Chemia - Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 7.
W celu otrzymania kwasu bromowodorowego przeprowadzono doświadczenie z użyciem zestawu, który zilustrowano rysunkiem poniżej.
Do kolby stożkowej zawierającej 9,5 g czystego stałego bromku potasu wprowadzono kroplami pewną ilość stężonego kwasu siarkowego(VI). Zaszła reakcja opisana poniższym równaniem.
KBr + H2SO4 → KHSO4 + HBr
W wyniku całkowitego pochłonięcia wydzielonego bromowodoru otrzymano w cylindrze 80 cm3 kwasu bromowodorowego. Z tego roztworu pobrano próbkę 1,0 cm3, którą rozcieńczono wodą. Do jej zobojętnienia zużyto 6,9 cm3 roztworu wodorotlenku potasu o pH = 13.
Oblicz, jaka część użytego w doświadczeniu KBr uległa reakcji z H2SO4. Wynik podaj w procentach.
Rozwiązanie
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi
w zadaniu a szukaną w zadaniu, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale popełnienie błędów obliczeniowych
ALBO
– zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia poprawnych wartości
liczby moli KBr lub HBr albo poprawnych wartości masy KBr lub HBr w 80 cm3
roztworu.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania.
Przykładowe rozwiązania
Sposób 1.
[OH−] = 10−1 mol ∙ dm−3 = 0,1 mol ∙ dm−3
𝑛KOH = c ∙ V = 0,00069 mol
𝑛KOH = 𝑛HBr = 0,00069 mol (liczba moli HBr w 1 cm3 roztworu)
𝑛HBr = 80 ∙ 0,00069 = 0,0552 mol (liczba moli HBr w 80 cm3 roztworu)
𝑛HBr = 𝑛𝑘KBr = 0,0552 mol
𝑚𝑘KBr = 119 g ∙ mol−1 ∙ 0,0552 mol = 6,57 g
%KBr = 𝑚𝑘KBr𝑚𝑝KBr = 6,579,5 = 0,692 = 69,2 (%)
Sposób 2.
𝑛KOH = 𝑛HBr = 0,00069 mol (liczba moli HBr w 1 cm3 roztworu)
𝑛HBr = 80 ∙ 0,00069 = 0,0552 mol (liczba moli HBr w 80 cm3 roztworu)
𝑛HBr = 𝑛𝑘KBr = 0,0552 mol
𝑛𝑝KBr = 9,5 g119 g ∙ mol−1 = 0,0798 mol
%KBr = 𝑛𝑘KBr𝑛𝑝KBr = 0,0552 mol0,0798 mol = 0,692 = 69,2 (%)
Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.
