Chemia - Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 15.

Kategoria: Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Stechiometryczny stosunek reagentów Typ: Oblicz

Na próbkę stopu miedzi z cynkiem o masie 4,00 g podziałano 200 cm³ kwasu solnego o stężeniu 0,800 mol · dm^–3. Przebiegła wtedy reakcja opisana równaniem:

Me + 2H₃O⁺ → Me²⁺ + H₂ + 2H₂O

Roztwór otrzymany po reakcji rozcieńczono wodą do objętości 250 cm³. Stężenie jonów wodorowych w tym roztworze było równe 0,400 mol · dm^–3.

Oblicz, ile gramów miedzi znajdowało się w opisanej próbce stopu. Wynik końcowy zaokrąglij do drugiego miejsca po przecinku.

Rozwiązanie

Schemat punktowania
2 p. – za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie liczby gramów miedzi z poprawnym zaokrągleniem i właściwą dokładnością.
1 p. – za zastosowanie poprawnej metody, ale:
– popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego
lub
– podanie wyniku z niewłaściwą dokładnością lub z błędnym zaokrągleniem
lub
– podanie wyniku z błędną jednostką.
0 p. – za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.

Uwaga: należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń.

Przykładowe rozwiązanie

C_m = nV ⇒ n_H⁺ = 0,8·0,2 = 0,16 mola (H⁺)

Po reakcji: n_H⁺ = 0,4·0,25 = 0,1 mola (H⁺)

0,16 mola – 0,1 mola = 0,06 mola (H⁺)

1 mol Zn
x

⸺
⸺

2 mole H⁺
0,06 mola H⁺

⇒ x = 0,03 mola Zn

m_Zn = 0,03 mola · 65,4 g ⋅ mol⁻¹ = 1,962 g ≈ 1,96 g

m_Cu = 4 g – 1,96 g = 2,04 g

dla M_Zn = 65 g ⋅ mol⁻¹ m_Cu = 2,05 g