Chemia - Matura Maj 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 21.
Na wykresie przedstawiono zależność rozpuszczalności w wodzie dwóch soli – K2CrO4 i Pb(NO3)2 – od temperatury.
Do 100 gramów nasyconego roztworu azotanu(V) ołowiu(II) o temperaturze 32°C dodano 100 gramów nasyconego roztworu chromianu(VI) potasu o temperaturze 32°C. W wyniku przemiany zilustrowanej poniższym równaniem wytrącił się osad.
Pb2+ + CrO2–4 → PbCrO4
Oblicz masę otrzymanego osadu. Wskaż substancję użytą w nadmiarze – podaj jej wzór lub nazwę. Przyjmij, że opisana przemiana przebiegła z wydajnością równą 100%. Masy molowe są równe: MK2CrO4 = 194 g∙mol–1, MPb(NO3)2 = 331 g∙mol–1, MPbCrO4 = 323 g∙mol–1 .
Masa osadu: .
W nadmiarze użyto .
Rozwiązanie
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody uwzględniającej wskazanie substancji użytej
w nadmiarze, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku w gramach.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale:
– popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego.
LUB
– popełnienie błędów przy odczytywaniu rozpuszczalności.
LUB
– niepodanie wyniku w gramach lub podanie go z błędną jednostką.
LUB
– wskazanie w odpowiedzi niewłaściwej substancji przy jej poprawnej identyfikacji
w obliczeniach.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Przykładowe rozwiązania
Rozwiązanie I:
Rozpuszczalność = 67 g / 100 g H2O
167 g roztworu
⸺
67 g substancji
⇒ x = 40,12 g
M(K2CrO4) = 194 g∙mol−1
M(Pb(NO3)2) = 331 g∙mol−1
M(PbCrO4) = 323 g∙mol−1
40,12 g K2CrO4
⸺
y g Pb(NO3)2
y = 68,45 g
40,12 g Pb(NO3)2
⸺
z g PbCrO4
z = 39,15 g
(Masa osadu: 39,15 g)
W nadmiarze użyto K2CrO4 ALBO chromianu(VI) potasu.
Rozwiązanie II:
331 g Pb(NO3)2
⸺
1 mol
x = 0,1212 mol
194 g K2CrO4
⸺
1 mol
y= 0,2068 mol
Skoro stosunek molowy substratów wynosi 1:1, zatem K2CrO4 jest w nadmiarze.
Stąd:
1 mol Pb(NO3)2
⸺
323 g PbCrO4
z = 39,15 g PbCrO4
Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.
