Zadanie 16. – matura z chemii, czerwiec 2025 (PR)

Mosiądze to stopy miedzi i cynku, w których zawartość cynku stanowi do 40 % masy stopu. Brąz cynowy to stop miedzi i cyny, w którym masa cyny nie przekracza 20 %.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

W celu identyfikacji pewnego stopu miedzi poddano analizie jego próbkę o masie 3,712 g, którą roztworzono w kwasie azotowym(V). Otrzymany roztwór przeniesiono do kolby miarowej, uzupełniono wodą do 500 cm³ i wymieszano. Z tak otrzymanego roztworu pobrano pipetą 25,0 cm³, wprowadzono do kolby i dodano nadmiar wodnego roztworu jodku potasu. Zaszła reakcja chemiczna zilustrowana równaniem:

2Cu²⁺ + 4l^– → 2CuI + I₂

Ilość wydzielonego jodu oznaczono metodą miareczkowania roztworem tiosiarczanu(VI) sodu (Na₂S₂O₃). Przebiegła reakcja opisana równaniem:

I₂ + 2S₂O₃^2– → 2l^– + S₄O₆^2–

Zużyto 17,80 cm³ wodnego roztworu tiosiarczanu(VI) sodu o stężeniu 0,1175 mol ∙ dm^–3.

Oblicz, jaki procent masy badanego stopu stanowi miedź. Rozstrzygnij, czy ten stop jest brązem czy mosiądzem.

Odpowiedź i zasady oceniania (CKE)

Zasady oceniania

Wymagania ogólne Wymagania szczegółowe II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej I. Atomy, cząsteczki i stechiometria wiedzy do rozwiązywania problemów. chemiczna. Zdający: Zdający: 1) stosuje pojęcia: […] mol […]; 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne 6) dokonuje interpretacji jakościowej informacje do rozwiązywania problemów i ilościowej równania reakcji w ujęciu chemicznych […]; molowym […]; 7) wykonuje obliczenia dotyczące praw 7) wykonuje obliczenia […]. III. Opanowanie czynności praktycznych. 2) wykonuje obliczenia […] Zdający: z zastosowaniem pojęć: stężenie 2) projektuje […] doświadczenia chemiczne procentowe lub molowe […].

chemicznych.

5. Roztwory i reakcje. Zdający:

[…], formułuje […] wnioski […].

3 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukaną zawartością miedzi w stopie, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku w procentach oraz napisanie poprawnego rozstrzygnięcia.

2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukaną zawartością miedzi w stopie, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku w procentach oraz błędne rozstrzygnięcie albo brak rozstrzygnięcia. ALBO

2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukaną zawartością miedzi w stopie, poprawne wykonanie obliczeń, ale niepodanie wyniku w procentach (z błędną jednostką) oraz napisanie poprawnego rozstrzygnięcia.

1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi a szukaną zawartością miedzi w stopie, ale popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego oraz niepoprawne rozstrzygnięcie (wskazanie brązu cynowego) albo brak rozstrzygnięcia

ALBO

1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń prowadzących do wyznaczenia poprawnej wartości masy lub poprawnej wartości liczby moli miedzi w 500 cm³ roztworu.

0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.

Rozwiązanie

Liczba moli tiosiarczanu: n₁= 0,0178 dm³ ∙ 0,1175 mol ∙ dm^–3 = 0,00209 mol

Liczba moli wydzielonego jodu: n₂= 0,5 ∙ 0,00209 mol = 0,001045 mol

Liczba moli Cu w badanej próbce: n₃ = 2 ∙ 0,001045 mol = 0,00209 mol

25,0 cm³ — 0,00209 mol

500 cm³ — x to x = 0,0418 mol Cu w stopie

Masa Cu w stopie: m = 0,0418 mol ∙ 63,55 g ∙ mol^–1 = 2,656 g

Zawartość procentowa miedzi w stopie: z = 2,656 g: 3,712 g ∙ 100 % = 72 (%)

Rozstrzygnięcie: (Badany stop to) mosiądz.

Uwaga 1.: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń.

Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanejpoprawnej metody i poprawnych obliczeń.

Tak samo liczy się to w moim kursie: stechiometria