{"id":"informator-maturalny-chemia-2015/zad/17","paper_id":"informator-maturalny-chemia-2015","number":"17","points":3,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"informator-maturalny","year":2015,"month":null,"level":null,"text":"Zadanie 17. (0-3)\nWykonano doświadczenie przedstawione na schematycznym rysunku.\nW kolbie zaszła reakcja opisana równaniem:\nKOH + HNO3 → KNO3 + H2O\nW doświadczeniu zużyto 78,00 cm3 roztworu kwasu azotowego(V) o stężeniu 35%\nmasowych i gęstości 1,21 g  cm-3 oraz 250,00 cm3 wodnego roztworu wodorotlenku potasu\no stężeniu 2,00 mol  dm-3.\nPo dodaniu kwasu do roztworu wodorotlenku potasu z dodatkiem fenoloftaleiny\nzaobserwowano, że malinowa barwa roztworu w kolbie zanikła.\nNa podstawie obserwacji postawiono następującą hipotezę:\nZanik malinowej barwy roztworu w kolbie wskazuje na to, że kwas azotowy(V) przereagował\nz wodorotlenkiem potasu i roztwór w kolbie uzyskał odczyn obojętny.\nZweryfikuj tę hipotezę, wykonując odpowiednie obliczenia. Uzasadnij swoją opinię\nprzez podkreślenie właściwego zwrotu w każdym nawiasie i dokończenie zdania.\nObliczenia:\nHipoteza ( była / nie była ) poprawna. Odczyn roztworu ( jest / nie jest ) obojętny, ponieważ\nKOH (aq) + alkoholowy\nroztwór fenoloftaleiny\nHNO3 (aq)\nPrzykładowe zadania z rozwiązaniami 33\nWymagania ogólne\nII. (IV.PR) Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów.\nZdający rozumie podstawowe pojęcia, prawa i zjawiska chemiczne […] stawia hipotezy\ndotyczące wyjaśniania problemów chemicznych […] samodzielnie formułuje i uzasadnia\nopinie i sądy.\nWymagania szczegółowe\n5.2) (IV.PR) Zdający wykonuje obliczenia […] z zastosowaniem pojęć stężenie procentowe\ni molowe.\n5.7) (IV.PR) Zdający przewiduje odczyn roztworu po reakcji […] substancji zmieszanych\nw ilościach stechiometrycznych i niestechiometrycznych.\n5.9) (IV.PR) Zdający podaje przykłady wskaźników pH (fenoloftaleina […]); bada odczyn\nroztworu.\nRozwiązanie\nNp.:\nkwas (HNO3) i zasada (KOH) reagują w stosunku molowym 1 : 1\nobliczenie masy roztworu HNO3\nmr = 78,00 cm3  1,21 g  cm-3 = 94,38 g\nobliczenie masy substancji (HNO3)\n%\n100\ng\n38\n,\n94\n%\n35\nms\n\n\n= 33,03 g\nMasa molowa HNO3\n3\nHNO\nM\n= 1,01 gmol-1 + 14,01 gmol-1 + 3  16,00 gmol-1 = 63,02 gmol-1\nobliczenie liczby moli HNO3\nns\n1\nmol\ng\n02\n,\n63\ng\n03\n,\n33\n\n\n\n= 0,52 mola\nobliczenie liczby moli KOH\nnKOH = 2,00 mol · dm-3  0,25 dm3 = 0,50 mola\ni porównanie liczby moli\nHipoteza była / nie była poprawna. Odczyn roztworu jest / nie jest obojętny\nponieważ w roztworze znajdują się kationy wodorowe pochodzące\nz dysocjacji nadmiaru kwasu azotowego(V). Fenoloftaleina nie pozwala\nna jednoznaczne określenie, czy roztwór ma odczyn obojętny, słabo\nzasadowy, czy kwasowy.\nSchemat\npunktowania\n3 pkt - poprawna metoda obliczeń, poprawne obliczenia oraz poprawna\nocena i uzasadnienie.\n2 pkt - poprawna metoda obliczeń, obliczenia z błędem rachunkowym\noraz ocena spójna z obliczeniami i poprawne uzasadnienie.\n2 pkt - poprawna metoda obliczeń, poprawne obliczenia oraz błędna ocena\ni uzasadnienie lub brak oceny.\n1 pkt - poprawna metoda obliczeń, obliczenia z błędem rachunkowym,\nbłędna ocena i uzasadnienie lub brak oceny.\n0 pkt - brak odpowiedzi lub ocena bez obliczeń i uzasadnienia, lub ocena\nbez uzasadnienia niezgodna z obliczeniami, lub ocena z niepoprawnym\nuzasadnieniem.\n34 Informator o egzaminie maturalnym z chemii od roku szkolnego 2014/2015\nPrzykładowe\nocenione\nodpowiedzi\n3\np\nm\ndm\nmol\n72\n,6\n%\n100\nM\n1000\nd\nc\nc\n\n\n\n\n\n78 cm3 = 0,078 dm3 cm= 6,72 mol/dm3\nn = 0,52 mola\n250 cm3 = 0,25 dm3 cm= 2 mol/dm3\nn = 0,5 mola\nHipoteza była poprawna. Odczyn roztworu\njest obojętny, ponieważ znajduje się w nim\ntyle samo jonów H+ co OH-, tworzy się\nwoda, a więc odczyn jest obojętny.\n2 pkt - zastosowanie\npoprawnej metody\nobliczenia, i poprawne\nwykonanie obliczeń, ale\nbłędna ocena\ni jej uzasadnienie.\nmr = 78,00 cm3  1,21 g  cm-3 = 94,38 g\nHNO3\nms = 35%  94,38 g : 100% = 33,03 g HNO3\nMs = 1,01g mol-1 + 14,01g  mol-1 +\n3  16,00g  mol-1 = 63,02g  mol-1 HNO3\nns = 33,03 g : 63,02 g  mol-1 = 0,52 mola\nHNO3\nns = 2,00 mol · dm-3  0,25 dm3  2 = 1 mol\nKOH\nHipoteza nie była poprawna. Odczyn\nroztworu jest zasadowy, ponieważ\nw roztworze znajduje się więcej jonów OH-\n(pochodzących z dysocjacji nadmiaru zasady)\nniż jonów H+.\n0 pkt - zastosowanie błędnej\nmetody obliczenia, (ocena\ni jej uzasadnienie są zgodne\nz wynikami obliczeń\nzdającego, ale niezgodne\nz opisem wyników\ndoświadczenia umieszczonym\nw informacji do zadania).\nKOH\nV = 250 cm3 = 0,25 dm3\ncm= 2 mol/dm3\nn = 0,5 mola KOH\nHNO3\nV = 78 cm3 = 0,078 dm3\ncp = 35%\nd =\nV\nm 1,21 g/cm3 =\n3\ncm\n78\nx\nx = n = 0,26 mola HNO3\nHipoteza nie była poprawna. Odczyn\nroztworu jest kwasowy ponieważ znajduje się\nw nim więcej jonów H+ (pochodzących\nz dysocjacji nadmiaru kwasu) niż jonów OH-.\n0 pkt - zastosowanie błędnej\nmetody obliczenia (ocena\ni uzasadnienie są niezgodne\nz obliczeniami, mimo że są\nzgodne z opisem wyników\ndoświadczenia umieszczonym\nw informacji do zadania).\nPrzykładowe zadania z rozwiązaniami 35","answer":null,"answer_text":null,"solution":"Kwas HNO3 i zasada KOH reagują w stosunku molowym 1 : 1 (KOH + HNO3 → KNO3 + H2O).\n\nMasa roztworu HNO3: m = 78,00 cm³ · 1,21 g/cm³ = 94,38 g\nMasa HNO3: m(HNO3) = 35% · 94,38 g / 100% = 33,03 g\nM(HNO3) = 1,01 + 14,01 + 3·16,00 = 63,02 g/mol\nn(HNO3) = 33,03 g / 63,02 g/mol = 0,52 mola\n\nn(KOH) = 2,00 mol/dm³ · 0,250 dm³ = 0,50 mola\n\nPonieważ n(HNO3) = 0,52 mola > n(KOH) = 0,50 mola, kwas jest w nadmiarze stechiometrycznym.\n\nHipoteza NIE BYŁA poprawna. Odczyn roztworu NIE JEST obojętny, ponieważ w roztworze znajdują się kationy wodorowe (H3O+) pochodzące z dysocjacji nadmiaru kwasu azotowego(V), który nie przereagował z zasadą – roztwór ma odczyn kwasowy. Zanik malinowej barwy fenoloftaleiny świadczy jedynie o tym, że odczyn roztworu przestał być zasadowy (pH < 8), ale nie pozwala jednoznacznie stwierdzić, że jest on obojętny – może być zarówno obojętny, jak i kwasowy.","image":"img/informator-maturalny-chemia-2015/zad-17.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":32,"source":"ai","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"ai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Informator maturalny · 2015","subject_label":"Chemia","category_label":"Informator maturalny","text_html":"

Zadanie 17. (0-3)
Wykonano doświadczenie przedstawione na schematycznym rysunku.
W kolbie zaszła reakcja opisana równaniem:
KOH + HNO3 → KNO3 + H2O
W doświadczeniu zużyto 78,00 cm3 roztworu kwasu azotowego(V) o stężeniu 35%
masowych i gęstości 1,21 g  cm-3 oraz 250,00 cm3 wodnego roztworu wodorotlenku potasu
o stężeniu 2,00 mol  dm-3.
Po dodaniu kwasu do roztworu wodorotlenku potasu z dodatkiem fenoloftaleiny
zaobserwowano, że malinowa barwa roztworu w kolbie zanikła.
Na podstawie obserwacji postawiono następującą hipotezę:
Zanik malinowej barwy roztworu w kolbie wskazuje na to, że kwas azotowy(V) przereagował
z wodorotlenkiem potasu i roztwór w kolbie uzyskał odczyn obojętny.
Zweryfikuj tę hipotezę, wykonując odpowiednie obliczenia. Uzasadnij swoją opinię
przez podkreślenie właściwego zwrotu w każdym nawiasie i dokończenie zdania.
Obliczenia:
Hipoteza ( była / nie była ) poprawna. Odczyn roztworu ( jest / nie jest ) obojętny, ponieważ
KOH (aq) + alkoholowy
roztwór fenoloftaleiny
HNO3 (aq)
Przykładowe zadania z rozwiązaniami 33
Wymagania ogólne
II. (IV.PR) Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów.
Zdający rozumie podstawowe pojęcia, prawa i zjawiska chemiczne […] stawia hipotezy
dotyczące wyjaśniania problemów chemicznych […] samodzielnie formułuje i uzasadnia
opinie i sądy.
Wymagania szczegółowe
5.2) (IV.PR) Zdający wykonuje obliczenia […] z zastosowaniem pojęć stężenie procentowe
i molowe.
5.7) (IV.PR) Zdający przewiduje odczyn roztworu po reakcji […] substancji zmieszanych
w ilościach stechiometrycznych i niestechiometrycznych.
5.9) (IV.PR) Zdający podaje przykłady wskaźników pH (fenoloftaleina […]); bada odczyn
roztworu.
Rozwiązanie
Np.:
kwas (HNO3) i zasada (KOH) reagują w stosunku molowym 1 : 1
obliczenie masy roztworu HNO3
mr = 78,00 cm3  1,21 g  cm-3 = 94,38 g
obliczenie masy substancji (HNO3)
%
100
g
38
,
94
%
35
ms


= 33,03 g
Masa molowa HNO3
3
HNO
M
= 1,01 gmol-1 + 14,01 gmol-1 + 3  16,00 gmol-1 = 63,02 gmol-1
obliczenie liczby moli HNO3
ns
1
mol
g
02
,
63
g
03
,
33



= 0,52 mola
obliczenie liczby moli KOH
nKOH = 2,00 mol · dm-3  0,25 dm3 = 0,50 mola
i porównanie liczby moli
Hipoteza była / nie była poprawna. Odczyn roztworu jest / nie jest obojętny
ponieważ w roztworze znajdują się kationy wodorowe pochodzące
z dysocjacji nadmiaru kwasu azotowego(V). Fenoloftaleina nie pozwala
na jednoznaczne określenie, czy roztwór ma odczyn obojętny, słabo
zasadowy, czy kwasowy.
Schemat
punktowania
3 pkt - poprawna metoda obliczeń, poprawne obliczenia oraz poprawna
ocena i uzasadnienie.
2 pkt - poprawna metoda obliczeń, obliczenia z błędem rachunkowym
oraz ocena spójna z obliczeniami i poprawne uzasadnienie.
2 pkt - poprawna metoda obliczeń, poprawne obliczenia oraz błędna ocena
i uzasadnienie lub brak oceny.
1 pkt - poprawna metoda obliczeń, obliczenia z błędem rachunkowym,
błędna ocena i uzasadnienie lub brak oceny.
0 pkt - brak odpowiedzi lub ocena bez obliczeń i uzasadnienia, lub ocena
bez uzasadnienia niezgodna z obliczeniami, lub ocena z niepoprawnym
uzasadnieniem.
34 Informator o egzaminie maturalnym z chemii od roku szkolnego 2014/2015
Przykładowe
ocenione
odpowiedzi
3
p
m
dm
mol
72
,6
%
100
M
1000
d
c
c





78 cm3 = 0,078 dm3 cm= 6,72 mol/dm3
n = 0,52 mola
250 cm3 = 0,25 dm3 cm= 2 mol/dm3
n = 0,5 mola
Hipoteza była poprawna. Odczyn roztworu
jest obojętny, ponieważ znajduje się w nim
tyle samo jonów H+ co OH-, tworzy się
woda, a więc odczyn jest obojętny.
2 pkt - zastosowanie
poprawnej metody
obliczenia, i poprawne
wykonanie obliczeń, ale
błędna ocena
i jej uzasadnienie.
mr = 78,00 cm3  1,21 g  cm-3 = 94,38 g
HNO3
ms = 35%  94,38 g : 100% = 33,03 g HNO3
Ms = 1,01g mol-1 + 14,01g  mol-1 +
3  16,00g  mol-1 = 63,02g  mol-1 HNO3
ns = 33,03 g : 63,02 g  mol-1 = 0,52 mola
HNO3
ns = 2,00 mol · dm-3  0,25 dm3  2 = 1 mol
KOH
Hipoteza nie była poprawna. Odczyn
roztworu jest zasadowy, ponieważ
w roztworze znajduje się więcej jonów OH-
(pochodzących z dysocjacji nadmiaru zasady)
niż jonów H+.
0 pkt - zastosowanie błędnej
metody obliczenia, (ocena
i jej uzasadnienie są zgodne
z wynikami obliczeń
zdającego, ale niezgodne
z opisem wyników
doświadczenia umieszczonym
w informacji do zadania).
KOH
V = 250 cm3 = 0,25 dm3
cm= 2 mol/dm3
n = 0,5 mola KOH
HNO3
V = 78 cm3 = 0,078 dm3
cp = 35%
d =
V
m 1,21 g/cm3 =
3
cm
78
x
x = n = 0,26 mola HNO3
Hipoteza nie była poprawna. Odczyn
roztworu jest kwasowy ponieważ znajduje się
w nim więcej jonów H+ (pochodzących
z dysocjacji nadmiaru kwasu) niż jonów OH-.
0 pkt - zastosowanie błędnej
metody obliczenia (ocena
i uzasadnienie są niezgodne
z obliczeniami, mimo że są
zgodne z opisem wyników
doświadczenia umieszczonym
w informacji do zadania).
Przykładowe zadania z rozwiązaniami 35

","solutions":[{"source":"ai","label":"AI","kind":"text","html":"

Kwas HNO3 i zasada KOH reagują w stosunku molowym 1 : 1 (KOH + HNO3 → KNO3 + H2O).

\n

Masa roztworu HNO3: m = 78,00 cm³ · 1,21 g/cm³ = 94,38 g
Masa HNO3: m(HNO3) = 35% · 94,38 g / 100% = 33,03 g
M(HNO3) = 1,01 + 14,01 + 3·16,00 = 63,02 g/mol
n(HNO3) = 33,03 g / 63,02 g/mol = 0,52 mola

\n

n(KOH) = 2,00 mol/dm³ · 0,250 dm³ = 0,50 mola

\n

Ponieważ n(HNO3) = 0,52 mola > n(KOH) = 0,50 mola, kwas jest w nadmiarze stechiometrycznym.

\n

Hipoteza NIE BYŁA poprawna. Odczyn roztworu NIE JEST obojętny, ponieważ w roztworze znajdują się kationy wodorowe (H3O+) pochodzące z dysocjacji nadmiaru kwasu azotowego(V), który nie przereagował z zasadą – roztwór ma odczyn kwasowy. Zanik malinowej barwy fenoloftaleiny świadczy jedynie o tym, że odczyn roztworu przestał być zasadowy (pH < 8), ale nie pozwala jednoznacznie stwierdzić, że jest on obojętny – może być zarówno obojętny, jak i kwasowy.

"}]}