پاسخ تشریحی مرحله اول المپیاد شیمی 1389

پاسخ  سوالات المپیاد شیمی به صورت مختصر در ادامه نوشته شده است در بعضی سوالات ضمن اشاره به گزینه صحیح ، به علت اشتباه بودن سایر گزینه ها اشاره شده است : ( کد دفترچه سوالات یک می باشد)

1-    

1-      گزینه ( الف ) صحیح است ، عناصر گروه پنجم اصلی در لایه آخر خود دارای 5 الکترون می باشند در نتیجه هر گزینه ای که تعداد الکترون های لایه آخر اتم های آن به جز اتم X  برابر 11 شود گزینه صحیح خواهد بود، در گزینه های (ب) ، (ج) و (د) 12 الکترون وجود دارد.

 2-      گزینه (الف) صحیح است   

3-      گزینه (ج) صحیح است  ، الف) Cr²⁺ : [Ar]3d⁴        ب) Fe²⁺ : [Ar]3d⁶  

ج) Mn²⁺ : [Ar]3d⁵              د) V²⁺ : [Ar]3d³     

4- گزینه (ب) صحیح است ، الف)  16 = (NH₄)₂HPO₄

ب) 19 = (NH₄)₂Cr₂O₇   ،  ج) 15 = Zn(CH₃COO)₂  ، د) 10 = NH₄HCO₃

5- گزینه (الف) صحیح است

6- گزینه (ب) صحیح است ، اتم های ید و برم می توانند دارای ظرفیتهای 1 ، 3 ، 5 یا 7 باشند در گزینه (الف) و (ج) این مورد رعایت شده است اما در گزینه (ب) رعایت نشده است ، اتم گوگرد می تواند ظرفیت های 2 ، 4 یا 6 داشته باشد و در گزینه (د) این مورد رعایت شده است.

7- گزینه (ج) صحیح است ، (الف) و (ب) خطی هستند ، (د) مولکول 4 اتمی است و نمی تواند خمیده باشد زیرا شکل خمیده مختص مولکولهای 3 اتمی است.

8- گزینه (د) صحیح است ، آرایش هندسی مسطح سه ضلعی مربوط به اتمی است که دارای 3 قلمرو الکترونی باشد که هر 3 تا پیوندی باشد ( جفت ناپیوندی نداشته و به آن سه گروه متصل باشد).

9- گزینه (ج) صحیح است ، (الف) واکنش پذیری در گروه اول جدول تناوبی با افزایش عدد اتمی ، افزایش می یابد

(ب) انرژی نخستین یونش He  از همه عناصر دیگر بیشتر است.

(ج) F دارای بیشترین الکترونگاتیوی است.

(د) بار موثر هسته در هر تناوب و در هر گروه با افزایش عدد اتمی افزایش می یابد.

10- گزینه (ب) صحیح است ، با توجه به اطلاعات سوال ، عنصر X هالوژن تناوب دوم جدول ( فلوئور ) است و عنصر Y گاز نجیب تناوب سوم جدول ( آرگون ) است.  

- گزینه ( د ) صحیح است  ، عنصر A  باید دارای اوربیتال d باشد ( حداقل دارای 3 لایه باشد ) پس گزینه های (الف) و (ب) حذف می شود ، اتم مرکزی AO₃^-  نسبت به اتم مرکزی SO₃  یک جفت ناپیوندی دارد پس A بعد از عنصر S در جدول قرار دارد.

12- گزینه ( الف ) صحیح است ، SO₂  دارای یک پیوند دوگانه و یک پیوند یگانه است که پس از هیبرید 2 پیوند 5 / 1 می شود ،   SO₃ دارای یک پیوند دوگانه و دو پیوند یگانه است که پس از هیبرید 3 پیوند 3 / 1 می شود ، SO₃^2- دارای سه پیوند یگانه است.

(ب) نادرست است زیرا نقطه جوش با افزایش جرم و حجم افزایش می یابد ( HF به علت وجود پیوند هیدروژنی استثناء است ) ، (ج) نادرست است زیرا نقطه ذوب فلزات قلیایی با افزایش عدد اتمی کاهش می یابد. ، (د) نادرست است زیرا انرژی شبکه بلور با بار رابطه مستقیم دارد  Al₂O₃ > MgO > Na₂O

13- گزینه ( د ) صحیح است ، زیرا هر 3 مولکول خطی است ( اتم مرکزی دارای 2 قلمرو الکترونی پیوندی است )

(الف) نادرست است زیرا در NH₂^-  اتم مرکزی دارای 2 جفت ناپیوندی در صورتیکه در O₃ یک جفت ناپیوندی روی اتم مرکزی وجود دارد ، (ب) نادرست است زیرا در   BF₃اتم مرکزی جفت ناپیوندی ندارد اما در ClO₃^-  اتم مرکزی دارای جفت ناپیوندی است ، (ج) نادرست است زیرا AlCl₄^-  جفت ناپیوندی ندارد اما SF₄  اتم مرکزی آن دارای جفت ناپیوندی است.

14- گزینه ( ب ) صحیح است ، (الف) کبالت ( III ) فسفات   ، (ج) دی کلر پنتوکسید  ، (د) منیزیم نیترات

15 - گزینه ( ج ) صحیح است ، در C₂H₆ و H₂O₂ پیوند ناقطبی وجود دارد ، مولکول های SO₃ و BeCl₂ ناقطبی هستند ، فقط می ماند SiH₂F₂ که تمامی پیوندهای آن قطبی است و خود مولکول هم قطبی است.

16- گزینه ( د) صحیح است ، تعداد مول KCN مصرف شده دو برابر تعداد مول مصرف شده AgNO₃  است ، با توجه به برابر بودن حجم دو محلول ، غلظت KCN  باید 2 برابر AgNO₃ باشد اما مقدار CN^-  باقیمانده را هم باید در نظر بگیریم .

17 - گزینه ( ج) صحیح است ، CS₂(l) + 3O₂ (g) ---> CO₂ (g) + 2SO₂ (g)  

به ازای مصرف هر مول CS₂ ، 3 مول گاز تولید می شود ، با استفاده از حجم مولی گازها در شرایط استاندارد و نسبت مولی و جرم مولی CS₂ ، جرم این ماده را محاسبه و با استفاده از چگالی حجم آن را بدست می آوریم.