سوال ۱۰۱ · شیمی
کنکور ریاضی ۱۴۰۳ نوبت اول · سوال ۱۰۱ · کلید رسمی سازمان سنجش
شیمی · شیمی ۳ · فصل ۳: شیمی جلوه‌ای از هنر، زیبایی و ماندگاری
کدام موارد، درباره مقایسهٔ ویژگیهای فولاد و تیتانیم درست است؟
الف: نقطهٔ ذوب: فولاد < تیتانیم
ب: شدت واکنش خوردگی: تیتانیم < فولاد
پ: مقاومت در برابر واکنش با ذره‌های موجود در آب دریا: فولاد > تیتانیم
ت: میزان استفاده در ساخت پروانهٔ کشتی: فولاد > تیتانیم
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۱ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
مبنای بررسی، جدول مقایسهٔ تیتانیم و فولاد در کتاب است؛ توجه کنیم که در معرفی این جدول، فولاد زنگ‌نزن ذکر شده است (شیمی ۳، صفحهٔ ۸۷).
بررسی مورد «الف»: درست است.
نقطهٔ ذوب فولاد در جدول برابر با و نقطهٔ ذوب تیتانیم برابر با است. بنابراین:
پس نقطهٔ ذوب فولاد از تیتانیم کمتر است (شیمی ۳، صفحهٔ ۸۷).
بررسی مورد «ب»: درست است.
در جدول، مقاومت تیتانیم در برابر خوردگی «عالی» و مقاومت فولاد «ضعیف» توصیف شده است. مقاومت بیشتر در برابر خوردگی یعنی خوردگی کمتر؛ بنابراین شدت واکنش خوردگی تیتانیم از فولاد کمتر است (شیمی ۳، صفحهٔ ۸۷).
بررسی مورد «پ»: نادرست است.
واکنش تیتانیم با ذره‌های موجود در آب دریا «ناچیز» و واکنش فولاد «متوسط» است. در نتیجه، تیتانیم در برابر واکنش با این ذره‌ها مقاومت بیشتری دارد. عبارت سؤال این مقایسه را برعکس بیان کرده است (شیمی ۳، صفحهٔ ۸۷).
بررسی مورد «ت»: نادرست است.
کتاب مطرح می‌کند که امروزه در ساخت پروانهٔ کشتی اقیانوس‌پیما، تیتانیم جایگزین فولاد می‌شود. واکنش ناچیز با ذره‌های آب دریا و مقاومت بالای آن در برابر خوردگی، این انتخاب را توضیح می‌دهند؛ پس مقایسهٔ مطرح‌شده در مورد «ت» با کاربرد موردنظر کتاب سازگار نیست (شیمی ۳، صفحهٔ ۸۷).
بنابراین فقط موارد «الف» و «ب» درست‌اند.
پاسخ: گزینهٔ ۱
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۲: ممکن است دانش‌آموز «میزان واکنش با آب دریا» را با «مقاومت در برابر واکنش» اشتباه بگیرد و مورد «پ» را درست بداند؛ درحالی‌که واکنش کمتر تیتانیم به معنای مقاومت بیشتر آن است، نه مقاومت بیشتر فولاد.
- گزینهٔ ۳: ممکن است دانش‌آموز از کاربرد گستردهٔ فولاد در سازه‌ها نتیجه بگیرد که برای پروانهٔ کشتی نیز بیشتر به کار می‌رود. اما کتاب در این کاربرد مشخص، جایگزینی فولاد با تیتانیم را به دلیل ویژگیهای مناسب‌تر آن مطرح می‌کند؛ پس مورد «ت» نادرست است.
- گزینهٔ ۴: این انتخاب می‌تواند از برعکس‌خواندن رابطهٔ واکنش‌پذیری و مقاومت، همراه با تعمیم کاربرد عمومی فولاد به پروانهٔ کشتی ناشی شود. هم مقاومت تیتانیم در محیط آب دریا بیشتر است و هم کتاب استفاده از آن را به جای فولاد در پروانهٔ کشتی مطرح می‌کند؛ بنابراین هر دو مورد «پ» و «ت» نادرست‌اند.
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- جدول مقایسهٔ تیتانیم و فولاد و پرسش مربوط به پروانهٔ کشتی را در شیمی ۳، صفحهٔ ۸۷ مرور کن؛ جهت مقایسه‌ها اهمیت دارد.
- «مقاومت در برابر خوردگی» با «شدت خوردگی» هم‌جهت نیست: مقاومت بیشتر یعنی خوردگی کمتر. همچنین واکنش کمتر با ذره‌های آب دریا، نشانهٔ مقاومت بیشتر در آن محیط است.
- ابتدا مورد مربوط به نقطهٔ ذوب را با داده‌های جدول بررسی کن؛ سپس از میان مقایسه‌های مربوط به خوردگی و مقاومت در آب دریا، موردی را نگه دار که جهت رابطه را درست بیان می‌کند. برای کاربرد دریایی نیز به جایگزینی فولاد با تیتانیم توجه کن.