Bài tập hóa phân tích

giải chi tiết các bài tập của PGS. Nguyễn Thị Xuân Mai cùng cách trình bày dễ hiểu dành cho sinh viên đại học và năng cao của phổ thông.. tìm hiểu sâu hơn về quá trình phản ứng giữa các chất cái nhìn tổng quan hơn về phản ứng xảy ra giữa các chất

Chương 1:

Câu 3:

⇒ log fK+ = log fCl- = log fClO4- = 0.5*1* =

-⇒ fK+ = fCl- = fClO4- = 0.868

aCl- = 8.86*10-3 ion.g/l

aClO4- = 4.34*10-3 ion.g/l µ = 0.061 ⇒ = 0.25

Log fSO42- = = ⇒ fSO42- = 0.424

⇒ aSO42- = 0.424*(0.01+0.001*3+0.002) = 6.36*10-3

log fMg2+ = -0.299 ⇒ fMg2+ = 0.502 ⇒ a Mg2+ = 0.005 ion.g/l

log f Al3+ = -0.641 ⇒ fAl3+ = 0.228 ⇒ a Al3+ = 0.00046 ion.g/l

log fK+ = -0.099 ⇒ fK+ = 0.796 ⇒ aK+ = 0.0032 ion.g/l

Câu 7:

β3 =

Câu 8:

T = K1 = = 10-7 K2 =

K = =

Câu 9:

a HgCl42- + 4CN-⇔ Hg(CN)42- + 4Cl

-K = -K1.K2.K3.K4 =

K’ = K’1.K’2.K’3.K’4 =

Kcb = = K’.K = 1026.3 > 107 ⇒ Phản ứng xảy ra hoàn toàn và theo chiều thuận

b HgCl42- + 4CN-⇔ Hg(CN)42- + 4Cl

Câu 10: K = T =

BÀI TẬP CHƯƠNG 2:

Câu 2:

Các chất là axit Bronsted:H3O+, NH4,H2SO4,HSO4-,HCO3-,HPO42-,H2PO4

-Các chất là base Bronsted:OH-,NH3, ,HSO4-,HCO3-,HPO42-,H2PO4-,CN-,S2-,PO4

3-Câu 3:

a/ HCl + H2O → H3O+ + Cl

-b/ CH3COOH + H2O → CH3COO- + H3O+

c/ NH4 + H2O → NH3 + H3O+

d/ HCO3- + H2O → CO32-+ H3O+

e/ Al3+

+ 2H2O → Al(OH)2+ + H3O+

f/ HSO4- + H2O → SO42- + H3O+

g/ NH3 + H2O → NH4+ + OH

-k/ CN- + H2O → HCN + OH

-l/ NH4+ + H2O → NH3 + H3O+

CH3COO- + H2O→ CH3COOH + OH

-m/ H2PO4 +H2O → H3PO4 + OH-

H2PO4 + H2O → HPO42- + H3O+

n/ HPO4

+ H2O → PO43- + H3O+

H2PO4 + H2O → H2PO4- + OH

-Câu 4:

H2O + H2O→ H3O+ + OH- Kw = [H3O+]*[OH-]

C2H5OH + C2H5OH → C2H5OH2 + C2H5O- K=[C2H5OH2-]*[C2H5O-]

Câu 6:

KA-*KHA=10-14

Mối quan hệ này không còn đúng trong những dung môi khác nước

Câu 9:

Acid o-hydroxybenzoic là acid mạnh hơn p-hydroxybenzoic Vì Ka (Acid o-hydroxybenzoic)

> Ka ( p-hydroxybenzoic)

Câu 10:

Nước cất cho phản ứng trung tính, nhưng nếu để trữ lâu ngày , nước không còn trung tính nữa mà

có tính acid nhẹ Vì trong không khí có các oxide acid sẽ phân ly yếu trong nước tạo cho nước có tính acid

Câu 11:

HA + H2O → H3O+ + A- Ka =

H2O + H2O → H3O+ + OH

-Theo ĐLBTĐT: [ H3O+] = [ A- ] + [OH-] ⇒ [A-] = [ H3O+] - [OH-]

Theo ĐLBTKL: Ca = [HA] + [A-] ⇒ [HA] = Ca - [ H3O+] + [OH-]

H3O+ = Ka

Câu 15:

Để tạo dung dịch đệm có pH = 9 thì pKa của nó phải có giá trị gần với 9.

a/ pKb(NH3) = -log(1.76*10-3) ⇒ pH = 9.24 ⇒ NH3 thích hợp để tạo dung dịch đệm có pH = 9

b/ pKb(C6H5NH2) = -log(3.99*10-10) ⇒ pH = 4.6 ⇒ C6H5NH2 không thích hợp để tạo dung dịch đệm có

pH = 9

c/ pKb(NH2-NH2) = log(3.10*10-6) ⇒ pH = 8.5 ⇒ NH2-NH2 thích hợp để tạo dung dịch đệm có pH = 9

d/ pKb(C5H5N)= log(1.691*10-9) ⇒ pH = 5,23 ⇒ C5H5N không thích hợp để tạo dung dịch đệm có pH = 9

Câu 16:

a/Ta có [H3O+]gđ = ⇒ [OH-] = << [H3O+]gđ ⇒ bỏ qua sự phân li của H2O ⇒pH = 2

b/ H3O+ = Co +

⇒ H3O+ = 1.28* ⇒ pH = 6.89

Câu 17:

a/ [OH-] = 10-4⇒ [H+] = 10-10 << [OH-] ⇒ Bỏ qua sựu phân ly của H2O ⇒ pH = 10

b/ NaOH → Na+ + OH

-H2O + H2O → H3O+ + OH

-Theo ĐLBTKL: [OH-] = [H3O+] + [Na+]

[OH-] =+Co ⇒ [OH-] = 1.05*10-7⇒ pH = 7.02

Câu 18:

a/ HCl + NaOH → NaCl + H2O

0.005mol 0.005mol

nHCl dư = 0.005 mol ⇒ [ HCl ]dư =

[H3O+]gđ = 0.025 ⇒ pH = 1,6

HCl + NaOH→ NaCl + H2O

0.01mol 0.01mol

[H3O+] = [OH-] = 10-7 ⇒ pH = 7

c/ [ NaOH ]dư == 0.02M >> [H3O+] ⇒ pH = 12

Câu 19:

a.1/ CH3COOH 0.5M

H3O+]gđ === 2,97* ⇒ [OH-]gđ =<< [H3O+]gđ

[H3O+]gđ === 1.327*10-4 >> ⇒ pH = 3.9

b.1) C6H5OH 0.1M

[H3O+]gđ === 3.464*10-6 >> [OH-]gđ == 10-8 ⇒ pH = 5.46 b.2)C6H5OH 10-3M , Ka = 1.2*10-10

H3O+ = Ka = 3.605*10- 7 ⇒ pH = 6.44

Câu 20:

a.1) C6H5NH2 + H2O → C6H5NH3+ + OH

-H2O + H2O → H3O+ + OH

-[OH

-gđ] ==

[H+

gđ] < [OH-] ⇒ pH = 8.8

a.2) [OH-] = Kb= 6.39*10-7 ⇒ pH = 7.81

b.1) CH3NH2 + H2O → CH3NH3+ + OH

-[OH

-gđ] === 6.61*10-3 >> [H3O+] ⇒ pH = 11.82

b.2) [OH-] = Kb⇒ [OH-] = 4.78*10-4 ⇒ pH = 10.67

Câu 21:

a/ CM CH3COOH= 1.67*10-3 M

[H3O+]gđ == = 1.72⇒ pH = 3.76

b/ CM NH3 = 5.88*10-3 M

[OH

c/ CMHclO = 1.905*10-3 M

H3O+ = Ka ⇒ [H3O+] = 8.96*10-6 ⇒ pH = 5.06

d/ CMHCN = 3.704*10-3 M

H3O+ = Ka⇒ [H3O+] = 1.33*10-6⇒ pH = 5.87

Câu 22/

CH2ClCOOH + H2O → ClCH2COO- + H3O+ Ka=10-2.86

H2O + H2O → H3O+ + OH

-H3O+ = Ka ⇒ [H3O+] = 3.089*10-3

[ClCH2COO-]=[ H3O+]-[OH-]= 3.089*10-3 -

Câu 23/

[H+] = 10-3.5≈ Ca = 10-3

⇒ H3O+ = Ka

⇒ 10-3.5 = Ka. ⇒ Ka = 1.46*10-4

Câu 24/

a/ [KCN] = 0.1M

KCN → K+ + CN-

CN- + H2O → HCN + OH- Kb =

H2O + H2O → H3O+ + OH

Theo ĐLBTĐT: [K+] +[H3O+] = [OH-] + [CN-] ⇒ [CN-] = 0.1+ [H3O+] - [OH-] Theo ĐLBTKL: 0.1 = [KCN] + [CN-] ⇒ [HCN] = [H3O+] + [OH-]

[OH-] = Kb [OH-] = 1.44*10-3 M pH = 11.16

⇒[ H3O+] = 7*10-12 , [CN-] = 0.0986 M, [HCN] = 1.44*10-3M

b/ [NH4Cl] = 0.1M

NH4Cl → NH4+ + Cl

NH4+ + H2O → NH3 + H3O+

H2O + H2O → H3O+ + OH- Theo ĐLBTKL: 0.1 = [NH4+ ]+ [NH3] [NH3] =

Theo ĐLBTĐT: [NH4] + [H3O+] = [Cl- ]+ [OH- [NH4] = 0.1+[OH-- [H3O+]

H3O+ = Ka [H3O+] = 7.5*10-6 pH = 5.12

[Cl-]= [ NH4]=0.1M , [NH3] = 7.5*10-6 , [OH-] = 1.33*10-9

c/ [KCl] = [K+] = [Cl-] = 0.01 , pH = 7.

Câu 25:

NH4+ ↔ H+ + NH3

SO42- + H+ ↔ HSO4- + H2O

H2O + H2O ↔ H3O+ + OH

-BTĐT: [NH4] + [H3O+] = [HSO4-] + 2.[SO42-] + [OH-]

BTKL: CSO42- = [HSO4-] + [SO42-]

⇒ [NH4] + [H3O+] = [SO42-] + CSO4 2- + [OH-]

[OH-] sinh ra từ H2O, SO42- nhưng Cb HSO4- << 0 → có thể bỏ qua [OH-]

→ [NH4] = [SO42-] + CSO4 2

-⇒ Ca + Cb

⇒⇒ [H+] = 3,39.10-6 ⇒ pH = 5.47

Câu 30/

a/ H3O+=Ka =10-3.36 [ H3O+]=10-3.36

b/ H3O+=Ka =10-3.36[ H3O+]=2.8*10-10

Câu 31/

a/ pH = pKa + log

⇔ 3 = 3.75 + log ⇒ =5.62

b/ pH= pKa + log

⇔ 4 = 3,75+ log ⇒

Câu 32:

NH3 + HCl → NH4Cl

pH= pKa + log

⇔ 9 = 9.25 + log () ⇒VHCl =0.08 L=8 0 ml

Câu 33:

CMCH3COOH == 8.33*10-3

a/ CMCH3COONa == 3.05*10-3

b/

[CH3COO-] = (3.05-0.548)*10-3 M

c/

[CH3COOH] = (8.33*10-3-0.5*10-4) M

[CH3COO-] = (3.05*10-3-0.5*10-4) M

Câu 34:

0.05M 0.05M 0.05M

pH = pKa + log ⇔ 5 = 4.75 + log ⇔ Cb = 1.78 Ca (1)

Sau khi thêm một lượng HCl:

pH = pKa + log ⇔ = 100.05 ⇔

Ca = 0.17 M

Cb = 0.3 M

Câu 35:

a.1/ Giả sử nước phân li không đáng kể

H2C2O4 0.2M

H2C2O4 + H2O→ HC2O4 ++ H3O+ Ka1= = 10-1.2

HC2O4+ H2O→ C2O42- + H3O+ Ka2= = 10-4.14

[H+] =

Sự phân ly của nước là không đáng kể

[H+]chung = [H+]nấc 1 + [H+]nấc 2

[H+]nấc 1 = ⇒ [H+]nấc 1 = 0.085 M

[H+]nấc 2 = [H+]nấc 2 = 2,44.10-3 M

⇒ [H+]chung = 0.087 M ⇒ pH = 1.06

a.2/ Giả sử nước phân li không đáng kể

H2C2O4 0.001M

H2C2O4 +H2O→ HC2O4 ++ H3O+ K1== 10-2

HC2O4+ H2O→ C2O42- + H3O+ K2 = = 10-4.14 ⇒

Theo ĐLBTĐT: [H3O+] = [ HC2O4-] + 2*[ C2O42-] ⇒ [ HC2O4-] =

Theo ĐLBTKL: Ca = [H2C2O4] + [HC2O4]+ [C2O42-]

⇔ Ca =+ [HC2O4] +

=++ ⇒ [H3O+] = 1.048*10-4⇒ pH = 2.97

b/

Giả sử nước phân li không đáng kể và K3 quá nhỏ + H2O→ + H3O+ K1= = 7,4.10-4

+ H2O → + H3O+ K2 =

+ H3O+ K3 =

Khả năng đóng góp [H+] của H2C2O4 là nhiều nhất

Sự phân ly của nước là không đáng kể

∆pK = pK2 – pK1 = 1,656.10-3 < 3: nấc 2 phân ly đáng kể

∆pK = pK3 – pK2= 4.49 < 3: nấc 3 phân ly đáng kể

[H+]chung = [H+]nấc 1 + [H+]nấc 2 + [H+]nấc 3

[H+]nấc 1 = ⇒ [H+]nấc 1 = 8,24.10-3 M

[H+]nấc 2 = [H+]nấc 2 = 3,96.10-4 M

[H+]nấc 3 = = 1,38.10-5 M

⇒ [H+]chung = 8,65.10-3 M ⇒ pH = 2,06

Câu 36:

a) H2S ↔ HS- + H+ Ka1 =

a2 =

H2O + H2O ↔ H3O+ + OH- Kw = [OH-].[H+] = 10-14

Khả năng đóng góp H+ của H2S là nhiều nhất:

→ [H+] = [HS-] + 2.[S2-] + [OH-]

Sự phân ly của nước là không đáng kể

[H+]chung = [H+]nấc 1 + [H+]nấc 2

→ [H+]chung = [H+]nấc 1 = Ka ⇒ pH = 3.995

b) H2SO4→ H+ + HSO4

H2O + H2O ↔ H3O+ + OH- Kw = [OH-].[H+] = 10-14

Bỏ qua sự phân ly của nước

[H+] = K2 →

Câu 37:

a) Sự phân ly của nước là không đáng kể:

∆pK = pK2 – pK1 = 0.7 < 3 ( sự phân ly của nấc 2 là đáng kể )

∆pK = pK3 – pK2 = 2,65.10-3 > 3 : nấc 3 phân ly không đáng kể

⇒ [H+]1 = Ka1

[H+]2 = Ka2

b) pH = 2

→ = 4,39.1013

[Y4-] =

[HY3-] =

[H2Y2-] =

[H3Y-] =

[H4Y] =