{"id":"chemia-2022-maj-matura-rozszerzona/zad/16","paper_id":"chemia-2022-maj-matura-rozszerzona","number":"16","points":1,"ptype":"true_false","subject":"chemia","category":"matura","year":2022,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 16. (0-1)\nZmieszano wodny roztwór kwasu azotowego(V) z wodnym roztworem wodorotlenku potasu\nw stosunku objętościowym vHNO3 : vKOH = 2 : 1. Otrzymano klarowny roztwór o pH = 7.\nOceń, czy podane poniżej informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest\nprawdziwa, albo F - jeśli jest fałszywa.\n1.\nStężenie molowe roztworu kwasu azotowego(V) było dwa razy mniejsze\nniż stężenie molowe roztworu wodorotlenku potasu.\nP\nF\n2.\nPo odparowaniu wody z otrzymanego roztworu pozostanie ciało stałe,\nw którym stosunek liczby jonów NO3\n- i K+ 𝑛NO3\n- : 𝑛K+ = 2 : 1.\nP\nF\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n14.1. 14.2.\n15.\n16.\nMaks. liczba pkt\n1\n2\n2\n1\nUzyskana liczba pkt\nECHP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 16. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nI. Wykorzystanie i tworzenie informacji.\nII. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów.\nIII. Opanowanie czynności praktycznych.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n4. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:\n9) interpretuje wartości […] pH […].\n5. Roztwory i reakcje zachodzące\nw roztworach wodnych. Zdający:\n4) przewiduje odczyn roztworu po reakcji\n[…] substancji zmieszanych w ilościach\nstechiometrycznych\ni niestechiometrycznych;\n7) pisze równania reakcji: zobojętniania […].\nZasady oceniania\n1 pkt - poprawne wskazanie dwóch odpowiedzi.\n0 pkt - odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\n1. - P; 2. - F","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\n**1 - P (prawda), 2 - F (fałsz)**\n\n## Sposób 1 - Bilans moli przy neutralizacji\n\n**Reakcja:**\n\n\\[\\ce{HNO3 + KOH -> KNO3 + H2O}\\]\n\n\\(\\ce{HNO3}\\) to mocny kwas, \\(\\ce{KOH}\\) to mocna zasada - reakcja przebiega ilościowo, w stosunku molowym 1 : 1.\n\n**pH = 7 → całkowita neutralizacja.** Skoro roztwór jest obojętny, a sól \\(\\ce{KNO3}\\) nie hydrolizuje (mocny kwas + mocna zasada), to liczby moli reagentów były równe:\n\n\\[n(\\ce{HNO3}) = n(\\ce{KOH})\\]\n\nPodstawiając \\(n = c \\cdot V\\). Niech \\(V(\\ce{KOH}) = V\\), wtedy \\(V(\\ce{HNO3}) = 2V\\):\n\n\\[c(\\ce{HNO3}) \\cdot 2V = c(\\ce{KOH}) \\cdot V\\]\n\n\\[c(\\ce{HNO3}) = \\tfrac{1}{2}\\, c(\\ce{KOH})\\]\n\n## Ocena stwierdzeń\n\n**Stwierdzenie 1:** \"Stężenie molowe roztworu kwasu azotowego(V) było dwa razy mniejsze niż stężenie molowe roztworu wodorotlenku potasu.\"\n\nZ bilansu: \\(c(\\ce{HNO3}) = \\tfrac{1}{2}\\,c(\\ce{KOH})\\), czyli stężenie kwasu jest dokładnie dwa razy mniejsze od stężenia zasady. **→ P (prawda)**\n\n**Stwierdzenie 2:** \"Po odparowaniu wody z otrzymanego roztworu pozostanie ciało stałe, w którym stosunek liczby jonów \\(\\ce{NO3-}\\) i \\(\\ce{K+}\\): \\(n_{\\ce{NO3-}} : n_{\\ce{K+}}\\) = 2 : 1.\"\n\nPo odparowaniu pozostaje czysty azotan(V) potasu \\(\\ce{KNO3}\\). W sieci jonowej tej soli na jeden jon \\(\\ce{K+}\\) przypada jeden jon \\(\\ce{NO3-}\\), więc:\n\n\\[n_{\\ce{NO3-}} : n_{\\ce{K+}} = 1 : 1\\]\n\nPodany w stwierdzeniu stosunek 2 : 1 jest błędny. **→ F (fałsz)**\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez elektroobojętność\n\nPo neutralizacji w roztworze (a po odparowaniu w stałym \\(\\ce{KNO3}\\)) jedynymi jonami pochodzącymi z soli są \\(\\ce{K+}\\) i \\(\\ce{NO3-}\\). Elektroobojętność wymaga równości ładunków, a oba jony są jednowartościowe, więc:\n\n\\[n(\\ce{K+}) = n(\\ce{NO3-}) \\;\\Rightarrow\\; n_{\\ce{NO3-}} : n_{\\ce{K+}} = 1 : 1\\]\n\nPotwierdza to, że stwierdzenie 2 jest fałszywe, niezależnie od stosunku objętości użytych roztworów.\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Stosunek objętości NIE jest stosunkiem stężeń. Tu \\(V(\\ce{HNO3}) = 2\\,V(\\ce{KOH})\\), a pH = 7 wymusza równość liczby moli, więc stężenie kwasu jest dwukrotnie MNIEJSZE od stężenia zasady - to czyni stwierdzenie 1 prawdziwym.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Stosunek objętości reagentów (2 : 1) nie przenosi się na stosunek jonów w soli. W \\(\\ce{KNO3}\\) zawsze \\(\\ce{K+} : \\ce{NO3-} = 1 : 1\\) - dlatego stwierdzenie 2 jest fałszywe.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n**Za co punkty (0-1):**\n- **1 pkt** - poprawne wskazanie obu odpowiedzi.\n- **0 pkt** - odpowiedź błędna albo brak.\n\n**Klucz CKE:** 1. - **P**; 2. - **F**.","image":"img/chemia-2022-maj-matura-rozszerzona/zad-16.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":13,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2022 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 16. (0-1)
Zmieszano wodny roztwór kwasu azotowego(V) z wodnym roztworem wodorotlenku potasu
w stosunku objętościowym vHNO3 : vKOH = 2 : 1. Otrzymano klarowny roztwór o pH = 7.
Oceń, czy podane poniżej informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest
prawdziwa, albo F - jeśli jest fałszywa.
1.
Stężenie molowe roztworu kwasu azotowego(V) było dwa razy mniejsze
niż stężenie molowe roztworu wodorotlenku potasu.
P
F
2.
Po odparowaniu wody z otrzymanego roztworu pozostanie ciało stałe,
w którym stosunek liczby jonów NO3

\n\n

P
F
Wypełnia
egzaminator
Nr zadania
14.1. 14.2.
15.
16.
Maks. liczba pkt
1
2
2
1
Uzyskana liczba pkt
ECHP-R0_100

","answer_text_html":"

Zadanie 16. (0-1)
Wymaganie ogólne
Wymaganie szczegółowe
I. Wykorzystanie i tworzenie informacji.
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej
wiedzy do rozwiązywania problemów.
III. Opanowanie czynności praktycznych.
IV etap edukacyjny - poziom rozszerzony

\n
  1. Kinetyka i statyka chemiczna. Zdający:
  2. interpretuje wartości […] pH […].
  3. Roztwory i reakcje zachodzące
\n

w roztworach wodnych. Zdający:

\n
  1. przewiduje odczyn roztworu po reakcji
\n

[…] substancji zmieszanych w ilościach
stechiometrycznych
i niestechiometrycznych;

\n
  1. pisze równania reakcji: zobojętniania […].
\n

Zasady oceniania
1 pkt - poprawne wskazanie dwóch odpowiedzi.
0 pkt - odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie

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

Poprawna odpowiedź

\n

1 - P (prawda), 2 - F (fałsz)

\n

Sposób 1 - Bilans moli przy neutralizacji

\n

Reakcja:

\n

\\[\\ce{HNO3 + KOH -> KNO3 + H2O}\\]

\n

\\(\\ce{HNO3}\\) to mocny kwas, \\(\\ce{KOH}\\) to mocna zasada - reakcja przebiega ilościowo, w stosunku molowym 1 : 1.

\n

pH = 7 → całkowita neutralizacja. Skoro roztwór jest obojętny, a sól \\(\\ce{KNO3}\\) nie hydrolizuje (mocny kwas + mocna zasada), to liczby moli reagentów były równe:

\n

\\[n(\\ce{HNO3}) = n(\\ce{KOH})\\]

\n

Podstawiając \\(n = c \\cdot V\\). Niech \\(V(\\ce{KOH}) = V\\), wtedy \\(V(\\ce{HNO3}) = 2V\\):

\n

\\[c(\\ce{HNO3}) \\cdot 2V = c(\\ce{KOH}) \\cdot V\\]

\n

\\[c(\\ce{HNO3}) = \\tfrac{1}{2}\\, c(\\ce{KOH})\\]

\n

Ocena stwierdzeń

\n

Stwierdzenie 1: "Stężenie molowe roztworu kwasu azotowego(V) było dwa razy mniejsze niż stężenie molowe roztworu wodorotlenku potasu."

\n

Z bilansu: \\(c(\\ce{HNO3}) = \\tfrac{1}{2}\\,c(\\ce{KOH})\\), czyli stężenie kwasu jest dokładnie dwa razy mniejsze od stężenia zasady. → P (prawda)

\n

Stwierdzenie 2: "Po odparowaniu wody z otrzymanego roztworu pozostanie ciało stałe, w którym stosunek liczby jonów \\(\\ce{NO3-}\\) i \\(\\ce{K+}\\): \\(n_{\\ce{NO3-}} : n_{\\ce{K+}}\\) = 2 : 1."

\n

Po odparowaniu pozostaje czysty azotan(V) potasu \\(\\ce{KNO3}\\). W sieci jonowej tej soli na jeden jon \\(\\ce{K+}\\) przypada jeden jon \\(\\ce{NO3-}\\), więc:

\n

\\[n_{\\ce{NO3-}} : n_{\\ce{K+}} = 1 : 1\\]

\n

Podany w stwierdzeniu stosunek 2 : 1 jest błędny. → F (fałsz)

\n

Sposób 2 - Weryfikacja przez elektroobojętność

\n

Po neutralizacji w roztworze (a po odparowaniu w stałym \\(\\ce{KNO3}\\)) jedynymi jonami pochodzącymi z soli są \\(\\ce{K+}\\) i \\(\\ce{NO3-}\\). Elektroobojętność wymaga równości ładunków, a oba jony są jednowartościowe, więc:

\n

\\[n(\\ce{K+}) = n(\\ce{NO3-}) \\;\\Rightarrow\\; n_{\\ce{NO3-}} : n_{\\ce{K+}} = 1 : 1\\]

\n

Potwierdza to, że stwierdzenie 2 jest fałszywe, niezależnie od stosunku objętości użytych roztworów.

\n

Typowe pułapki

\n
⚠️ Uwaga: Stosunek objętości NIE jest stosunkiem stężeń. Tu \\(V(\\ce{HNO3}) = 2\\,V(\\ce{KOH})\\), a pH = 7 wymusza równość liczby moli, więc stężenie kwasu jest dwukrotnie MNIEJSZE od stężenia zasady - to czyni stwierdzenie 1 prawdziwym.
\n
⚠️ Uwaga: Stosunek objętości reagentów (2 : 1) nie przenosi się na stosunek jonów w soli. W \\(\\ce{KNO3}\\) zawsze \\(\\ce{K+} : \\ce{NO3-} = 1 : 1\\) - dlatego stwierdzenie 2 jest fałszywe.
\n

Schemat oceniania CKE

\n

Za co punkty (0-1):

\n\n

Klucz CKE: 1. - P; 2. - F.

"}]}