Chemia - Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 20.
Do 200 gramów wodnego roztworu chlorku glinu o stężeniu 15% (w procentach masowych) dodawano porcjami wodny roztwór wodorotlenku sodu zawierający 32 gramy NaOH, który całkowicie przereagował. Przebieg doświadczenia zilustrowano na poniższym schemacie.
Wykonaj obliczenia i na podstawie uzyskanego wyniku opisz wszystkie zmiany możliwe do zaobserwowania podczas przebiegu tego doświadczenia.
Obserwacje:
Rozwiązanie
Schemat punktowania
2 p. – za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń prowadzących do
wyniku wskazującego, że wodorotlenek sodu został użyty w nadmiarze w stosunku do
chlorku glinu w reakcji wytrącania Al(OH)3.
1 p. – za zastosowanie poprawnej metody, ale:
– popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego.
lub
– podanie wyniku z niewłaściwą jednostką.
0 p. – za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
1 p. – za poprawne opisanie obserwacji adekwatnych do wykonanych obliczeń.
0 p. – za podanie obserwacji nieadekwatnych do otrzymanego wyniku lub podanie obserwacji
bez wykonania obliczeń albo brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
Rozwiązanie I
MAlCl3 = 133,5 g · mol−1
MNaOH = 40 g · mol−1
Obliczenie masy AlCl3 w roztworze:
cp = msmr ∙ 100%
MAlCl3 = 15% ⋅ 200 g100% = 30 g
Obliczenie masy NaOH, który przereagował z 30 g AlCl3:
1 mol AlCl3 reaguje z 3 molami NaOH
133,5 g30 g = 120 gx
x = mNaOH = 26,97 g ≈ 27 g
Rozwiązanie II
MAlCl3 = 133,5 g · mol−1
MNaOH = 40 g · mol−1
Obliczenie masy AlCl3 w roztworze:
cp = msmr ∙ 100%
mAlCl3 = 15% ⋅ 200 g100% = 30 g
nAlCl3 = 30 g133,5 g ⋅ mol−1 = 0,225 mola
Obliczenie liczby moli NaOH:
nNaOH = 32 g 40 g ⋅ mol−1 = 0,8 mola
Liczba moli NaOH, który przereagował z AlCl3:
0,225 mola AlCl3
⸺
x
x = 0,675 mola NaOH
Obserwacje:
Najpierw wytrąci się biały osad, który w miarę dodawania zasady będzie się
roztwarzał. Na dnie zlewki pozostanie jednak część osadu.
