{"id":"chemia-2025-czerwiec-matura-rozszerzona/zad/26","paper_id":"chemia-2025-czerwiec-matura-rozszerzona","number":"26","points":4,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2025,"month":"czerwiec","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 26. (0-4)\nKwas szczawiowy jest najprostszym kwasem dikarboksylowym.\nNa rysunku obok przedstawiono model cząsteczki tego kwasu. Kwas\nszczawiowy jest substancją stałą, dobrze rozpuszczalną w wodzie.\nW wodnym roztworze dysocjuje dwustopniowo.\nRozpuszczoną w niewielkiej ilości wody odważkę bezwodnego kwasu\nszczawiowego o masie 𝑚 umieszczono w kolbie miarowej, którą\ndopełniono wodą destylowaną do objętości 100,0 cm3.\nPobrano pipetą 20,0 cm3 otrzymanego roztworu, przeniesiono go do kolby stożkowej, w której\nznajdowała się elektroda pehametru, i miareczkowano roztworem NaOH o stężeniu\n0,10 mol ∙ dm-3. Eksperyment prowadzono w temperaturze 25 °C. Uzyskane wyniki\nprzedstawiono w formie wykresu zależności mierzonego pH od objętości dodawanego\nroztworu NaOH.\nNa podstawie analizy wykresu oblicz stężenie kwasu szczawiowego w kolbie stożkowej\noraz masę 𝒎 odważki bezwodnego kwasu szczawiowego użytego w opisanym\ndoświadczeniu. Następnie wyjaśnij, dlaczego po dodaniu 40,0 𝐜𝐦𝟑 NaOH (aq)\npH powstałej mieszaniny jest wyższe od 𝟕. W wyjaśnieniu uwzględnij odpowiednie\nobliczenia. W obliczeniach zastosuj uproszczone wyrażenie wiążące stałą dysocjacji ze\nstężeniem jonów H+.\nObliczenia:\n0\n2\n4\n6\n8\n10\n12\n14\n0\n10\n20\n30\n40\n50\n60\npH\nVNaOH (aq), cm3\nMCHP-R0_100\nWyjaśnienie wraz z obliczeniami:\nMCHP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 26. (0-4)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nI. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie\ninformacji. Zdający:\n1) […] przetwarza informacje\nz różnorodnych źródeł.\nII. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów.\nZdający:\n1) opisuje właściwości substancji i wyjaśnia\nprzebieg procesów chemicznych;\n5) wykorzystuje wiedzę i dostępne\ninformacje do rozwiązywania problemów\nchemicznych […];\n7) wykonuje obliczenia dotyczące praw\nchemicznych.\nIII. Opanowanie czynności praktycznych.\nZdający:\n2) projektuje i przeprowadza doświadczenia\nchemiczne […], formułuje obserwacje […]\noraz wyjaśnienia.\nI. Atomy, cząsteczki i stechiometria\nchemiczna. Zdający:\n1) stosuje pojęcia: […] mol […];\n6) dokonuje interpretacji jakościowej\ni ilościowej równania reakcji w ujęciu\nmolowym […];\n7) wykonuje obliczenia […] dotyczące:\nliczby moli […] substratów i produktów\n(stechiometria wzorów i równań\nchemicznych) […].\nV. Roztwory. Zdający:\n2) wykonuje obliczenia związane\nz przygotowaniem, rozcieńczaniem\ni zatężaniem roztworów z zastosowaniem\npojęć: stężenie […] molowe […].\nVI. Reakcje w roztworach wodnych.\nZdający:\n3) interpretuje wartości […] pH, 𝐾a, 𝐾b […];\n7) klasyfikuje substancje jako kwasy lub\nzasady zgodnie z teorią Brřnsteda-\n-Lowryꞌego; wskazuje sprzężone pary kwas\n- zasada;\n8) uzasadnia przyczynę […] zasadowego\nodczynu […] niektórych wodnych roztworów\nsoli zgodnie z teorią Brřnsteda-Lowryꞌego;\npisze odpowiednie równania reakcji.\nZasady oceniania rozwiązań zadań\nZasady oceniania\n4 pkt - zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu\na szukanym pH roztworu, poprawne obliczenie stężenia kwasu szczawiowego w kolbie\nstożkowej, poprawne ustalenie wartości liczby moli 𝑛C2O42- i 𝑛NaOH; poprawne\nobliczenie wartości 𝑐C2O42- po dodaniu 40 cmł roztworu NaOH; poprawne obliczanie\nmasy 𝑚 naważki kwasu; napisanie poprawnego wyjaśnienia, zapisanie wyrażenia\nKb =\n𝐾w\n𝐾a2, poprawne obliczenie wartości 𝐾b oraz poprawne obliczenie pH roztworu po\nstechiometrycznym zmieszaniu kwasu i zasady.\n3 pkt - zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu\na szukanym pH roztworu, poprawne obliczenie stężenia kwasu szczawiowego w kolbie\nstożkowej, poprawne ustalenie wartości liczby moli 𝑛C2O42- i 𝑛NaOH; poprawne\nobliczenie wartości 𝑐C2O42- po dodaniu 40 cmł roztworu NaOH; poprawne obliczanie\nmasy 𝑚 naważki kwasu, napisanie poprawnego wyjaśnienia oraz zapisanie wyrażenia\n𝐾b =\n𝐾w\n𝐾a2 i poprawne obliczenie wartości 𝐾b.\n2 pkt - zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi\nw zadaniu a szukanym pH roztworu, poprawne obliczenie stężenia kwasu\nszczawiowego w kolbie stożkowej, poprawne ustalenie wartości liczby moli 𝑛C2O42-\ni 𝑛NaOH; poprawne obliczenie wartości 𝑐C2O42- po dodaniu 40 cmł roztworu NaOH\nALBO\n2 pkt - zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi\nw zadaniu a szukanym pH roztworu, poprawne obliczanie masy 𝑚 naważki kwasu,\npoprawne ustalenie wartości liczby moli 𝑛C2O42- i 𝑛NaOH oraz poprawne obliczenie\nwartości 𝑐C2O42- po dodaniu 40 cmł roztworu NaOH.\n1 pkt - zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi\nw zadaniu a szukanym pH roztworu, poprawne ustalenie wartości liczby moli 𝑛C2O42-\ni 𝑛NaOH oraz poprawne obliczenie wartości 𝑐C2O42- po dodaniu 40 cmł roztworu NaOH\nALBO\n2 pkt - zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi\nw zadaniu a szukanym pH roztworu, poprawne obliczenie stężenia kwasu\nszczawiowego w kolbie stożkowej oraz poprawne obliczanie masy 𝑚 naważki kwasu.\n0 pkt - zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania.\nRozwiązanie\nH2C2O4 + 2OH‒ → C2O4\n2- + 2H2O\nVNaOH = 40 cmł = 0,040 dmł ⟹ 𝑛NaOH= 0,04 ⋅ 0,1 = 0,004 mol\n𝑛szczawianów = 𝑛b =\n1\n2 𝑛OHŻ =\n1\n2 ⋅ 0,04 ⋅ 0,1 = 0,002 mol\nStężenie kwasu w miareczkowanym roztworze:\n𝑐kwasu =\n𝑛kwasu\nVkwasu =\n0,002 mol\n0,02 dmł = 0,1 mol ∙dm-3\nLiczba moli kwasu w przygotowanym roztworze:\n𝑛kwasu = 0,1 mol ∙dm-3 ∙ 0,1 dmł = 0,01 mol\n𝑛szczawianów = 0,002 mol = 𝑛kwasu\n𝑚kwasu= 𝑛kwasu ∙𝑀kwasu ⟹ 𝑚kwasu = 0,01 mol ∙ 90 g ∙mol-1 = 𝟎, 𝟗 𝐠\nPrzykładowe wyjaśnienia:\n• W powstałej mieszaninie zachodzi hydroliza anionowa.\n• W tej mieszanie zachodzi hydroliza powstałej soli.\nObliczenie pH roztworu w punkcie równoważnikowym:\nC2O42‒ + H2O → HC2O4\n- + OH‒\nWybór do dalszych obliczeń odpowiedniej stałej - (drugiego) etapu dysocjacji kwasu\nszczawiowego:\nKb =\n𝐾w\n𝐾a2 =\n10-14\n1,55 ∙ 10-4 = 6,5 ∙10-11\n[OH‒] = √𝐾b · 𝑐b = √6,5 · 10‒11 · 3,3 · 10‒2 = 1,46 ⋅ 10\n‒6 mol ⋅ dm-3\npOH = -log [OH-] = -log(1,46 ⋅ 10‒6) = 5,84\npH = 14 - pOH = 14 - 5,84 = 8,16 ⟹ pH = 8,2\nUwaga: Popełnienie błędu rachunkowego w trakcie rozwiązywania zadania skutkuje utratą\n1 pkt.","solution":null,"image":"img/chemia-2025-czerwiec-matura-rozszerzona/zad-26.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":22,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":null,"text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · czerwiec 2025 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 26. (0-4)
Kwas szczawiowy jest najprostszym kwasem dikarboksylowym.
Na rysunku obok przedstawiono model cząsteczki tego kwasu. Kwas
szczawiowy jest substancją stałą, dobrze rozpuszczalną w wodzie.
W wodnym roztworze dysocjuje dwustopniowo.
Rozpuszczoną w niewielkiej ilości wody odważkę bezwodnego kwasu
szczawiowego o masie 𝑚 umieszczono w kolbie miarowej, którą
dopełniono wodą destylowaną do objętości 100,0 cm3.
Pobrano pipetą 20,0 cm3 otrzymanego roztworu, przeniesiono go do kolby stożkowej, w której
znajdowała się elektroda pehametru, i miareczkowano roztworem NaOH o stężeniu
0,10 mol ∙ dm-3. Eksperyment prowadzono w temperaturze 25 °C. Uzyskane wyniki
przedstawiono w formie wykresu zależności mierzonego pH od objętości dodawanego
roztworu NaOH.
Na podstawie analizy wykresu oblicz stężenie kwasu szczawiowego w kolbie stożkowej
oraz masę 𝒎 odważki bezwodnego kwasu szczawiowego użytego w opisanym
doświadczeniu. Następnie wyjaśnij, dlaczego po dodaniu 40,0 𝐜𝐦𝟑 NaOH (aq)
pH powstałej mieszaniny jest wyższe od 𝟕. W wyjaśnieniu uwzględnij odpowiednie
obliczenia. W obliczeniach zastosuj uproszczone wyrażenie wiążące stałą dysocjacji ze
stężeniem jonów H+.
Obliczenia:
0
2
4
6
8
10
12
14
0
10
20
30
40
50
60
pH
VNaOH (aq), cm3
MCHP-R0_100
Wyjaśnienie wraz z obliczeniami:
MCHP-R0_100

","answer_text_html":"

Zadanie 26. (0-4)
Wymagania ogólne
Wymagania szczegółowe
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie
informacji. Zdający:

\n
  1. […] przetwarza informacje
\n

z różnorodnych źródeł.
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej
wiedzy do rozwiązywania problemów.
Zdający:

\n
  1. opisuje właściwości substancji i wyjaśnia
\n

przebieg procesów chemicznych;

\n
  1. wykorzystuje wiedzę i dostępne
\n

informacje do rozwiązywania problemów
chemicznych […];

\n
  1. wykonuje obliczenia dotyczące praw
\n

chemicznych.
III. Opanowanie czynności praktycznych.
Zdający:

\n
  1. projektuje i przeprowadza doświadczenia
\n

chemiczne […], formułuje obserwacje […]
oraz wyjaśnienia.
I. Atomy, cząsteczki i stechiometria
chemiczna. Zdający:

\n
  1. stosuje pojęcia: […] mol […];
  2. dokonuje interpretacji jakościowej
\n

i ilościowej równania reakcji w ujęciu
molowym […];

\n
  1. wykonuje obliczenia […] dotyczące:
\n

liczby moli […] substratów i produktów
(stechiometria wzorów i równań
chemicznych) […].
V. Roztwory. Zdający:

\n
  1. wykonuje obliczenia związane
\n

z przygotowaniem, rozcieńczaniem
i zatężaniem roztworów z zastosowaniem
pojęć: stężenie […] molowe […].
VI. Reakcje w roztworach wodnych.
Zdający:

\n
  1. interpretuje wartości […] pH, 𝐾a, 𝐾b […];
  2. klasyfikuje substancje jako kwasy lub
\n

zasady zgodnie z teorią Brřnsteda-
-Lowryꞌego; wskazuje sprzężone pary kwas

\n\n
  1. uzasadnia przyczynę […] zasadowego
\n

odczynu […] niektórych wodnych roztworów
soli zgodnie z teorią Brřnsteda-Lowryꞌego;
pisze odpowiednie równania reakcji.
Zasady oceniania rozwiązań zadań
Zasady oceniania
4 pkt - zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu
a szukanym pH roztworu, poprawne obliczenie stężenia kwasu szczawiowego w kolbie
stożkowej, poprawne ustalenie wartości liczby moli 𝑛C2O42- i 𝑛NaOH; poprawne
obliczenie wartości 𝑐C2O42- po dodaniu 40 cmł roztworu NaOH; poprawne obliczanie
masy 𝑚 naważki kwasu; napisanie poprawnego wyjaśnienia, zapisanie wyrażenia
Kb =
𝐾w
𝐾a2, poprawne obliczenie wartości 𝐾b oraz poprawne obliczenie pH roztworu po
stechiometrycznym zmieszaniu kwasu i zasady.
3 pkt - zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi w zadaniu
a szukanym pH roztworu, poprawne obliczenie stężenia kwasu szczawiowego w kolbie
stożkowej, poprawne ustalenie wartości liczby moli 𝑛C2O42- i 𝑛NaOH; poprawne
obliczenie wartości 𝑐C2O42- po dodaniu 40 cmł roztworu NaOH; poprawne obliczanie
masy 𝑚 naważki kwasu, napisanie poprawnego wyjaśnienia oraz zapisanie wyrażenia
𝐾b =
𝐾w
𝐾a2 i poprawne obliczenie wartości 𝐾b.
2 pkt - zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi
w zadaniu a szukanym pH roztworu, poprawne obliczenie stężenia kwasu
szczawiowego w kolbie stożkowej, poprawne ustalenie wartości liczby moli 𝑛C2O42-
i 𝑛NaOH; poprawne obliczenie wartości 𝑐C2O42- po dodaniu 40 cmł roztworu NaOH
ALBO
2 pkt - zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi
w zadaniu a szukanym pH roztworu, poprawne obliczanie masy 𝑚 naważki kwasu,
poprawne ustalenie wartości liczby moli 𝑛C2O42- i 𝑛NaOH oraz poprawne obliczenie
wartości 𝑐C2O42- po dodaniu 40 cmł roztworu NaOH.
1 pkt - zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi
w zadaniu a szukanym pH roztworu, poprawne ustalenie wartości liczby moli 𝑛C2O42-
i 𝑛NaOH oraz poprawne obliczenie wartości 𝑐C2O42- po dodaniu 40 cmł roztworu NaOH
ALBO
2 pkt - zastosowanie poprawnej metody, tj. wykorzystanie związku między danymi
w zadaniu a szukanym pH roztworu, poprawne obliczenie stężenia kwasu
szczawiowego w kolbie stożkowej oraz poprawne obliczanie masy 𝑚 naważki kwasu.
0 pkt - zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania.
Rozwiązanie
H2C2O4 + 2OH‒ → C2O4
2- + 2H2O
VNaOH = 40 cmł = 0,040 dmł ⟹ 𝑛NaOH= 0,04 ⋅ 0,1 = 0,004 mol
𝑛szczawianów = 𝑛b =
1
2 𝑛OHŻ =
1
2 ⋅ 0,04 ⋅ 0,1 = 0,002 mol
Stężenie kwasu w miareczkowanym roztworze:
𝑐kwasu =
𝑛kwasu
Vkwasu =
0,002 mol
0,02 dmł = 0,1 mol ∙dm-3
Liczba moli kwasu w przygotowanym roztworze:
𝑛kwasu = 0,1 mol ∙dm-3 ∙ 0,1 dmł = 0,01 mol
𝑛szczawianów = 0,002 mol = 𝑛kwasu
𝑚kwasu= 𝑛kwasu ∙𝑀kwasu ⟹ 𝑚kwasu = 0,01 mol ∙ 90 g ∙mol-1 = 𝟎, 𝟗 𝐠
Przykładowe wyjaśnienia:
• W powstałej mieszaninie zachodzi hydroliza anionowa.
• W tej mieszanie zachodzi hydroliza powstałej soli.
Obliczenie pH roztworu w punkcie równoważnikowym:
C2O42‒ + H2O → HC2O4

\n\n

Wybór do dalszych obliczeń odpowiedniej stałej - (drugiego) etapu dysocjacji kwasu
szczawiowego:
Kb =
𝐾w
𝐾a2 =
10-14
1,55 ∙ 10-4 = 6,5 ∙10-11
[OH‒] = √𝐾b · 𝑐b = √6,5 · 10‒11 · 3,3 · 10‒2 = 1,46 ⋅ 10
‒6 mol ⋅ dm-3
pOH = -log [OH-] = -log(1,46 ⋅ 10‒6) = 5,84
pH = 14 - pOH = 14 - 5,84 = 8,16 ⟹ pH = 8,2
Uwaga: Popełnienie błędu rachunkowego w trakcie rozwiązywania zadania skutkuje utratą
1 pkt.

","solutions":[]}