سوال احتمالی کنکور ۱۴۰۲ از واکنش های الکتروشیمی زنجیره ای سه مرحله ای

سوالات احتمالی شیمی کنکور ۱۴۰۲ تجربی و ریاضی

دکتر مهدی نباتی – استاد برتر شیمی کنکور ایران

تدریس خصوصی شیمی کنکور ۱۴۰۲ نباتی تدریس شیمی کنکور ۱۴۰۲ آقای نباتی آموزش شیمی کنکور ۱۴۰۲ تجربی دکتر نباتی شیمی کنکور تجربی ۱۴۰۲

دانش آموزان کنکوری عزیزم، با نگاهی به سوالات کنکور سال های اخیر متوجه می شویم که درجه سختی سوالات مساله ای درس شیمی کنکور افزایش یافته و در سوالات از واکنش های چند مرحله ای استفاده می شود. در سوالات الکتروشیمی اگر فرایندهای چند مرحله ای داده شود، درجه سختی سوال چند برابر می شود چون باید علاوه بر موازنه واکنش ها بایستی تعداد الکترون های مبادله شده برای هر واکنش را نیز حساب کرد.

به همین خاطر احتمال می دهم که امسال یک مساله چند مرحله ای در الکتروشیمی داشته باشیم. لذا در اینجا از فرایند هال که یک واکنش سه مرحله ای هست سوالی طرح کرده ام که با هم روش حل این سوالات را یاد بگیریم.

 

سوال احتمالی شیمی کنکور ۱۴۰۲

در مدت زمان لازم در فرایند هال برای رسوب دادن ۵۴۰۰ گرم آلومینیوم، چه مقدار از کربن آند خورده می شود؟

(Al=27 و C=12)

الف: ۷۰۰

ب: ۳۵۰

ج: ۹۰۰

د: ۱۸۰۰

 

پاسخ:

سه مرحله انجام فرایند هال به صورت زیر است:

Al³⁺  +  ۳ e  →   Al

۲ O^2-   →   O₂  +  ۴ e

C  +  O₂ →   CO₂

 

برای همسان سازی ضرایب واکنش ها، کافی است که واکنش اول را در ۴ و واکنش های مراحل دوم و سوم را نیز در ۳ ضرب کنیم:

۴ Al³⁺  +  ۱۲ e  →   ۴ Al

۶ O^2-   →   ۳ O₂  +  ۱۲ e

۳ C  +  ۳ O₂ →   ۳ CO₂

 

پس واکنش کلی به صورت زیر خواهد بود:

۲ Al₂O₃  +  ۳ C →   ۴ Al  +  ۳ CO₂

 

در گام آخر حل مساله استوکیومتری است:

m_C = (5400×۳×۱۲)/(۴×۲۷) = ۱۸۰۰ g

گزینه صحیح:

با توجه به موازنه ها و تحلیل های انجام شده، گزینه د پاسخ صحیح این تست تالیفی شیمی کنکور می باشد.

 

دکتر مهدی نباتی

استاد برند شیمی کنکور ایران

 

دبیر خوب شیمی کنکور تهران کرج شیراز تبریز مشهد اصفهان قم اهواز کرمانشاه ارومیه رشت زاهدان همدان کرمان یزد اردبیل بندرعباس اراک اسلامشهر زنجان قزوین سنندج خرم آباد گرگان ساری شهریار شهر قدس کاشان ملارد دزفول نیشابور بابل گلستان آمل بروجرد آبادان قرچک بجنورد ورامین بوشهر ساوه جهرم تربت حیدریه شهرضا مرند بندر انزلی اندیشه الوند

تدریس خصوصی آنلاین و حضوری شیمی کنکور و المپیاد شیمی

قائم شهر بیرجند نسیم شهر لاهیجان خوی شهرکرد سمنان فردیس مراغه شاهین شهر ملایر مهاباد گنبد کاووس شاهرود تنکابن مهرشهر کرج چابهار قوچان اهر میانه پرند کازرون بهشهر بناب