Matura Maj 2016, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015 - Zadanie 20. (2 pkt)

Do próbki o masie m, która zawierała mieszaninę stałego węglanu wapnia i stałego wodorowęglanu wapnia w stosunku molowym = nCaCO3 : nCa(HCO3 )2 = 1 : 2, dodano nadmiar kwasu solnego. W wyniku zachodzących reakcji zebrano 5,6 dm3 tlenku węgla(IV) odmierzonego w warunkach normalnych. Opisane przemiany prowadzące do wydzielenia gazu można zilustrować równaniami:

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

Ca(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + 2CO2 + 2H2O

Oblicz masę m opisanej próbki. Przyjmij, że obie reakcje przebiegły z wydajnością równą 100%.

Rozwiązanie:
II Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. IV etap edukacyjny – poziom rozszerzony
1. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający:
1.6) wykonuje obliczenia z uwzględnieniem […] mola dotyczące: mas substratów i produktów […], objętości gazów w warunkach normalnych.

Schemat punktowania

2 p. – za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku z jednostką.
1 p. – za zastosowanie poprawnej metody, ale:
– popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego
lub
– podanie wyniku z błędną jednostką lub bez jednostki.
0 p. – za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązania

Sposób I

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
1 mol                                      1 mol
Ca(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + 2CO2 + 2H2O
1 mol                                              2 mole
Sumaryczna liczba moli CO2

nCO2=5,6 dm322,4 dm3·mol1=0, 25mol

Liczba moli CO2 wydzielona w reakcji CaCO3 ––––––– x
Liczba moli wydzielona w reakcji Ca(HCO3)2 ––––––– 4 x
5 x = 0,25 mol  ⇒  x = 0,05 mola
Liczba moli CaCO3 = 0,05 mola
Ze stosunku molowego składników mieszaniny  ⇒  0,1 mola Ca(HCO3)2
Masa mieszaniny m = 0,05 mola · 100 g ⋅mol−1 + 0,1 mol ·162 g ⋅mol−1 = 21,2 g

Sposób II

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
n1                                             V1
Ca(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + 2CO2 + 2H2O
n                                                        V2

guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments