{"id":"informator-maturalny-chemia-2015/zad/18","paper_id":"informator-maturalny-chemia-2015","number":"18","points":5,"ptype":"closed","subject":"chemia","category":"informator-maturalny","year":2015,"month":null,"level":null,"text":"Zadanie 18. (0-5)\nPrzeprowadzono dwa doświadczenia w temperaturze T. Podczas pierwszego doświadczenia\ndo kwasu solnego dodawano kroplami wodny roztwór wodorotlenku sodu i za pomocą\npehametru mierzono pH mieszaniny reakcyjnej. Podczas drugiego doświadczenia\ndo wodnego roztworu kwasu etanowego (octowego) dodawano kroplami wodny roztwór\nwodorotlenku sodu i za pomocą pehametru mierzono pH mieszaniny reakcyjnej. Przebieg\ndoświadczeń zilustrowano poniższym schematem.\n50\n40\n30\n20\n10\n0\n50\n40\n30\n20\n10\n0\nOtrzymane podczas wykonywanych doświadczeń wyniki umieszczono na poniższych\nwykresach A. i B., ilustrujących zależność pH od objętości dodanego roztworu wodorotlenku\nsodu.\nWykres A.\nWykres B.\na) Odczytaj z wykresów A. i B. początkowe (przed dodaniem wodnego roztworu NaOH)\nwartości pH roztworów kwasów. Na tej podstawie wskaż wykres (A. lub B.), który\nprzedstawia wyniki doświadczenia z użyciem kwasu solnego. Uzasadnij swój wybór.\nOdczyt pH z wykresu A.:\nOdczyt pH z wykresu B.:\n0\n1\n2\n3\n4\n5\n6\n7\n8\n9\n10\n11\n12\n13\n14\n0\n5\n10\n15\n20\n25\npH\nObjętość NaOH, cm3\n0\n1\n2\n3\n4\n5\n6\n7\n8\n9\n10\n11\n12\n13\n14\n0\n5\n10\n15\n20\n25\npH\nObjętość NaOH, cm3\nKolba z 10 cm3 HCl\no stężeniu c = 0,1 mol·dm-3\nBiureta z wodnym roztworem NaOH\no stężeniu c = 0,1 mol·dm-3\nKolba z 10 cm3 CH3COOH\no stężeniu c = 0,1 mol·dm-3\nBiureta z wodnym roztworem NaOH\no stężeniu c = 0,1 mol·dm-3\n36 Informator o egzaminie maturalnym z chemii od roku szkolnego 2014/2015\nWykres, przedstawiający wyniki doświadczenia z użyciem kwasu solnego, oznaczony jest\nliterą\nUzasadnienie wyboru:\nOdczytana\nz\nwykresu\nA.\nwartość\npH\nroztworu\notrzymanego\npo\nzmieszaniu\nstechiometrycznych ilości reagentów wynosi około 9, natomiast wartość pH roztworu,\notrzymanego po zmieszaniu stechiometrycznych ilości reagentów, odczytana z wykresu B.\njest równa 7.\nb) Wyjaśnij, dlaczego roztwory otrzymane po zmieszaniu stechiometrycznych ilości\nreagentów w obu doświadczeniach mają różne pH. Zapisz w formie jonowej\nskróconej równania reakcji, które potwierdzą Twoje wyjaśnienia dotyczące odczynu\nroztworów otrzymanych w obu doświadczeniach.\nWyjaśnienie:\nRównania reakcji:\nWymagania ogólne\nII. (IV.PR) Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów.\nZdający rozumie podstawowe pojęcia, prawa i zjawiska chemiczne […]; dostrzega zależność\npomiędzy budową substancji a jej właściwościami […] chemicznymi […].\nWymagania szczegółowe\na)\n4.9) (IV.PR) Zdający interpretuje wartości […] pH […].\n4.10) (IV.PR) Zdający porównuje moc elektrolitów […].\nb)\n5.8) (IV.PR) Zdający uzasadnia (ilustrując równaniami reakcji) przyczynę […] odczynu\nniektórych roztworów soli (hydroliza).\n5.10) (IV.PR) Zdający pisze równania reakcji […] zobojętnienia […] hydrolizy soli w formie\n[…] jonowej ([…] skróconej).\nPrzykładowe zadania z rozwiązaniami 37\nRozwiązanie\na)\nOdczyt pH z wykresu A: (około) 2,9 lub 3\nOdczyt pH z wykresu B: 1\nWykres, przedstawiający wyniki doświadczenia z użyciem kwasu solnego,\noznaczony jest literą B.\nUzasadnienie wyboru, np. Podczas opisanych doświadczeń użyto dwóch\nkwasów o takim samym stężeniu: mocnego (HCl) oraz słabego\n(CH3COOH). Mocny kwas ma niższe pH.\nb) Np.:\nOdczytane wartości pH są różne, ponieważ podczas przebiegu\npierwszego doświadczenia w roztworze występują jony soli pochodzącej\nod mocnej zasady i mocnego kwasu. Sól ta nie ulega hydrolizie,\npH wynosi 7. Podczas drugiego doświadczenia powstaje sól mocnej\nzasady i słabego kwasu, a jej roztwór ma odczyn zasadowy z powodu\nzachodzącego procesu hydrolizy anionów pochodzących od słabego\nkwasu.\nH+ + OH- ⇆ H2O\nO\nH\nCOO\nCH\n2\n3\n\n\n⇆ CH3COOH + OH-\nSchemat\npunktowania\na)\n2 pkt - dokonanie poprawnych odczytów wartości pH dla obu wykresów\noraz wskazanie wykresu przedstawiającego wyniki doświadczenia z użyciem\nkwasu solnego i uzasadnienie wyboru.\n1 pkt - dokonanie poprawnych odczytów wartości pH dla obu wykresów\noraz wskazanie wykresu przedstawiającego wyniki doświadczenia z użyciem\nkwasu solnego i błędne uzasadnienie wyboru.\n0 pkt - dokonanie błędnych odczytów wartości pH dla obu wykresów\ni błędny wybór wykresu oraz błędne uzasadnienie wyboru lub brak\nodpowiedzi.\nb)\n3 pkt - poprawne wyjaśnienie dotyczące pH roztworów otrzymanych w obu\ndoświadczeniach i zapis równań reakcji zobojętnienia i reakcji hydrolizy jonu\noctanowego w formie jonowej skróconej.\n2 pkt - poprawne wyjaśnienie dotyczące pH roztworów otrzymanych w obu\ndoświadczeniach i błędny zapis jednego równania reakcji (zobojętnienia\nlub hydrolizy jonu octanowego) lub brak jednego równania reakcji, lub brak\nwyjaśnienia i zapis równań reakcji zobojętnienia i reakcji hydrolizy jonu\noctanowego w formie jonowej skróconej.\n1 pkt - poprawne wyjaśnienie dotyczące pH roztworów otrzymanych w obu\ndoświadczeniach i błędny zapis równań reakcji (zobojętnienia i hydrolizy\njonu octanowego) lub błędne/niepełne wyjaśnienie i poprawny zapis tylko\njednego równania reakcji (zobojętnienia lub hydrolizy jonu octanowego),\nlub brak wyjaśnienia i poprawny zapis tylko jednego równania reakcji.\n0 pkt - inna odpowiedź lub brak odpowiedzi.\n38 Informator o egzaminie maturalnym z chemii od roku szkolnego 2014/2015\nPrzykładowe\nocenione\nodpowiedzi\nOdczytane wartości pH są różne, ponieważ\npodczas pierwszego doświadczenia powstaje\nsól pochodząca od mocnej zasady i mocnego\nkwasu, a podczas drugiego doświadczenia\npowstaje sól mocnej zasady i słabego kwasu,\nktóra ulega hydrolizie.\nH+ + OH- ⇆ H2O\n\nOH\nCOOH\nCH3\n⇆\nO\nH\nCOO\nCH\n2\n3\n\n\n2 pkt - poprawne wyjaśnienie\ndotyczące obu roztworów\n(doświadczeń) i brak\nrównania reakcji hydrolizy\njonu octanowego.\nOdczytane wartości pH są różne, ponieważ\nw reakcji kwasu octowego z zasadą powstaje\nsól ulegająca hydrolizie.\nCH3COONa + H2O ⇆ CH3COOH + NaOH\n0 pkt - poprawne wyjaśnienie\ndotyczące tylko jednego\nroztworu (doświadczenia)\ni niezgodny z poleceniem\nzapis równania reakcji\nhydrolizy jonu octanowego\n(forma cząsteczkowa zamiast\nformy jonowej skróconej)\noraz brak równania reakcji\nzobojętnienia.\nInformacja do zadań 19-20\nPewien węglowodór zawiera 92,3% węgla w procentach masowych.\nNa lekcji chemii uczniowie zastanawiali się, jaki związek spełnia podane powyżej założenie.\nNa podstawie informacji o zawartości procentowej węgla jeden z uczniów ustalił, wykonując\npoprawne obliczenia, że stosunek liczby atomów węgla do liczby atomów wodoru\nw cząsteczce tego związku wynosi 1 : 1. Na tej podstawie stwierdził, że związkiem tym jest\nacetylen (etyn) o wzorze C2H2, ponieważ jest on węglowodorem i węgiel stanowi 92,3%\nmasy jego cząsteczki. Jako dodatkowy argument przytoczył opinię, że danemu składowi\n(wyrażonemu w procentach masowych) odpowiada jeden, określony związek chemiczny.","answer":"a) pH(wykres A) ≈ 2,9–3; pH(wykres B) = 1; doświadczenie z HCl = wykres B. b) pH przy zmieszaniu stechiometrycznym: A (CH3COOH) ≈ 9, B (HCl) = 7","answer_text":null,"solution":"a) Odczyt pH z wykresu A (przed dodaniem NaOH): około 2,9 (lub 3). Odczyt pH z wykresu B: 1.\nWykres przedstawiający wyniki doświadczenia z użyciem kwasu solnego oznaczony jest literą B.\nUzasadnienie: w obu doświadczeniach użyto kwasów o takim samym stężeniu (0,1 mol/dm³) – mocnego (HCl) i słabego (CH3COOH). Mocny kwas (HCl) dysocjuje niemal całkowicie, więc jego roztwór ma niższe (bardziej kwasowe) pH niż roztwór słabego kwasu octowego o tym samym stężeniu – dlatego niższe odczytane pH (=1) odpowiada roztworowi HCl (wykres B).\n\nb) Wyjaśnienie: po zmieszaniu stechiometrycznych ilości reagentów w obu doświadczeniach powstają wodne roztwory soli, ale soli o różnym charakterze. W doświadczeniu z HCl (wykres B) powstaje NaCl – sól mocnego kwasu i mocnej zasady, której jony (Na+ i Cl−) nie ulegają hydrolizie, dlatego roztwór ma odczyn obojętny (pH = 7). W doświadczeniu z kwasem octowym (wykres A) powstaje CH3COONa – sól mocnej zasady i słabego kwasu. Jon octanowy CH3COO− ulega hydrolizie (reakcji z wodą), w wyniku której powstają jony OH−, co nadaje roztworowi odczyn zasadowy (pH ≈ 9).\n\nRównanie hydrolizy (w formie jonowej skróconej):\nCH3COO− + H2O ⇌ CH3COOH + OH−\n\n(Jony Na+ i Cl− nie reagują z wodą, co potwierdza obojętny odczyn roztworu otrzymanego w doświadczeniu z HCl.)","image":"img/informator-maturalny-chemia-2015/zad-18.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":35,"source":"ai","answer_source":"ai","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 18. (0-5)
Przeprowadzono dwa doświadczenia w temperaturze T. Podczas pierwszego doświadczenia
do kwasu solnego dodawano kroplami wodny roztwór wodorotlenku sodu i za pomocą
pehametru mierzono pH mieszaniny reakcyjnej. Podczas drugiego doświadczenia
do wodnego roztworu kwasu etanowego (octowego) dodawano kroplami wodny roztwór
wodorotlenku sodu i za pomocą pehametru mierzono pH mieszaniny reakcyjnej. Przebieg
doświadczeń zilustrowano poniższym schematem.
50
40
30
20
10
0
50
40
30
20
10
0
Otrzymane podczas wykonywanych doświadczeń wyniki umieszczono na poniższych
wykresach A. i B., ilustrujących zależność pH od objętości dodanego roztworu wodorotlenku
sodu.
Wykres A.
Wykres B.
a) Odczytaj z wykresów A. i B. początkowe (przed dodaniem wodnego roztworu NaOH)
wartości pH roztworów kwasów. Na tej podstawie wskaż wykres (A. lub B.), który
przedstawia wyniki doświadczenia z użyciem kwasu solnego. Uzasadnij swój wybór.
Odczyt pH z wykresu A.:
Odczyt pH z wykresu B.:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
0
5
10
15
20
25
pH
Objętość NaOH, cm3
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
0
5
10
15
20
25
pH
Objętość NaOH, cm3
Kolba z 10 cm3 HCl
o stężeniu c = 0,1 mol·dm-3
Biureta z wodnym roztworem NaOH
o stężeniu c = 0,1 mol·dm-3
Kolba z 10 cm3 CH3COOH
o stężeniu c = 0,1 mol·dm-3
Biureta z wodnym roztworem NaOH
o stężeniu c = 0,1 mol·dm-3
36 Informator o egzaminie maturalnym z chemii od roku szkolnego 2014/2015
Wykres, przedstawiający wyniki doświadczenia z użyciem kwasu solnego, oznaczony jest
literą
Uzasadnienie wyboru:
Odczytana
z
wykresu
A.
wartość
pH
roztworu
otrzymanego
po
zmieszaniu
stechiometrycznych ilości reagentów wynosi około 9, natomiast wartość pH roztworu,
otrzymanego po zmieszaniu stechiometrycznych ilości reagentów, odczytana z wykresu B.
jest równa 7.
b) Wyjaśnij, dlaczego roztwory otrzymane po zmieszaniu stechiometrycznych ilości
reagentów w obu doświadczeniach mają różne pH. Zapisz w formie jonowej
skróconej równania reakcji, które potwierdzą Twoje wyjaśnienia dotyczące odczynu
roztworów otrzymanych w obu doświadczeniach.
Wyjaśnienie:
Równania reakcji:
Wymagania ogólne
II. (IV.PR) Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów.
Zdający rozumie podstawowe pojęcia, prawa i zjawiska chemiczne […]; dostrzega zależność
pomiędzy budową substancji a jej właściwościami […] chemicznymi […].
Wymagania szczegółowe
a)
4.9) (IV.PR) Zdający interpretuje wartości […] pH […].
4.10) (IV.PR) Zdający porównuje moc elektrolitów […].
b)
5.8) (IV.PR) Zdający uzasadnia (ilustrując równaniami reakcji) przyczynę […] odczynu
niektórych roztworów soli (hydroliza).
5.10) (IV.PR) Zdający pisze równania reakcji […] zobojętnienia […] hydrolizy soli w formie
[…] jonowej ([…] skróconej).
Przykładowe zadania z rozwiązaniami 37
Rozwiązanie
a)
Odczyt pH z wykresu A: (około) 2,9 lub 3
Odczyt pH z wykresu B: 1
Wykres, przedstawiający wyniki doświadczenia z użyciem kwasu solnego,
oznaczony jest literą B.
Uzasadnienie wyboru, np. Podczas opisanych doświadczeń użyto dwóch
kwasów o takim samym stężeniu: mocnego (HCl) oraz słabego
(CH3COOH). Mocny kwas ma niższe pH.
b) Np.:
Odczytane wartości pH są różne, ponieważ podczas przebiegu
pierwszego doświadczenia w roztworze występują jony soli pochodzącej
od mocnej zasady i mocnego kwasu. Sól ta nie ulega hydrolizie,
pH wynosi 7. Podczas drugiego doświadczenia powstaje sól mocnej
zasady i słabego kwasu, a jej roztwór ma odczyn zasadowy z powodu
zachodzącego procesu hydrolizy anionów pochodzących od słabego
kwasu.
H+ + OH- ⇆ H2O
O
H
COO
CH
2
3


⇆ CH3COOH + OH-
Schemat
punktowania
a)
2 pkt - dokonanie poprawnych odczytów wartości pH dla obu wykresów
oraz wskazanie wykresu przedstawiającego wyniki doświadczenia z użyciem
kwasu solnego i uzasadnienie wyboru.
1 pkt - dokonanie poprawnych odczytów wartości pH dla obu wykresów
oraz wskazanie wykresu przedstawiającego wyniki doświadczenia z użyciem
kwasu solnego i błędne uzasadnienie wyboru.
0 pkt - dokonanie błędnych odczytów wartości pH dla obu wykresów
i błędny wybór wykresu oraz błędne uzasadnienie wyboru lub brak
odpowiedzi.
b)
3 pkt - poprawne wyjaśnienie dotyczące pH roztworów otrzymanych w obu
doświadczeniach i zapis równań reakcji zobojętnienia i reakcji hydrolizy jonu
octanowego w formie jonowej skróconej.
2 pkt - poprawne wyjaśnienie dotyczące pH roztworów otrzymanych w obu
doświadczeniach i błędny zapis jednego równania reakcji (zobojętnienia
lub hydrolizy jonu octanowego) lub brak jednego równania reakcji, lub brak
wyjaśnienia i zapis równań reakcji zobojętnienia i reakcji hydrolizy jonu
octanowego w formie jonowej skróconej.
1 pkt - poprawne wyjaśnienie dotyczące pH roztworów otrzymanych w obu
doświadczeniach i błędny zapis równań reakcji (zobojętnienia i hydrolizy
jonu octanowego) lub błędne/niepełne wyjaśnienie i poprawny zapis tylko
jednego równania reakcji (zobojętnienia lub hydrolizy jonu octanowego),
lub brak wyjaśnienia i poprawny zapis tylko jednego równania reakcji.
0 pkt - inna odpowiedź lub brak odpowiedzi.
38 Informator o egzaminie maturalnym z chemii od roku szkolnego 2014/2015
Przykładowe
ocenione
odpowiedzi
Odczytane wartości pH są różne, ponieważ
podczas pierwszego doświadczenia powstaje
sól pochodząca od mocnej zasady i mocnego
kwasu, a podczas drugiego doświadczenia
powstaje sól mocnej zasady i słabego kwasu,
która ulega hydrolizie.
H+ + OH- ⇆ H2O

OH
COOH
CH3
⇆
O
H
COO
CH
2
3


2 pkt - poprawne wyjaśnienie
dotyczące obu roztworów
(doświadczeń) i brak
równania reakcji hydrolizy
jonu octanowego.
Odczytane wartości pH są różne, ponieważ
w reakcji kwasu octowego z zasadą powstaje
sól ulegająca hydrolizie.
CH3COONa + H2O ⇆ CH3COOH + NaOH
0 pkt - poprawne wyjaśnienie
dotyczące tylko jednego
roztworu (doświadczenia)
i niezgodny z poleceniem
zapis równania reakcji
hydrolizy jonu octanowego
(forma cząsteczkowa zamiast
formy jonowej skróconej)
oraz brak równania reakcji
zobojętnienia.
Informacja do zadań 19-20
Pewien węglowodór zawiera 92,3% węgla w procentach masowych.
Na lekcji chemii uczniowie zastanawiali się, jaki związek spełnia podane powyżej założenie.
Na podstawie informacji o zawartości procentowej węgla jeden z uczniów ustalił, wykonując
poprawne obliczenia, że stosunek liczby atomów węgla do liczby atomów wodoru
w cząsteczce tego związku wynosi 1 : 1. Na tej podstawie stwierdził, że związkiem tym jest
acetylen (etyn) o wzorze C2H2, ponieważ jest on węglowodorem i węgiel stanowi 92,3%
masy jego cząsteczki. Jako dodatkowy argument przytoczył opinię, że danemu składowi
(wyrażonemu w procentach masowych) odpowiada jeden, określony związek chemiczny.

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

a) Odczyt pH z wykresu A (przed dodaniem NaOH): około 2,9 (lub 3). Odczyt pH z wykresu B: 1.
Wykres przedstawiający wyniki doświadczenia z użyciem kwasu solnego oznaczony jest literą B.
Uzasadnienie: w obu doświadczeniach użyto kwasów o takim samym stężeniu (0,1 mol/dm³) – mocnego (HCl) i słabego (CH3COOH). Mocny kwas (HCl) dysocjuje niemal całkowicie, więc jego roztwór ma niższe (bardziej kwasowe) pH niż roztwór słabego kwasu octowego o tym samym stężeniu – dlatego niższe odczytane pH (=1) odpowiada roztworowi HCl (wykres B).

\n

b) Wyjaśnienie: po zmieszaniu stechiometrycznych ilości reagentów w obu doświadczeniach powstają wodne roztwory soli, ale soli o różnym charakterze. W doświadczeniu z HCl (wykres B) powstaje NaCl – sól mocnego kwasu i mocnej zasady, której jony (Na+ i Cl−) nie ulegają hydrolizie, dlatego roztwór ma odczyn obojętny (pH = 7). W doświadczeniu z kwasem octowym (wykres A) powstaje CH3COONa – sól mocnej zasady i słabego kwasu. Jon octanowy CH3COO− ulega hydrolizie (reakcji z wodą), w wyniku której powstają jony OH−, co nadaje roztworowi odczyn zasadowy (pH ≈ 9).

\n

Równanie hydrolizy (w formie jonowej skróconej):
CH3COO− + H2O ⇌ CH3COOH + OH−

\n

(Jony Na+ i Cl− nie reagują z wodą, co potwierdza obojętny odczyn roztworu otrzymanego w doświadczeniu z HCl.)

"}]}