Matura Maj 2023, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023 - Zadanie 15. (2 pkt)

Chlorek wapnia tworzy rozpuszczalne hydraty o wzorze ogólnym CaCl2nH2O.
W zależności od temperatury w równowadze z roztworem nasyconym pozostają hydraty o różnych wartościach współczynnika n.
W temperaturze 40 °C jeden z hydratów chlorku wapnia rozpuszcza się w ilości 767,4 g na 100 g wody, a stężenie nasyconego roztworu chlorku wapnia wynosi 53,66 % masowych.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Wykonaj obliczenia i napisz wzór opisanego hydratu chlorku wapnia.

Obliczenia:
Wzór hydratu:
Rozwiązanie:
Zadanie 15. (0–2)

Proponowana odpowiedź od maturabiolchem.pl

Założenie :
Cp = 53,66% → 53,66g CaClw 100g r-ru
100g – 53,66g = 46,34g H2O
R = 767,4g | 100g H2O
czyli
767,4g ——- 867,4g r-ru
x ——- 100g r-ru
x = 88,471g hydratu

CaCl⋅ nH2O
CaCl= 53,66g
CaCl2 + nH2O = 88,471g
nH2O = 88,471g – 53,66g = 34,811g

nCaCl2 = = 0,483 mola
nH2O = = 1,934 mola

0,483 : 1,934 = 4

Wzór hydratu: CaCl2 ⋅ 4H2O

I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 1) […] przetwarza informacje z różnorodnych źródeł […]. II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 7) wykonuje obliczenia dotyczące praw chemicznych. I. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający: 6) wykonuje obliczenia […] dotyczące: liczby moli oraz mas substratów i produktów (stechiometria wzorów […]) […]. V. Roztwory. Zdający: 2) wykonuje obliczenia […] z zastosowaniem pojęć: stężenie procentowe […]. VII. Systematyka związków nieorganicznych. Zdający: 1) […] klasyfikuje dany związek chemiczny do […] soli (w tym […] hydratów).

Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do ustalenia współczynnika n, poprawne wykonanie obliczeń oraz napisanie poprawnego wzoru hydratu.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale:

  • popełnienie błędów rachunkowych
    LUB
  • napisanie niepoprawnego wzoru lub brak wzoru hydratu.

0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.

Rozwiązanie
MCaCl2 = 111 g ∙ mol−1
MH2O = 18 g ∙ mol−1
mr = 767,4 g + 100 g = 867,4 g
cp = 53,66 %
ms = ∙ 867,4 g = 465,4 g
mH2O= 767,4 g – 465,4 g = 302,0 g

18 n = 72 n = 4
Wzór hydratu: CaCl2 · 4H2O

Uwaga 1.: Zdający może przyjąć MCaCl2= 110 g ∙ mol−1 ALBO 112 g ∙ mol−1.

Uwaga 2: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.

guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments