سوال 102 دفترچه (سوال 27 شیمی)رشته تجربی، تیر1403

با توجه به معادله داده‌شده، 0.012 مول وانادیم (V) کلرید با 0.39 گرم فلزِ روی، واکنش کامل می‌دهد، محلول حاصل کدام رنگ را دارد؟ (Zn=65g.mol^-1)

VCl₅(aq)+Zn(s)→ZnCl₂(aq)+VCl_n(aq)

۱) سبز

۲) زرد

۳) بنفش

۴) آبی

پاسخ: معادله نیاز به موازنه دارد، از طرفی تعداد Zn در طرفین برابر است، پس با استفاده از استوکیومتری و اطلاعات صورت سوال، ضریب استوکیومتری وانادیم (V) کلرید (VCl₅) را مشخص می‌کنیم:

پس ضریب استوکیومتری VCl₅ برابر با 2 هست (با توجه به 1 بودن ضریب استوکیومتری Zn):

2VCl₅(aq)+Zn(s)→ZnCl₂(aq)+VCl_n(aq)

حال که ضریب استوکیومتری VCl₅ برابر با 2 شد، برای موازنه باید ضریب استوکیومتری VCl_n هم برابر با 2 قرار دهیم تا V، موازنه شود:

2VCl₅(aq)+Zn(s)→ZnCl₂(aq)+2VCl_n(aq)

اکنون در سمت واکنش دهنده‌ها، 10 تا اتم کلر داریم، پس برای اینکه در سمت فراورده‌ها هم 10 تا کلر داشته باشیم باید n در VCl_n برابر با 4 باشد، و این یعنی وانادیم، از عدد اکسایش 4 (IV) خود استفاده کرده است، که با توجه به شکل کتاب درسی، رنگ وانادیم با عدد اکسایش 4، آبی است:

بنابراین جواب گزینۀ 4 خواهد بود.

پیش نیازهای لازم برای پاسخ به این تست:

• احاطه بر موازنه و استوکیومتری
• آشنایی با عدد اکسایش
• احاطه بر مطالب کتاب درسی

تحلیل سوال:

• اهمیت به شکل‌های کتاب درسی ما را با یک تست، از ترکیب استوکیومتری و شکل کتاب درسی روبه‌رو کرد.

بخش زیبای تست:

• اکثرا از موازنه به استوکیومتری می‌رویم، اینکه برای موازنه ابتدا نیاز به استفاده از استوکیومتری داشتیم، کار زیبای طراح سوال بود.

بخش دوست نداشتنی تست:

• ندارد؛ تست استانداردی بود.