Chemia - Matura Czerwiec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 8.
Zmieszano stałe wodorotlenki NaOH i KOH w stosunku masowym 𝑚NaOH : 𝑚KOH = 10 : 7. Próbkę tej mieszaniny o masie 𝑚𝑥 rozpuszczono w wodzie i otrzymano roztwór, do którego dodano kilka kropli alkoholowego roztworu fenoloftaleiny. Następnie powoli wkraplano kwas solny o stężeniu 0,05 mol · dm–3. Roztwór odbarwił się po dodaniu 7,5 cm3 kwasu.
Oblicz masę próbki wodorotlenków 𝒎𝒙 użytej w tym doświadczeniu. Wynik wyraź w miligramach w zaokrągleniu do jedności.
Rozwiązanie
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku
w miligramach w zaokrągleniu do jedności.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale:
– popełnienie błędów rachunkowych.
LUB
– niepodanie wyniku w miligramach (z błędną jednostką).
LUB
– podanie wyniku z niewłaściwą dokładnością.
0 pkt – 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 rozwiązania
𝑀NaOH = 40 g⋅mol−1 i 𝑀KOH = 56 g⋅mol−1
𝑚NaOH𝑚KOH = 107 ⇒ 𝑛NaOH ⋅ 𝑀NaOH𝑛KOH ⋅ 𝑀KOH = 107
𝑚𝑥 = 𝑚NaOH + 𝑚KOH
𝑐HCl = 0,05 mol⋅dm−3 i 𝑉HCl = 7,5 cm3 = 7,5⋅10−3 dm3 ⇒
𝑛HCl = 𝑐HCl ⋅ 𝑉HCl = 0,05 mol⋅dm−3 ⋅ 7,5⋅10−3 dm3 = 0,375⋅10−3 mol
𝑛HCl = 𝑛H+ = 𝑛OH− = 0,375⋅10−3 mol
𝑛OH− = 𝑛NaOH + 𝑛KOH ⇒ 𝑛NaOH + 𝑛KOH = 0,375⋅10−3 mol
i 𝑛NaOH ⋅ 𝑀NaOH𝑛KOH ⋅ 𝑀KOH = 107 ⇒ 𝑛NaOH = 2𝑛KOH
𝑛NaOH = 0,25⋅10−3 mol ⇒ 𝑛KOH = 0,125⋅10−3 mol ⇒
𝑚NaOH = 0,25⋅10−3 mol ⋅ 40 g⋅mol−1 = 10⋅10−3 g = 10 mg
𝑚KOH = 0,125⋅10−3 mol ⋅ 56 g⋅mol−1 = 7⋅10−3 g = 7 mg ⇒
𝑚𝑥 = 𝑚NaOH + 𝑚KOH = 10 mg + 7 mg = 17 (mg)
