سوال ۱۴۸ زمین‌شناسی کنکور تجربی ۱۴۰۲ نوبت اول با پاسخ تشریحی

سوال ۱۴۸ دفترچهٔ اختصاصی کنکور تجربی ۱۴۰۲ نوبت اول، 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 ۱۴۸ · زمین‌شناسی

کنکور تجربی ۱۴۰۲ نوبت اول · سوال ۱۴۸ · کلید رسمی سازمان سنجش

زمین‌شناسی · زمین‌شناسی · فصل ۲: منابع معدنی و ذخایر انرژی، زیربنای تمدن و توسعه

یک بنیان سیلیکاتی با کدام یون‌ها می‌تواند یک کانی سیلیکاتی تشکیل دهد؟

گزینهٔ ۱: $\mathrm{Cl^-}$ و $\mathrm{Fe^{3+}}$
گزینهٔ ۲: $\mathrm{Na^+}$ و $\mathrm{Ca^{2+}}$
گزینهٔ ۳: $\mathrm{Ca^{2+}}$ و $\mathrm{Al^{3+}}$
گزینهٔ ۴: $\mathrm{Mg^{2+}}$ و $\mathrm{Fe^{2+}}$

نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی

پاسخ درست: گزینهٔ ۴ (کلید رسمی سازمان سنجش)

پاسخ تشریحی

۱. شناسایی بنیان سیلیکاتی: طبق کتاب، واحد بنیادی کانی‌های سیلیکاتی $\mathrm{SiO_4^{4-}}$ است؛ بنابراین هر بنیان، بار $-4$ دارد (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۲۵–۲۶).

۲. برقراری خنثی‌بودن الکتریکی: در برداشت موردنظر این سؤال، باید یک بنیان با یک یون از هرکدام از دو نوع یونِ گزینه ترکیب شود؛ پس مجموع بار دو یون باید $+4$ باشد تا بار کل ترکیب صفر شود.

۳. بررسی زوج مناسب: هر دو یون $\mathrm{Mg^{2+}}$ و $\mathrm{Fe^{2+}}$ دو بار مثبت دارند؛ بنابراین:
$(-4)+(+2)+(+2)=0$
پس این دو یون می‌توانند همراه با یک بنیان سیلیکاتی، ترکیبی خنثی تشکیل دهند.

۴. تطبیق با نمونهٔ کتاب: در جدول ساختمان کانی‌های سیلیکاتی، فرمول گروه الیوین به‌صورت $\mathrm{(Mg,Fe)_2SiO_4}$ آمده است. این فرمول نشان می‌دهد که به‌ازای هر بنیان سیلیکاتی، دو کاتیون منیزیم و آهن دوظرفیتی در ساختار قرار می‌گیرند (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۲۶–۲۷).

نکته: رد زوج‌های دیگر به معنی ناتوانی سدیم، کلسیم یا آلومینیم در تشکیل کانی سیلیکاتی نیست؛ این عناصر نیز در سیلیکات‌های کتاب دیده می‌شوند. ملاک این سؤال، موازنهٔ بار یک بنیان با یک یون از هر نوعِ داده‌شده است.

پاسخ: گزینهٔ ۴

چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند

گزینهٔ ۱: ممکن است دانش‌آموز فقط به حضور یون آهن توجه کند؛ اما $\mathrm{Cl^-}$ مانند بنیان سیلیکاتی بار منفی دارد و مجموع بار یک یون کلرید و یک یون آهن سه‌ظرفیتی، $-1+3=+2$ است؛ بنابراین بار بنیان را خنثی نمی‌کند.
گزینهٔ ۲: وجود سدیم و کلسیم در فلدسپارهای کتاب می‌تواند دانش‌آموز را به این انتخاب برساند؛ اما مجموع بار یک یون از هرکدام، $+1+2=+3$ است و برای خنثی‌کردن یک بنیان سیلیکاتی کافی نیست.
گزینهٔ ۳: کلسیم و آلومینیم واقعاً در برخی کانی‌های سیلیکاتی حضور دارند؛ ولی مجموع بار یک یون از هرکدام، $+2+3=+5$ است و با بار منفی یک بنیان سیلیکاتی موازنه نمی‌شود.

راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)

فرمول بنیان سیلیکاتی و بار الکتریکی آن را از بخش «کانی‌های سیلیکاتی» به یاد بیاورید؛ ترکیب حاصل باید از نظر الکتریکی خنثی باشد.
در برداشت موردنظر سؤال، یک بنیان سیلیکاتی را همراه با یک یون از هر نوعِ نوشته‌شده در هر گزینه در نظر بگیرید و بارهای آن‌ها را جمع کنید.
زوجی را پیدا کنید که مجموع بار مثبت آن دقیقاً بار منفی بنیان را جبران کند؛ سپس برای اطمینان، فرمول الیوین را در جدول ساختمان کانی‌های سیلیکاتی بررسی کنید.

فصل «منابع معدنی و ذخایر انرژی، زیربنای تمدن و توسعه» 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.