Zadanie 3f, Paper 2, listopad 2025, TZ3, Chemia IB HL

5 pktotwartetrudne (szac.)Paper 2, listopad 2025, TZ3

Wzorowane na: Chemistry HL Paper 2, November 2025, TZ3, pytanie 3(f). Treść, dane i kontekst są zmienione; sprawdzane umiejętności, format i punktacja jak w oryginale.

Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.

Zadanie

Wspólne informacje do wiązki zadań

In industry, benzene can be formed from cyclohexane through a gas-phase equilibrium reaction.

C6H12(g) ⇌ C6H6(g) + 3 H2(g)

skeletal structures of cyclohexane and benzene, labelled Cyclohexane, C6H12(g) and Benzene, C6H6(g)Powiększ
skeletal structures of cyclohexane and benzene, labelled Cyclohexane, C6H12(g) and Benzene, C6H6(g)

Polecenie

Hexanoic acid, CH3(CH2)4COOH, is a weak acid. The graph shows how the pH changes during the titration of a 20.0 cm3 aqueous solution of hexanoic acid with aqueous sodium hydroxide.

titration curve of pH against volume of NaOH(aq) added from 0 to 50 cm3Powiększ
titration curve of pH against volume of NaOH(aq) added from 0 to 50 cm3

(i) Deduce an expression for the equilibrium constant, K, of the ionization of hexanoic acid.

(ii) By annotating the graph, find the pKa of hexanoic acid.

(iii) Using section 18 of the data booklet, suggest a suitable indicator for this titration.

(iv) With reference to acid–base equilibria, explain why the resulting sodium hexanoate solution has a pH greater than 7.

(v) Given that the sodium hydroxide concentration was 0.020 mol dm−3, calculate the concentration, in mol dm−3, of the hexanoic acid solution.

Korepetytor AI

Nie wiesz, jak ruszyć? Korepetytor zna to zadanie i poprowadzi Cię krok po kroku, bez gotowca.

Wypróbuj za darmo

3 rozmowy · bez karty · Zaloguj się

Sprawdź się

Odpowiedz i oceń, jak poszło. Klucz odsłoń dopiero, gdy masz swoją odpowiedź.

Zanim porównasz z kluczem

Jak poszło Ci z tym zadaniem?

Zaloguj się, żeby zapisać ocenę i wrócić do zadania później.

Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanieKlucz i punktacja

Odpowiedź z klucza

(i) K=[CHX3(CHX2)X4COOX−][HX+][CHX3(CHX2)X4COOH]K = \dfrac{[\ce{CH3(CH2)4COO-}][\ce{H+}]}{[\ce{CH3(CH2)4COOH}]} ✔

(ii) horizontal line drawn from the point on the curve at 12.5 cm3 of NaOH «half the equivalence volume» to the pH axis, giving pKa ≈ 4.9 ✔

(iii) phenolphthalein

OR

phenol red

OR

bromothymol blue ✔

(iv) «hexanoate ion» hydrolyses / reacts with water AND forms OH−

OR

CH3(CH2)4COO−(aq) + H2O(l) ⇌ CH3(CH2)4COOH(aq) + OH−(aq) ✔

(v) «n(NaOH) = 0.0250 × 0.020 = 5.0 × 10−4 mol = n(acid)» «5.0×10−40.0200=\dfrac{5.0 \times 10^{-4}}{0.0200} =» 0.025 «mol dm−3» ✔

Schemat punktowania

(i) [1]; accept H3O+ for H+ and Ka for K. (ii) [1] for a line from the half-equivalence point (12.5 cm3) to the pH axis; accept an intersection between pH 4.7 and 5.0. (iii) [1] for any indicator whose range lies within the steep part of the curve, roughly pH 6.5–10.5. (iv) [1]; the equation alone scores. (v) [1].

Komentarz. At half the equivalence volume [HA] = [A−], so pH = pKa; the equivalence point of a weak acid with a strong base lies above pH 7, which rules out methyl orange and methyl red.

Umiejętności w zadaniu

Pliki cookies

Zapisujemy na Twoim urządzeniu to, bez czego serwis nie działa, np. zalogowanie. Plików analitycznych użyjemy tylko za Twoją zgodą. Szczegóły w polityce prywatności.