 A- eller C-poäng
B: 16,5 varav 2,0 A-poäng
A: 19,5 varav 3,0 A-poäng

Del I. Frågor som bara kräver ett kort svar

  1. [H3O+] = 2,24 · 10–5 M
    Kommentar: Svar utan korrekt enhet ger ingen poäng.
  2. pH = 3,15
    1. Salpetersyra (HNO3), (varm, koncentrerad) svavelsyra (H2SO4).
    2. Fosforsyra (H3PO4)
    3. Svavelsyra (H2SO4)
    4. Ättiksyra, myrsyra.
    5. NaOH, KOH
  3. NH3 + H2O → NH\({\sf _4^+}\)  + OH  
  4. Ett basiskt ämne tar upp protoner (vätejoner) medan en basisk lösning har en hög koncentration hydroxidjoner.
    1. HClO4 + H2O → ClO\({\sf _4^-}\) + H3O+
    2. 0 M

Del II. Ringa in de rätta alternativen

  1. d, e, f

Del III. Frågor som kräver ett utredande svar, med fullständiga beräkningar

  1. Svar 1: Man kan mäta lösningarnas pH. Eftersom den svaga syran är ofullständigt protolyserad kommer [H3O+] att vara lägre än i den starka syran, som är fullständigt protolyserad. Då blir också pH högre i den svaga syran än i den starka.
    Svar 2: Man kan testa lösningarnas konduktivitet. Eftersom den svaga syran är ofullständigt protolyserad kommer [H3O+] att vara lägre än i den starka syran, som är fullständigt protolyserad. Med färre joner i lösningen kommer konduktiviteten att bli lägre i den svaga syran än i den starka.

    Bedömning
    E – Eleven beskriver ett experiment som kan ge svaret, men utvecklar inte resultatet närmare.
    C – Eleven beskriver ett experiment som kan ge svaret, och utvecklar vad för resultat som kan förväntas i en av syrorna.
    A – Eleven beskriver ett experiment som kan ge svaret, och jämför vad för resultat som kan förväntas i den ena av syrorna med vad som kan förväntas av den andra av syrorna.
    1. Lösning

      HNO3(aq) + NaOH(aq) → NaNO3(aq) + H2O

      \[n_{\text{HNO}_3} = c_{\text{HNO}_3} \cdot V_{\text{HNO}_3} = 0,135\frac {\text{mol}}{\text{dm}^3} \cdot 0,0200\text{mol} = 0,00270\text{mol} \hspace{100cm}\]

      \[n_{\text{NaOH}} = n_{\text{HNO}_3} = 0,00270\text{mol} \hspace{100cm}\]

      \[V_{\text{NaOH}} = \frac {n_{\text{NaOH}}}{c_{\text{NaOH}}} = \frac {0,00270\text{mol}}{0,150\text{mol/dm}^3} = 0,0180\text{dm}^3 = 18,0\text{ml} \hspace{100cm}\]


      Bedömning, kemiska företeelser och förlopp
      E – Eleven gör en ansats till att lösa uppgiften, till exempel genom att beräkna någon substansmängd.
      C – Eleven löser uppgiften i huvudsak korrekt, men missar till exempel enhet eller annan detalj.
      A – Eleven löser uppgiften helt korrekt.

      Bedömning, språk och kommunikation
      E – Eleven redovisar sina beräkningar översiktligt.
      C – Eleven redovisar sina beräkningar med utgångspunkt i en av punkterna nedan.
      • Korrekt reaktionsformel
      • Storhet, mätetal och enhet är med i alla stegen av beräkningarna.
      A – Eleven redovisar sina beräkningar med utgångspunkt i båda två av punkterna ovan.
    2. Natriumnitrat.
  2. Lösning:

    Ca(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2(g)

    \[n_\text{Ca} \frac {m_\text{Ca}}{M_\text{Ca}} = \frac {0,0381\text{g}}{40,08\text{g/mol}} = 9,505988024 \cdot 10^{-4} \hspace{100cm}\]

    Reaktionsformeln ger att \(n_\text{Ca}:n_\text{HCl} = 1:2\). Därför får vi följande:

    \[n_{\text{HCl}} = 2n_\text{Ca} = 2 \cdot 9,505988024 \cdot 10^{-4} = 0,001901198\text{mol} \hspace{100cm}\]

    \[c_\text{HCl} = \frac {n_\text{HCl}}{V} = \frac {0,001901198\text{mol}}{0,250\text{dm}^3} = 0,076047904\text{mol/dm}^3 \approx 76,0\text{mM} \hspace{100cm}\]


    Bedömning, kemiska företeelser och förlopp
    C – Eleven löser uppgiften utan att ta hänsyn till substansmängdsförhållandet \(n_\text{Ca}:n_\text{HCl} = 1:2\) (och får svaret 0,038M).
    A – Eleven löser uppgiften helt korrekt.

    Bedömning, språk och kommunikation
    E – Eleven redovisar sina beräkningar översiktligt.
    C – Eleven redovisar sina beräkningar med utgångspunkt i en av punkterna nedan.
    • Korrekt reaktionsformel
    • Storhet, mätetal och enhet är med i alla stegen av beräkningarna.
    A – Eleven redovisar sina beräkningar med utgångspunkt i båda två av punkterna ovan.

 

   

Också intressant: