دانشجو؟ ۵۰۰ هزار تومان هدیه همین حالادانشجو؟ با کارت دانشجویی یا ایمیل دانشگاهی ۵۰۰٬۰۰۰ تومان هدیه بگیر، و اگر دانشگاهت تا ۱۶ آذر به ۵۰ دانشجوی فعال برسد ۲ میلیون تومان دیگرجدول دانشگاه‌هادانشجو؟ ۵۰۰ هزار تومان هدیه همین حالادانشجو؟ با کارت دانشجویی یا ایمیل دانشگاهی ۵۰۰٬۰۰۰ تومان هدیه همین حالا، و ۲ میلیون تومان دیگر اگر دانشگاهت تا ۱۶ آذر به ۵۰ دانشجوی فعال برسدجدول دانشگاه‌ها
1xAi
کنکور ریاضی ۱۴۰۴ نوبت دوم · شیمی

سوال ۸۲ شیمی کنکور ریاضی ۱۴۰۴ نوبت دوم با پاسخ تشریحی

سوال ۸۲ دفترچهٔ اختصاصی کنکور ریاضی ۱۴۰۴ نوبت دوم، 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 ۸۲ · شیمی

کنکور ریاضی ۱۴۰۴ نوبت دوم · سوال ۸۲ · کلید رسمی سازمان سنجش

شیمی · شیمی ۱ · فصل ۳: آب، آهنگ زندگی

حداکثر مقدار لیتیم سولفات قابل انحلال در ۲۷ و ۴۸ گرم از محلول آن، به ترتیب در دمای 0∘C0^\circ\mathrm{C} و 100∘C100^\circ\mathrm{C}، برابر ۷ و ۸ گرم است. معادلۀ انحلال‌پذیری آن (با فرض خطی بودن) کدام است؟

  1. گزینهٔ ۱: S=−0/15θ+35S=-0/15\theta+35
  2. گزینهٔ ۲: S=−0/15θ+20S=-0/15\theta+20
  3. گزینهٔ ۳: S=−0/3θ+35S=-0/3\theta+35
  4. گزینهٔ ۴: S=−0/3θ+20S=-0/3\theta+20
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی

پاسخ درست: گزینهٔ ۱ (کلید رسمی سازمان سنجش)

پاسخ تشریحی

نکتۀ اصلی سؤال، تفاوت «جرم محلول» و «جرم حلال» است. طبق تعریف کتاب، انحلال‌پذیری بیشترین جرم حل‌شونده‌ای است که در 100 g100\,\mathrm{g} حلال، در دمای معین حل می‌شود؛ بنابراین داده‌های سؤال مربوط به محلول سیرشده‌اند (شیمی ۱، صفحه‌های ۱۰۰–۱۰۱).

گام اول: محاسبۀ انحلال‌پذیری در دمای 0∘C0^\circ\mathrm{C}
در 27 g27\,\mathrm{g} محلول سیرشده، 7 g7\,\mathrm{g} لیتیم سولفات وجود دارد؛ پس جرم آب برابر است با:
mآب=27−7=20 gm_{\text{آب}}=27-7=20\,\mathrm{g}
بنابراین جرم نمک قابل انحلال در 100 g100\,\mathrm{g} آب برابر است با:
S0=720×100=35S_0=\frac{7}{20}\times100=35

گام دوم: محاسبۀ انحلال‌پذیری در دمای 100∘C100^\circ\mathrm{C}
در 48 g48\,\mathrm{g} محلول سیرشده، 8 g8\,\mathrm{g} نمک وجود دارد؛ بنابراین:
mآب=48−8=40 gm_{\text{آب}}=48-8=40\,\mathrm{g}
پس:
S100=840×100=20S_{100}=\frac{8}{40}\times100=20
مقادیر انحلال‌پذیری بالا برحسب گرم حل‌شونده در 100 g100\,\mathrm{g} آب هستند. کاهش انحلال‌پذیری با افزایش دما نیز ممکن است؛ کتاب تأکید می‌کند که اثر دما بر انحلال‌پذیری همۀ نمک‌ها یکسان نیست (شیمی ۱، صفحهٔ ۱۰۱).

گام سوم: نوشتن معادلۀ خطی
با فرض خطی بودن، می‌نویسیم:
S=aθ+bS=a\theta+b
در این رابطه، θ\theta دما برحسب درجۀ سلسیوس است. چون در دمای صفر، انحلال‌پذیری برابر 3535 است، داریم:
b=35b=35
شیب خط نیز برابر است با:
a=S100−S0100−0=20−35100=−0.15a=\frac{S_{100}-S_0}{100-0}=\frac{20-35}{100}=-0.15
در نتیجه:
S=−0.15θ+35\boxed{S=-0.15\theta+35}
این معادله با گزینۀ اول مطابقت دارد.

پاسخ: گزینهٔ ۱

چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند

  • گزینهٔ ۲: ممکن است جرم آب در نمونۀ اول، یعنی 20 g20\,\mathrm{g}، با عرض از مبدأ اشتباه گرفته شود. اما عرض از مبدأ، انحلال‌پذیری در دمای صفر است، نه جرم آبِ نمونه.
  • گزینهٔ ۳: این گزینه عرض از مبدأ درستی دارد، اما ممکن است بر اثر خطا در محاسبۀ شیب انتخاب شود. شیب باید از تقسیم تغییر انحلال‌پذیری بر اختلاف دما به دست آید؛ شیب −0.3-0.3 با دادۀ دمای 100∘C100^\circ\mathrm{C} سازگار نیست.
  • گزینهٔ ۴: این گزینه می‌تواند حاصل اشتباه گرفتن جرم آب نمونۀ اول با عرض از مبدأ و نیز خطا در محاسبۀ شیب باشد. با جای‌گذاری دمای صفر، انحلال‌پذیری را 2020 پیش‌بینی می‌کند که با نسبت جرم حل‌شونده به آب در نمونۀ اول ناسازگار است.

راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)

  1. تعریف انحلال‌پذیری را از شیمی ۱، صفحه‌های ۱۰۰–۱۰۱ به یاد بیاورید: مبنای آن جرم حل‌شونده در مقدار معینی از حلال است، نه محلول.
  2. در هر نمونه ابتدا جرم آب را از رابطۀ mآب=mمحلول−mحل‌شوندهm_{\text{آب}}=m_{\text{محلول}}-m_{\text{حل‌شونده}} بیابید؛ سپس از S=mحل‌شوندهmآب×100S=\frac{m_{\text{حل‌شونده}}}{m_{\text{آب}}}\times100 استفاده کنید.
  3. برای رابطۀ خطی S=aθ+bS=a\theta+b، مقدار bb همان انحلال‌پذیری در دمای صفر است. شیب را نیز از a=S100−S0100−0a=\frac{S_{100}-S_0}{100-0} به دست آورید و معادله را تشکیل دهید.

شیمی ۱ · فصل ۳: آب، آهنگ زندگی

سوال‌های رسمی دیگر کنکور تجربی از همین فصل:

فصل «آب، آهنگ زندگی» 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.

شیمی · ریاضی ۱۴۰۴ نوبت دوم