Zadanie 11. (0–2)
Treść
W 250 g wodnego roztworu NaOH o stężeniu 2,0 % rozpuszczono 9,0 g stałej mieszaniny NaOH i KOH, w której stosunek molowy tych wodorotlenków wynosił $n_{\text{NaOH}} : n_{\text{KOH}} = 3 : 1$.
Oblicz, jaki procent masy otrzymanego roztworu stanowi masa NaOH. Przyjmij, że $M_{\text{NaOH}} = 40\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$, $M_{\text{KOH}} = 56\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$. Wynik podaj w zaokrągleniu do jednego miejsca po przecinku.
Pokaż odpowiedź
Wymagania określone w podstawie programowej
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]; 7) wykonuje obliczenia dotyczące praw chemicznych.
I. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający: 1) stosuje pojęcia: […] mol […].
V. Roztwory. Zdający: 2) wykonuje obliczenia związane z przygotowaniem, rozcieńczaniem i zatężaniem roztworów z zastosowaniem pojęć: stężenie procentowe […].
Zasady oceniania 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wartości liczbowej wyniku w procentach w zaokrągleniu do jednego miejsca po przecinku. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: • popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego LUB • niepodanie wyniku liczbowego w procentach LUB • niepodanie wyniku z podaną w poleceniu dokładnością ALBO – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń prowadzących do wyznaczenia poprawnej wartości masy całkowitej NaOH w otrzymanym roztworze. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Przykładowe rozwiązanie
Skład roztworu przed dodaniem mieszaniny wodorotlenków:
$m_{\text{rozt.}} = 250\ \text{g}$ $m_{\text{NaOH}} = \dfrac{c_\% \cdot m_{\text{rozt.}}}{100\%} = \dfrac{2\% \cdot 250\ \text{g}}{100\%} = 5\ \text{g}$
Obliczenie mas wodorotlenków: $M_{\text{NaOH}} = 40\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$, $M_{\text{KOH}} = 56\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$, $n = \dfrac{m}{M}$
$\begin{cases} m_{\text{NaOH}} + m_{\text{KOH}} = 9\ \text{g} \\ \dfrac{n_{\text{NaOH}}}{n_{\text{KOH}}} = \dfrac{3}{1} \end{cases} \Rightarrow \begin{cases} m_{\text{NaOH}} + m_{\text{KOH}} = 9\ \text{g} \\ n_{\text{NaOH}} = 3n_{\text{KOH}} \end{cases} \Rightarrow \begin{cases} m_{\text{NaOH}} + m_{\text{KOH}} = 9\ \text{g} \\ \dfrac{m_{\text{NaOH}}}{40} = 3\dfrac{m_{\text{KOH}}}{56} \end{cases}$
$m_{\text{NaOH}} = 6{,}1\ \text{g}$ $m_{\text{KOH}} = 2{,}9\ \text{g}$
Skład roztworu po dodaniu mieszaniny wodorotlenków:
$m_{\text{rozt.}} = 259\ \text{g}$ $m_{\text{NaOH}} = 11{,}1\ \text{g}$
Zawartość procentowa NaOH w roztworze:
$\%\text{NaOH} = \dfrac{11{,}1}{259} \cdot 100\% = $ 4,3 (%)
Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.