سوال ۱۱۰ شیمی کنکور تجربی ۱۴۰۳ نوبت دوم با پاسخ تشریحی

واژهٔ «همواره» تعیین‌کننده است؛ عبارتی درست است که در همهٔ حالت‌های مورد ادعای خود معتبر باشد.

بررسی گزینهٔ ۱: کتاب، حلال را جزئی معرفی می‌کند که حل‌شونده را در خود حل می‌کند و شمار مول‌های بیشتری دارد؛ نه لزوماً حجم بیشتری (شیمی ۱، صفحهٔ ۹۴). حجم مواد به ویژگی‌هایی مانند چگالی و جرم مولی نیز بستگی دارد؛ بنابراین از بیشتر بودن شمار مول‌های حلال نمی‌توان حکم کرد که حجم آن در هر محلولی بیشتر است.

بررسی گزینهٔ ۲: مخلوط می‌تواند از اجزایی با حالت‌های فیزیکی متفاوت تشکیل شود؛ برای مثال، شنِ جامد و آبِ مایع یک مخلوط ناهمگن می‌سازند. لازم نیست همهٔ اجزای یک مخلوط هم‌حالت باشند. کتاب نیز بین تشکیل محلول و تشکیل مخلوط ناهمگن تمایز می‌گذارد و در بررسی مخلوط‌ها، یکنواختی حالت فیزیکی را مطرح می‌کند (شیمی ۱، صفحه‌های ۱۰۹ و ۱۱۰). پس این عبارت درست است. توجه کنید که «می‌تواند» بیانگر امکان است، نه اینکه همهٔ مخلوط‌ها الزاماً اجزایی با حالت‌های متفاوت دارند.

بررسی گزینهٔ ۳: غلظت، مقدار حل‌شونده در مقدار معینی از حلال یا محلول است (شیمی ۱، صفحهٔ ۹۴). اگر مقداری از یک محلول یکنواخت مس(II) سولفات را برداریم، هم حل‌شونده و هم حلال با نسبت قبلی خارج می‌شوند؛ در نتیجه غلظت محلول باقی‌مانده تغییر نمی‌کند. کاهش حجم از راه تبخیر حلال، در شرایط مناسب و پیش از رسوب‌کردن حل‌شونده، می‌تواند غلظت را افزایش دهد؛ اما صرفِ کاهش حجم، چنین نتیجه‌ای را تضمین نمی‌کند. بنابراین عبارت همواره درست نیست.

بررسی گزینهٔ ۴: درصد جرمی از رابطهٔ زیر به دست می‌آید:
$w=\frac{m_{\text{حل‌شونده}}}{m_{\text{محلول}}}\times 100$
فرض کنیم جرم اولیهٔ محلول $m$ و جرم اولیهٔ حل‌شونده $s$ باشد. با برداشت نصف حجم یک محلول یکنواخت، نصف جرم محلول و نصف جرم حل‌شونده برداشته می‌شود. اگر جرم آب افزوده‌شده را $a$ بنامیم، داریم:
$w_{\text{اولیه}}=\frac{s}{m}\times100$
$w_{\text{نهایی}}=\frac{s/2}{m/2+a}\times100$
برای اینکه درصد جرمی نهایی نصف مقدار اولیه باشد، باید $a=m/2$ باشد؛ یعنی جرم آب افزوده‌شده دقیقاً برابر جرم محلول برداشت‌شده باشد. اما در سؤال فقط حجم‌ها برابرند و چون چگالی آب و محلول لزوماً یکسان نیست، برابری جرم‌ها تضمین نمی‌شود. پس این عبارت نیز همواره درست نیست.

پاسخ: گزینهٔ ۲