سوالات مرحله دو مسابقات آزمایشگاهی شیمی تهران سال 89

heidar · 1389/12/18

سلام به همه دوستان
خسته نباشيد
به همه ي كسايي هم كه مرحله اول قبول شدن تبريك مي گم كسايي هم كه قبول نشدن ان شاءالله تو زندگي شون موفق باشن
اين سوالايي كه مي نويسم سوالاي مرحله دوم مسابقات آزمايشگاهي شيمي تهرانه كه 17 اسفند كه صورت تئوري برگزار شد و 7 تا سوال بود البته سوالا رو با جمله بندي خودم و تا اونجايي كه يادم بود دوستان ديگه هم اگه شركت كردن و اشتباهي تو سوالا ديدن يا ديدن ناقصه ممنون ميشم اگه اصلاحش كنن
-------------------------------------------------------------------------------
1) در هر آزمايش ماده ي A و B مخلوط شده بودن و نتايج آزمايش يادداشت شده بود
چهار تا آزمايش انجام شده بود و نتايج توي يه جدول يادداشت شده بود توي هر ستون ماده ي A و B و رسوبي كه تشكيل شده بود نوشته شده بود
توي هر 4 آزمايش يكي از ماده ها نمك كلرات بود و توي 3 تا آزمايش اول رسوب درست شده بود و توي آزمايش چهارم رسوبي تشكيل نشده بود بعدشم گفته بود كه درباره ي اين آزمايش ها استدلال و تجزيه و تحليلمون رو بنويسيم
-------------------------------------------------------------------------------
2) واكنش 3O2------>2O3 در ارتفاع هاي بالا تو جو انجام ميشه در جدول پايين °ΔH و °S و °ΔG براي O2 و O3 داده شده
آ) °ΔH و °S و °ΔG براي واكنش گفته شده رو حساب كنيد
ب)‌ آيا دمايي وجود داره كه در اون دما واكنش دهنده ها و فراورده ها با هم تو محيط واكنش وجود داشته باشن؟ اگه هست اون دما رو پيدا كنيد
-------------------------------------------------------------------------------
3) راهي براي توليد متيل الكل (CH3OH) از متان و بخار آب معرفي كنيد
-------------------------------------------------------------------------------
4) نمك اپسوم (MgSO4.7H2O) حرارت داده شده و جرم بوته و "جرم بوته+جرم نمك اپسوم اوليه" و "جرم بوته+جرم جسم باقي مانده" داده شده فرمول جسم باقي مانده رو بيابيد
-------------------------------------------------------------------------------
5) هيدروژن پراكسيد ماده اي هستش كه در روشنايي تجزيه ميشه و به خاطر همين در ظرف هاي تيره نگه داري ميشه دانش آموزي H2O2 واكنش تجزيه رو با كاتاليزور MnO2 انجام ميده و نتيجه اش رو به صورت يك نمودار كه حجم گاز آزاد شده (mL) بر حسب مدت زمان (s) گزارش داده

2H2O2------->2H2O+O2

نمودارش هم به صورت يه منحنيه كه از نقطه ي (0و0) شروع ميشه و همينطور شيبش كم ميشه تا تو ثانيه 150 حجم گاز 700 ميلي ليتر ميشه و از ثانيه 150 تا ثانيه 200 نمودار به صورت خط افقي ادامه پيدا ميكنه
آ) نتايج رو تفسير كنيد
ب) يه روش (ديگه) براي انجام اين آزمايش طراحي كنيد
(فكر كنم تو صورت سوال كلمه "ديگه" نداشت ولي مطمئن نيستم)
-------------------------------------------------------------------------------
6) 2.38 گرم MgCl2 رو تو 90mL آب توي يه لوله آزمايش حل مي كنيم (آزمايش اول) و بعد 4.76 گرم MgCl2 رو تو 180mL آب توي يه لوله آزمايش حل مي كنيم (آزمايش دوم) توي آزمايش اول افزايش دما 20.1 درجه سلسيوس و توي آزمايش دوم 10.1 درجه سلسيوس است اگر مبناي محاسبات 180 ميلي ليتر آب باشد:
(4.18j/gK=[SUB]محلول[/SUB]c و d[SUB]H2O[/SUB]=1 g/mL و MgCl2=95.12g/mol)
آ) درصد خطاي آزمايش دوم رو بيابيد
ب) علت خطا چيست؟
(راستش من از صورت سوال چيزي نفهميدم)
-------------------------------------------------------------------------------
7) اورهد دستگاهي هست كه يه سطح شيشه اي داره و زير اون سطح يه لامپ هست كه محلول ها رو اون سطح قرار ميدن و رنگ محلول رو پرده ميفته
يه مقوا رو به اندازه يه شيشه ساعت سوراخ مي كنيم و روي سطح قرار ميديم
مقدار كافي آب رو تو شيشه ساعت ميريزيم و مقدار كافي محلول سديم تيو سولفات (Na2S2O3) رو توش حل مي كنيم محلول كه رنگش رو پرده ميفته بي رنگه
5 ميلي ليتر محلول HCl غليظ رو تو محلول حل مي كنيم رنگ محلول آرام آرام زرد سپس قرمز و در نهايت تيره مي شود
آ)‌ واكنش هاي انجام شده را نوشته و موازنه كنيد
ب) علت تغييرات رنگ را ذكر كنيد
ج)‌ چند ماده ي ديگر مانند سديم تيو سولفات نام ببريد كه همين گونه عمل مي كنند
-------------------------------------------------------------------------------
لطفا هر كسي جواب هر سوالي رو بلد بود بگه
موفق باشيم

a_sadeghi · 1389/12/19

از ما که هنوز برگزار نشده ولی بابت سوالا ممنون کسی نمیدونه تو مرحله استان شیمی پیش هست یا نه

maral4 · 1389/12/19

فکر می کنم سوال 7 اولش رنگش بی رنگ نبود !
منم شرکت کردم ولی خیلی بد دادم

وقتش کم بود شما می دونید نتایج کی میاد ؟

farhad2009 · 1389/12/19

سلام .
من خوب متوجه بعضی از سوالا نشدم

ولی سعی میکنم جواب بدم !
سوال ۱: گفتید تو سه تا یه اول رسوب تولید شد اما تو سومی نشد.
میدانیم نمک هایه کلرات دار در همه حال محلولند :
اگر به نمک حاوی کلرات اب بیافزاییم دو حالت پیش میاید :
در هر دو حالت ما هیدروکسید فلز و اسید پرکلریک داریم. اگر کاتیون مربوط به نمک کلرات دار با یون هیدروکسید رسوب ایجاد کند جزو ۳ واکنش اول و اگر رسوب ایجاد نکند واکنش ۴ هست. البه حالتی هم هست که ممکنه کاتیون مربوط کاتیون امومنیوم باشه که در این صورت امکان تولید گاز امونیاک هم شاید باشه!
اما اگر نمک کلرات با نمک محلول قاطی شه تنها حالتی که واکنش پیشمیره اینه که در طرف دیگه رسوب تشکیل بشه . مسلمه که یکی از فراورده ها محلوله . پس باید به فراورده دیگری نگاه کرد که ببینیم چیه !اگه کاتیون محلول بود که خیچ اگه نبود واکنش مربوط به سه تایه اوله
اما اگر نامحلول باشه . فراورده ها نمک محلول کلرات هست و فراورده دیگه بسته به کاتیون نمک کلرت اولیه میتونه محلول باشه یا نباشه !
...............................................
سوال۲: ببخشید من که جدولی نمیبینم ولی اگه بخوام حل کنم اول فرموا رو مینویسم
الف محاسبه انتالپی:

$)$

مواد اولیه

$)-\sum \Delta H_{f}^{0}($

محصولا ت

$\Delta H^{0} =\sum \Delta H_{f}^{0}($

$\Delta H^{0} =(2\Delta H_{f}O_{3})-(3\Delta H_{f}O_{2})$

محاسبه انتروپی:

$)$

واکنش دهنده ها

$)-\sum S($

فراورده ها

$\Delta S^{0}=\sum S($

$\Delta S^{0}=(3S_{O_{2}(g)})-(2S_{O_{3}g})$

محاسبه تغییرات انرژی در دسترس:

$)$

مواد اولیه

$)-\Delta G_{f}^{0}($

محصولات

$\Delta G^{0}=\Delta G_{f}^{0}($

$\Delta G^{0}=(2\Delta G_{f}^{0}O_{3})-(3\Delta G_{f}^{0}O_{2})$

ب)
نمیتونم نظر بدم !

........................................
۳) نمیدونم منظورش از راهی یعنی چی ولی به نظرم اگه بیایم متان وبخار اب رو با هم واکنش بدیم و شرایط لازم رو پدید بیاریم شاید بشه از واکنش زیر رفت:

$CH_{4}+H_{2}O\rightarrow CH_{3}OH+H_{2}$

اما به نظرم به این راه حل نمره ای تعلق نمیگیره راهی که من پیش نهاد میکنم اینه در مجاورت اکسیژن کم متان رو بطور ناقص بسوزنیم تا کربن مونکسید واب مایع تولید شه سپس کربن مونوکسیدو با بخار اب مخلوط کرده و با ایجاد شرایط مناسب متانول خواهیم داشت:

$1)2CH_{4}+5O_{2}\rightarrow 2CO+4H_{2}O$

$2)CO_{(g)}+H_{2}O_{(g)}$

.................................
۴)فرض میکنیم واکنش روبرو رخ داده:

$MgSO_{4}.7H2O\overset{\Delta }{\rightarrow}MgSO_{4}.7-xH_{2}O+xH_{2}O$

فرض میکنیم جرم جسم اولیه

$A$

هست وجرم جسم باقیمانده

$B$

. با فرض معلوم بودن جرم بوته و جرم نمک اولیه و جرم جسم باقیمانده
از رابطه زیر فرمول جسم باقیمانده بدست میاد:

$A gr MgSO_{4}.7H_{2}O*\frac{1 molMgSO_{4}.7H_{2}O}{246gr MgSO_{4}.7H_{2}O}*\frac{1 mol MgSO_{4}.7-xH_{2}O}{1 molMgSO_{4}.7-xH_{2}O}*\frac{(120)+((7-x)*18)}{1 molMgSO_{4}.7-xH_{2}O}=B$

که از رابطه بالا

$X=\frac{\frac{264b}{A}-246}{-18}$

٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫
۵)من درست منظوره سوالرو متوجه نمیشم ولی گفتم . اگر در نمودار در دو نقطه

$(0,0)$

و در نقطه

$(150,700)$

توجه کنیم میبینیم در بازه ۰ تا ۱۵۰ ثانیه رفته رفته گاز تولیدی زیاد میشه . من سعی کرد یه معادله خط برایه بازه ۰ تا ۱۵۰ ثانیه بنویسم.:

$y=mx+b$

$700=m(150)+0\rightarrow m=\frac{14}{3}$

من نتیجه گرفتم تو هر ثانیه

$\frac{14}{3}$

از هیدروژن پر اکسیدبه فراورده تبدیل تا جایی اونقپ غلظت فراورده ها زیاد بشه که واکنش برگشت امکان پذیر بشه که از نقطه ۱۵۰ ثانیه به بعد هم تعادل برقرار شده .

ب) نمیدونم ایا راهم درسته یا نه ولی راه پیش نهادی من :
بجایه استفاده از کاتالیزگر از گرما استفاده کنیم!

......................................
۶)من میگم اگه مبنا رو بذاریم ۱۸۰ باید گرمایه حاصل از واکنش اولی با دومی برابر باشه :

$M_{1}C\Delta \Theta _{1}=M_{2}C\Delta \Theta _{2}$

=

$Q_{1}=Q_{2}$

فرض میکنیم چگالی محلول در هر دو محلول یکی هست:

$92.38g*C*\Delta \Theta _{1}=184.76*C*10.1\rightarrow \Delta \Theta _{1}=20.2$

که درصد خطا برابر خواهد بود با

$\frac{20.2-20.1}{20.1}*100=0.497%$

ب) به نظر من دلایل خطا سه چیزند . الف) یکسان نبودن چگالی دو محلول و ب)یکسان نبودن ظرفیت گرمایی ویژه محلول هاو۳)رسانایی گرمایی
لوله ها و هدر رفت گرما از انها

٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫
۷) به نظرم تو مرحله اول این واکنش رخ میده

$Na_{2}S_{2}O_{3}+2HCl\rightarrow S+2NaCl+H_{2}SO_{3}$

جواب بقیه قسمت هارو نمیدونم.

راستی خیلی ممنون که سوالاتو گذاشتی تا ماهم استفاده کنیم.

MUTE · 1389/12/19

مرحله دوم شما تدوری بود ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

مال ما عملیه

heidar · 1389/12/19

سلام به همه دوستان
ممنون farhad2009 كه سوالا رو حل كردي
چند تا نكته:
اول اينكه سوال اول فرمول ماده A و B تو جدول نوشته شده بود ولي چون من دقيقا همه ي مواد رو يادم نبود جدول رو ننوشتم و اين سوال درباره ي مخلوط كردن نمک کلرات با يه نمک محلول ديگه بود و با توجه به محلول بودن همه ي نمك هاي كلرات و نتيجه ي آزمايش ما بايد درباره ي محلول يا رسوب بودن نمك ديگه اي كه تشكيل ميشد نظر بديم
دوم اينكه سوال دوم جدول رو داده بود ولي چون من عدد ها يادم نبود اون رو اينجا ننوشتم
سوم اينكه راه حل من واسه سوال سوم اين بود كه اول تو دماي 1000درجه سانتي گراد متان و بخار آب رو واكنش بديم تا گاز آب درست بشه و بعد هم از واكنش گاز آب واسه تشكيل متانول استفاده كنيم:

CH4+H2O------>CO+3H2

CO+2H2------->CH3OH

سوال 4 كه راه حلي كه نوشتي درسته ولي عددها يادم نيست ولي يادمه كه جواب آخر ميشه MgSO4.2H2O

درباره ي سوال 6 حواست باشه تغيير دما واسه ي آزمايش اول 2 برابر تغيير دما واسه آزمايش دوم هست و در ضمن اگه شما مبناي آزمايش رو 180 درجه بگيري گرماي حاصل از واكنش دوم بايد 2 برابر گرماي حاصل از واكنش اول باشه چون شما در آزمايش دوم 2 برابر آزمايش اول منيزيم كلريد حل كردي و چون با وجود اينكه گرما دو برابر شده جرم محلولي كه دماش زياد ميشه هم دو برابر شده پس تغييرات دما هم تو 2 تا واكنش بايد برابر باشه

درباره ي سوال 7 هم راهي به ذهنم نمي رسه اگه كسي مي دونه ممنون ميشم بگه بقيه هم استفاده كنن

موفق باشيم

farhad2009 · 1390/1/10

پاسخ : سوالات مرحله دو مسابقات آزمایشگاهی شیمی تهران سال 89

سلام
ببخشید یه وقت نبودم پست شما رو ندیدم حالاکه به جوابی خودم به سوال ۳ دادم نگاه میکنم خندم میگیره من در حالت عادی نبودم!!!!
اگه میشه لطف کنید سوال ۶ رو بیشتر توضیح بدید:

سوالات مرحله دو مسابقات آزمایشگاهی شیمی تهران سال 89

heidar

Member

a_sadeghi

New Member

maral4

New Member

farhad2009

New Member

MUTE

New Member

heidar

Member

farhad2009

New Member