دانشجو؟ ۵۰۰ هزار تومان هدیه همین حالادانشجو؟ با کارت دانشجویی یا ایمیل دانشگاهی ۵۰۰٬۰۰۰ تومان هدیه بگیر، و اگر دانشگاهت تا ۱۶ آذر به ۵۰ دانشجوی فعال برسد ۲ میلیون تومان دیگرجدول دانشگاه‌هادانشجو؟ ۵۰۰ هزار تومان هدیه همین حالادانشجو؟ با کارت دانشجویی یا ایمیل دانشگاهی ۵۰۰٬۰۰۰ تومان هدیه همین حالا، و ۲ میلیون تومان دیگر اگر دانشگاهت تا ۱۶ آذر به ۵۰ دانشجوی فعال برسدجدول دانشگاه‌ها
1xAi
کنکور ریاضی ۱۴۰۳ نوبت دوم · شیمی

سوال ۹۹ شیمی کنکور ریاضی ۱۴۰۳ نوبت دوم با پاسخ تشریحی

سوال ۹۹ دفترچهٔ اختصاصی کنکور ریاضی ۱۴۰۳ نوبت دوم، با کلید رسمی سازمان سنجش. پاسخ تشریحی، دلیل نادرستی گزینه‌های دیگر و راهنمایی‌ها را هوش مصنوعی 1xAi بر پایهٔ همین کلید و متن کتاب درسی نوشته است.

سوال ۹۹ · شیمی

کنکور ریاضی ۱۴۰۳ نوبت دوم · سوال ۹۹ · کلید رسمی سازمان سنجش

شیمی · شیمی ۳ · فصل ۲: آسایش و رفاه در سایهٔ شیمی

کدام مورد، نادرست است؟

  1. گزینهٔ ۱: در باتری دکمه‌ای «روی ـ نقره»، آند و کاتد، به‌ترتیب، Zn(s)\mathrm{Zn(s)} و Ag+(aq)\mathrm{Ag^+(aq)} است.
  2. گزینهٔ ۲: از بوکسیت، می‌توان به‌عنوان سنگ معدن در فرایند هال برای تولید آلومینیم استفاده کرد.
  3. گزینهٔ ۳: در آبکاری، سطح یک فلز توسط لایهٔ نازکی از فلزهای ارزشمند و مقاوم به خوردگی پوشانده می‌شود.
  4. گزینهٔ ۴: تفاوت انرژی لازم برای تولید قوطی آلومینیمی از فرایند هال، با تولید آن از قوطی‌های کهنه، برابر ۹۳ درصد است.
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی

پاسخ درست: گزینهٔ ۱ (کلید رسمی سازمان سنجش)

پاسخ تشریحی

چون سؤال عبارت «نادرست» را می‌خواهد، باید گزینه‌ای را پیدا کنیم که با ساختار یا عملکرد فرایند موردنظر سازگار نیست.

گام اول: بررسی باتری دکمه‌ای روی ـ نقره
در تمرین کتاب، واکنش این باتری به صورت زیر آمده است (شیمی ۳، صفحهٔ ۶۳):
Zn(s)+Ag2O(s)→ZnO(s)+2Ag(s)\mathrm{Zn(s)+Ag_2O(s)\rightarrow ZnO(s)+2Ag(s)}

عدد اکسایش روی از 00 به +2+2 افزایش می‌یابد؛ بنابراین روی اکسایش پیدا می‌کند و آند از جنس Zn(s)\mathrm{Zn(s)} است. در مقابل، عدد اکسایش نقره در Ag2O\mathrm{Ag_2O} برابر با +1+1 است و با تبدیل‌شدن به نقرهٔ فلزی به 00 می‌رسد؛ پس اکسید نقره در بخش کاتدی کاهش می‌یابد.

بنابراین مادهٔ فعال کاتد، اکسید نقرهٔ جامد با فرمول Ag2O(s)\mathrm{Ag_2O(s)} است، نه یون نقرهٔ محلول، یعنی Ag+(aq)\mathrm{Ag^+(aq)}. دقت کنید که عدد اکسایش +1+1 برای نقره در یک ترکیب جامد، به معنای وجود یون آزاد آن در محلول نیست. پس بخش مربوط به آند در گزینهٔ ۱ درست، اما بخش مربوط به کاتد نادرست است.

گام دوم: بررسی عبارت مربوط به بوکسیت
بوکسیت سنگ معدن مهم آلومینیم است. از فراوری آن، آلومینا با فرمول Al2O3\mathrm{Al_2O_3} به دست می‌آید و آلومینا در فرایند هال برای تولید آلومینیم به کار می‌رود. بنابراین استفاده از بوکسیت به‌عنوان سنگ معدن درست است؛ البته منظور، ورود مستقیم بوکسیت خام به سلول هال نیست.

گام سوم: بررسی تعریف آبکاری
در آبکاری، سطح جسم فلزی با لایه‌ای نازک از فلزی ارزشمند و مقاوم به خوردگی پوشانده می‌شود. این کار در سلول الکترولیتی انجام می‌گیرد؛ بنابراین گزینهٔ ۳ با تعریف کتاب سازگار است (شیمی ۳، صفحهٔ ۶۰–۶۱).

گام چهارم: بررسی انرژی تولید و بازیافت آلومینیم
برای تولید قوطی از آلومینیم بازیافتی، حدود 7%7\% انرژی تولید آن از مسیر اولیه لازم است. اگر انرژی مسیر اولیه را مبنا بگیریم، درصد صرفه‌جویی برابر است با:
100%−7%=93%100\%-7\%=93\%
پس گزینهٔ ۴ نیز درست است.

پاسخ: گزینهٔ ۱

چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند

  • گزینهٔ ۲: ممکن است به دلیل استفاده از آلومینای خالص در سلول هال، بوکسیت را بی‌ارتباط با این فرایند بدانید؛ اما بوکسیت سنگ معدن تأمین‌کنندهٔ آلومیناست و پس از فراوری، می‌توان از آن برای تولید آلومینیم استفاده کرد؛ پس این عبارت درست است.
  • گزینهٔ ۳: ممکن است پوشش‌دادن فلز با فلزی دیگر را صرفاً روشی برای زیباسازی بدانید؛ اما ایجاد لایه‌ای نازک از فلز ارزشمند و مقاوم به خوردگی، همان تعریف کتاب از آبکاری است و عبارت نادرستی نیست.
  • گزینهٔ ۴: ممکن است سهم انرژی مصرفی در بازیافت را با درصد صرفه‌جویی اشتباه بگیرید؛ انرژی بازیافت حدود 7%7\% انرژی تولید اولیه است، بنابراین کاهش انرژی نسبت به تولید اولیه برابر با 93%93\% است و این عبارت درست است.

راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)

  1. برای بررسی باتری، به واکنش باتری دکمه‌ای روی ـ نقره در تمرین‌های دوره‌ای شیمی ۳، صفحهٔ ۶۳، رجوع کنید؛ نام باتری به‌تنهایی گونهٔ شرکت‌کننده در کاتد را مشخص نمی‌کند.
  2. در آند اکسایش و در کاتد کاهش رخ می‌دهد. عدد اکسایش روی و نقره را در دو سوی واکنش باتری مقایسه کنید و مشخص کنید نقره پیش از کاهش در چه ماده‌ای حضور دارد.
  3. در سمت واکنش‌دهنده‌های باتری، نقره جزئی از یک ترکیب جامدِ اکسیژن‌دار است؛ این وضعیت را با حضور یون آزاد نقره در محلول مقایسه کنید.

شیمی ۳ · فصل ۲: آسایش و رفاه در سایهٔ شیمی

سوال‌های رسمی دیگر کنکور تجربی از همین فصل:

فصل «آسایش و رفاه در سایهٔ شیمی» را در پنل یادگیری تمرین کن

در پنل یادگیری 1xAi سوال‌هایی مثل همین را جواب می‌دهی و جوابت ثبت می‌شود؛ پیش از دیدن پاسخ، سه راهنمایی پله‌پله داری و معلم هوشمند بی‌آن‌که جواب را لو بدهد کمکت می‌کند. تمرین و آزمون رایگان است؛ معلم هوشمند هم سهمیهٔ روزانهٔ رایگان دارد.

ساختن حساب رایگان است و بعد از ثبت‌نام مستقیم به همین بخش از پنل برمی‌گردی.

شیمی · ریاضی ۱۴۰۳ نوبت دوم