Θέμα: 11885

Για να εκτυπώσετε το Θέμα πατήστε "Εκτύπωση"!

Επισήμανση θέματος Επισήμανση Προσθήκη στις Εκτυπώσεις Προσθήκη Εκτύπωση Μεμονωμένου Θέματος

Τύπος Σχολείου:	Γενικό Λύκειο	Πηγή: Ι.Ε.Π.	Αναγνώσθηκε: 13411 φορές Επικοινωνία
Μάθημα:	Χημεία	Τάξη:	Α' Λυκείου
Κωδικός Θέματος:	11885	Θέμα:	4
Τελευταία Ενημέρωση:	09-Φεβ-2025	Ύλη:	1.5.2 Περιεκτικότητες Διαλυμάτων - Εκφράσεις περιεκτικότητας 4.3.1 Συγκέντρωση ή μοριακότητα κατ' όγκο διαλύματος 4.3.2 Αραίωση διαλύματος 4.3.3 Ανάμειξη διαλυμάτων
Το θέμα προέρχεται και αντλήθηκε από την πλατφόρμα της Τράπεζας Θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας που αναπτύχθηκε (MIS5070818-Tράπεζα θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας για τη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση, Γενικό Λύκειο-ΕΠΑΛ) και είναι διαδικτυακά στο δικτυακό τόπο του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής (Ι.Ε.Π.) στη διεύθυνση (http://iep.edu.gr/el/trapeza-thematon-arxiki-selida)

Τύπος Σχολείου:	Γενικό Λύκειο
Τάξη:	Α' Λυκείου
Μάθημα:	Χημεία
Θέμα:	4
Κωδικός Θέματος:	11885
Ύλη:	1.5.2 Περιεκτικότητες Διαλυμάτων - Εκφράσεις περιεκτικότητας 4.3.1 Συγκέντρωση ή μοριακότητα κατ' όγκο διαλύματος 4.3.2 Αραίωση διαλύματος 4.3.3 Ανάμειξη διαλυμάτων
Τελευταία Ενημέρωση: 09-Φεβ-2025
Το θέμα προέρχεται και αντλήθηκε από την πλατφόρμα της Τράπεζας Θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας που αναπτύχθηκε (MIS5070818-Tράπεζα θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας για τη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση, Γενικό Λύκειο-ΕΠΑΛ) και είναι διαδικτυακά στο δικτυακό τόπο του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής (Ι.Ε.Π.) στη διεύθυνση (http://iep.edu.gr/el/trapeza-thematon-arxiki-selida)

Αρχείο Εκφώνησης (PDF) Αρχείο Εκφώνησης (DOC)

ΘΕΜΑ 4ο
Σύμφωνα με τις οδηγίες του Εθνικού Οργανισμού Δημόσιας Υγείας στο πλαίσιο της προστασίας από τον ιό SARS-COV-2, όλες οι δυνητικά μολυσμένες επιφάνειες θα πρέπει να καθαρίζονται με φρέσκο διάλυμα υποχλωριώδους νατρίου ($NaClO$) $0,1–0,5\%$, για τουλάχιστον $1$ λεπτό ανάλογα με το χώρο. Το διάλυμα αυτό παρασκευάζεται με αραίωση της οικιακής χλωρίνης με νερό. Η οικιακή χλωρίνη έχει περιεκτικότητες από $3\%$ έως $6\%$ σε υποχλωριώδες νάτριο, ανάλογα με το προϊόν.

α) Ποια είναι η συγκέντρωση ($c$) ενός διαλύματος $Δ_1$ που έχει περιεκτικότητα $7,45\ \%\ w/v$ σε $NaClO$;
Μονάδες 7

β) Πόσο νερό πρέπει να προσθέσουμε σε $100\ mL$ από το διάλυμα $Δ_1$ για να φτιάξουμε διάλυμα $5,25\ \% w/v$ σε $NaOCl$;
Μονάδες 7

γ) Αν αναμείξουμε $200\ mL$ από ένα διάλυμα $NaClO\ 1\ M$ και $550\ mL$ από ένα διάλυμα $NaClO\ 0,4\ Μ$, ποια θα είναι η συγκέντρωση ($c$) του τελικού διαλύματος;
Μονάδες 8

δ) Το χλώριο $Cl_2$ είναι ένα πολύ τοξικό αέριο ερεθιστικό για το δέρμα και τα μάτια. Η εισπνοή χλωρίου μπορεί να οδηγήσει ακόμη και σε θάνατο. Μια νοικοκυρά έχει ρίξει στη λεκάνη της τουαλέτας ακουαφόρτε, δηλαδή πυκνό υδροχλωρικό οξύ (πυκνό υδατικό διάλυμα $HCl$), για να την καθαρίσει από άλατα και έγχρωμες κηλίδες που έχουν επικολλήσει σε αυτήν. Στο διάστημα που άφησε το ακουαφόρτε ($HCl$) να δράσει, καθάρισε τα πατώματα του σπιτιού με χλωρίνη. Η νοικοκυρά σκέπτεται ότι έχει δύο εναλλακτικές:

Να ρίξει απευθείας τα απόνερα στη λεκάνη και μετά να ρίξει νερό για να την καθαρίσει τόσο από τα υπολείμματα ακουαφόρτε ($HCl$), όσο και από τους ρύπους και την περίσσεια $NaOCl$ που υπάρχουν στα απόνερα του καθαρισμού των πατωμάτων, ώστε να κάνει οικονομία στο καθαρό νερό.
Να καθαρίσει με νερό πρώτα τα υπολείμματα του ακουαφόρτε ($HCl$) και μετά να ρίξει τα απόνερα του καθαρισμού των πατωμάτων στη λεκάνη. Τέλος δε, να ξαναρίξει νερό για να καθαρίσει τη λεκάνη από τους ρύπους και τα υπολείμματα $NaOCl$ υπάρχουν στα τα απόνερα του καθαρισμού των πατωμάτων.

Να εξηγήσετε ποια από τις δύο αυτές επιλογές είναι η ασφαλέστερη.
Μονάδες 3

Μονάδες 25

Δίνονται οι σχετικές ατομικές μάζες $Ar(O) = 16$, $Ar(Na) = 23$, $Ar(Cl) = 35,5$, καθώς και η αντίδραση $NaOCl(aq) + 2HCl(aq) \rightarrow ΝαCl(aq) + Η_2Ο(l) + Cl_2(g)$.

Εμφάνιση Απάντησης

Αρχείο Απάντησης (PDF) Αρχείο Απάντησης (DOC)

Ενδεικτική επίλυση
α)

$$M_r(NaClO) = 23 + 35,5 + 16 = 74,5$$

$$c=\dfrac{n}{V}=\dfrac{\dfrac{m}{M_{r}}}{V}$$ $$=\dfrac{\dfrac{7,45}{74,5}\ mol}{0,1\ L}=1\ M$$

β) Σε $100\ mL\ Δ_1$ περιέχονται $7, 45\ g\ NaClO$.
Έστω, ότι πρέπει να προσθέσουμε $V\ mL$ νερού στο διάλυμα $Δ_1$.
Για το διάλυμα που προκύπτει γνωρίζουμε ότι,
σε $100\ mL$ διαλύματος περιέχονται $5,25\ g\ NaOCl$
σε $(100 + V)\ mL$ διαλύματος περιέχονται $7, 45\ g\ NaOCl$
Τα ποσά είναι ανάλογα, συνεπώς:

$$\dfrac{100\ mL}{(100+V)\ mL}=\dfrac{5,25\ g\ NaOCl}{7,45\ g\ NaOCl} $$ $$\Rightarrow 745=525+5,25\cdot V $$ $$\Rightarrow 220=5,25\cdot V $$ $$\Rightarrow V=41,9$$

Άρα, πρέπει να προσθέσουμε $41,9\ mL$ νερού στο διάλυμα $Δ_1$.

γ) Για την ανάμιξη ισχύει:

$$c_{τελ}\cdot V_{τελ}=c_{1}\cdot V_{1}+c_{2}\cdot V_{2} $$ $$\Rightarrow c_{τελ}\cdot (200+550)\ mL=1\ M\cdot 200\ mL+ 0,4\ M\cdot 550\ mL$$ $$\Rightarrow c_{τελ} = \dfrac{200+220}{750}\ M=0,56\ M$$

δ) Ασφαλέστερη είναι η δεύτερη επιλογή.

Στην πρώτη επιλογή το πυκνό διάλυμα $HCl$ που έχει η λεκάνη και το $NaClO$ θα αντιδράσουν παράγοντας το πολύ τοξικό αέριο $Cl_2$, όπως φαίνεται στην αντίδραση:

$$NaOCl(aq) + 2HCl(aq) \rightarrow ΝαCl(aq) + Η_2Ο(l) + Cl_2 \uparrow$$

Συνεπώς, η νοικοκυρά θα εισπνεύσει αέριο $Cl_2$ και θα κινδυνεύσει σοβαρά.