Chemia - Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 11.
Stop znany powszechnie jako ZnAl składa się z glinu, cynku oraz niewielkiego dodatku miedzi. Po wprowadzeniu próbki tego stopu do nadmiaru wodnego stężonego roztworu wodorotlenku sodu zachodzą reakcje, których równania przedstawiono poniżej.
2Al + 6H2O + 2NaOH → 2Na[Al(OH)4] + 3H2
Zn + 2H2O + 2NaOH → Na2[Zn(OH)4] + H2
11.1. (0–2)
Próbkę stopu ZnAl o masie 3,0 g, w którym masa miedzi stanowi 2,0%, dodano do nadmiaru stężonego wodnego roztworu wodorotlenku sodu. W wyniku zachodzących reakcji otrzymano 2,6 dm3 (w przeliczeniu na warunki normalne) wodoru.
Oblicz, jaki procent masy stopu ZnAl stanowi masa glinu. Przyjmij, że zachodzące reakcje przebiegły z wydajnością równą 100%.
11.2. (0–1)
Po reakcji stopu ZnAl z nadmiarem wodorotlenku sodu otrzymano mieszaninę niejednorodną.
Spośród czynności, których nazwy podano poniżej, wybierz tę, którą należy wykonać jako pierwszą w celu wyodrębnienia z mieszaniny poreakcyjnej tej substancji, która występuje w innej fazie niż produkty zachodzących reakcji. Podkreśl jej nazwę.
Rozwiązanie
11.1. (0–2)
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku w procentach.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale:
• popełnienie błędów rachunkowych
LUB
• niepodanie wyniku w procentach
ALBO
– zastosowanie poprawnej metody i obliczenie poprawnej wartości masy lub poprawnej wartości liczby moli glinu w próbce.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Przykładowe rozwiązanie
3 g – 2% ∙ 3 g = 2,94 g
Jednocześnie są spełnione dwie zależności:
x ∙ 27 + y ∙ 65,4 = 2,94 g
1,5x + y = 0,116
x ∙ 27 + 65,4 ∙ (0,116 – 1,5x) = 2,94
x ∙ 27 – 98,1x = 2,94 – 7,59 ⟹ 71,1x = 4,65 ⟹ x = 0,0654 mol Al
mAl = 0,0654 mol ∙ 27 g∙mol−1 = 1,766 g
%Al = 1,766 g3 g ∙ 100 % = 58,9 (%) ≈ 59 (%)
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.
11.2. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – poprawny wybór metody rozdziału mieszaniny.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
