bài tập và hướng dẫn giải về chuẩn độ và nhận biết tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn...
Trang 1Một vài bài tập nâng cao về nhận biết các ion trong hỗn hợp v à chuẩn độ dung dịch.
1) Cho dung dịch hỗn hợp các cation Fe2+, Al3+, Ba2+ Trình bày phương pháp nhận biết sự có mặt của từng cation đi từ một l ượng nhỏ dung dịch hỗn hợp đó Tóm tắt bằng một sơ đồ
2) Cho dung dịch hỗn hợp các cation Ba2+, Fe3+, Cr3+, Al3+ Trình bày phương pháp nhận biết sự có mặt của các ion trong hỗn hợp đó đi từ một l ượng nhỏ dung dịch hỗn hợp Tóm tắt bằng một s ơ đồ
3) Cho dung dịch hồn hợp chúa các ion Ba2+, Al3+, NO3-, Br- Trình bày
phương pháp nhận biết sự có mặt của từng ion trong dung dịch hỗn hợp đó
4) Cho dung dịch hồn hợp các ion Fe2+, NH4+, SO42-, Cl- Trình bày phương pháp nhận biết các ion trong hồn hợp đó Viết các PTHH cuả các phản ứng đ ã dùng
5) Cho dung dịch chứa các anion SO42-, SO32-, Cl- và I- Trình bày phương pháp nhận biết từng ion trong dung dịch hỗn hợp đó Viết các PTHH của các phản ứng
6) Giả sử chuẩn độ 100,0 ml dung dịch HCl 0,1M bằng dung dịch chuẩn NaOH 0,1M Tính pH của dung dịch thu được sau khi dã thêm vào 90,0, 99,0, 99,9, 100, 100,1, 101 và 110,0 ml dung d ịch chuẩn NaOH Cho nhận xét về chất chỉ thị nào đung được cho sự chuẩn độ này
7) Lấy 20,0 ml dung dịch Fe2(SO4)3 trong môi trường dư H2SO4 loãng, cho dung dịch đó chảy chậm qua một cột đựng lượng dư Zn hạt để Zn khử hoàn toàn Fe3+ xuống Fe2+ Hứng dung dịch Fe2+và axit dư đó vào bình nón chứa sẵn
50,0 ml dung dịch KMnO4 0,02M Sau đó lượng KMnO4dư được chuẩn độ
bằng 16,50 ml dung dịch FeSO4 0,05M Tính nồng độ mol của dung dịch
Fe2(SO4)3 ban đầu
Hướng dẫn giải
1) Cho dung dịch hỗn hợp tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 loãng thấy
có sự tạo thành kết tủa trắng không tan, chứng tỏ có mặt ion Ba2+ Lọc lấy dung dịch chứa Al3+,Fe2+ Cho vào dung dịch đó lượng dư dung dịch NaOH để kết tủa Fe(OH)2 màu trắng hơi xanh và dung dịch NaAlO2 hay [Al(OH)4] trong dung dịch có dư NaOH Lọc lấy kết tủa, quan sát màu của nó khi nó tiếp xúc
Trang 2với oxi của không khí ( chuyển dần th ành màu nâu đỏ), chứng tỏ đó là Fe(OH)2 Lấy nước lọc, thêm dung dịch NH4Cl vào và đun nóng nhẹ, thấy kết
tủa trắng dạng keo kết tủa lại, đó l à Al(OH)3:
NaOH dư + NH4Cl NaCl + NH3 + H2O NaAlO2 + NH4Cl + H2O Al(OH)3 + NH3
kết tủa trắng
hoặc viết dưới dạng khác:
Al(OH)4- + NH4+ Al(OH)3 + NH3 + H2O
2) Tách và nhận biết Ba2+ như đã được trình bày ở câu trên, được dung dịch
chứa Al3+, Cr3+, Fe3+và axit dư Thêm vào dung dịch đó lượng dư NaOH và
H2O2 để tạo thành dung dịch chứa CrO42- màu vàng, AlO2- không màu NaOH
dư đồng thời thu được kết tủa Fe(OH)3 màu nâu đỏ Lọc lấy kết tủa và dung
dịch
Fe3+ + 3 OH- Fe(OH)3
kt màu nâu đỏ
Cr3+ + 3OH- Cr(OH)3
2 Cr(OH)3 + 2H2O2 + 4OH- 2 CrO42- + 8H2O
Dd màu vàng
Al3+ + 4OH- Al(OH)4
Thêm dung dịch NH4Cl vào dung dịch mùa vàng chứa Al(OH)4- và đun nóng
nhẹ AlOH)3 sẽ kết tủa lại
3) Nhận biết Ba2+, Al 3+ như đã được trình bày ở 2 câu trên
Nhận biết NO3- Lấy một ống nghiệm cho vào đó một ít bột Cu và dung dịch H2SO4 loãng, đun nóng nhẹ, không thấy có phản ứng g ì Thêm dung dịch cần nhận biết vào, đun nóng nhẹ nữa, lắc đều, thấy Cu tan ra tạo th ành dung dịch màu xanh lam, trên miệng ống nghiệm xuất hiện khí m àu nâu, do khí NO không màu bay lên, tác dụng với O2 không khí:
3Cu + 2NO3- + 8H+ 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
dd màu xanh
2NO + O2 2NO2
không màu màu nâu.
Trang 3Nhận biết Br- bằng dung dịch AgNO3 có mặt HNO3 loãng tạo thành kết tủa AgBr màu vàng nhạt Các ion Al3+, NO3-, Ba2+ không ảnh hưởng phản ứng này:
Br- + Ag+ AgBr
Kết tủa màu vàng nhạt
4) Lẩy 3 ống nghiệm để nhân biết từng ion từ dung dịch hỗn hợp
Nhận biết Fe2+ và NH4+: Thêm dung dịch NaOH dư vào và quan sát màu của kết tủa như trên đã nói, đun nóng nhẹ để ngửi thấy mùi khai của NH3: Nhận biết NH4+ + OH- - NH3 + H2O
Thấm ướt mẩu giấy quì tím để trên miệng ống nghiệm, mẩu giấy đổi sang màu xanh
Nhận biết SO42- Thêm dung dịch BaCl2 trong HCl loãng vào, thấy tạo thành kết tủa trắng của BaSO4 không tan trong axit
Nhận biết Cl-: bằng dung dịch AgNO3 trong HNO3loãng như trên đã nói 5) Lấy một ít dung dịch của các anion đó v ào 2 ống nghiệm
Nhận biết SO42- và SO32-: Thêm dung dịch BaCl2 vào để tạo thành 2 kết tủa
màu trắng BaSO4 và BaSO3 Lọc lấy 2 kết tủa đó Cho cả 2 kết tủa v ào ống nghiệm sạch khác, thêm vào đó lượng dư HCl, thấy có khí mùi hắc bay ra, đó là khí SO2 của BaSO3 và trong ống nghiệm vẫn còn kết tủa trắng của BaSO4 Có thể nhận biết khí SO2 bằng giấy quì tím tẩm ướt ( biến thành màu đỏ ) hoặc dẫn khí vào làm nhạt màu dung dịch nước brom
Nhận biết Cl- và I- Xem phần bài giảng
6) Phản ứng chuẩn độ:
HCl + NaOH NaCl + H2O
H+ + OH- H2O
Đặt thể tích dung dịch HCl 0,1M l à Vo, thể tích dung dịch NaOH 0,1M th êm vào là V
Sau đây là công thức tính [H+] và pH của dung dịch
- Khi V < 100 ml tức là trước điểm tương đương, dung dịch dư axit: [H+] = [( Vo 0,1 ) – ( V 0,1 ) ]: ( Vo + V )
pH = - lg [H+]
- Khi V = 100, tức là điểm tương đương pH = 7
- Khi V > 100 ml, tức là sau điểm tương dương, dung dịch dư kiềm:
Trang 4[OH-] = [ ( V 0,1 ) – ( Vo 0,1) ]: ( Vo + V )
pOH = -lg[OH-] ; pH = 14 – pOH
Đáp số:
V 90,0 99,0 99,9 100 100,1 101,0 110,0
pH 1,28 2,3 3,3 7,0 10,68 11,7 12,68
Dùng cả 3 chất chỉ thị metyl da cam ( pT =4), metyl đỏ ( pT =5), phenolphtalein ( pT =9) đều tốt, sai số đều nhỏ hơn 0,1%
7) PTPƯ:
2Fe3+ + Zn 2Fe2+ + Zn2+
MnO4- + 5 Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3++ 4H2O
Đáp số: C ( Fe2(SO4)3 ) = 0,1044M