Chemia · 2020
Matura CKE maj, PR (F‑2015)
Poziom rozszerzony · Formuła 2015
Zadanie 9.
(2 pkt)(0–2) Węglan sodu jest solą dość dobrze rozpuszczalną w wodzie. Podczas ochładzania jej gorącego roztworu nie powstaje sól bezwodna, ale wydzielają się hydraty, których skład zależy od temperatury. W temperaturze 20 °C w równowadze z roztworem nasyconym pozostaje dekahydrat o wzorze Na2CO3∙10 H2O. Rozpuszczalność dekahydratu węglanu sodu w wodzie w tej temperaturze jest równa 21,5 g w 100 g wody.
Odpowiedzi
Poprawna odpowiedź
I: W temperaturze 20 ºC 21,5 g soli uwodnionej ––– 100 g wody ––– 121,5 g roztworu x g soli bezwodnej ––––––––––––––––––– 121,5 g roztworu MNa 2 CO 3 1 1 = 106 g ⋅ mol− i MNa 2 CO3 ⋅10H2 O = 286 g ⋅ mol− 1 mol soli bezwodnej ––––– 1 mol dekahydratu 106 g soli bezwodnej ––––– 286 g dekahydratu x g soli bezwodnej ––––– 21,5 g dekahydratu
II: W temperaturze 20 ºC MNa 2 CO 3 1 1 = 106 g ⋅ mol− i MNa 2 CO3 ⋅10H2 O = 286 g ⋅ mol− % masy soli bezwodnej w dekahydracie: MNa 2 CO 3 106 % Na 2 CO 3 = ⋅ 100 % = ⋅ 100 % = 37,06 % MNa 2 CO 3 ⋅10 2 HO 286 masa soli bezwodnej w 21,5 g dekahydratu: mNa 2CO3 = 21,5 g ⋅ 37,06% = 21,5 g ⋅ 0,3706 = 7,968 g ≈ 8,0 g masa wody w 21,5 g dekahydratu: mH2 O = 21,5 g − 8,0 g = 13,5 g 8,0 g soli bezwodnej przypada na (100 g + 13,5 g) = 113,5 g wody 8,0 g Na2CO3 ––––– 113,5 g H2O x g Na2CO3 ––––– 100 g H2O ––––––––––––––––––––––––––– 8,0 g ⋅ 100 g x = = 7,0 ( g ) (w 100 g wody) 113,5 g (Odpowiedź: Rozpuszczalność = 7,0 g soli bezwodnej w 100 g wody)
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wartości liczbowej wyniku (w gramach w 100 g wody). 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: – popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego. LUB – podanie wyniku liczbowego w innej jednostce niż gramy. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania. Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Przykładowe rozwiązania
rozwiązań zadań 106 g ⋅ 21,5 g x = = 7,97 g soli bezwodnej w 121,5 g roztworu 286 g 7,97 g soli bezwodnej w (121,5 g – 7,97 g) = 113,53 g wody 7,97 g soli bezwodnej ––––– 113,53 g wody Sg soli bezwodnej ––––– 100 g wody 7,97 g ⋅ 100 g S = ≈ 7 ( g ) (w 100 g wody) 113,53 g (Odpowiedź: Rozpuszczalność = 7 g soli bezwodnej w 100 g wody)