Chemia - Matura Maj 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 20.
W tabeli zestawiono wartości (zaokrąglone do liczb całkowitych) rozpuszczalności chloranu(V) potasu w zakresie temperatury 0ºC – 100ºC.
| Temperatura, ºC | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| Rozpuszczalność, g na 100 g wody | 3 | 7 | 14 | 24 | 38 | 56 |
20.1. (0–1)
Narysuj krzywą rozpuszczalności chloranu(V) potasu w zakresie temperatury 0ºC – 100ºC. Rozpuszczalność tej soli w wodzie jest funkcją rosnącą w całym podanym zakresie temperatury.
20.2. (0–1)
Rozstrzygnij, czy w temperaturze 20ºC można otrzymać roztwór chloranu(V) potasu o stężeniu 7% masowych. Odpowiedź uzasadnij.
Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:
20.3. (0–1)
Wykonaj obliczenia i odczytaj z wykresu wartość temperatury, w której nasycony roztwór chloranu(V) potasu ma stężenie 30% masowych. Wartość temperatury podaj w zaokrągleniu do jedności.
Rozwiązanie
20.1. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – poprawne narysowanie krzywej rozpuszczalności.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
Uwaga: Wykres musi zawierać 6 punktów połączonych krzywą albo odcinkami (tworzy łamaną). Punkty na wykresie muszą być naniesione tak, aby mieściły się między sąsiednimi liniami siatki. Oznacza to, że za prawidłowe uznaje się punkty naniesione na wykresie z dokładnością ±1 g na osi rzędnych i ±2°C na osi odciętych.
20.2. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
Rozstrzygnięcie: nie
Uzasadnienie: (W temperaturze 20ºC roztwór nasycony zawiera 7 g chloranu(V) potasu
w 100 g wody, co oznacza, że jego) stężenie procentowe cp = 7 g 107 g ⋅ 100% = 6,5%.
ALBO
Maksymalne stężenie KClO3 w podanej temperaturze jest równe 6,5%.
ALBO
Aby powstał roztwór o stężeniu 7%, w 100 g wody powinno się rozpuścić ok. 7,5 g chloranu(V)
potasu.
ALBO
Stężenie roztworu nasyconego jest niższe niż 7%.
Uwaga: Nie uznaje się rozstrzygnięcia: TAK, wynikającego z zaokrąglenia stężenia ok. 6,5% do wartości 7%.
20.3. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – poprawne odczytanie z wykresu wartości temperatury i podanie odczytu
w zaokrągleniu do jedności.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
(𝑐𝑝 = 30% ⇒ rozpuszczalność jest równa 43 g soli w 100 g wody ⇒) 86ºC ± 2ºC
Uwaga: Zapis obliczeń nie jest wymagany i nie podlega ocenie. W przypadku odczytania z wykresu wartości temperatury o większym odchyleniu niż ± 2ºC, podana wartość musi dokładnie wynikać z narysowanego wykresu (dla rozpuszczalności 43g/100g).
