شیمی سؤال ۹۹ کنکور ۱۴۰۵

پاسخ: گزینهٔ ۴

$E^{\circ }$ آلومینیم کمتر است، پس آلومینیم کاهنده‌تر و آند (قطب منفی) است و نقره کاتد است. نیم‌واکنش‌ها و واکنش کلی:

• $\mathrm{۱}$)

  نادرست؛ الکترون‌ها در مدار بیرونی از آند به کاتد می‌روند. آنیون‌ها از نیم‌سلول کاتد به نیم‌سلول آند، از راه پل نمکی (دیوارهٔ متخلخل) مهاجرت می‌کنند تا محلول‌ها از نظر بار خنثی بمانند. پس آنیون‌ها در نیم‌سلول کاتدی از کاتد دور می‌شوند و جهتشان با جهت حرکت الکترون‌ها (به‌سوی کاتد) مخالف است.

• $\mathrm{۲}$)

  نادرست؛ یون نیترات در نیم‌واکنش‌ها شرکت نمی‌کند و فقط از نیم‌سلول کاتد به نیم‌سلول آند می‌رود. پس مجموع شمار مول‌های آن در دو نیم‌سلول ثابت می‌ماند.

• $\mathrm{۳}$)

  نادرست؛ به ازای $\mathrm{۳}$ مول الکترون، $\mathrm{۳}$ مول نقره بر کاتد می‌نشیند و $\mathrm{۱}$ مول آلومینیم در آند مصرف می‌شود:

  $$\frac{\Delta m_{\mathrm{Ag}}}{\Delta m_{\mathrm{Al}}}=\frac{\mathrm{۳}\times \mathrm{۱۰۸}}{\mathrm{۱}\times \mathrm{۲۷}}=\mathrm{۱۲}$$

  افزایش جرم تیغهٔ نقره $\mathrm{۱۲}$ برابر کاهش جرم تیغهٔ آلومینیم است، نه $\mathrm{۴}$ برابر. عدد $\mathrm{۴}$ از حساب نکردن ضریب $\mathrm{۳}$ نقره به دست می‌آید $(\mathrm{۱۰۸}÷\mathrm{۲۷}=\mathrm{۴})$.

• $\mathrm{۴}$)

  درست؛ در کاتد هر یون $\mathrm{Ag}{}^{+}$ یک الکترون می‌گیرد. پس شمار یون‌های نقره کاهش‌یافته (به $\mathrm{Ag}$) با شمار الکترون‌های مبادله‌شده برابر است.