سوال ۸۸ · شیمی
کنکور تجربی ۱۴۰۴ نوبت اول · سوال ۸۸ · کلید رسمی سازمان سنجش
شیمی · شیمی ۲ · فصل ۱: قدر هدایای زمینی را بدانیم
کدام مورد دربارهٔ سیلیسیم و روش تهیهٔ آن، نادرست است؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۳ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
برای یافتن عبارت نادرست، باید «خصلت فلزی» را از «واکنش‌پذیری» جدا کنیم.
۱. مقایسهٔ خصلت فلزی: کربن و سیلیسیم در گروه چهاردهم جدول دوره‌ای قرار دارند و سیلیسیم پایین‌تر از کربن است. چون خصلت فلزی در یک گروه از بالا به پایین افزایش می‌یابد، خصلت فلزی سیلیسیم از کربن بیشتر است. پس بخش نخست گزینهٔ ۳ درست است (شیمی ۲، صفحهٔ ۹).
۲. بررسی روش تهیه و واکنش‌پذیری: سیلیسیم از واکنش سیلیس با کربن در دمای بالا تهیه می‌شود:
در این واکنش، کربن اکسیژن را از سیلیس می‌گیرد و سیلیسیم آزاد می‌شود. بر اساس شیوهٔ مقایسهٔ واکنش‌پذیری در واکنش‌های استخراجِ کتاب، این واکنش نشان می‌دهد که کربن از سیلیسیم واکنش‌پذیرتر است؛ بنابراین بخش دوم گزینهٔ ۳ نادرست است. کتاب نیز از واکنش عنصرها با اکسیدها برای مقایسهٔ واکنش‌پذیری استفاده می‌کند (شیمی ۲، صفحه‌های ۲۰–۲۱).
۳. بررسی سایر عبارت‌ها: وجود شرط دمای بالا در واکنش بالا، درستی گزینهٔ ۱ را نشان می‌دهد. همچنین فراوردهٔ گازی واکنش، کربن مونوکسید با فرمول است؛ پس گزینهٔ ۴ نیز درست است. سیلیسیم نیز به دلیل ویژگی نیمه‌رسانایی در ساخت سلول‌های خورشیدی کاربرد اصلی دارد و گزینهٔ ۲ درست است؛ ویژگی نیمه‌رسانایی سیلیسیم و اهمیت آن در صنایع الکترونیک در کتاب بیان شده است (شیمی ۲، صفحهٔ ۹).
در نتیجه، بیشتر بودن خصلت فلزی سیلیسیم به معنای بیشتر بودن واکنش‌پذیری آن نسبت به کربن نیست.
پاسخ: گزینهٔ ۳
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۱: ممکن است دانش‌آموز دشواری استخراج سیلیسیم را به معنای ناممکن‌بودن تهیهٔ آن با گرما بداند؛ اما واکنش سیلیس با کربن در دمای بالا انجام می‌شود، پس این عبارت درست است.
- گزینهٔ ۲: ممکن است دانش‌آموز سلول خورشیدی را با پیل‌های شیمیایی اشتباه بگیرد؛ سیلیسیم به دلیل ویژگی نیمه‌رسانایی، مادهٔ اصلی سازندهٔ سلول‌های خورشیدی رایج است، پس این عبارت درست است.
- گزینهٔ ۴: ممکن است دانش‌آموز تصور کند حضور کربن و اکسیژن الزاماً به تولید کربن دی‌اکسید می‌انجامد؛ اما در واکنش تهیهٔ سیلیسیم از سیلیس، کربن مونوکسید گازی تولید می‌شود، پس این عبارت درست است.
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- روند خصلت فلزی در یک گروه جدول دوره‌ای و روش مقایسهٔ واکنش‌پذیری عنصرها از روی واکنش استخراج را به یاد بیاورید.
- کربن و سیلیسیم در یک گروه‌اند و سیلیسیم پایین‌تر قرار دارد؛ اما افزایش خصلت فلزی را نباید همیشه معادل افزایش واکنش‌پذیری دانست.
- واکنش سیلیس با کربن را بنویسید و مشخص کنید کدام عنصر اکسیژن را از ترکیب عنصر دیگر می‌گیرد؛ سپس دو ادعای عبارت مقایسه‌ای را جداگانه بسنجید.