W celu otrzymania kwasu bromowodorowego
stężony H2SO4 stężonego kwasu siarkowego(VI). KBr(s) woda destylowanaprzeprowadzono doświadczenie z użyciem zestawu, który zilustrowano rysunkiem obok.
Do kolby stożkowej zawierającej 9,5 g czystego stałego bromku potasu wprowadzono kroplami pewną ilość
Zaszła reakcja opisana poniższym równaniem.
KBr + H2SO4 → KHSO4 + HBr
W wyniku całkowitego pochłonięcia wydzielonego bromowodoru otrzymano w cylindrze 80 cm3 kwasu bromowodorowego. Z tego roztworu pobrano próbkę 1,0 cm3, którą rozcieńczono wodą. Do jej zobojętnienia zużyto 6,9 cm3 roztworu wodorotlenku potasu o pH = 13.
Oblicz, jaka część użytego w doświadczeniu KBr uległa reakcji z H2SO4. Wynik podaj w procentach.
Odpowiedź i zasady oceniania (CKE)
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu a szukaną w zadaniu, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale popełnienie błędów obliczeniowych ALBO
– zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia poprawnych wartości liczby moli KBr lub HBr albo poprawnych wartości masy KBr lub HBr w 80 cm3 roztworu.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania.
Sposób 1.
[OH−] = 10−1 mol ∙ dm−3 = 0,1 mol ∙ dm−3
nKOH =c∙V= 0,00069 mol
nKOH = nHBr = 0,00069 mol (liczba moli HBr w 1 cm3 roztworu)
nHBr = 80 ∙ 0,00069 = 0,0552 mol (liczba moli HBr w 80 cm3 roztworu)
nHBr = nKBrk = 0,0552 mol mKBrk= 119 g ∙ mol−1 ∙ 0,0552 mol = 6,57 g k %KBr = mKpBrmKBr= 9,56,57= 0,692 = 69,2 (%)Sposób 2.
nKOH = nHBr = 0,00069 mol (liczba moli HBr w 1 cm3 roztworu)
nHBr = 80 ∙ 0,00069 = 0,0552 mol (liczba moli HBr w 80 cm3 roztworu)
nHBr = nKBrk = 0,0552 mol nKBrp = 119g∙mol−19,5g= 0,0798 mol k %KBr = nKpBrnKBr= 0,0798mol0,0552mol= 0,692 = 69,2 (%)Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanejpoprawnej metody i poprawnych obliczeń.