{"id":"chemia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/13","paper_id":"chemia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"13","points":2,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 13.\nPrzeprowadzono doświadczenie, w którym do trzech probówek - I, II i III - zawierających\njednakowe objętości kwasu solnego o takim samym stężeniu molowym wprowadzono\ngranulki trzech różnych metali, zgodnie z poniższym schematem.\nPrzebieg reakcji zaobserwowano tylko w jednej probówce.\nObliczenia:\nAg (granulki)\nHCl (aq)\nI\nCu (granulki)\nHCl (aq)\nII\nZn (granulki)\nHCl (aq)\nIII\n12.\n0-1-2\nMCHP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 13.\nWymagania egzaminacyjne 2023 i 2024\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nII. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów.\nZdający:\n5) wykorzystuje wiedzę i dostępne\ninformacje do rozwiązywania problemów\nchemicznych […].\nIII. Opanowanie czynności praktycznych.\nZdający:\n2) projektuje doświadczenia chemiczne […],\nformułuje obserwacje, wnioski oraz\nwyjaśnienia.\nVII. Systematyka związków\nnieorganicznych. Zdający:\n7) projektuje doświadczenia pozwalające\notrzymać różnymi metodami: […] sole;\npisze odpowiednie równania reakcji;\n9) opisuje typowe właściwości chemiczne\nkwasów, w tym zachowanie wobec metali\n[…]; projektuje odpowiednie doświadczenia;\npisze odpowiednie równania reakcji.\nX. Metale, niemetale i ich związki. Zdający:\n5) pisze równania reakcji ilustrujące typowe\nwłaściwości chemiczne metali wobec: […]\nkwasów nieutleniających (dla […] Zn […]),\n[…] stężonego roztworu kwasu\nazotowego(V) […] (dla […] Ag);\n7) projektuje doświadczenia, w wyniku\nktórych można otrzymać wodór (reakcje […]\nniektórych metali z niektórymi kwasami),\npisze odpowiednie równania reakcji.","solution":"Odpowiedź: **Identyfikacja metali**: Ag i Cu są w szeregu napięciowym za wodorem — nie wypierają H z HCl. Z reaguje tylko Zn (III). - Ag → AgO nie istnieje stabilnie, ale **niebieski roztwór** = jony $\\text{Cu}^{2+}$ → tlenek to **CuO**. - Brunatny gaz z $\\text{HNO}_3$ stęż. = **NO₂**, metal Ag reaguje z stężonym HNO₃. **13.2.** Reakcja CuO + H₂SO₄ (jonowo skrócona — H₂SO₄ jest mocnym kwasem, dysocjacja całkowita): $$\\text{CuO} + 2\\text{H}^+ \\rightarrow \\text{Cu}^{2+} + \\text{H}_2\\text{O}$$ (lub z H₃O⁺: $\\text{CuO} + 2\\text{H}_3\\text{O}^+ \\rightarrow \\text{Cu}^{2+} + 3\\text{H}_2\\text{O}$) **13.3.** Reakcja Ag + HNO₃ stęż.: $$\\text{Ag} + 2\\text{HNO}_3 \\rightarrow \\text{AgNO}_3 + \\text{NO}_2\\uparrow + \\text{H}_2\\text{O}$$ **Wzór sumaryczny barwnego gazu**: **NO₂** (tlenek azotu(IV)) — gaz brunatny, ostry zapach.\n\nStrona arkusza CKE z trescia zadania\n\nTypowy błąd: - **Szereg napięciowy** metali: Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Sn, Pb, **H**, Cu, Hg, Ag, Au. Metale za H nie reagują z HCl/H₂SO₄ rozc. - **Niebieski** roztwór = $\\text{Cu}^{2+}$ (a nie $\\text{Ag}^+$ — bezbarwny). - **Brunatny gaz** = NO₂ (z HNO₃ stęż.). **Bezbarwny gaz** brunatniejący na powietrzu = NO (z HNO₃ rozc.). - Ag reaguje z HNO₃ stęż. dając NO₂; z HNO₃ rozc. — NO.","image":"img/chemia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-13.webp","solution_image":null,"topics":"reaktywność metali, szereg napięciowy, reakcje z kwasami, miedz, srebro, cynk","page_from":14,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 13.<br>Przeprowadzono doświadczenie, w którym do trzech probówek - I, II i III - zawierających<br>jednakowe objętości kwasu solnego o takim samym stężeniu molowym wprowadzono<br>granulki trzech różnych metali, zgodnie z poniższym schematem.<br>Przebieg reakcji zaobserwowano tylko w jednej probówce.<br>Obliczenia:<br>Ag (granulki)<br>HCl (aq)<br>I<br>Cu (granulki)<br>HCl (aq)<br>II<br>Zn (granulki)<br>HCl (aq)<br>III<br>12.<br>0-1-2<br>MCHP-R0_100</p>","answer_text_html":"<p>Zadanie 13.<br>Wymagania egzaminacyjne 2023 i 2024<br>Wymagania ogólne<br>Wymagania szczegółowe<br>II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej<br>wiedzy do rozwiązywania problemów.<br>Zdający:</p>\n<ol><li>wykorzystuje wiedzę i dostępne</li></ol>\n<p>informacje do rozwiązywania problemów<br>chemicznych […].<br>III. Opanowanie czynności praktycznych.<br>Zdający:</p>\n<ol><li>projektuje doświadczenia chemiczne […],</li></ol>\n<p>formułuje obserwacje, wnioski oraz<br>wyjaśnienia.<br>VII. Systematyka związków<br>nieorganicznych. Zdający:</p>\n<ol><li>projektuje doświadczenia pozwalające</li></ol>\n<p>otrzymać różnymi metodami: […] sole;<br>pisze odpowiednie równania reakcji;</p>\n<ol><li>opisuje typowe właściwości chemiczne</li></ol>\n<p>kwasów, w tym zachowanie wobec metali<br>[…]; projektuje odpowiednie doświadczenia;<br>pisze odpowiednie równania reakcji.<br>X. Metale, niemetale i ich związki. Zdający:</p>\n<ol><li>pisze równania reakcji ilustrujące typowe</li></ol>\n<p>właściwości chemiczne metali wobec: […]<br>kwasów nieutleniających (dla […] Zn […]),<br>[…] stężonego roztworu kwasu<br>azotowego(V) […] (dla […] Ag);</p>\n<ol><li>projektuje doświadczenia, w wyniku</li></ol>\n<p>których można otrzymać wodór (reakcje […]<br>niektórych metali z niektórymi kwasami),<br>pisze odpowiednie równania reakcji.</p>","solutions":[{"source":"maturaonline","label":"matura-online.pl","kind":"text","html":"<p>Odpowiedź: <strong>Identyfikacja metali</strong>: Ag i Cu są w szeregu napięciowym za wodorem — nie wypierają H z HCl. Z reaguje tylko Zn (III). - Ag → AgO nie istnieje stabilnie, ale <strong>niebieski roztwór</strong> = jony $\\text{Cu}^{2+}$ → tlenek to <strong>CuO</strong>. - Brunatny gaz z $\\text{HNO}_3$ stęż. = <strong>NO₂</strong>, metal Ag reaguje z stężonym HNO₃. <strong>13.2.</strong> Reakcja CuO + H₂SO₄ (jonowo skrócona — H₂SO₄ jest mocnym kwasem, dysocjacja całkowita): $$\\text{CuO} + 2\\text{H}^+ \\rightarrow \\text{Cu}^{2+} + \\text{H}_2\\text{O}$$ (lub z H₃O⁺: $\\text{CuO} + 2\\text{H}_3\\text{O}^+ \\rightarrow \\text{Cu}^{2+} + 3\\text{H}_2\\text{O}$) <strong>13.3.</strong> Reakcja Ag + HNO₃ stęż.: $$\\text{Ag} + 2\\text{HNO}_3 \\rightarrow \\text{AgNO}_3 + \\text{NO}_2\\uparrow + \\text{H}_2\\text{O}$$ <strong>Wzór sumaryczny barwnego gazu</strong>: <strong>NO₂</strong> (tlenek azotu(IV)) — gaz brunatny, ostry zapach.</p>\n<p>Strona arkusza CKE z trescia zadania</p>\n<p>Typowy błąd: - <strong>Szereg napięciowy</strong> metali: Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Sn, Pb, <strong>H</strong>, Cu, Hg, Ag, Au. Metale za H nie reagują z HCl/H₂SO₄ rozc. - <strong>Niebieski</strong> roztwór = $\\text{Cu}^{2+}$ (a nie $\\text{Ag}^+$ — bezbarwny). - <strong>Brunatny gaz</strong> = NO₂ (z HNO₃ stęż.). <strong>Bezbarwny gaz</strong> brunatniejący na powietrzu = NO (z HNO₃ rozc.). - Ag reaguje z HNO₃ stęż. dając NO₂; z HNO₃ rozc. — NO.</p>"},{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedz: <strong>nie</strong></h4>\n<p>Przedstawiony wykres <strong>nie</strong> ilustruje wynikow miareczkowania slabego kwasu HX mocna zasada KOH - swiadcza o tym dwa argumenty: poczatkowa wartosc pH oraz wartosc pH w punkcie rownowaznikowym.</p>\n<h4>Sposob 1 - analiza dwoch kluczowych punktow krzywej miareczkowania</h4>\n<p><strong>Argument 1 - poczatkowa wartosc pH (przed dodaniem zasady).</strong></p>\n<p>Roztwor <strong>slabego</strong> kwasu HX o stezeniu \\(0{,}10\\ \\text{mol/dm}^3\\) jest zdysocjowany tylko czesciowo, wiec jego pH powinno byc <strong>wieksze niz 1</strong> (\\(\\text{pH} &gt; 1{,}0\\)). Tymczasem na wykresie poczatkowe pH wynosi dokladnie \\(1{,}0\\) - a taka wartosc ma roztwor <strong>mocnego</strong> kwasu jednoprotonowego o stezeniu \\(0{,}10\\ \\text{mol/dm}^3\\) (calkowicie zdysocjowanego: \\([\\ce{H+}] = 0{,}10\\), \\(\\text{pH} = 1{,}0\\)). To wskazuje na mocny, a nie slaby kwas.</p>\n<p><strong>Argument 2 - pH w punkcie rownowaznikowym.</strong></p>\n<p>Po dodaniu \\(20{,}00\\ \\text{cm}^3\\) roztworu KOH (rowna objetosc, jednakowe stezenia) osiagnieto punkt rownowaznikowy, w ktorym \\(\\text{pH} = 7{,}0\\). Oznacza to, ze powstala <strong>sol mocnego kwasu i mocnej zasady</strong> (odczyn obojetny). Gdyby miareczkowano <strong>slaby</strong> kwas, w punkcie rownowaznikowym powstalaby sol slabego kwasu i mocnej zasady, ktorej roztwor ma odczyn <strong>zasadowy</strong> (\\(\\text{pH} &gt; 7\\)). Punkt rownowaznikowy przy \\(\\text{pH} = 7\\) wyklucza slaby kwas.</p>\n<p><strong>Wniosek:</strong> wykres przedstawia miareczkowanie <strong>mocnego</strong> kwasu, a nie slabego HX. Rozstrzygniecie: <strong>nie</strong>.</p>\n<h4>Sposob 2 - weryfikacja przez ksztalt krzywej</h4>\n<p>Dla slabego kwasu krzywa miareczkowania rozpoczyna sie od wyzszego pH, ma lagodniejszy poczatkowy wzrost (obszar buforowy) i punkt rownowaznikowy przesuniety powyzej pH 7. Przedstawiony wykres (start od pH = 1, punkt rownowaznikowy przy pH = 7) odpowiada ksztaltowi krzywej dla <strong>mocnego</strong> kwasu, co potwierdza rozstrzygniecie.</p>\n<h4>Schemat oceniania CKE</h4>\n<ul><li><strong>2 pkt</strong> - poprawne rozstrzygniecie i uzasadnienie zawierajace dwa poprawne argumenty odwolujace sie do poczatkowej wartosci pH roztworu oraz do wartosci pH w punkcie rownowaznikowym.</li><li><strong>1 pkt</strong> - poprawne rozstrzygniecie i uzasadnienie zawierajace jeden poprawny argument.</li><li><strong>0 pkt</strong> - odpowiedz niespelniajaca powyzszych kryteriow albo brak odpowiedzi.</li></ul>\n<p>CKE uznaje za poprawny rowniez argument dotyczacy porownania ksztaltow wykresow dla slabego i mocnego kwasu. <strong>Uwaga CKE:</strong> odpowiedz &quot;pH kwasu jest bardzo niskie&quot; jest niewystarczajaca.</p>\n<h4>Typowe pulapki</h4>\n<blockquote>Uwaga: Roztwor slabego kwasu o stezeniu 0,10 mol/dm3 ma pH &gt; 1 (dysocjuje czesciowo). pH = 1 to sygnatura <strong>mocnego</strong> kwasu.</blockquote>\n<blockquote>Uwaga: Punkt rownowaznikowy przy pH = 7 oznacza sol mocnego kwasu i mocnej zasady. Dla slabego kwasu byloby pH &gt; 7.</blockquote>\n<blockquote>Uwaga: Aby uzyskac 2 pkt, trzeba przytoczyc <strong>dwa rozne</strong> argumenty - jeden o poczatkowym pH, drugi o pH w punkcie rownowaznikowym.</blockquote>"}]}