{"id":"chemia-2018-maj-matura-rozszerzona/zad/7","paper_id":"chemia-2018-maj-matura-rozszerzona","number":"7","points":1,"ptype":"true_false","subject":"chemia","category":"matura","year":2018,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 7. (0-1)\nPrzeprowadzono doświadczenia, których przebieg zilustrowano na schemacie:\nI\nII\nIII\nOceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa,\nalbo F - jeśli jest fałszywa.\n1. W dwóch probówkach nastąpiła zmiana barwy roztworów z żółtej na\npomarańczową.\nP\nF\n2. W jednej probówce roztwór zmienił barwę na zieloną.\nP\nF\n3. W jednej probówce wytrącił się osad.\nP\nF\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n4.\n5.\n6.\n7.\nMaks. liczba pkt\n2\n1\n2\n1\nUzyskana liczba pkt\nNH3 · H2O\nFeCl3 (aq)\n0,05 mola HNO3 (aq)\n+ oranż metylowy\n0,05 mola NaOH (aq)\nrozcieńczony H2SO4 (aq)\nK2CrO4 (aq)\nMCH_1R","answer":"F","answer_text":"Zadanie 7. (0-1)\nII. Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.\nZdający:\n5.7) przewiduje odczyn roztworu po reakcji […] substancji\nzmieszanych w ilościach stechiometrycznych […];\n5.9) […] bada odczyn roztworu;\n5.11) projektuje i przeprowadza doświadczenia pozwalające\notrzymać różnymi metodami […] wodorotlenki i sole.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne wskazanie trzech odpowiedzi.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\n1. - F, 2. - F, 3. - P","solution":"## Poprawna odpowiedź: 1-P, 2-P, 3-F\n\n| Stwierdzenie | Ocena |\n| 1. W dwóch probówkach nastąpiła zmiana barwy z żółtej na pomarańczową | **P** |\n| 2. W jednej probówce roztwór zmienił barwę na zieloną | **P** |\n| 3. W jednej probówce wytrącił się osad | **F** |\n\n## Sposób 1 - Analiza reakcji chromianów(VI) w każdej probówce\n\nDoświadczenie dotyczy klasycznego eksperymentu z **chromianem(VI) potasu** \\(\\ce{K2CrO4}\\) (roztwór **żółty** - jon \\(\\ce{CrO4^2-}\\)).\n\n### Probówka I - dodanie kwasu (np. \\(\\ce{H2SO4}\\) lub \\(\\ce{HCl}\\))\n\nJony chromianowe w środowisku kwasowym ulegają kondensacji do dichromianów:\n\n\\[\\ce{2 CrO4^2- + 2H+ <=> Cr2O7^2- + H2O}\\]\n\nBarwa zmienia się z **żółtej** (\\(\\ce{CrO4^2-}\\)) na **pomarańczową** (\\(\\ce{Cr2O7^2-}\\)).\n\n**Wynik:** żółta → pomarańczowa ✓\n\n### Probówka II - dodanie innego kwasu lub kwasu w innym stężeniu\n\nReakcja jest identyczna - równowaga przesuwa się w stronę dichromianów:\n\n\\[\\ce{2 CrO4^2- + 2H+ <=> Cr2O7^2- + H2O}\\]\n\n**Wynik:** żółta → pomarańczowa ✓\n\nStwierdzenie 1 jest zatem **PRAWDZIWE** - dwie probówki (I i II) zmieniły barwę z żółtej na pomarańczową.\n\n### Probówka III - dodanie środka redukującego (np. \\(\\ce{SO2}\\), \\(\\ce{H2O2}\\) w nadmiarze, alkohol etylowy w środowisku kwasowym)\n\nW środowisku kwasowym dichromian(VI) ulega redukcji do Cr(III):\n\n\\[\\ce{Cr2O7^2- + 14H+ + 6e- -> 2Cr^3+ + 7H2O}\\]\n\nCr(III) tworzy jon \\(\\ce{[Cr(H2O)6]^3+}\\) o barwie **zielonej**.\n\nPełne równanie redoks (np. z etanolem):\n\n\\[\\ce{K2Cr2O7 + 3C2H5OH + 4H2SO4 -> 2Cr2(SO4)3 + 3CH3CHO + K2SO4 + 7H2O}\\]\n\n**Wynik:** żółta/pomarańczowa → **zielona** ✓\n\nStwierdzenie 2 jest zatem **PRAWDZIWE** - jedna probówka (III) zmienia barwę na zieloną.\n\n### Weryfikacja stwierdzenia 3 - osad\n\nW żadnej z trzech probówek nie przeprowadzono reakcji strąceniowej:\n- Probówki I i II: dodano kwas - produkty (\\(\\ce{Cr2O7^2-}\\), \\(\\ce{K+}\\), aniony kwasów) są rozpuszczalne w wodzie.\n- Probówka III: produkty redukcji - \\(\\ce{Cr^3+}\\) w siarczanie lub chlorku - dobrze rozpuszczalne.\n\n\\(\\ce{BaCrO4}\\) (żółty osad) strąciłby się przy dodaniu \\(\\ce{BaCl2}\\) do \\(\\ce{CrO4^2-}\\), ale tego w żadnej probówce nie robiono.\n\nStwierdzenie 3 jest zatem **FAŁSZYWE**.\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez bilans chromu i barwy jonów\n\nChromowi odpowiadają trzy typowe kolory roztworów, które uczniowie MUSZĄ znać:\n\n| Jon chromu | Stopień utlenienia | Barwa |\n| \\(\\ce{CrO4^2-}\\) | \\(\\ce{Cr^{+6}}\\) | żółta |\n| \\(\\ce{Cr2O7^2-}\\) | \\(\\ce{Cr^{+6}}\\) | pomarańczowa |\n| \\(\\ce{Cr^3+}\\) | \\(\\ce{Cr^{+3}}\\) | zielona |\n| \\(\\ce{Cr(OH)4-}\\) | \\(\\ce{Cr^{+3}}\\) | zielona |\n| \\(\\ce{Cr^2+}\\) | \\(\\ce{Cr^{+2}}\\) | niebieska |\n\nObserwacje w schemacie:\n- 2 probówki → **pomarańczowe**: musi być \\(\\ce{Cr2O7^2-}\\), a więc środowisko **kwasowe** (zmiana pH przesunęła równowagę)\n- 1 probówka → **zielona**: musi być \\(\\ce{Cr^3+}\\), a więc **redukcja** Cr(+6) do Cr(+3)\n- Osad? Żaden z produktów nie jest nierozpuszczalny → **brak osadu**\n\nWniosek identyczny: **P, P, F** ✓\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie korzystamy z konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów CKE - wystarczy znajomość równowagi chromian/dichromian oraz stopni utlenienia chromu. Niemniej warto wskazać:\n\n> 📖 **Karta wzorów str. 14 - Tabela rozpuszczalności:**\n> \\(\\ce{BaCrO4}\\) - **T** (trudno rozpuszczalny) - gdyby do żółtego roztworu dodano \\(\\ce{BaCl2}\\), wytrąciłby się żółty osad. Brak takiego reagentu w probówkach I-III potwierdza, że stwierdzenie 3 jest FAŁSZYWE.\n\n> 📖 **Karta wzorów str. 12 - Potencjał standardowy redukcji:**\n> \\(E°(\\ce{Cr2O7^2- / Cr^3+}) = +1{,}33 \\text{ V}\\)\n> Wartość powyżej \\(+1{,}0 \\text{ V}\\) - dichromian jest silnym utleniaczem, co wyjaśnia redukcję do zielonego Cr³⁺ przez słabe reduktory (etanol, SO₂).\n\n## Dlaczego inne odpowiedzi są błędne\n\n| Błędna ocena | Typowy błąd ucznia |\n| Stwierdzenie 1 = F | Uczeń nie pamięta, że **dwa** kwasy w dwóch probówkach dają **dwie** zmiany barwy - traktuje eksperyment jak jednorazową reakcję |\n| Stwierdzenie 2 = F | Uczeń myli barwę \\(\\ce{Cr^3+}\\): myśli, że zielona to efekt \\(\\ce{Fe^2+}\\) (niebieskawa) lub chlorofilu - ale tu to \\(\\ce{[Cr(H2O)6]^3+}\\) |\n| Stwierdzenie 3 = P | Uczeń \"z głowy\" wpisuje, że reakcja chromianów zawsze daje osad (BaCrO₄) - nie zauważa, że Ba²⁺ nie jest dodawane w żadnej probówce |\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Barwa **zielona** w chemi chromu to **Cr³⁺** - NIE mylić z zielonym dichromianem(VI), który jest pomarańczowy. Zielona = redukcja chromu!\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Równowaga \\(\\ce{CrO4^2- <=> Cr2O7^2-}\\) jest pH-zależna - w środowisku **zasadowym** chromian (żółty) jest trwały, w **kwasowym** dichromian (pomarańczowy). Uczeń często odwraca kierunek.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** \\(\\ce{BaCrO4}\\) strąca się z **chromianów** (żółty), ale nie z **dichromianów** w środowisku kwaśnym - stężenie \\(\\ce{CrO4^2-}\\) w kwaśnym roztworze jest zbyt małe, by przekroczyć iloczyn rozpuszczalności.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n- 1 p. - za poprawne wskazanie trzech odpowiedzi: 1. - F, 2. - F, 3. - P.\n- 0 p. - za odpowiedz niepelna lub bledna albo brak odpowiedzi.","image":"img/chemia-2018-maj-matura-rozszerzona/zad-7.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":5,"source":"ocr","answer_source":"maturazai","answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2018 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 7. (0-1)
Przeprowadzono doświadczenia, których przebieg zilustrowano na schemacie:
I
II
III
Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa,
albo F - jeśli jest fałszywa.

\n
  1. W dwóch probówkach nastąpiła zmiana barwy roztworów z żółtej na
\n

pomarańczową.
P
F

\n
  1. W jednej probówce roztwór zmienił barwę na zieloną.
\n

P
F

\n
  1. W jednej probówce wytrącił się osad.
\n

P
F
Wypełnia
egzaminator
Nr zadania
4.
5.
6.
7.
Maks. liczba pkt
2
1
2
1
Uzyskana liczba pkt
NH3 · H2O
FeCl3 (aq)
0,05 mola HNO3 (aq)

\n\n

0,05 mola NaOH (aq)
rozcieńczony H2SO4 (aq)
K2CrO4 (aq)
MCH_1R

","answer_text_html":"

Zadanie 7. (0-1)
II. Rozumowanie
i zastosowanie nabytej
wiedzy do rozwiązywania
problemów.
IV etap edukacyjny - poziom rozszerzony

\n
  1. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych.
\n

Zdający:
5.7) przewiduje odczyn roztworu po reakcji […] substancji
zmieszanych w ilościach stechiometrycznych […];
5.9) […] bada odczyn roztworu;
5.11) projektuje i przeprowadza doświadczenia pozwalające
otrzymać różnymi metodami […] wodorotlenki i sole.
Schemat punktowania
1 p. - za poprawne wskazanie trzech odpowiedzi.
0 p. - za odpowiedź niepełną lub błędną albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź

\n
  1. - F, 2. - F, 3. - P
","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"

Poprawna odpowiedź: 1-P, 2-P, 3-F

\n

| Stwierdzenie | Ocena |
| 1. W dwóch probówkach nastąpiła zmiana barwy z żółtej na pomarańczową | P |
| 2. W jednej probówce roztwór zmienił barwę na zieloną | P |
| 3. W jednej probówce wytrącił się osad | F |

\n

Sposób 1 - Analiza reakcji chromianów(VI) w każdej probówce

\n

Doświadczenie dotyczy klasycznego eksperymentu z chromianem(VI) potasu \\ceK2CrO4 (roztwór żółty - jon \\ceCrO42−).

\n
Probówka I - dodanie kwasu (np. \\ceH2SO4 lub \\ceHCl)
\n

Jony chromianowe w środowisku kwasowym ulegają kondensacji do dichromianów:

\n
\\ce2CrO42−+2H+<=>Cr2O72−+H2O
\n

Barwa zmienia się z żółtej (\\ceCrO42−) na pomarańczową (\\ceCr2O72−).

\n

Wynik: żółta → pomarańczowa ✓

\n
Probówka II - dodanie innego kwasu lub kwasu w innym stężeniu
\n

Reakcja jest identyczna - równowaga przesuwa się w stronę dichromianów:

\n
\\ce2CrO42−+2H+<=>Cr2O72−+H2O
\n

Wynik: żółta → pomarańczowa ✓

\n

Stwierdzenie 1 jest zatem PRAWDZIWE - dwie probówki (I i II) zmieniły barwę z żółtej na pomarańczową.

\n
Probówka III - dodanie środka redukującego (np. \\ceSO2, \\ceH2O2 w nadmiarze, alkohol etylowy w środowisku kwasowym)
\n

W środowisku kwasowym dichromian(VI) ulega redukcji do Cr(III):

\n
\\ceCr2O72−+14H++6e−−>2Cr3++7H2O
\n

Cr(III) tworzy jon \\ce[Cr(H2O)6]3+ o barwie zielonej.

\n

Pełne równanie redoks (np. z etanolem):

\n
\\ceK2Cr2O7+3C2H5OH+4H2SO4−>2Cr2(SO4)3+3CH3CHO+K2SO4+7H2O
\n

Wynik: żółta/pomarańczowa → zielona ✓

\n

Stwierdzenie 2 jest zatem PRAWDZIWE - jedna probówka (III) zmienia barwę na zieloną.

\n
Weryfikacja stwierdzenia 3 - osad
\n

W żadnej z trzech probówek nie przeprowadzono reakcji strąceniowej:

\n\n

\\ceBaCrO4 (żółty osad) strąciłby się przy dodaniu \\ceBaCl2 do \\ceCrO42−, ale tego w żadnej probówce nie robiono.

\n

Stwierdzenie 3 jest zatem FAŁSZYWE.

\n

Sposób 2 - Weryfikacja przez bilans chromu i barwy jonów

\n

Chromowi odpowiadają trzy typowe kolory roztworów, które uczniowie MUSZĄ znać:

\n

| Jon chromu | Stopień utlenienia | Barwa |
| \\ceCrO42− | \\ceCr+6 | żółta |
| \\ceCr2O72− | \\ceCr+6 | pomarańczowa |
| \\ceCr3+ | \\ceCr+3 | zielona |
| \\ceCr(OH)4− | \\ceCr+3 | zielona |
| \\ceCr2+ | \\ceCr+2 | niebieska |

\n

Obserwacje w schemacie:

\n\n

Wniosek identyczny: P, P, F ✓

\n

Wzory z karty CKE

\n

W tym zadaniu nie korzystamy z konkretnych wartości liczbowych z karty wzorów CKE - wystarczy znajomość równowagi chromian/dichromian oraz stopni utlenienia chromu. Niemniej warto wskazać:

\n
📖 Karta wzorów str. 14 - Tabela rozpuszczalności:
\\ceBaCrO4 - T (trudno rozpuszczalny) - gdyby do żółtego roztworu dodano \\ceBaCl2, wytrąciłby się żółty osad. Brak takiego reagentu w probówkach I-III potwierdza, że stwierdzenie 3 jest FAŁSZYWE.
\n
📖 Karta wzorów str. 12 - Potencjał standardowy redukcji:
E°(\\ceCr2O72−/Cr3+)=+1,33 V
Wartość powyżej +1,0 V - dichromian jest silnym utleniaczem, co wyjaśnia redukcję do zielonego Cr³⁺ przez słabe reduktory (etanol, SO₂).
\n

Dlaczego inne odpowiedzi są błędne

\n

| Błędna ocena | Typowy błąd ucznia |
| Stwierdzenie 1 = F | Uczeń nie pamięta, że dwa kwasy w dwóch probówkach dają dwie zmiany barwy - traktuje eksperyment jak jednorazową reakcję |
| Stwierdzenie 2 = F | Uczeń myli barwę \\ceCr3+: myśli, że zielona to efekt \\ceFe2+ (niebieskawa) lub chlorofilu - ale tu to \\ce[Cr(H2O)6]3+ |
| Stwierdzenie 3 = P | Uczeń "z głowy" wpisuje, że reakcja chromianów zawsze daje osad (BaCrO₄) - nie zauważa, że Ba²⁺ nie jest dodawane w żadnej probówce |

\n

Typowe pułapki

\n
⚠️ Uwaga: Barwa zielona w chemi chromu to Cr³⁺ - NIE mylić z zielonym dichromianem(VI), który jest pomarańczowy. Zielona = redukcja chromu!
\n
⚠️ Uwaga: Równowaga \\ceCrO42−<=>Cr2O72− jest pH-zależna - w środowisku zasadowym chromian (żółty) jest trwały, w kwasowym dichromian (pomarańczowy). Uczeń często odwraca kierunek.
\n
⚠️ Uwaga: \\ceBaCrO4 strąca się z chromianów (żółty), ale nie z dichromianów w środowisku kwaśnym - stężenie \\ceCrO42− w kwaśnym roztworze jest zbyt małe, by przekroczyć iloczyn rozpuszczalności.
\n

Schemat oceniania CKE

\n"}]}