سوال ۸۵ شیمی کنکور تجربی ۱۴۰۴ نوبت اول با پاسخ تشریحی

۱. برابری غلظت مولی را به برابری مقدار مول تبدیل می‌کنیم.
غلظت مولی از رابطهٔ $c=\frac{n}{V}$ به دست می‌آید. چون حجم محلول برای هر دو نمک یکسان است، برابری غلظت مولی آن‌ها نشان می‌دهد:
$n(\mathrm{Na_2S})=n(\mathrm{NaF})=n$

۲. مقدار مول هر نمک را از جرم کل به دست می‌آوریم.
فرمول سدیم سولفید $\mathrm{Na_2S}$ و فرمول سدیم فلوئورید $\mathrm{NaF}$ است؛ بنابراین جرم‌های مولی آن‌ها برابرند با:
$M(\mathrm{Na_2S})=2(23)+32=78\,\mathrm{g\,mol^{-1}}$
$M(\mathrm{NaF})=23+19=42\,\mathrm{g\,mol^{-1}}$
مجموع جرم دو نمک برابر $6\,\mathrm{g}$ است، پس:
$n(78+42)=6\quad\Rightarrow\quad n=0.05\,\mathrm{mol}$

۳. جرم یون سولفید را محاسبه می‌کنیم.
هر واحد فرمولی سدیم سولفید، یک یون سولفید دارد:
$\mathrm{Na_2S(aq)\rightarrow 2Na^+(aq)+S^{2-}(aq)}$
بنابراین مقدار مول یون سولفید نیز $0.05\,\mathrm{mol}$ است و جرم آن برابر می‌شود با:
$m(\mathrm{S^{2-}})=0.05\times32=1.6\,\mathrm{g}$
دقت کنید که جرم خودِ یون سولفید خواسته شده است، نه جرم سدیم سولفید.

۴. غلظت جرمی یون سولفید را برحسب قسمت در میلیون به دست می‌آوریم.
طبق تعریف کتاب، برای محاسبهٔ $\mathrm{ppm}$ باید نسبت جرم مادهٔ موردنظر به جرم محلول را در $10^6$ ضرب کنیم و یکای دو جرم یکسان باشد (شیمی ۱، صفحهٔ ۹۴–۹۵):
$\mathrm{ppm}(\mathrm{S^{2-}})=\frac{m(\mathrm{S^{2-}})}{m(\text{محلول})}\times10^6=\frac{1.6}{500}\times10^6=3200$
در مخرج، جرم کل محلول یعنی $500\,\mathrm{g}$ قرار می‌گیرد، نه جرم آب یا جرم نمک‌ها.

پاسخ: گزینهٔ ۲