Chemia · 2020
Matura CKE maj, PR (F‑2015)
Poziom rozszerzony · Formuła 2015
Zadanie 14.
(3 pkt)Zmieszano 100 cm3 wodnego roztworu Ba(OH)2 o stężeniu 0,2 mol∙dm−3 z 40 cm3 wodnego roztworu HCl o stężeniu 0,8 mol∙dm−3. W mieszaninie przebiegła reakcja opisana poniższym równaniem: H3O+ + OH − → 2H2O
14.1. (0–2 pkt)
Oblicz pH powstałego roztworu w temperaturze 25 °C. W obliczeniach przyjmij, że objętość tego roztworu jest sumą objętości roztworów Ba(OH)2 i HCl. Wynik końcowy zaokrąglij do drugiego miejsca po przecinku.
14.2. (0–1 pkt)
Wpisz do poniższej tabeli wartości stężenia molowego jonów baru i jonów chlorkowych w otrzymanym roztworze. [Ba2+], mol ∙ dm−3 [Cl−], mol ∙ dm−3
Odpowiedzi
14.1.
Poprawna odpowiedź
I: Liczba moli jonów H + i OH − w roztworach, które zmieszano: n + = 0,04 dm3· 0,8 mol · dm–3 = 0,032 mola H n − = 2 · 0,1 dm3· 0,2 mol · dm–3= 0,04 mola OH Jonów OH − użyto w nadmiarze, po reakcji liczba moli i stężenie wynoszą: n − = 0,04 mola – 0,032 mola = 0,008 mola OH 0,008mol [OH −] = −3 = 0,057 mol · dm–3 0,14dm Obliczenie wartości pH roztworu: pOH = –log[OH −] = –log(0,057) = –log(0,57 ·10–1) = –log0,57 – log10–1= 0,244 +1 = 1,244 pH + pOH = 14 pH = 14 – pOH pH = 14 – 1,244 = 12,756 = 12,76
II: Liczba moli jonów H + i OH −, które zmieszano: n + = 0,04 dm3· 0,8 mol · dm–3 = 0,032 mola H n − = 2 · 0,1 dm3· 0,2 mol · dm–3= 0,04 mola OH Jonów OH − użyto w nadmiarze, po reakcji ich liczba i stężenie wynoszą: n − = 0,04 mola – 0,032 mola = 0,008 mola OH 0,008mol [OH −] = = 0,057 mol · dm–3 0,14dm −3 − + − − + 14 − ⋅ = 14 [ = 10 = ⋅ 12 [H ][OH ] 10 H ] 0,18 10 0,057Obliczenie wartości pH roztworu: pH = –log[H + ] = –log(0,18·10–12) = –log0,18 – log10–12= 0,745 +12 = 12,75
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku jako wielkości niemianowanej z odpowiednią dokładnością. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: – popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego. LUB – podanie wyniku z jednostką. LUB – podanie wyniku z niepoprawną dokładnością. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania. 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. Przykładowe rozwiązania
rozwiązań zadań
14.2.
Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli. 0 pkt – odpowiedź niepełna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi. Poprawna odpowiedź [Ba2+], mol ∙ dm–3 [Cl −], mol ∙ dm–3 0,143 0,229 Uwaga: Podanie wartości stężenia molowego jonów z mniejszą dokładnością (z poprawnym zaokrągleniem) nie skutkuje utratą punktu.