Matura z chemii · czerwiec 2024 · poziom rozszerzony

Zadanie 17.

3 pktFormuła 2023Źródło: CKE
Reakcje w roztworach wodnychstała równowagistężeniarozstrzygnięcie z uzasadnieniemzadanie obliczeniowezadanie otwarte

Wykonano dwuetapowe doświadczenie. Podczas obu etapów utrzymywano temperaturę równą 25 °C. Etap I: Do zlewki zawierającej wodę destylowaną dodano stały wodorotlenek magnezu. Po pewnym czasie w zlewce ustalił się stan równowagi między osadem a roztworem, czyli powstał nasycony roztwór tej substancji. Etap II: Osad oddzielono od roztworu pozostającego z nim w równowadze. Otrzymany przesącz umieszczono w dwóch probówkach. Do jednej probówki wprowadzono stały wodorotlenek potasu, a do drugiej – rozcieńczony kwas solny, co zilustrowano na rysunku.

KOH (s) 2 cm3 HCl (aq) po 2 cm3 przesączuKOH (s) 2 cm3 HCl (aq) po 2 cm3 przesączu

Zadanie 17.1. (1 pkt)

Oblicz stężenie molowe jonów Mg2+ w roztworze pozostającym w równowadze z osadem w etapie I doświadczenia (w temperaturze 25°C).

Zadanie 17.2. (2 pkt)

Rozstrzygnij, czy w II etapie doświadczenia dodanie stałego wodorotlenku potasu do jednej próbki przesączu i kwasu solnego do drugiej próbki poskutkowało zmianą stężenia jonów Mg2+ w roztworze (w temperaturze 25 °C). Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. Odpowiedzi uzasadnij.

Dodanie stałego wodorotlenku potasu do próbki przesączu (poskutkowało zmniejszeniem /

poskutkowało zwiększeniem / nie wpłynęło na wartość) stężenia jonów Mg2+ w roztworze.

Uzasadnienie:

Dodanie kwasu solnego do próbki przesączu (poskutkowało zmniejszeniem /

poskutkowało zwiększeniem / nie wpłynęło na wartość) stężenia jonów Mg2+ w roztworze.

Uzasadnienie:

Odpowiedź i zasady oceniania (CKE)

Zadanie 17.1. (1 pkt)

Zasady oceniania

1 pkt – poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku z jednostką stężenia molowego.

0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

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

Rozwiązanie

Ks = [Mg2+]∙[OH–]2 W roztworze pozostającym w równowadze z osadem

[Mg2+] = x ⟹ [OH–] = 2x ⟹ Ks = x(2x)2 = 4x3 ⟹ x=3√4Ks i Ks = 5,61∙10–12 ⟹ x = 3√45,61∙10–12 = 3√1,4∙10–12 = 1,12∙10–4 mol⋅dm–3 ALBO 1∙10–4 mol⋅dm–3[Mg2+] = x ⟹ [OH–] = 2x ⟹ Ks = x(2x)2 = 4×3 ⟹ x=3√4Ks i Ks = 5,61∙10–12 ⟹ x = 3√45,61∙10–12 = 3√1,4∙10–12 = 1,12∙10–4 mol⋅dm–3 ALBO 1∙10–4 mol⋅dm–3

Zadanie 17.2. (2 pkt)

Zasady oceniania

2 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i uzasadnienie dla obu próbek.

1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i uzasadnienie dla jednej próbki. ALBO

– poprawne rozstrzygnięcie dla każdej próbki.

0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Dodanie stałego wodorotlenku potasu do próbki przesączu (poskutkowało zmniejszeniem / poskutkowało zwiększeniem / nie wpłynęło na wartość) stężenia jonów Mg2+ w roztworze. Uzasadnienie: WartośćKs jest stała w danej temperaturze. Jeżeli wzrosło stężenie jonów OH–, musiało zmaleć stężenie jonów Mg2+. Dodanie kwasu solnego do próbki przesączu (poskutkowało zmniejszeniem / poskutkowało zwiększeniem / nie wpłynęło na wartość) stężenia jonów Mg2+ w roztworze. Uzasadnienie: Liczba moli jonów Mg2+ w roztworze nie uległa zmianie, ale zwiększyła się objętość roztworu.

Podobne zadanie z kursu

Tak samo liczy się to w moim kursie: reakcje w roztworach wodnych

Z lekcji „7 – Reakcje w roztworach wodnych”. Poniżej jedno z moich zadań treningowych i film, na którym rozwiązuję je krok po kroku.

Zadanie treningowe z kursu (nie z arkusza CKE)
Zadanie 3 · słaby kwas przez stopień dysocjacji
W roztworze kwasu octowego (słaby, jednoprotonowy kwas) o stężeniu 0,07 mol/dm3 stopień dysocjacji wynosi 1,5%. Oblicz pH tego roztworu.

Więcej takich zadań z tego tematu za darmo: Obliczanie pH kwasów: zadania z rozwiązaniami

184zadań w tej lekcji
137filmów z rozwiązaniami
17podlekcji
Zobacz kurs maturalny 2027 →