Chemia - Matura Czerwiec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 22.
Do 50 cm3 wodnego roztworu CuSO4 o stężeniu 0,4 mol ∙ dm−3 wprowadzono 783 mg opiłków pewnego metalu X, który reagował z jonami Cu2+ w stosunku molowym 1 : 1. Metal X w szeregu napięciowym metali jest przed kadmem. Po zakończeniu reakcji do otrzymanej mieszaniny dodano 1200 mg opiłków kadmu i wtedy reakcja przebiegała dalej, do całkowitego odbarwienia roztworu. Kadm reagował z jonami Cu2+ w stosunku molowym 1 : 1. Po zakończeniu reakcji, wydzielono z jej produktów mieszaninę metali i stwierdzono, że zawiera ona 19% masowych kadmu.
Oblicz masę molową metalu X i podaj jego symbol chemiczny. Przyjmij, że masy molowe są równe: MCu = 63,55 g ∙ mol−1, MCd = 112,41 g ∙ mol−1.
Symbol chemiczny metalu:
Rozwiązanie
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie symbolu
chemicznego metalu.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale:
– popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego.
LUB
– niepodanie symbolu chemicznego metalu lub podanie błędnego symbolu metalu.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Przykładowe rozwiązanie
Masa miedzi:
nCu2+ = 0,4 mol ∙ dm−3 ∙ 0,05 dm3 = 0,0200 mol
mCu2+ = 0,0200 mol ∙ 63,55 g · mol−1 = 1,271 g
Masa kadmu, który przereagował z miedzią:
19% = y1,271 + y ∙ 100%
y = 0,298 g
1,2 g – 0,298 g = 0,902 g Cd
Masa miedzi, która przereagowała z kadmem:
63,55 gz = 112,41 g0,902 g
z = 0,510 g Cu
Masa miedzi, która przereagowała z metalem X:
1,271 g – 0,510 g = 0,761 g Cu
Masa molowa metalu X:
63,55 g0,761 g = X0,783 g
X = 65,39 g ⇒ M = 65,39 g · mol−1 ≈ 65 g · mol−1
Symbol metalu: Zn
Uwaga! Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń.
