SELEKSI TINGKAT KABUPATEN/KOTA
KOMPETISI SAINS MADRASAH
PETUNJUK UMUM
1. Sebelum mengerjakan soal, bacalah basmalah terlebih dahulu.
2. Telitilah kelengkapan nomor pada naskah soal. Naskah ini terdiri dari 30 soal pilihan ganda.
3. Waktu yang disediakan untuk menyelesaikan seluruh soal pada naskah ini 120 menit.
4. Tuliskan identitas Anda (Nomor Peserta, Nama, Tanggal Lahir, dan Asal Madrasah/Sekolah) secara lengkap pada Lembar Jawaban Ujian (LJU)!
5. Pilihlah jawaban Anda pada Lembar Jawaban Ujian (LJU) yang tersedia,
6. Selama ujian berlangsung, Anda tidak diperkenankan:
(a) menggunakan alat hitung dalam bentuk apapun,
(b) menggunakan alat komunikasi dalam bentuk apapun,
(c) bertanya atau meminta penjelasan kepada siapapun tentang soal-soal ujian, termasuk kepada pengawas ujian, dan
(d) keluar-masuk ruang ujian.
7. Setelah ujian selesai, Anda diminta tetap duduk sampai pengawas selesai memeriksa apakah sudah terkirim. Anda dipersilahkan keluar ruang setelah mendapat perintah dari pengawas.
8. Anda akan mendapatkan 5 poin untuk setiap pilihan jawaban yang benar, -2 poin untuk setiap pilihan jawaban yang salah, dan -1 poin untuk pertanyaan yang tidak terjawab.
9. Apabila ada hal-hal yang kurang jelas atau perlu ditanyakan, silakan langsung bertanya kepada pengawas ujian.
PETUNJUK KHUSUS
Perhatikan petunjuk khusus mengerjakan soal yang tertera pada halaman naskah soal ujian!
SOAL KSM KIMIA TINGKAT KABUPATEN/ KOTA 2019
KUNCI JAWABAN KSM KIMIA TINGKAT KABUPATEN/ KOTA 2019
PEMBAHASAN KSM KIMIA TINGKAT KABUPATEN/ KOTA 2019
Nomor 01 - 15
Nomor 16 - 30
2. Allah SWT telah menganugerahkan kelimpahan air di alam untuk dimanfaatkan. Gas hidrogen hasil elektrolisis air dapat digunakan sebagai alternatif pengganti bahan bakar minyak yang menjanjikan, karena pembakaran gas hidrogen tidak menghasilkan zat polutan. Penggunaan bahan bakar gas hidrogen masih terbatas karena menghadapi masalah biaya sumber energi listrik yang tidak ekonomis dan metode penyimpanan gas yang aman.
Secara keseluruhan reaksi elektrolisis air adalah:
2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)
Sebelum dielektrolisis, ke dalam air dimasukkan satu hingga dua tetes asam sulfat. Gas oksigen dihasilkan pada anode dan gas hidrogen pada katode. Minimum tegangan listrik yang diperlukan untuk reaksi tersebut adalah 1,24 V (J/C).
Jika pada tahun 2019, harga tarif dasar listrik (TDL) adalah Rp.1.475,00 per kWh. Berapa rupiah biaya yang diperlukan untuk menghasilkan 1 kg gas hidrogen melalui elektrolisis air?
(A) 24.501,39
(B) 49.043,75
(C) 88.205,00
(D) 176.557,50
Pembahasan Soal
Penentuan jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi elektrolisis air:
4H2O(l) + 4e– → 2H2(g) + 4OH–(aq) (reduksi)
2H2O(l) → O2(g) + 4H+(aq) + 4e– (oksidasi)
Total jumlah elektron (nelektron) yang terlibat sebanyak 4 elektron.
Konversi satuan jumlah H2 (nH2) dari satuan gram ke satuan mol.
1 kg H2 = 1000 g H2
nH2 = massa H2 / massa molar H2
nH2 = (1000 g)/(2 g/mol) H2
nH2 = 500 mol H2
Jumlah elektron (nelektron) dalam elektrolisis air yang menghasilkan gas H2 dapat dihitung berdasarkan perbandingan nH2 : nelektron pada reaksi reduksi:
nelektron = koefisien elektron/koefisien H2 × nH2
nelektron = 4/2 × 500 mol
nelektron = 1000 mol elektron
Menghitung jumlah muatan (Q) untuk 1000 mol elektron
nelektron = Q/96500
Q = nelektron × 96500 C/mol
Q = 1000 mol × 96500 C/mol
Q = 9,65 × 10–7 C
Menghitung energi listrik (E) yang diperlukan berdasarkan tegangan (Volt = J/C) dan muatan listrik:
Diketahui bahwa E = V.I.t dan Q = I.t
E = V.Q
E = 1,24 J/C × 9,65 107 C
E = 1,1966 108 J
Konversi harga satuan energi dari satuan kWh ke Joule
Harga tarif dasar listrik Rp.1.475,00 per kWh.
Per kWh artinya per 1000 Watt untuk satu jam.
1000 Watt = 1000 J/detik.
Per kWh = 1000 J/detik × 3.600 detik
Per kWh = 3,6 × 106 J
Jadi tarif listrik Rp.1.475,00 per 3,6 × 106 J
Biaya yang diperlukan untuk menghasilkan 1 kg gas hidrogen melalui elektrolisis
Kunci Jawaban Soal KSM MA Kimia Kabupaten / Kota Nomor 2: B
22. Tanah berperan penting bagi kehidupan. Allah menganugerahkan untuk kehidupan manusia tanah yang baik, agar tanam-tanaman tumbuh subur dengan seizin Allah sebagaimana difirmankan dalam Q.S Al-A’raaf:58. Tanah di bawah permukaan bumi banyak mengandung senyawa Fe(OH)2(s) yang berwarna abu-kehijauan, sedangkan tanah permukaan berwarna merahjingga karena mengandung Fe(OH)3(s) . Tanah yang dominan mengandung senyawa Fe(OH)2kurang baik untuk ditanami, sehingga petani mencangkulnya agar terjadi kontak seluas mungkin dengan oksigen sehingga menghasilkan Fe(OH)3. Pernyataan yang tepat berkaitan dengan hal tersebut adalah ....
(A) reaksi pengubahan hanya dapat berlangsung pada suasana asam
(B) reaksi yang terjadi adalah: 2Fe(OH)2(s) + 2O2(g) → 2Fe(OH)3(s) + 2H2O(l)
(C) ion Fe2+ bertindak sebagai oksidator.
(D) terjadi ½ reaksi: 2H2O(l) + O2(g) + 4e– → 4OH–(aq)
Pembahasan Soal
Reaksi yang terjadi:
Reaksi oksidasi: Fe(OH)2 + OH– → Fe(OH)3 + e–
Reaksi reduksi: O2 + 2H2O + 4e– → 4OH–
Reaksi oksidasi: 4Fe(OH)2 + 4OH– → 4Fe(OH)3 + 4e–
Reaksi reduksi: O2 + 2H2O + 4e– → 4OH–
Reaksi redoks: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3
Dari persamaan reaksi jelas bahwa reaksi berlangsung dalam suasana basa.
Reaksi total yang terjadi: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3
Fe2+ atau Fe(OH)2 mengalami reaksi oksidasi, spesi yang mengalami oksidasi disebut reduktor.
Kunci Jawaban Soal KSM Kimia MA Kabupaten / Kota Nomor 22: D
30. Mahar wajib ditunaikan walaupun tidak memiliki nilai yang tinggi. Sebagaimana kisah seorang sahabat yang akan menikah tapi tidak memiliki harta, Nabi tetap memerintahkan sahabat tersebut untuk mencari mahar walaupun hanya berupa cincin besi. Cincin besi sebenarnya bisa terlihat lebih berharga dan menarik jika dilapisi dengan emas. Penyepuhan cincin besi dengan emas dapat dilakukan dengan cara elektrolisis, yaitu menggunakan larutan AuCl3. Pernyataan yang benar tentang proses penyepuhan cincin besi adalah ….
(A) Ion Au3+ bergerak ke arah katode (Fe) dan mengalami reduksi membentuk lapisan emas
(B) Ion Au3+ bergerak ke arah katode (Fe) dan mengalami oksidasi membentuk lapisan emas
(C) Ion Au3+ bergerak ke arah anode (Fe) dan mengalami reduksi membentuk lapisan emas
(D) Ion Au3+ bergerak ke arah anode (Fe) dan mengalami oksidasi membentuk lapisan emas
Pembahasan Soal
Untuk melapisi Fe dengan Au, maka Fe berperan sebagai katode, di sekitar katode akan terjadi reaksi reduksi. Katode Fe ini akan menjadi tempat menempel hasil reaksi reduksi Au3+ yaitu Au, Au akan melapisi permukaan Fe sebagai katode.
Reaksi reduksi: Au3+ + 3e– → Au
Kunci Jawaban Soal KSM Kimia MA Kabupaten / Kota Nomor 30: A
Post a Comment