{"id":"chemia-2020-czerwiec-matura-rozszerzona/zad/16","paper_id":"chemia-2020-czerwiec-matura-rozszerzona","number":"16","points":2,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2020,"month":"czerwiec","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 16. (0-2)\nW laboratorium tlenek wapnia można otrzymać ze szczawianu wapnia o wzorze CaC2O4.\nSzczawian wapnia ulega termicznemu rozkładowi, który przebiega zgodnie z poniższym\nrównaniem:\nCaC2O4 → CaCO3 + CO\nDalsze ogrzewanie, w wyższej temperaturze, prowadzi do rozkładu węglanu wapnia:\nCaCO3 → CaO + CO2\nPróbkę szczawianu wapnia o masie 12,8 g umieszczono w tyglu pod wyciągiem i poddano\nprażeniu. Po pewnym czasie proces przerwano, a następnie ostudzono tygiel, zważono jego\nzawartość i zbadano skład mieszaniny poreakcyjnej. Stwierdzono, że masa zawartości tygla\nzmalała o 6,32 g i że otrzymana mieszanina nie zawierała szczawianu wapnia.\nOblicz w procentach masowych zawartość tlenku wapnia w mieszaninie otrzymanej po\nprzerwaniu prażenia.\nObliczenia:\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n14.1. 14.2.\n15.\n16.\nMaks. liczba pkt\n2\n1\n1\n2\nUzyskana liczba pkt\nMCH_1R","answer":null,"answer_text":"Zadanie 16. (0-2)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nII. Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n1. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający:\n1.6) wykonuje obliczenia z uwzględnieniem […] mola\ndotyczące: mas substratów i produktów (stechiometria\nwzorów i równań chemicznych) […].\nZasady oceniania\n2 pkt - zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku\nw procentach masowych.\n1 pkt - zastosowanie poprawnej metody, ale:\n- popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego.\nLUB\n- niepodanie wyniku w procentach masowych.\n0 p. - zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.\nUwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń.\nPrzykładowe rozwiązania\nRozwiązanie I:\n1\nszczawianu wapnia\n128 g mol-\n⋅\nM\n\nszczawianu wapnia\n0,1 mol\nn\n\n\nCO\n0,1mola\nn\n 2,8 g CO\n6,32 g - 2,8 g = 3,52 g  0,08 mola CO2\nprzereagowało 0,08 mola CaCO3  powstało 0,08 mola CaO  4,48 g CaO\n4,48 100%\n%CaO\n69,1%\n12,8\n6,32\n⋅\n%CaO = 69,1(%)\nRozwiązanie II:\n12,8 g szczawianu - x\n128 g szczawianu - 100 g\nx = 10 g węglanu\nCaCO3\nCaO\nCO2\nn0\n10\n100\n0\n0\nΔn\n-x\nx\nx\nnk\n10\n100 - x\nx\nx\nZasady oceniania rozwiązań zadań\nMasa po prażeniu 12,8 - 6,32 = 6,48 g\n൬10\n100 - x൰100 + 56x = 6,48\n10 - 100x + 56x = 6,48\n44x = 3,52\nX = 0,08 mol, czyli zawartość procentowa tlenku wapnia % CaO = 0,08∙56\n6,48\n.100 = 69,14(%)","solution":"## Poprawna odpowiedz: zawartosc \\(\\ce{CaO}\\) \\(\\approx\\) **69,1 %** masowych\n\n## Sposob 1 - bilans masy i moli\n\n**Dane:** masa probki szczawianu \\(\\ce{CaC2O4}\\) = 12,8 g; masa zawartosci tygla zmalala o 6,32 g (ubytek = wydzielone CO i \\(\\ce{CO2}\\)). Rozklad:\n\\[\\ce{CaC2O4 -> CaCO3 + CO}\\qquad \\ce{CaCO3 -> CaO + CO2}\\]\n\n**Krok 1 - mole szczawianu**\n\\[M(\\ce{CaC2O4}) = 40 + 2\\cdot 12 + 4\\cdot 16 = 128\\ \\mathrm{g/mol}; \\qquad n = \\frac{12,8}{128} = 0,1\\ \\text{mol}\\]\n\n**Krok 2 - pierwszy etap (calkowity rozklad do \\(\\ce{CaCO3}\\) + CO)**\n\\[m(\\ce{CO}) = 0,1\\cdot 28 = 2,8\\ \\text{g}\\]\n\n**Krok 3 - drugi etap (ile \\(\\ce{CO2}\\) sie wydzielilo)**\n\\[m(\\ce{CO2}) = 6,32 - 2,8 = 3,52\\ \\text{g} \\quad\\Rightarrow\\quad n(\\ce{CO2}) = \\frac{3,52}{44} = 0,08\\ \\text{mol}\\]\nTyle samo \\(\\ce{CaCO3}\\) (0,08 mol) rozlozylo sie do \\(\\ce{CaO}\\):\n\\[m(\\ce{CaO}) = 0,08\\cdot 56 = 4,48\\ \\text{g}\\]\n\n**Krok 4 - masa mieszaniny po przerwaniu prazenia i procent \\(\\ce{CaO}\\)**\n\\[m_{\\text{mieszaniny}} = 12,8 - 6,32 = 6,48\\ \\text{g}; \\qquad \\%\\,\\ce{CaO} = \\frac{4,48}{6,48}\\cdot 100\\% = \\mathbf{69,1\\%}\\]\n\n## Typowe pulapki\n\n> Uwaga: W chwili przerwania prazenia w tyglu sa rownoczesnie \\(\\ce{CaO}\\) i pozostaly nierozlozony \\(\\ce{CaCO3}\\). Procent liczymy wzgledem **calej masy mieszaniny poreakcyjnej** (6,48 g), a nie wzgledem masy poczatkowej probki.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n- **2 pkt** - poprawna metoda, poprawne obliczenia oraz podanie wyniku w procentach masowych.\n- **1 pkt** - poprawna metoda, ale blad rachunkowy LUB niepodanie wyniku w procentach masowych.\n- **0 pkt** - bledna metoda albo brak rozwiazania.\n\nWynik wedlug klucza: **\\(\\%\\,\\ce{CaO} = 69,1\\%\\)** (ALBO 69,14%). Nalezy zwrocic uwage na zaleznosc wyniku od przyjetych zaokraglen.","image":"img/chemia-2020-czerwiec-matura-rozszerzona/zad-16.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":11,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · czerwiec 2020 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 16. (0-2)
W laboratorium tlenek wapnia można otrzymać ze szczawianu wapnia o wzorze CaC2O4.
Szczawian wapnia ulega termicznemu rozkładowi, który przebiega zgodnie z poniższym
równaniem:
CaC2O4 → CaCO3 + CO
Dalsze ogrzewanie, w wyższej temperaturze, prowadzi do rozkładu węglanu wapnia:
CaCO3 → CaO + CO2
Próbkę szczawianu wapnia o masie 12,8 g umieszczono w tyglu pod wyciągiem i poddano
prażeniu. Po pewnym czasie proces przerwano, a następnie ostudzono tygiel, zważono jego
zawartość i zbadano skład mieszaniny poreakcyjnej. Stwierdzono, że masa zawartości tygla
zmalała o 6,32 g i że otrzymana mieszanina nie zawierała szczawianu wapnia.
Oblicz w procentach masowych zawartość tlenku wapnia w mieszaninie otrzymanej po
przerwaniu prażenia.
Obliczenia:
Wypełnia
egzaminator
Nr zadania
14.1. 14.2.
15.
16.
Maks. liczba pkt
2
1
1
2
Uzyskana liczba pkt
MCH_1R

","answer_text_html":"

Zadanie 16. (0-2)
Wymaganie ogólne
Wymaganie szczegółowe
II. Rozumowanie
i zastosowanie nabytej
wiedzy do rozwiązywania
problemów.
IV etap edukacyjny - poziom rozszerzony

\n
  1. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający:
\n

1.6) wykonuje obliczenia z uwzględnieniem […] mola
dotyczące: mas substratów i produktów (stechiometria
wzorów i równań chemicznych) […].
Zasady oceniania
2 pkt - zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku
w procentach masowych.
1 pkt - zastosowanie poprawnej metody, ale:

\n\n

LUB

\n\n

0 p. - zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń.
Przykładowe rozwiązania
Rozwiązanie I:
1
szczawianu wapnia
128 g mol-
⋅
M

szczawianu wapnia
0,1 mol
n


CO
0,1mola
n
 2,8 g CO
6,32 g - 2,8 g = 3,52 g  0,08 mola CO2
przereagowało 0,08 mola CaCO3  powstało 0,08 mola CaO  4,48 g CaO
4,48 100%
%CaO
69,1%
12,8
6,32
⋅
%CaO = 69,1(%)
Rozwiązanie II:
12,8 g szczawianu - x
128 g szczawianu - 100 g
x = 10 g węglanu
CaCO3
CaO
CO2
n0
10
100
0
0
Δn
-x
x
x
nk
10
100 - x
x
x
Zasady oceniania rozwiązań zadań
Masa po prażeniu 12,8 - 6,32 = 6,48 g
൬10
100 - x൰100 + 56x = 6,48
10 - 100x + 56x = 6,48
44x = 3,52
X = 0,08 mol, czyli zawartość procentowa tlenku wapnia % CaO = 0,08∙56
6,48
.100 = 69,14(%)

","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"

Poprawna odpowiedz: zawartosc \\(\\ce{CaO}\\) \\(\\approx\\) 69,1 % masowych

\n

Sposob 1 - bilans masy i moli

\n

Dane: masa probki szczawianu \\(\\ce{CaC2O4}\\) = 12,8 g; masa zawartosci tygla zmalala o 6,32 g (ubytek = wydzielone CO i \\(\\ce{CO2}\\)). Rozklad:
\\[\\ce{CaC2O4 -> CaCO3 + CO}\\qquad \\ce{CaCO3 -> CaO + CO2}\\]

\n

Krok 1 - mole szczawianu
\\[M(\\ce{CaC2O4}) = 40 + 2\\cdot 12 + 4\\cdot 16 = 128\\ \\mathrm{g/mol}; \\qquad n = \\frac{12,8}{128} = 0,1\\ \\text{mol}\\]

\n

Krok 2 - pierwszy etap (calkowity rozklad do \\(\\ce{CaCO3}\\) + CO)
\\[m(\\ce{CO}) = 0,1\\cdot 28 = 2,8\\ \\text{g}\\]

\n

Krok 3 - drugi etap (ile \\(\\ce{CO2}\\) sie wydzielilo)
\\[m(\\ce{CO2}) = 6,32 - 2,8 = 3,52\\ \\text{g} \\quad\\Rightarrow\\quad n(\\ce{CO2}) = \\frac{3,52}{44} = 0,08\\ \\text{mol}\\]
Tyle samo \\(\\ce{CaCO3}\\) (0,08 mol) rozlozylo sie do \\(\\ce{CaO}\\):
\\[m(\\ce{CaO}) = 0,08\\cdot 56 = 4,48\\ \\text{g}\\]

\n

Krok 4 - masa mieszaniny po przerwaniu prazenia i procent \\(\\ce{CaO}\\)
\\[m_{\\text{mieszaniny}} = 12,8 - 6,32 = 6,48\\ \\text{g}; \\qquad \\%\\,\\ce{CaO} = \\frac{4,48}{6,48}\\cdot 100\\% = \\mathbf{69,1\\%}\\]

\n

Typowe pulapki

\n
Uwaga: W chwili przerwania prazenia w tyglu sa rownoczesnie \\(\\ce{CaO}\\) i pozostaly nierozlozony \\(\\ce{CaCO3}\\). Procent liczymy wzgledem calej masy mieszaniny poreakcyjnej (6,48 g), a nie wzgledem masy poczatkowej probki.
\n

Schemat oceniania CKE

\n\n

Wynik wedlug klucza: \\(\\%\\,\\ce{CaO} = 69,1\\%\\) (ALBO 69,14%). Nalezy zwrocic uwage na zaleznosc wyniku od przyjetych zaokraglen.

"}]}