Chemia - Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 10.

Kategoria: Stechiometryczny stosunek reagentów Typ: Oblicz

Próbkę czystego węglanu wapnia o masie m prażono przez pewien czas w otwartym naczyniu. Przebiegła wtedy reakcja zilustrowana równaniem:

CaCO3 → CaO + CO2

Po przerwaniu ogrzewania stwierdzono, że w naczyniu znajdowała się mieszanina substancji stałych o masie 18,0 gramów. Ustalono, że w tej mieszaninie zawartość węglanu wapnia wyrażona w procentach masowych jest równa 57,5%.

Oblicz masę m próbki węglanu wapnia, którą poddano prażeniu.

Rozwiązanie

Schemat punktowania
2 p. – za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku z jednostką.
1 p. – za zastosowanie poprawnej metody, ale:
– popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego
lub
– podanie wyniku z błędną jednostką lub bez jednostki.
0 p. – za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.

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

Przykładowe rozwiązania
Rozwiązanie I

18 g
x

100%
57,5%

⇒ x = 10,35 g CaCO3

18 g – 10,35 g = 7,65 g CaO
CaCO3 → CaO + CO2

100 g CaCO3
y

56 g CaO
7,65 g CaO

⇒ y = 13,66 g CaCO3
m = 10,35 g + 13,66 g = 24,01 g

Rozwiązanie II

18 g
x

100%
57,5%

⇒ x = 10,35 g CaCO3

18 g – 10,35 g = 7,65 g CaO

nCaO = 7,6556 ≈ 0,137 mola

CaCO3 → CaO + CO2

1 mola CaCO3
y

1 mol CaO
0,137 mola CaO

⇒ y = 0,137 mola CaCO3 ⇒ 13,7 g CaCO3
m = 10,35 g + 13,7 g = 24,05 g