Chemia - Arkusz pokazowy CKE Marzec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 13.
Do zlewki wprowadzono 80 cm3 roztworu mocnego (całkowicie zdysocjowanego), jednoprotonowego kwasu HA o stężeniu 0,10 mol · dm–3. Następnie do zlewki wprowadzono 45 cm3 roztworu wodorotlenku potasu o stężeniu 0,15 mol · dm–3. Do takiej mieszaniny dodawano kroplami roztwór wodorotlenku sodu o stężeniu 0,2 mol · dm–3 do momentu uzyskania roztworu o pH równym 2,1.
Oblicz objętość dodanego roztworu wodorotlenku sodu. Przyjmij, że objętość mieszaniny była sumą objętości zmieszanych roztworów.
Rozwiązanie
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i podanie objętości roztworu wodorotlenku sodu.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale:
– popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego.
LUB
– podanie wyniku z błędną jednostką.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Przykładowe rozwiązanie
𝑛H+ = 2 · (0,1 mol·dm–3 · 0,04 dm3) = 0,008 mol
𝑛OH–= 0,15 mol·dm–3 · 0,045 dm3 = 0,00675 mol
Uwagi od BiologHelp:
Na podstawie treści zadania 𝑛H+ można opisać równaniem 0,1 mol·dm–3·0,08 dm3. Nie zmienia to jednak ostatecznego wyniku. Zapis jak w kluczu CKE pasuje bardziej do opisu dysocjacji 40 cm3 kwasu dwuprotonowego.
Po reakcji pomiędzy jonami H+ oraz jonami OH– w roztworze pozostaje 0,00125 mola jonów H+, a objętość roztworu jest równa 0,125 dm3.
Stężenie jonów H+ w roztworze, po dodaniu do niego roztworu wodorotlenku sodu jest równe:
pH = 2,1 ⇒ [H+] = 10–2,1 = 0,00794 mol·dm–3
𝑥 – objętość (w dm3) roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu równym 0,2 mol·dm–3
0,00794 = 0,00125 – 0,2𝑥0,125 + 𝑥 ⇒ 𝑥 = 0,00124 dm3 = 1,2 cm3
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.
