Chemia - Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 9.
Przygotowano dwa wodne roztwory:
– kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 0,01 mol · dm−3 (roztwór I)
– wodorotlenku sodu o pH równym 13 (roztwór II) do którego dodano kilka kropli
alkoholowego roztworu fenoloftaleiny.
Podczas mieszania roztworów I i II zachodzi reakcja opisana poniższym równaniem:
2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O
Do kolby zawierającej 100 cm3 roztworu I dodawano niewielkimi porcjami roztwór II.
Oblicz pH roztworu, który powstał po dodaniu 50 cm3 roztworu II do roztworu I. Przyjmij, że objętość powstałego roztworu jest sumą objętości roztworu I i dodanego roztworu II.
Rozwiązanie
Schemat punktowania
2 p. – za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie
wyniku.
1 p. – za zastosowanie poprawnej metody, ale popełnienie błędów rachunkowych
prowadzących do błędnego wyniku liczbowego.
0 p. – za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku końcowego od przyjętych zaokrągleń wyników pośrednich. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.
Przykładowe rozwiązanie
Przed reakcją
[H+] = 2 · cH2SO4 = 0,02 mol · dm−3
nH+ = [H+] · Vr kwasu = 0,002 mola
[OH−] = 0,1 mol · dm−3
nOH− = [OH−] · Vr zasady = 0,005 mola
NaOH w nadmiarze
Po reakcji
nOH− = 0,005 mola – 0,002 mola = 0,003 mola OH−
Vr = 0,1 dm3 + 0,05 dm3 = 0,15 dm3
[OH−] = 0,003 mol0,15 dm3 = 0,02 mol · dm−3 ⇒ pOH = −log 0,02
pOH = 1,7 ⇒ pH = 12,3
