Matura Grudzień 2024, Poziom Rozszerzony (Próbne arkusze CKE), Formuła od 2023 - Zadanie 10. (3 pkt)

Wodorotlenki metali ciężkich są nietrwałe i łatwo ulegają rozkładowi. W celu zbadania jednej z takich reakcji przeprowadzono następujące doświadczenie: w warunkach beztlenowych z roztworu FeCl2 wytrącono wodorotlenek żelaza(II). Po pewnym czasie stwierdzono, że z mieszaniny poreakcyjnej wydziela się bezbarwny gaz, który zapala się wybuchowo. Po ustaniu objawów reakcji jej stały produkt odsączono i całkowicie usunięto z niego wodę. Badanie składu tego związku wykazało, że jest to tlenek, zawierający 72,36 % masowych żelaza.

Na podstawie: M. Ma, Y. Zhang, Z. Gou i N. Gu, Nanoscale Research Letters, 8 (2013) 16.

Zadanie 10.1. (0–2)

Na podstawie obliczeń ustal wzór otrzymanego tlenku żelaza.

Obliczenia:
Zadanie 10.2. (0–1)

Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji rozkładu wodorotlenku żelaza(II), której produktem jest opisany tlenek.

Rozwiązanie:
Zadanie 10.1. (0–2)
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 1) pozyskuje i 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: 5) ustala wzór empiryczny i rzeczywisty związku chemicznego (nieorganicznego i organicznego) na podstawie jego składu (wyrażonego np. w procentach masowych) […]. VII. Systematyka związków nieorganicznych. Zdający: 9) opisuje typowe właściwości […] wodorotlenków […]; projektuje […] odpowiednie doświadczenia; pisze odpowiednie równania reakcji.

Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wzoru tlenku.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wzoru tlenku
ALBO
– zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń ale nie podanie wzoru tlenku.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.

Przykładowe rozwiązanie
W 100 g tlenku znajduje się 72,36 g Fe oraz 27,64 g O.
Liczba moli Fe i O w tej masie:
𝑛Fe = = 1,296 mol
𝑛O = = 1,728 mol
Stosunek liczby moli żelaza do tlenu:
𝑛Fe : 𝑛O = 1,296 : 1,728 ≅ 3 : 4 = Wzór tlenku: Fe3O4

Zadanie 10.2. (0–1)
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 1) pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł. II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]. VII. Systematyka związków nieorganicznych. Zdający: 9) opisuje typowe właściwości […] wodorotlenków […]; projektuje […] odpowiednie doświadczenia; pisze odpowiednie równania reakcji.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie w formie cząsteczkowej równania reakcji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
3Fe(OH)2 → Fe3O4 + H2 + 2H2O

guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments