bai tap boi duong hsgioi quocgia

Khi phân tích nguyên tố các tinh thể ngậm nước của một muối tan A của kim loại X, người ta thu được các số liệu sau: Trong dung dịch nước, A phản ứng được với hỗn hợp gồm PbO 2 và HNO 3

Trang 1

Bai tap boi duong hs gioi quoc gia va quoc te

- Lấy mẫu thí nghiệm

- Đun nóng các mẫu thí nghiệm thì thấy:

+ Một mẫu chỉ có khí không màu thoát ra là KHCO3

2KHCO3  →t0 K2CO3 + CO2↑ + H2O

+ Hai mẫu vừa có khí thoát ra vừa có kết tủa trắng là dung dịch Mg(HCO3)2, dung dịch Ba(HCO3)2.(Nhóm I)

Mg(HCO3)2  →t0 MgCO3 ↓ + CO2 ↑ + H2O

Ba(HCO3)2  →t0 BaCO3 ↓ + CO2 ↑ + H2O

+ Hai mẫu không có hiện tượng gì là dung dịch NaHSO4, dung dịchNa2SO3 (Nhóm II)

- Lần lượt cho dung dịch KHCO3 đã biết vào 2 dung dịch ở nhóm II

+ Dung dịch có sủi bọt khí là NaHSO4:

2NaHSO4 + 2KHCO3 → Na2SO4 + K2SO4 + CO2 ↑ + 2H2O

+ Dung dịch không có hiện tượng là Na2SO3

- Lần lượt cho dung dịch NaHSO4 vào 2 dung dịch ở nhóm I

+ Dung dịch vừa có sủi bọt khí, vừa có kết tủa trắng là Ba(HCO3)2:

2NaHSO4 + Ba(HCO3)2 → BaSO4 ↓ + Na2SO4 + 2CO2↑ + 2H2O

+ Dung dịch chỉ có sủi bọt khí là Mg(HCO3)2

2NaHSO4 + Mg(HCO3)2 → MgSO4 + Na2SO4 + 2CO2↑ + 2H2O

Bài 2:

Trình bày sơ đồ nhận biết và phương trình ion của các phản ứng đã xảy ra khi

Trang 2

Cho: BaCrO 4↓ + H 2 O Ba 2+ + HCrO 4 - + OH - ; K = 10 -17,43

Ag 2 CrO 4 + H 2 O 2Ag + + HCrO 4 - + OH - ; K = 10 -19,50

PbSO4↓ + 4 OH- ⇋ PbO22- + SO42- + H20

PbO22- + SO42- + 4 H+⇋ PbSO4↓ + 2 H2O

HNO3BaSO4↓

(trắng)

PbSO4↓(trắng)(hoặc + H2S cho PbS↓ (đen)

Fe(OH)3↓(đỏ nâu)PbO2-, SO42- ,OH-

Trang 3

CrO42-Bai tap boi duong hs gioi quoc gia va quoc te

(trắng)( PbO22- + 2 H2S ⇋ PbS↓ + 2 H2O )

(đen)

Cr3+ + 3 OH - ⇋ Cr(OH)3↓

Cr(OH)3↓ + OH - ⇋ CrO2 - + 2 H2O

2 CrO2- + 3H2O2 + 2 OH- ⇋ 2 CrO4 2- + 4 H2O

Giải:

Có thể dùng thêm phenolphtalein nhận biết các dung dịch AlCl3, NaCl, KOH, Mg(NO3)2, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2, AgNO3

Lần lượt nhỏ vài giọt phenolphtalein vào từng dung dịch

- Nhận ra dung dịch KOH do xuất hiện màu đỏ tía

Lần lượt cho dung dịch KOH vào mỗi dung dịch còn lại:

- Dung dịch AgNO3 có kết tủa màu nâu

Ag+ + OH–→ AgOH ↓ ; (hoặc 2Ag+ + 2OH–→ Ag2O + H2O)

- Dung dịch Mg(NO3)2 có kết tủa trắng, keo

Mg2+ + 2OH–→ Mg(OH)2 ↓

- Các dung dịch AlCl3, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2 đều có chung hiện tượng tạo ra kết tủa trắng,

tan trong dung dịch KOH (dư)

Al3+ + 3OH–→ Al(OH)3 ↓ ; Al(OH)3 ↓ + OH–  AlO2 + 2H2O

Trang 4

Pb2+ + 2OH–→ Pb(OH)2 ↓ ; Pb(OH)2↓ + OH–  PbO2– + 2H2O

Zn2+ + 2OH–→ Zn(OH)2 ↓ ; Zn(OH)2↓ + OH–  ZnO2– + 2H2O

- Dung dịch NaCl không có hiện tượng gì

- Dùng dung dịch AgNO3 nhận ra dung dịch AlCl3 do tạo ra kết tủa trắng

1 Khi phân tích nguyên tố các tinh thể ngậm nước của một muối tan A của kim

loại X, người ta thu được các số liệu sau:

Trong dung dịch nước, A phản ứng được với hỗn hợp gồm PbO 2 và HNO 3

(nóng), với dung dịch BaCl 2 tạo thành kết tủa trắng không tan trong HCl.

Hãy xác định kim loại X, muối A và viết các phương trình phản ứng xảy ra Biết

X không thuộc họ Lantan và không phóng xạ.

2 Có một túi bột màu là hỗn hợp của 2 muối không tan trong nước Để xác định

thành phần của bột màu này, người ta tiến hành các thí nghiệm sau:

Bột màu + HCl đặc, t o

Dung dịch B Chia B thành 3 phần

Trang 5

Với n ≥ 3 → MX ≥ 164,9 (g/mol) → X thuộc họ Lantan hoặc phóng xạ (loại).

Vậy công thức đơn giản nhất của A là MnH8O8S.

Mặt khác, X phản ứng với BaCl2 tạo thành kết tủa không tan trong HCl, mà trong

A có 1 nguyên tử S, do đó A là muối sunfat hoặc muối hiđrosunfat: MnH8O4SO4.

Khi đun nóng (A chưa bị phân hủy), 32% khối lượng A mất đi, trong đó M A =223,074 (g/mol) → 32%.MA = 32% 223,074 = 71,38 (g) ≈ 72 (g), tương đương với 4mol H2O

→ % H (trong 4 mol H2O) = 1,008.8 .100 3,61% 3,62%

223,074 = ≅ .

Vậy A là muối mangan(II) sunfat ngậm 4 phân tử nước: MnSO4.4H2O.

Phương trình phản ứng:

1/ MnSO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + MnCl2

2/ 2MnSO4 + 5PbO2 + 6HNO3 → 2HMnO4 + 3Pb(NO3)2 + 2PbSO4↓ +

2H2O

Trang 6

BaCO3 + 2CH3COOH → Ba2+ (I) + 2CH3COO- + H2O + CO2↑

Ba2+ + CaSO4(bão hòa) → Ca2+ + BaSO4↓ (H)

Dung dịch bão hòa H 2 S có nồng độ 0,100 M Hằng số axit của H 2 S: K 1 = 1,0.10 -7 và

K 2 = 1,3.10 -13 Tính nồng độ ion sunfua trong dung dịch H 2 S 0,100 M khi điều chỉnh

] [ ] [ 2

2 2

S H

Trang 7

[S2- ] = 1,3.10-20

2

2 ] [

] [ +

H

S H

= 1,3.10-20

2 2

1 ) 10 (

1 Các cân bằng xảy ra trong dung dịch:

CO32 − + H2O ⇌ HCO3 − + OH− Kb1 =

33 , 10

1410

10

−

= 10− 3,67(1)

HCO3− + H2O ⇌ H2O + CO2 + OH − Kb2 =

35 , 6

1410

10

−

= 10− 7,65 (2)

Do Kb1 >> Kb2 nên cân bằng (1) là chủ yếu.

CO3 − + H2O ⇌ HCO3 − + OH− Kb1 = 10− 3,67

[ ] C − 10−2,4 10−2,4 10−2,4

Kb1 = ( )

4 , 2

2 4 , 210

Trang 8

α =

0781,0

10

CNa2CO3 =

2

0781,0

= 0,03905 M CO3 − + 2H+ → CO2 + H2

C 0,03905 0,08

[ ] 1,9.10− 3 0,03905

⇒ CCO2 > LCO2 nên chấp nhận nồng độ của ion CO32- bằng 3,0.10-2 M

Do Ka1 >> Ka2 nên cân bằng chủ yếu là:

CO2 + H2O ⇌ H+ + HCO3− Ka1 = 10− 6,35

3 10 0

,

3

) 10 9 , 1 (

pH của hỗn hợp thu được bằng 9,24.

Cho biết pK a của HCN là 9,35; của NH 4 + là 9,24; của H 2 S là 7,00 và 12,92.

) Giải:

1 Các cân bằng xảy ra trong dung dịch:

CN- + H2O ⇌ HCN + OH- Kb1 = 10- 4,65

NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH- Kb2 = 10- 4,76

CO 3 −

Trang 9

10 ]

[

] [

4

10 9 , 5

10 ] [

] [

−

− +

] [

HCN

CN− = 9,35 + lg

] [

1

+ = 0,563

Nghĩa là 56,3% CN- đã bị trung hoà

Vậy VHCl.0,21 = VA.CKCN.0,563 + VA.CNH3.0,5 + VA.CKOH

VHCl = 50(0,12.0,563 + 0,15.0,5 + 5.10-3) / 0,51 = 35,13 ml

Bài 4:

Ở 25 0 C độ điện li của dung dịch amoniac 0,01M là 4,1% Tính :

Trang 10

b) Hằng số điện li của amoniac ;

c) Nồng độ ion OH – khi thêm 0,009 mol NH 4 Cl vào 1 lít dung dịch trên ;

HCl trong một lít nước (coi như thể tích không thay đổi).

4,1.10–4M

b) Hằng số điện li của amoniac

4 2

5 4

4 3

Phản ứng : 0,005 0,005

Sau phản ứng : 0,005 0 0,005 (mol)

Nồng độ các chất sau phản ứng (1) là : NH3 : (0,005M) và NH4+ :(0,005M)

NH3 + H2O ⇌ NH4 + + OH– pKb = 1,75.10-5

Trang 11

Tính pH theo công thức tính pH của dung dịch đệm :

CH2SO4 = 0,5x (M)Các phương trình điện li:

HCOOH ⇌ HCOO- + H+ Ka = 1,77.10-4(1)

Trang 12

-Bai tap boi duong hs gioi quoc gia va quoc te

.77,

− +

HCOOH

HCOO H

=

HSO

SO H

[ ]

[ ] 1,006.10 ( )5

,

0

10.14,2

10.89,2

2 4

3 4

3 2

4

M x

HSO x

M HSO

M SO

00,25

0,050 (M)

CAgNO3 = 0 , 040 =

00 , 40

00 , 15

0,015 (M) Trong dung dịch có các cân bằng sau:

H3PO4 ⇌ H+ + H2PO4- Ka1 = 10-2,23 (1)

H2PO4- ⇌ H+ + HPO42- Ka2 = 10-7,21 (2)

HPO42- ⇌ H+ + PO43- Ka3 = 10-12,32 (3)

Trang 13

H2O ⇌ H+ + OH- Kw = 10-14,00 (4)

Do Ka1 >> Ka2 >> Ka3 > Kw nên chỉ xét cân bằng (1)

H3PO4 ⇌ H+ + H2PO4- Ka1 = 10-2,23 (1)

3

4 2

050 , 0

−

− +

H

PO H H

Ag3PO4 ⇌ 3Ag+ + 3 −

4

PO Ksp= 10-19,9 Vậy PO43- tự do ⇒ [H+] không thay đổi so với tính toán ở trên

Trang 14

2.Tính pH của dung dịch H 3 PO 4 0,1M

3 Cần cho vào 100ml dung dịch H 3 PO 4 0,1M bao nhiêu gam NaOH để thu được dung dịch có pH= 4,72.

Cho: H 2 SO 4 : pK a2 = 2 ; H 3 PO 4 : pK a1 = 2,23 , pK a2 = 7,21 , pK a3 = 12,32

Giải:

1 2C1 > C2 > C1

Các cân bằng trong dung dịch:

H+ + PO4 3- ⇌ HPO42- Ka3-1 = 1012,32

C1 C2

_ C2 – C1 C1

4 HSO − + 3 −

4 PO ⇌

− 2 4 SO + HPO 24− K1 = 1010,32 C1 C2 – C1 C1 2C1 – C2 _ C2 – C1 C2

HSO−4 + HPO 24− ⇌

− 2 4 SO + H PO 2 4− K2 = 105,26 2C1 – C2 C2 C2 - C1 _ 2(C2 – C1) C1 2C1 – C2

Vậy TPGH : HPO 24− : 2(C2 – C1) ; H PO 2 4− : 2C1 – C2 ; 2 − 4 SO : C1 ; Na+ : 3C1

2 H3PO4 ⇌ H+ + H2PO4- K1 = 10-2,23 (1)

H2PO4-⇌ H+ + HPO42- K2 = 10-7,21 (2)

HPO42-⇌ H+ + PO43- K3 = 10-12,32 3) H2O ⇌ H+ + OH- Kw =10-14 (4) K3 << K2 << K1 ⇒ chủ yếu xảy ra cân bằng (1) H3PO4 ⇌ H+ + H2PO4- K1 = 10-2,23 C 0,1 [ ] 0,1 – x x x

Trang 15

=

−x

x

1 , 0

2

10-2,23 ⇒ x2 + 10-2,23 x – 10-3,23 = 0

⇒ x = 0,0215 (M)

⇒ pH = 1,66

3. NaOH + H3PO4 = NaH2PO4 + H2O

NaOH + NaH2PO4 = Na2HPO4 + H2ONaOH + Na2HPO4 = Na3PO4 + H2OTrung hòa nấc 1:

pH1 = = = 4,72

⇒ trong dung dịch thu được có pH = 4,72 chỉ chứa NaH2PO4

nH3PO4 = 0,1 x 0,1 = 0,01 (mol)

⇒ nNaOH = 0,01 (mol) mNaOH = 0,01.40 = 0,4(g)

I.3 CÂN BẰNG TẠO PHỨC TRONG DUNG DỊCH:

Bài 1:

Ion Fe(SCN) 2+ có màu đỏ ở nồng độ bằng hoặc lớn hơn 10 -5 M Hằng số điện li của nó là 10 -2

1. Một dung dịch chứa vết Fe 3+ Thêm vào dung dịch này một dung dịch KSCN

10 -2 M (coi thể tích không đổi) Xác định nồng độ tối thiểu của Fe 3+ để dung dịch xuất hiện màu đỏ.

2. Một dung dịch chứa Ag + 10 -2 M và Fe 3+ 10 -4 M Thêm dung dịch SCN - vào tạo kết tủa AgCN (coi thể tích không đổi) Xác định nồng độ Ag + còn lại trong dung dịch khi xuất hiện màu đỏ Biết T AgSCN = 10 -12

3. Thêm 20cm 3 dung dịch AgNO 3 5.10 -2 M vào 10cm 3 dung dịch NaCl không biết nồng độ Lượng dư Ag + được chuẩn độ bằng dung dịch KSCN với sự có mặt của Fe 3+ Điểm tương đương (khi bắt đầu xuất hiện màu đỏ) được quan sát thấy khi thêm 6cm 3

dung dịch KSCN 10 -1 M Tính nồng độ của dung dịch NaCl.

Giải:

Trang 16

5

10 ) 10 10 (

−

− +

2 5

5

10 1 , 9 10

1 , 1

10 10

9 10

− +

Thêm 1 ml dung dịch NH4SCN 0,10 M vào 1ml dung dịch Fe3+ 0,01 M và F- 1M.

Có màu đỏ của phức FeSCN2+ hay không? Biết rằng màu chỉ xuất hiện khi C FeSCN2+ > 7.10 -6 và dung dịch được axit hóa đủ để sự tạo phức hidroxo của Fe (III) xảy ra

không đáng kể Choβ 3 −1FeF3 =10−13,10; 1 2 3,03

Trang 17

FeF3 + SCN- ⇌ FeSCN2+ + 3F- K = 10-10,07

C 5.10-3 5.10-2 0,485[ ] (5.10-3-x) (5.10-2-x) x 0,485+3x

10 x 7 10 x 86 1 485

0

10 x 10 x 25

x = − − = , − < −

,

Vậy màu đỏ của phức FeSCN 2+không xuất hiện, nghĩa là F- đã che hoàn toàn

Fe3+

Bài 3:

0,0100 M Thêm 2 giọt chất chỉ thị bromothimol xanh (khoảng pH chuyển màu từ 6,0

- 7,6: pH < 6,0 màu vàng; pH > 7,6 màu xanh lục) Sau đó thêm tiếp 100,00 mL dung dịch Hg(ClO 4 ) 2 0,300 M Có hiện tượng gì xảy ra? Giải thích

2 Thêm 1 giọt (khoảng 0,03 mL) dung dịch nước H 2 S bão hoà vào hỗn hợp thu được trong mục 3 Có hiện tượng gì xảy ra?

Cho biết pK a của HCN là 9,35; của NH 4 + là 9,24; của H 2 S là 7,00 và 12,92;

9,901.10-5M

101

100 01 , 0

Trang 18

→ pH = 10,615 > 7,6 Vậy mới đầu dung dịch có màu xanh lục

Khi thêm 100 ml dung dịch Hg(ClO4)2 0,3M

201

101 10

-→ pH = 4,3 < 6,0 Do đó sau khi thêm Hg(ClO4)2 dung dịch chuyển sang màuvàng

2 Thêm một giọt (0,03 ml) dung dịch H2S bão hào vào hỗn hợp (3) thể tích hỗn

hợp coi như không đổi CH2S == =

201

1 , 0 03 , 0

1,493.10-5 M H2S ⇌ H+ + HS- Ka1 = 10-7

Trang 19

10 975 , 4

) 10 975 , 4 (

x

10-12,92

→ [S2-] = x = = −12,92 −5 2−5 =

) 10 975 , 4 (

10 493 , 1 10

7,25 10-17M

Vì sự phân ly của HgCN+ không đáng kể có thể coi CHg2+ = 0,14425 M

→ CHg2+.CS2- = 0,14425.7,25.10-17 = 1,05.10-17 >> Ks

Vậy có kết tủa HgS màu đen xuất hiện H2S + Hg2+ -> HgS↓ + 2H+

Do sự kết tủa này làm tăng nồng độ của ion H+ trong dung dịch nên dung dịch vẫn cómàu vàng

Trang 20

Oxi hóa Co(NH3)62+ bởi H2O2

2 × Co(NH3)62+ ⇌ Co(NH3)63+ + e (E2)

H2O2 + 2e⇌ 2OH− (EH2 O 2 /2OH− = 0,94V)

2 Co(NH3)62+ + H2O2 ⇌ 2 Co(NH3)6 3+ + 2OH− K = 0 , 0592

) 94 , 0 (

10

E

− (1) Thế khử chuẩn của cặp Co(NH3)63+/Co(NH3)62+ :

Trang 21

Cho: T MnS = 2,5.10 -10 ; T CoS = 4,0.10 – 21 ; TAg 2 S = 6,3.10 -50

Giải:

[Mn2+].[S2-] = 10-2.1,3.10-17 = 1,3.10-19 < TMnS = 2,5.10-10 → không có kết tủa

[Co2+].[ S2-] = 10-2 1,3.10-17 = 1,3.10-19 > TCoS = 4,0 x 10-21 → tạo kết tủa CoS

[Ag+]2[S2-] = (10-2)2.1,3.10-17 = 1,3.10–21 > TAg2S = 6,3 x 10-50→ tạo kết tủa Ag2S

Bài 2:

Dung dịch A gồm Ba(NO 3 ) 2 0,060 M và AgNO 3 0,012 M.

a)Thêm từng giọt K 2 CrO 4 vào dung dịch A cho đến dư Có hiện tương gì xảy ra?

b)Thêm 50,0 ml K 2 CrO 4 0,270 M vào 100,0 ml dung dịch A

Tính nồng độ các ion trong hỗn hợp thu được.

Cho: BaCrO 4↓ + H 2 O Ba 2+ + HCrO 4 - + OH - K 1 = 10 -17,43

Ag 2 CrO 4 + H 2 O 2Ag + + HCrO 4 - + OH - K 2 = 10 -19,50

pK a của HCrO 4 - bằng 6,50.

Giải:

a) Hiện tượng: Có kết tủa BaCrO4 và Ag2CrO4.

Xét thứ tự xuất hiện các kết tủa:

x(0,0060 + x)

0,3000 - x

Trang 22

Ba

) BaCrO ( s

a 1

10

10 10 K

K K

10

10 10

K = − − − = −

Từ (1) 1,96.10 M

060,0

10

2

12 CrO 2

b) Sau khi thêm K2CrO4:

Trang 23

2-Bai tap boi duong hs gioi quoc gia va quoc te

M 090 , 0 000

, 150

00 , 50 x 270

00,100x060,0

C 2

M0080,0000

,150

00,100x0120

10Ba

;M10.66,4046,0

10Ag

9 93

, 9 2

6 0

, 12

−

− +

−

− +

Trang 24

Hãy làm sáng tỏ điều nói trên bằng các phép tính cụ thể.

Cho biết: Tích số tan của Al(OH) 3 là 5.10−33 ; tích số tan của Mg(OH) 2 là 4.10−12 ; hằng số phân ly bazơ của NH 3 là 1,8.10−5

Tương tự như vậy, đối với phản ứng:

Trang 25

Vậy xét: Ag2SO4 ↓ ⇋ 2 Ag + + SO42- ;

Đặt nồng độ SO42- là x, ta có [Ag+]2 [SO42-] = (2x)2.x = 1,5.10-5

] [ ] [ 2

2 2

S H

1,3.10–21

→ [S2-] = KH2S 2

2 ] [

] [ +

H

S H

= 1,3.10–21

2 003 , 0

1 , 0 = 1,4.10-17

Như vậy : [Mn2+].[S2–] = 2.10–4.1,4.10–17 = 2,8.10–21 < TMnS nên MnS không kết tủa

Trang 26

[Cu2+].[S2–] = 2.10–4.1,4.10–17 = 2,8.10–21, lớn hơn TCuS nên CuS kết tủa

Bài 7:

Cho biết độ tan của CaSO 4 là 0,2 gam trong 100 gam nước Ở 20 o C, khối lượng riêng của dung dịch CaSO 4 bão hòa coi như bằng 1gam/ml Hỏi khi trộn 50 ml dung dịch CaCl 2 0,012M với 150 ml dung dịch Na 2 SO 4 0,004M ở 20 o C thì có xuất hiện kết tủa không?

2 , 0

= 1,47.10-2MCaSO4 ⇋ Ca2+ + SO42- Ks

→ S = [Ca2+] = [SO42-] = 1,47.10-2M

Tích số tan của CaSO4: Ks = S2 = (1,47.10-2)2 = 2,16.10-4

Khi trộn dung dịch CaCl2 với Na2SO4 thì:

[Ca2+] =

200

50 10 2

.

4 − 3

= 3.10-3M[Ca2+].[SO42-] = (3.10-3)2 = 9.10-6 < Ks = 2,16.10-4

Trang 27

2 Trộn 10,00 mL dung dịch A với 10,00 mL dung dịch B gồm Ca(NO3)2 0,020

M và Ba(NO 3 ) 2 0,10 M Có kết tủa nào tách ra?

Chấp nhận sự cộng kết là không đáng kể; thể tích dung dịch tạo thành khi pha trộn bằng tổng thể tích của các dung dịch thành phần.

pK a1(H2O + CO2 ) = 6,35; pK a2(H2O + CO2) =10,33;

pKs (CaC2O4 ) = 8,75; pKs (CaCO3 ) = 8,35; pKs (BaC2O4 ) = 6,80; pKs (BaCO3 ) = 8,30 ; (pK s = - lgK S , với K S là tích số tan; pK a = - lgK a với K a là hằng số phân li axit).

Độ tan của CO 2 trong nước ở 25 o C là L CO2 = 0,030M.

Giải:

1 Sau khi trộn: CMnO4- = 0,0040 M;

CH2C2O4 = 0,050 M ; CH+ = 0,20M;

Phản ứng:

2 × MnO4- + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O K1 = 0 , 0592

5 110

o

E

= 10127,53 5× H2C2O4 → 2CO2+ 2H+ + 2e K2 = 0 , 0592

2 210

o

E

− = 1016,552MnO4- + H2C2O4 + H+→ 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O K = 10337,81

Trang 28

Vì sự phân li của axit cacbonic (hỗn hợp H2O + CO2) không đáng kể trong môitrường axit, do đó có thể coi [CO2] ≈ 0,010 M và khả năng chỉ xuất hiện kết tủaoxalat (nếu có)

C

K

=

010,0

C

K

= 100,010

80 , 6

− = 10-4,80

→ CaC2O4 kết tủa trước

Do Ka1(H2C2O4 ) = 10-1,25 >> Ka2(H2C2O4 ) = 10-4,27 nên nồng độ các cấu tử đượctính theo cân bằng:

H2C2O4 ⇋ HC2O4- + H+ Ka1 = 10-1,25

Bài 9:

Một lít dung dịch chứa 0,2mol Fe 2+ và 0,2mol Fe 3+ Dung dịch được chỉnh đến

pH =1 Xác định thế của dung dịch Nếu thêm vào dung dịch các ion OH - cho đến khi đạt pH = 5 ( thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể ) thì thế của dung dịch đo được bằng 0,152V Chất nào đã kết tủa và khối lượng là bao nhiêu? Tính tích số tan Fe(OH) 3

Biết o

Fe Fe

lg[ ] [ ]+

+ 2

3

Fe Fe

Trang 29

= EFe o 3 +/Fe = 0,771V ( do Fe 3+ = Fe2+ )

Khi pH = 5, thế dung dịch giảm xuống tới 0,152V, điều này có nghĩa là ion Fe3+

đã bắt đầu giảm trong phản ứng:

Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3 Khi đó: E = 0,771 + 0,059lg Fe3+ 10-11 << Fe3+ bđ

Vậy Fe(OH)3 đã kết tủa hoàn toàn m = 0,2.107 = 21,4gam

ion đều bằng 0,010 M Hoà tan H 2 S vào A đến bão hoà và điều chỉnh pH = 3,0 thì ion

nào tạo kết tủa

Fe3+

[H+ ] 2[S2 −]

[H2S]

Trang 30

2 3

] ] ) ( [[

] ].[

NH Ag

K p và TAgCl = [Ag+].[Cl-]

Vì [Ag+] <<[Cl-] ; [[Ag(NH3)2]+] = [Cl-] ; [NH3] = 1 – 2[Cl-] ;

[Ag+] =

] [Cl−

T AgCl

2 10

10 7 , 1 ]

[

]) [

2 1 (

] [

10 8 , 1

→ [Cl-] = 0,0305M

Lượng AgCl đã hòa tan là: 0,0305.143,5 = 4,38g

2 3

]])([[

]].[

NH Ag

(10− 3)2

Trang 31

[Ag+] =

][Br−

T AgBr

2

10.7,1]

[

]).[

21.(

Sau phản ứng người ta nhúng một điện cực Ag vào dung dịch B vừa thu được và ghép thành pin (có cầu muối tiếp xúc hai dung dịch) với một điện cực có Ag nhúng vào dung dịch X gồm AgNO 3 0,010 M và KSCN 0,040 M.

a) Viết sơ đồ pin

b) Tính sức điện động E pin tại 25 0 C

c) Viết phương trình phản ứng xảy ra khi pin hoạt động.

3 E pin sẽ thay đổi ra sao nếu:

a) Thêm một lượng nhỏ NaOH vào dung dịch B ;

b) Thêm một lượng nhỏ Fe(NO 3 ) 3 vào dung dịch X?

Giải:

1. Các cân bằng xảy ra trong dung dịch:

Ag+ + H2O ⇋ AgOH + H+ K1 = 10-11,7 (1)

Pb2+ + H2O ⇋ PbOH+ + H+ K2 = 10-7,8 (2)

Trang 32

Do K2 >> K1 nên cân bằng 2 quyết định pH của dung dịch

Pb2+ + H2O ⇋ PbOH + H+ ; K2 = 10-7,8

− +

10

10 Pb

10 1 I

K

3

16 1

Trang 33

E

1

14 0

x (0,030 + x) x0,030 + x) = 10-12

2

12

10 33 , 3 10 x

0,799

E

2

11 2

=

+

= +

Vì E2 > E1 , ta có pin gồm cực Ag trong X là cực + , cực Ag trong B là cực –

Sơ đồ pin:

AgI↓ AgSCN↓ PbI2↓ SCN− 0,03 M

a) Khi thêm lượng nhỏ NaOH vào dung dịch B , có thể xảy ra 3 trường hợp:

- Lượng NaOH quá ít không đủ để trung hoà HNO3: Sự tạo phức hiđroxo của

Pb2+ vẫn không đáng kể, do đó Epin không thay đổi

Trang 34

- Lượng NaOH đủ để trung hoà HNO3: Có sự tạo phức hiđroxo của Pb2+ do đó

[Pb2+] giảm, Nồng độ I - sẽ tăng lên, do đó nồng độ Ag+ giảm xuống, E1 giảm ; vậy Epintăng

- Lượng NaOH đủ dư để trung hoà hết HNO3 và hoà tan PbI2 tạo thành PbO2–,

do đó [Pb2+] giảm và Epin tăng

PbI2 + 4 OH– ⇋ PbO2– + 2 H2O + 2 I–

b) Thêm ít Fe3+ vào dung dịch X:

2IO4- + 16H+ + 14e ⇋ I2 (r) + 8H2O EO 1 = 1,31V

2IO3- + 12H+ + 10e ⇋ I2 (r) + 6H2O EO 2 = 1,19V

2HIO + 2H + + 2e ⇋ I2 (r) + 2H2O EO 3= 1,45V

I2 (r) + 2e ⇋ 2I- EO 4= 0,54V

Ta có:

2IO4- + 16H+ + 14e ⇋ I2 (r) + 8H2O K1 = 10 14.1,31/0,0592

I2 (r) + 6H2O ⇋ 2IO3- + 12H+ + 10e K2-1= 10-10.1,19/0,0592

2IO4- + 4H+ + 4e ⇋ 2IO3- + 2H2O K5 = 104x/0,0592

K5 = K1 K2-1⇒ x = EO 5 = E O IO4-/ IO3- = (14EO 1 - 10 E O 2)/4 = 1,61V

Trang 35

2IO3- + 12H+ + 10e ⇋ I2 (r) + 6H2O; K2 = 1010.1,19/0,0592

0,771 = 0,799 + 0,059lg [Ag+] [Ag+ ] = 0,3353M

Ở 250C hằng số cân bằng của phản ứng:

Fe2++ Ag+ ⇋ Fe3+ +Ag Được xác định theo thế điện cực là:

0,4746

+ + 2

Trang 36

1 − 2

= 10-4M ; [Br2]=

2 100

10

99 − 2

= 0,99.10-2M [Cl2] =

2 100

10

lg[H+] = E0 1 - 0,094 pH

* Nếu X- là Br- : E2 = E0 2 +

2

059 , 0

lg [ ] [ ]2

lg ( )4 2

3 10

10 95 , 4

−

− = 1,25VKhi phản ứng đạt đến cân bằng G = 0 , tức là E1- E2 = 0

E0 1 - 0,094 pH1 - E2 = 0 → pH1 = = 2,77

* Nếu X- là Cl- : E3 = E0 3 +

2

059 , 0

3 ) 10 99 , 0 (

10 5

−

− = 1,37V E1- E3 = 0 → E0 1 - 0,094 pH2 - E3 = 0

0,059n

∆

1,51 - 1,250,094

Trang 37

1 Tính khối lượng mol của axit HA

2 Tính hằng số axit K a của HA.

3 Tính pH của dung dịch tại điểm tương đương trong phép chuẩn độ trên

Phản ứng chuẩn độ HA: HA + OH− → A− + H2O (4)

1 nHA = nHA = nNaOH = 0,06.0,1250

= 0,06 × 0,1250 → MHA = 88 (g mol−1)

MHA

Trang 38

Kb = = 6,7.10−10 [OH−] = (Kb Cb)1/2 → Cb = 0,0682 = 6,82.10−2

= (6,71.10− 10× 6,82.10− 2)1/2 = 6,76.10− 6

pOH = 5,17

pH = 8,83

Bài 2:

Dung dịch A gồm FeSO 4 0,020 M; Fe 2 (SO 4 ) 3 và H 2 SO 4

a.Lấy chính xác 25,00 ml dung dịch A, khử Fe 3+ thành Fe 2+ ; chuẩn độ Fe 2+ trong hỗn hợp (ở điều kiện thích hợp) hết 15 ml K 2 Cr 2 O 7 0,02 M Hãy viết phương trình ion của phản ứng chuẩn độ Tính nồng độ M của Fe 2 (SO 4 ) 3 trong dung dịch A

nFeSO4(ban đầu) = 0,02.0,025 = 5.10-4 mol

2H2O ⇋ H3O + + OH- Kw = 10-14 (1)

Trang 39

Fe2+ + 2H2O ⇋ FeOH+ + H3O+ Ka1 = 10-5,96 (2)

Fe3+ + 2H2O ⇋ FeOH2+ + H3O+ Ka2 = 10-2,17 (3)

Định dạng
Số trang	78
Dung lượng	1,11 MB