Zadanie 10, zbiór cke 2023, chemia rozszerzona

4 pktobliczeniowetrudne (szac.)Zbiór CKE 2023

Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.

Zadanie

Polecenie

Większość soli potasu jest dobrze lub bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie. Jedną z nielicznych soli potasu słabo rozpuszczalnych w wodzie jest chloran(VII) potasu. Iloczyn rozpuszczalności tej soli, w temperaturze 20 °C, wynosi KS(KClO4) = 1,05 ⋅ 10−2. Z tego powodu aniony chloranowe(VII) są odczynnikiem stosowanym w jakościowej analizie chemicznej do wykrywania obecności kationów potasu. Pojawienie się białego osadu, po dodaniu do badanego roztworu kilku cm3 nasyconego roztworu chloranu(VII) sodu, świadczy o obecności kationów potasu w tym roztworze:

K+ + ClO4− → KClO4 ↓

Rozpuszczalność chloranu(VII) sodu w wodzie, w temperaturze 20 °C, wynosi RNaClO₄ = 205,0 g na 100 g H2O, a gęstość nasyconego roztworu tej soli w temperaturze 20 °C wynosi d = 1,58 g ⋅ cm−3.

Na podstawie: CRC Handbook of Chemistry and Physics 90th Edition, CRC Press 2009.

Rozstrzygnij, czy dodanie 2,00 cm3 nasyconego (w temperaturze 20 °C) roztworu chloranu(VII) sodu do 15,00 cm3 roztworu chlorku potasu o stężeniu molowym równym 0,020 mol ⋅ dm−3 spowoduje, że wytrąci się osad chloranu(VII) potasu. Załóż, że objętość otrzymanej mieszaniny jest sumą objętości roztworów przed zmieszaniem. Odpowiedź uzasadnij odpowiednimi obliczeniami.

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 CKE

Obliczenia dla 2,00 cm3 nasyconego roztworu chloranu(VII) sodu:

mr-r nas. = d ⋅ V = 1,58 ⋅ 2,00 = 3,16 g

mNaClOX4=3,16 g⋅205,0205,0+100,0=2,12m_{\ce{NaClO4}} = 3{,}16\ \mathrm{g} \cdot \frac{205{,}0}{205{,}0 + 100{,}0} = 2{,}12 g

nNaClOX4=2,12 g(23+35,5+4⋅16) g⋅mol−1=0,0173n_{\ce{NaClO4}} = \frac{2{,}12\ \mathrm{g}}{(23 + 35{,}5 + 4 \cdot 16)\ \mathrm{g \cdot mol^{-1}}} = 0{,}0173 mol = nClO₄⁻

(stężenie molowe nasyconego roztworu: cNaClOX4=0,0173 mol0,002 dm3=8,65c_{\ce{NaClO4}} = \frac{0{,}0173\ \mathrm{mol}}{0{,}002\ \mathrm{dm^3}} = 8{,}65 mol ⋅ dm−3)

Liczba moli chlorku potasu w 15,00 cm3 roztworu:

nKCl = c ⋅ V = 0,020 ⋅ 0,015 = 0,0003 mol = nK⁺

Stężenia jonów po zmieszaniu roztworów (Vk = 0,002 + 0,015 = 0,017 dm3):

[KX+]=0,00030,017=0,0176[\ce{K+}] = \frac{0{,}0003}{0{,}017} = 0{,}0176 mol ⋅ dm−3

[ClOX4X−]=0,01730,017=1,02[\ce{ClO4-}] = \frac{0{,}0173}{0{,}017} = 1{,}02 mol ⋅ dm−3

Iloczyn stężeń jonów w roztworze:

[K+] ⋅ [ClO4−] = 0,0176 ⋅ 1,02 = 0,0180 = 1,8 ⋅ 10−2 > KS(KClO4)

Powstanie osad KClO4.

Schemat punktowania

4 pkt

rozwiązanie zawierające poprawnie zastosowaną metodę prowadzącą do porównania iloczynu stężeń jonów z wartością iloczynu rozpuszczalności i rozstrzygnięcia, czy w opisanym doświadczeniu wytrąci się osad chloranu(VII) potasu.

3 pkt

poprawne obliczenie stężeń wymienionych jonów po zmieszaniu roztworów i poprawne obliczenie iloczynu stężeń kationów potasu i anionów chloranowych(VII).

- porównanie iloczynu stężeń jonów z wartością iloczynu rozpuszczalności i rozstrzygnięcie, czy wytrąci się osad chloranu(VII) potasu, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki).

albo

2 pkt

poprawne obliczenie stężenia molowego nasyconego roztworu chloranu(VII) sodu.

- poprawne obliczenie liczby moli tej soli w 2,00 cm3 nasyconego roztworu.

ALBO

- obliczenie stężeń wymienionych jonów po zmieszaniu roztworów i obliczenie iloczynu stężeń kationów potasu i anionów chloranowych(VII), ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki), o ile rozstrzygnięcie jest adekwatne do otrzymanego wyniku.

ALBO

- obliczenie stężenia molowego nasyconego roztworu chloranu(VII) sodu, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki).

ALBO

- obliczenie liczby moli tej soli w 2,00 cm3 nasyconego roztworu, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki).

albo

0 pkt

rozwiązanie całkowicie błędne albo brak rozwiązania.

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.