Chemia - Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 21.
W wodnym roztworze Cu(NO3)2 zanurzono płytkę kadmową o masie 75,0 g. Po pewnym czasie wyjęto ją, osuszono i zważono. Jej masa wynosiła 73,0 g. Stwierdzono, że w warunkach doświadczenia cały wydzielony metal osadził się na płytce.
21.1. (1 pkt)
Dokończ poniższe zdanie – wybierz i podkreśl właściwy opis spostrzeżenia spośród podanych w nawiasie.
Po zanurzeniu płytki kadmowej do wodnego roztworu Cu(NO3)2 zaobserwowano po dłuższym czasie, że barwa roztworu zmieniła się z (fioletowej na niebieską / bezbarwnej na zieloną / niebieskiej na bezbarwną).
21.2. (2 pkt)
Oblicz, ile gramów każdego z metali zawierała płytka po wyjęciu jej z roztworu. Przyjmij, że proces osadzania metalu na płytce zachodził z wydajnością równą 100%.
Rozwiązanie
21.1. (0–1)
Schemat punktowania
1 p. – za poprawne podkreślenie opisu spostrzeżenia.
0 p. – za odpowiedź niepoprawną albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
Po zanurzeniu płytki kadmowej do wodnego roztworu Cu(NO3)2 po dłuższym czasie
zaobserwowano, że barwa roztworu zmieniła się z (fioletowej na niebieską / bezbarwnej na
zieloną / niebieskiej na bezbarwną).
21.2. (0–2)
Schemat punktowania
2 p. – za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyników
w odpowiednich jednostkach.
1 p. – za zastosowanie poprawnej metody i:
– popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnych wyników liczbowych
lub
– podanie wyników z niewłaściwą jednostką.
0 p. – za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń.
Poprawne rozwiązanie
W roztworze zachodzi reakcja:
Cd + Cu2+ → Cd2+ + Cu
zmiana masy przy roztworzeniu jednego mola kadmu i wydzielaniu jednego mola miedzi
(ubytek masy) wynosi:
Δm = 112,41 g – 63,55 g = 48,86 g
zmiana masy płytki wynosi: Δm = 2 g
ze względu na kadm:
x g Cd (ubywa)
⸺
2 g (zmiana masy płytki)
x = 112,41 g ⋅ 2 g 48,86 g = 4,6 g tyle kadmu się roztworzyło,
Masa metali w płytce po zakończeniu reakcji:
mCd = 75,0 g – 4,6 g = 70,4 (g)
mCu = 73,0 g – 70,4 g = 2,6 (g)
