Tiến hành chuẩn độ dung dịch A bằng dung dịch chuẩn NaOH 0,125 M.. Biết rằng: khi thêm 25,0 ml dung dịch NaOH vào dung dịch A thì pH của dung dịch thu được bằng 4,68; khi thêm 60,0 ml du
Trang 1Ninh Bình 2011-2012
Câu 6 (2,0 điểm):
Hoà tan hết 0,660 gam một axit hữu cơ đơn chức (viết tắt là HA) vào nước đến mức 50,0 ml, được dung dịch A Tiến hành chuẩn độ dung dịch A bằng dung dịch chuẩn NaOH 0,125 M Biết rằng: khi thêm 25,0 ml dung dịch NaOH vào dung dịch A thì pH của dung dịch thu được bằng 4,68; khi thêm 60,0 ml dung dịch NaOH vào dung dịch A thì đạt tới điểm tương đương
1 Tính khối lượng mol của axit HA
2 Tính hằng số axit Ka của HA.
HA → H+ + A (1)
0,66/MHA = 0,06 0,1250 → MHA = 88
Phản ứng chuẩn độ HA: HA + OH → A + H2O (4)
nHA = 0,660/MHA → nHA = nNaOH = 0,06 0,125
= 0,06 0,1250 MHA = 88 (g mol 1)
pH = 4,68 → [H+] = 2,09.10 5
* Tính Ka Từ (3) và (4) rút ra trong quá trình chuẩn độ
[H+] = Ka (60 0,1250 25 0,1250)/(25 0,1250) = 2,09 10 5 → Ka = 1,49.10 5
Câu II (2,00 điểm)
1 Dung dịch X gồm CH3COOH 0,1 M và CH3COONa 0,1 M.
a Tính pH của dung dịch X.
b Tính pH của dung dịch thu được sau khi:
- Thêm 0,001 mol HCl vào 1 lít dung dịch X
- Thêm 0,001 mol NaOH vào 1 lít dung dịch X.
Biết rằng: Ka (CH3COOH) = 10-4,76 ; KW (H2O) = 10-14
Trang 2c Có nhận xét gì về sự biến đổi pH của dung dịch trước và sau khi thêm HCl, NaOH ?
2 Có hiện tượng gì xảy ra nếu trộn 5,00 ml dung dịch H2C2O4 0,040 M với 5,00 ml dung dịch SrCl2 0,080 M ?
Biết rằng: KW (H2O) = 10-14; K a1 (H2C2O4) = 10-1,25; K a2(H2C2O4) = 10-4,27.
Tích số ion Ks(SrC2O4) = 10-6,4.
1.a Tính pH của dd X
- Kw << Ka nên trong dd tồn tại chủ yếu cân bằng sau:
CH3COOH + H2O
H3O+ + CH3COO- Ka = 10-4,76
C 0,1 0,1
[ ] (0,1-x) x (0,1+x)
Ka = (0,1 )
) 1 , 0 (
x
x x
= 10-4,76
- Nếu x << 0,1 x 10-4,76 (phù hợp) pH 4,76
b.1 Tính pH của dd thu được sau khi thêm HCl
- PTPƯ:
CH3COONa + HCl NaCl + CH3COOH
- Xác định được sau PƯ:
CH COOH
C
3
= 0,101 M
COONa CH
C
3
= 0,099 M
- Kw << Ka nên trong dd tồn tại chủ yếu cân bằng sau:
Trang 3CH3COOH + H2O
H3O+ + CH3COO- Ka = 10-4,76
C 0,101 0,099
[ ] (0,101 –x) x (0,099 + x)
Ka = (0,101 )
) 099 , 0 (
x
x x
= 10-4,76
- Nếu x << 0,099 x 1,02.10-4,76 (phù hợp) pH 4,75
b.2 Tính pH của dd thu được sau khi thêm NaOH
- PTPƯ
CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O
- Xác định được sau PƯ:
COOH CH
C
3
= 0,099 M
CH COONa
C 3
= 0,101 M
- Kw << Ka nên trong dd X tồn tại chủ yếu cân bằng sau:
CH3COOH + H2O
H3O+ + CH3COO- Ka = 10-4,76
C 0,099 0,101
[ ] (0,099 –x) x (0,101 + x)
Ka = (0,099 )
) 101 , 0 (
x
x x
= 10-4,76
- Nếu x << 0,099 x 0,98.10-4,76 (phù hợp) pH 4,77
c Nhận xét: pH của dung dịch hầu như không thay đổi khi thêm HCl và NaOH (4,76 4,75 4,77).
3 - Xác định được:
CH 2 C 2 O 4 = 0,04.5/10 = 0,020 M
Trang 4CSr 2+ = 0,08.5/10 = 0,040 M
- Các cân bằng trong dung dịch:
H2O
H+ + OH- Kw = 10-14 (1)
H2C2O4
H+ + HC2O4- K 1
a
= 10-1,25 (2)
HC2O4-
H+ + C2O42- K 2
a
= 10-4,27 (3)
- K 1
a
>> K 2
a
>> Kw có thể coi cân bằng (2) là chủ yếu.
H2C2O4
H+ + HC2O4-
C 0,02
[ ] (0,02-x) x x
[H+] = [HC2O4-] = x
- Từ (3) có: [C2O42-] = K a2
] [
]
H
O HC
= K a2 = 10-4,27
- Ks = 10-6,4 < 0,04.10-4,27 = 2,15.10-6 xuất hiện kết tủa SrC2O4
Sr2+ + C2O4
2- SrC2O4
-Câu II (2,25 điểm).
1 Hãy viết phương trình phản ứng và cho biết hiện tượng xảy ra trong các trường hợp sau:
a Cho phèn nhôm Al(NH4)(SO4)2.12H2O vào dung dịch Na2CO3;
b Cho Fe2( SO4)3 vào dung dịch CH3COONa đun nóng;
c Cho AlCl3 tác dụng với dung dịch K2CO3.
-
1 Các PTPƯ:
a - Nếu phèn dư:
Trang 5Al(NH4)(SO4)2 + 3H2O Al(OH)3 + 2H2SO4 + NH3
NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 + 2H2O
Na2CO3 + H2O
2NaOH + H2O + CO2 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O
2Al(NH4)(SO4)2 + 3Na2CO3 + 3H2O 2Al(OH)3 + (NH4)2SO4 + 3Na2SO4 + 3CO2
* Hiện tượng: Có kết tủa trắng keo và có khí bay ra không mùi, không màu.
- Nếu Na2CO3 dư:
2Al(NH4)(SO4)2 + 4Na2CO3 + 2H2O 2Al(OH)3 + 2NH3 + 4Na2SO4 + 4CO2
* Hiện tượng: Có kết tủa trắng keo và có khí bay ra có mùi khai.
0,25 điểm
b Fe(SO4)3 + 6CH3COONa + 6H2O t0
2Fe(OH)3 + 6CH3COOH + 3Na2SO4
* Hiện tượng: Có kết tủa nâu đỏ và mùi giấm bốc lên.
0,25 điểm
c 2AlCl3 + 3K2CO3 + 3H2O 2Al(OH)3 + 6KCl + 3CO2
* Hiện tượng: Có kết tủa keo và có khí bay ra.
3 Cho 1,000 ml dung dịch NaOH 0,200 M vào 1,000 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl
0,050 M và CH3COOH 0,180 M Tính nồng độ cân bằng của ion H+
Biết rằng: Ka (CH3COOH) = 10 - 4,76 ; KW (H2O) = 10 - 14.
3 - Xác định được: C0
NaOH = 0,010 M ; C0
HCl = 0,025 M ; C0
CH 3 COOH = 0,090 M
- PTPƯ:
HCl + NaOH NaCl + H2 O (1)
Trang 6C0 0,025 0,10
C - 0,075 0,025
CH3COOH + NaOH CH3 COONa + H2O (2)
C0 0,09 0,075
C 0,015 - 0,075
- Cỏc cõn bằng trong dung dịch:
CH3COOH CH3COO- + H+ Ka = 10-4,76 (3)
H2O H+ + OH- Kw = 10-14 (4)
- Ka >> Kw nờn cõn bằng (3) là chủ yếu
- Xột cõn bằng (3)
CH3COOH CH3COO- + H+ Ka = 10-4,76
C 0,015 0,075
[ ] (0,015 - x) (0,075 + x) x
Ka =
) 015 , 0 (
) 075 , 0 (
x
x x
= 10-4,76
- Do Ka bộ, CH3COO- dư nờn cú thể coi x << 0,015 x 3,477.10-6 << 0,015 (thỏa món) [H+] = x
3,477.10-6
-2 Tính pH và nồng độ các ion
4
2PO
H
;
2 4
HPO
;
3 4
PO
trong dung dịch H3PO4
0,1M
Cho KW (H2O) = 10
14
; H3PO4 có Ka1 = 10
23 , 2
; Ka2 = 10
26 , 7
; Ka3 = 10
32 , 12
H3PO4 H+ +
4
2PO
H
Ka1 = 10
23 , 2
(1)
Trang 74
2PO
H
H+ +
2 4
HPO
26 , 7
(2)
2
4
HPO
3 4
PO
32 , 12
(3)
14
(4)
H3PO4 H+ +
4
2PO
H
Ka1 = 10
23 , 2
(1) (M) b® 0,1
pl x x x
cb 0,1 -x x x
Ta cã
x
x
1
,
0
2
10
23 , 2
1,67
4
2PO
H
4
2PO
H
H+ +
2 4
HPO
26 , 7
(2) (M) b® 0,0215 0,0215
pl y y y
cb 0,0215 -y 0,0215 + y y
y
y
y
0215
,
0
)
0215
,
0
(
= 10
26 , 7
26 , 7
4
HPO
26 , 7
M
2 4
HPO
3 4
PO
32 , 12
(3) (M) b® 10
26 , 7
0,0215
Trang 8pl z z z
cb 10
26 , 7
-z 0,0215 + z z
z
-10
).
0215
,
0
(
7,26
-z
z
= 10
32 , 12
26 , 7
10 12 , 32
10
91 , 17
3
4
PO
91 , 17
M
2004-2005
Câu II ( 2 điểm)
Hoà tan hoàn toàn 7,25 gam hỗn hợp kim loại M hoá trị 2 và oxit của nó vào nước thu được
1 lít dung dịch X có pH= 13
1/ Xác định kim loại M
2/ Tính thể tích dung dịch chứa HCl và H2SO4 có pH = 0 cần thêm vào 0,1 lít dung dịch X để thu được dung dịch mới có pH = 1,904 (giả thiết sự pha trộn không làm thay đổi thể tích dung dịch)
Câu III: 3,0 điểm
3-1/ 1,0 điểm
Dung dịch NH4Cl và dung dịch C6H5NH3Cl đều có nồng độ 0,1 mol/l Dung dịch nào có pH lớn hơn? Giải thích
Giải
Trong hai dung dịch có các cân bằng chủ yếu sau:
NH4 + H2O NH3 + H3O+ ( 1)
C6H5NH3 + H2O C6H5NH2 + H3O+ ( 2)
Trong (2) tạo thành C6H5NH2 là bazơ yếu hơn NH3vì thế cân bằng của (2) chuyển mạnh hơn về phía phải, nồng độ ion H3O+ (hoặc H+) lớn hơn và pH của dung dịch C6H5NH3Cl nhỏ hơn pH của dung dịch NH4Cl
Câu 1 ( 2,0 điểm):
Hoà tan hoàn toàn 0,765 gam một oxit kim loại vào nước thu được 1 lít dung dịch X có pH = 12
a) Cho biết công thức của oxit kim loại
b) Trộn những thể tích bằng nhau của dung dịch H2SO4 0,05M với dung dịch HCl 0,02M được dung dịch A Trộn 2 phần thể tích dung dịch X với 1 phần thể tích dung dịch NaOH 0,04M được dung dịch B Hỏi phải trộn dung dịch A với dung
Trang 9dịch B theo tỉ lệ thể tích như thế nào để được dung dịch C có pH = 2, cho rằng các thể tích thu được bằng tổng thể tích của các dung dịch đem trộn
Giải
a) Đặt công thức oxit kim loại chưa biết là M2On
M2On + nH2O 2M(OH)n
Vì pH = 12 [ OH-] = 10-2 số mol OH- = 0,01
số mol M(OH)n = 0,01/n
số mol M2On = 0,005/n
0,005/n ( 2M +16n) = 0,765
M = 68,5n Nghiệm hợp lý là n = 2 M là Ba
số mol Ba(OH)2 = 0,01/2 = 0,005
b) Đặt thể tích dung dịch A là x
[H2SO4] = 0,05 số mol H2SO4 = 0,05x/2 số mol H+ (1)= 2.0,05x/2 = 0,05x
[HCl] = 0,02 số mol HCl = 0,02x/2 = 0,01x số mol H+ (2) = 0,01x
Tổng số mol H+ = 0,05x + 0,01x = 0,06x
Đặt thể tích dung dịch B là y
số mol Ba(OH)2 = 2.0,005y/3= 0,01y/3 số mol OH- = 2.0,01y/3 = 0,02y/3
[NaOH] = 0,04số mol NaOH = 0,04y/3 số mol OH- = 0,04y/3
Tổng số mol OH- = 0,02y/3 + 0,04y/3 = 0,02y
Theo phương trình
H+ + OH- H2O
Có 0,06x 0,02y
dư (0,06x - 0,02y)
Theo đầu bài
(0,06x - 0,02y) / (x+y) = 10-2
Giải ra x : y = 3 : 5
Câu I ( 2,0 điểm)
được dung dịch A và kết tủa B Trong dung dịch A chứa những ion nào, bao nhiêu mol (tính theo
x và y)? Hãy đánh giá pH của dung dịch
Trang 10Ba(NO3)2 Ba2+ + 2NO3
-K2 CO3 2K+ + CO3
-Ba2 + + CO3 - BaCO3
+ Nếu x< y : [K+] = 2y mol; [NO3-] = 2x mol ; [CO32-] dư = (y - x) mol
khi đó trong dung dịch có các phản ứng thuỷ phân
CO3 - + H2O HCO3- + OH
H2O H+ + OH
-[OH-] > [H+] môi trường bazơ, pH >7
+ Nếu x = y: [K+] = 2y mol; [NO3-] = 2x mol Dung dịch có pH = 7
+ Nếu x > y : [K+] = 2y mol; [NO3-] = 2x mol ; [Ba2 +] = (x – y) mol Dung dịch có pH = 7
I -2/ (0,75 điểm) Tính nồng độ cân bằng của các chất, các ion trong dung dịch HClO nồng độ
0,001 mol/lít và tính hằng số phân li của axit HClO Biết rằng ở nồng độ này HClO có độ điện li
= 0,707%
Giải
Trong dung dịch tồn tại các cân bằng
HClO H+ + ClO
H2O H+ + OH
-Vì môi trường là axit nên coi sự phân li của nước không đáng kể, chỉ xét cân bằng (1)
HClO H+ + ClO
-Nồng độ ban đầu C
Nồng độ cân bằng C (1-) C C
Kcb = [H+] [ClO-]/ [HClO] = C C/ C(1 - )
= ( 0,707.10-2)2 0,001/ (1 – 0,707.10-2) 5 10– 8
[H+] = [ClO-] = C = 0,707.10-2 10-3 = 7,07 10-6 mol/ lít
Trang 11[HClO] = 9,9 10 - 4 mol / lít ≈ 10-3 mol/ lít
dung dịch trên Cho biết hằng số phân li bazơ của NH3 là 1,7.10 -5; KH2O = 1.10– 14
Giải
NH3 + H2O NH4 + + OH -
Nồng độ ban đầu 1,5
Nồng độ cân bằng 1,5 – x x x
Ta có [ NH4+] [ OH –] / [NH3] = 1,7.10 -5 hay x2 / (1,5 – x) = 1,7 10- 5
Giải ra x = 5 10 – 3 [ OH – ] = 5 10 – 3
[ H +] = K H2O / [OH –] = 10-14 / 5 10-3 = 2 10-12
IV- 1/ (1,25 điểm) Hòa tan 2,07 gam axit cacboxylic đơn chức HA vào 50 gam nước thu được
dung dịch có khối lượng riêng là 1,03 g/ml, trong đó tổng số mol ion H + và A - là 1,276.10 - 3 Biết
độ điện li của axit HA bằng 1,42%
a) Tìm công thức phân tử của axit trên.
b) Tính hằng số phân li của axit trên.
a) PT phân li của axit HA HA ⇌ H+ + A
-Số mol ion H+ = số mol ion A- = số mol phân tử HA(đã điện li) = 1,276 10-3/ 2 =
6,38 10 - 4 (mol)
Đặt M là khối lượng mol phân tử HA Số mol HA ban đầu = 2,07/M
Vì độ điện li của axit là 0,0142 nồng độ HA (ban đầu) = 0,0126 / 0,0142 = 0,887
(mol/l)
Mặt khác, nồng độ của HA (ban đầu) = 2,07 / (M 0,0506) = 40,9/M (mol/ lít)
40,9/M = 0,887 M = 46
Axit hữu cơ duy nhất có M = 46 là HCOOH
0,5
b) Thể tích dung dịch HA = (2,07 + 50)/ 1,03 = 50,6 (ml) = 0,0506 (lít)
[H+ ] = [A- ] = [HA] (đã điện li) = 6,38.10 -4/ 0,0506 = 1,26 10 - 2 (mol/l)
K = [H+] [HCOO-] / [HCOOH] = (1,26 10-2)2 / (0,887 - 1,26.10-2) = 1,82 10-4 0,75