Chemia - Matura Marzec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 19.
Zawartość jonów dichromianowych(VI) w wodnym roztworze można określić dzięki zastosowaniu metody pośredniej. W pierwszym etapie dodaje się roztwór jodku potasu i kwas siarkowy(VI). Zachodzi wtedy reakcja opisana równaniem:
Cr2O2–7 + 6I− +14H+ → 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O
W drugim etapie do otrzymanej mieszaniny dodaje się roztwór tiosiarczanu sodu i wtedy jony S2O2−3 reagują z jodem:
I2 + 2S2O2−3 → 2 I− + S4O2–6
19.1. (0–1)
Rozstrzygnij, czy jony dichromianowe(VI) w etapie pierwszym oraz jod w etapie drugim pełnią taką samą funkcję (utleniacza albo reduktora). Odpowiedź uzasadnij.
Rozstrzygnięcie:
Uzasadnienie:
19.2. (0–2)
Aby określić zawartość jonów dichromianowych(VI) w próbce, przeprowadzono opisane reakcje. W reakcji z jodem wzięło udział 20,4 cm3 wodnego roztworu tiosiarczanu sodu o stężeniu 0,10 mol∙dm3 .
Oblicz, ile gramów dichromianu(VI) potasu zawierała badana próbka. Przyjmij, że opisane przemiany przebiegły z wydajnością równą 100% oraz że masa molowa dichromianu(VI) potasu MK2Cr2O7 = 294 g⋅ mol−1.
Rozwiązanie
19.1. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
Rozstrzygnięcie: Tak
Uzasadnienie: Jony dichromianowe(VI) i jod w opisanych przemianach ulegają redukcji, czyli
pełnią funkcję utleniacza.
19.2. (0–2)
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku
w gramach.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale:
– popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego.
LUB
– podanie wyniku liczbowego w innej jednostce niż g.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak rozwiązania.
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.
Rozwiązanie
stosunek molowy ndichromianu(VI) potasu : ntiosiarczanu sodu = 1 : 6
ntiosiarczanu sodu = 0,0204 dm3 ∙ 0,1 mol ∙ dm–3 = 2,04 ∙ 10–3 mola
ndichromianu(VI) potasu = 2,04 ∙ 10–36 = 0,34 ∙ 10–3 mola
masa dichromianu(VI) potasu
mdichromianu(VI) potasu = n ∙ M = 0,34 ∙ 10–3 mola ∙ 294 g ∙ mol–1 = 0,1 (g)
