Matura Maj 2025, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015 - Zadanie 15. (3 pkt)

Próbkę chlorku amonu o masie 0,10 g rozpuszczono w wodzie i otrzymano 100 cm³ roztworu. W powstałym roztworze kationy amonowe w pewnym stopniu ulegają przemianie zgodnie z poniższym równaniem.

NH⁺₄ + H₂O    ⇄    NH₃ + H₃O⁺

Niewielką objętość przygotowanego roztworu umieszczono w probówce, do której dodano kilka kropel błękitu bromotymolowego. Błękit bromotymolowy przy wzroście pH zmienia barwę z żółtej na niebieską w zakresie pH od 6,0 do 7,6.

Oblicz pH otrzymanego roztworu i napisz, jaka była barwa roztworu po dodaniu wskaźnika. Wynik podaj w zaokrągleniu do jednego miejsca po przecinku.

Barwa roztworu: ……………………………………………

Rozwiązanie:
Zadanie 15. (0–3)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. III. Opanowanie czynności praktycznych. 1. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający: 6) wykonuje obliczenia z uwzględnieniem wydajności reakcji i mola dotyczące: mas substratów i produktów (stechiometria wzorów i równań chemicznych), objętości gazów w warunkach normalnych. 5. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych. Zdający: 8) uzasadnia […] przyczynę kwasowego […] odczynu niektórych roztworów soli (hydroliza).

Zasady oceniania
3 pkt – zastosowanie poprawnej metody, odczytanie z tablic odpowiedniej wartości stałej 𝐾, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wartości liczbowej wyniku w zaokrągleniu do jednego miejsca po przecinku i napisanie poprawnej barwy roztworu.
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, odczytanie z tablic odpowiedniej wartości stałej 𝐾, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wartości liczbowej wyniku w zaokrągleniu do jednego miejsca po przecinku i błędne napisanie albo brak napisania barwy roztworu
ALBO
– zastosowanie poprawnej metody, odczytanie z tablic odpowiedniej wartości stałej 𝐾, ale popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego i napisanie poprawnej barwy roztworu
ALBO
– zastosowanie poprawnej metody, odczytanie z tablic odpowiedniej wartości stałej 𝐾, poprawne wykonanie obliczeń prowadzących do obliczenia wartości stężenia jonów H⁺ i napisanie poprawnej barwy roztworu.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, odczytanie z tablic odpowiedniej wartości stałej 𝐾, ale popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego i błędne napisanie albo brak napisania barwy roztworu
ALBO
– zastosowanie poprawnej metody, odczytanie z tablic odpowiedniej wartości stałej 𝐾, poprawne wykonanie obliczeń prowadzących do obliczenia wartości stężenia jonów H⁺ i błędne napisanie barwy roztworu.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązania
Sposób 1.
KNH3 = 1,8 ∙ 10⁻⁵           KNH⁺4 = = 5,6 ∙ 10⁻¹⁰
1 mol NH₄Cl ——– 53,5 g
𝑛 mol ——– 0,10 g
𝑛 = 0,00187   mol   NH₄Cl
cNH⁺4 = = 0,0187 ≈ 0,02 (mol ∙ dm⁻³)
KNH⁺4 =
𝑥 = [H₃O⁺] = 3,22 · 10⁻⁶ (mol ∙ dm⁻³)
pH = 5,5
Barwa roztworu: żółta

Sposób 2.
KNH3 = 1,8 ∙ 10⁻⁵         KNH⁺4 = = 5,6 ∙ 10⁻¹⁰
1 mol NH₄Cl —— 53,5 g
𝑛 mol —— 0,10 g
𝑛 = 0,00187 mol NH₄Cl
cNH⁺4 = = 0,0187 (mol ∙ dm⁻³)
KNH⁺4 =
𝑥 = [H₃O⁺] = 3,24 · 10⁻⁶ (mol ∙ dm⁻³)
pH = 5,5
Barwa roztworu: żółta

Uwaga 1.: W obliczeniach można zastosować uproszczony wzór prowadzący do obliczenia stężenia jonów H⁺.
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.
Uwaga 3.: Jeżeli w efekcie błędów rachunkowych zdający otrzyma wynik pH z przedziału [6,0; 7,0) powinien napisać, że roztwór ma barwę zieloną. Za takie rozwiązanie przyznaje się 2 pkt.
Uwaga 4.: Jeżeli w efekcie błędów rachunkowych zdający uzyska wynik pH ≥ 7, to za takie rozwiązanie otrzymuje 1 pkt.

guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments