Hút 20 ml dd X vào bình nón để chuẩn độ H2O2 trong môi trường axit.. Lấy 10,0 ml từ bình định vào bình nón, thêm 2 giọt phenolphthalein chuẩn độ bằng NaOH 0,1 N... Hút lấy 10,00 ml vào b
Trang 1BÀI TẬP HÓA PHÂN TÍCH (HƯỚNG DẪN
GIẢI CHI TIẾT)
Trang 2I/ BÀI TẬP VỀ ĐƯƠNG LƯỢNG
1 Hòa tan 0,53 g Na2CO3, định mức thành 500 ml dung dịch (dùng để chuẩn độ
HCl với chỉ thị metyl da cam - Na2CO3 tác dụng HCl tỷ lệ) Tính eq và N của
Na2CO3 trong bđm
Hướng dẫn:
Ta có 𝑚Na2CO3=𝑁Na2CO3.𝐸Na2CO3.Vbđ => 𝑁Na2CO3 = 𝑚Na2CO3 / 𝐸Na2CO3.Vbđ
= 0,53/ 53.0,53 = 0,02N
Eq = 𝑚Na2CO3/ 𝐸Na2CO3 = 0,53/53 = 0,01eq
2 Hòa tan 1,06 g Na2CO3 -> định mức 500 ml dung dịch (dùng để chuẩn
độ HCl với chỉ thị phenolphtalein) Tính eq và N của Na2CO3 trong bđm
Hướng dẫn:
Ta có 𝑚Na2CO3=𝑁Na2CO3.𝐸Na2CO3.Vbđ => 𝑁Na2CO3 = 𝑚Na2CO3 / 𝐸Na2CO3.Vbđ
= 1,06/ 106.0,5 = 0,02N
Eq = 𝑚Na2CO3/ 𝐸Na2CO3 = 1,06/106 = 0,01eq
3 Hòa tan 1,58 g KMnO4 vào bđm 100 ml thu được dd X Hút 20 ml dd X vào bình nón để chuẩn độ H2O2 trong môi trường axit Tính
a N KMnO4 trong bđm và bình nón b eq KMnO4 trong bđm và bình nón
Hướng dẫn:
5H2O2 + 6H+ + 2MnO4- 2Mn 2+ + 5O2 + 8H2O
a/ 𝑇𝑎 𝑐ó 𝑁KMnO4 = 𝑚KMnO4/𝐸KMnO4.Vbđ = 1,58/31,6.0,1 = 0,5N
b/ 𝑒𝑞KMnO4(bđm) = 𝑚KMnO4/𝐸KMnO4 = 1,58/31,6 = 0,05 eq
suy ra 𝑒𝑞KMnO4(bình nón) = 0,01eq
Trang 34.Hòa tan 6,3 gam H2C2O4.2H2O vào bình định mức 250 ml, thêm nước đến vạch Hút lấy 10,00 ml vào bình nón Tính eq và N của H2C2O4.2H2O trong bình nón
Hướng dẫn:
𝑇𝑎 𝑐ó 𝑁H2C2O4 = 𝑚H2C2O4/𝐸H2C2O4.Vbđ = 6,3/ 63.0,25 = 0,4 N
𝑒𝑞H2C2O4 (𝑏ì𝑛ℎ 𝑛ó𝑛)= 𝑚H2C2O4/𝐸H2C2O4 = 0,252/63 = 0,004 eq
II/ BÀI TẬP VỀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỂ TÍCH
A/ Trực tiếp
1 Chuẩn độ 25 ml FeSO4 trong môi trường axit hết 21 ml KMnO4 0,05 N Tính
CM, CN, nồng độ P (g/l), nồng độ C% (g/ml) của FeSO4
Hướng dẫn:
5Fe2+ + 8H+ + MnO4- 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
Ta có 𝑁Fe2+ 𝑉Fe2+ = 𝑁MnO4− 𝑉MnO4−
𝑁Fe2+ = 𝑁MnO4− 𝑉MnO4− / 𝑉Fe2+ = 21.0,05/25 = 0,042N
CM = CN = 0,042N
𝑚FeSO4 = 𝑁FeSO4 𝐸FeSO4 .Vbđ = 0,042.152.0,025 = 0,1596 g
P = 𝑚FeSO4 / 𝑉FeSO4 = 0,1596 / 0,025 = 6,384 g/l
C% = 𝑚FeSO4 100%/𝑉FeSO4 = 0,1596 100/ 25 = 0,638%
2 Hút 2,00 ml H2SO4 vào bình định mức 25,0 ml Lấy 10,0 ml từ bình định vào bình nón, thêm 2 giọt phenolphthalein chuẩn độ bằng NaOH 0,1 N Thể tích buret tiêu tốn 9,00 ml Tính (dung dịch H2SO4 ban đầu):
a CN và CM b C% (g/ml)
Hướng dẫn:
H+ + OH- H2O
Ta có 𝑁NaOH 𝑉NaOH = 𝑁H2SO4 𝑉H2SO4
𝑁H2SO4 = 𝑁NaOH 𝑉NaOH / 𝑉H2SO4
Trang 4= 0,1.9/ 10 = 0,09 N
CM = CN / 2 = 0,09 / 2 = 0,045 M
𝑚H2SO4 = 𝑁H2SO4 𝐸H2SO4 .Vbđ = 0,09.49.0,025 = 0,11025 g
C% = 𝑚H2SO4 100/ V = 0,11025 100/ 25 = 0,441%
3.Hòa tan 1,26 gam H2C2O4.2H2O vào bình định mức 200 ml hòa tan và thêm nước đến vạch Hút lấy 10,00 ml vào bình nón thêm chỉ thị phenolphtalein Buret chứa NaOH cần định lượng, chuẩn độ hết 8,00 ml ml Tính CM, CN, nồng độ P (g/l), nồng
độ C% (g/ml) của NaOH
Hướng dẫn:
Ta có 𝑁H2C2O4.2H2O = 𝑚H2C2O4.2H2O / 𝐸H2C2O4.2H2O Vbđ
= 1,26 / 63.0.2 = 0,1N
Mặc khác 𝑁H2C2O4.2H2O 𝑉H2C2O4.2H2O = 𝑁NaOH 𝑉NaOH
CM =CN = 0,1.10 / 8 = 0,125 M
𝑚NaOH = M.n = M.CM.V = 40.0,125.0,008 = 0,04 g
P = m/V = 0,04 / 0,008 = 5 g/l
C% = m.100/V = 0,04.100/ 8 = 0,5%
4.Hòa tan 1,06 g Na2CO3 tinh khiết vào bình định mức 100 ml, thêm nước đến vạch Lấy 10,00 ml dung dịch Na2CO3 vừa pha đem chuẩn độ bằng dung dịch HCl đến hết 16,0 ml (chỉ thị da cam methyl) Tính nồng độ N của dung dịch HCl trên
Hướng dẫn:
Chuẩn độ methyl da cam
Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl
NaHCO3 + HCl = H2CO3 + NaCl
Trang 5Ta có 𝑁Na2CO3 = 𝑚Na2CO3 / 𝐸Na2CO3 𝑉 = 1,06 / 53.0,1 = 0,2N
𝑁Na2CO3 𝑉Na2CO3 = 𝑁HCl 𝑉HCl
𝑁HCl = 0,2.10/16 = 0,125 N
5.Tính số gam H3PO4 có trong dung dịch, nếu khi định phân dung dịch đó bằng dung dịch NaOH 0,120 N dùng phenolphatalein làm chất chỉ thị thì tốn hết 11,0
mL dung dịch NaOH
Hướng dẫn:
𝑚H3PO4 = 𝑁H3PO4 𝐸H3PO4 .V = 0,011.0,12.49 = 0,06468 g
6 Hòa tan x (g) Na2CO3 tinh khiết vào bình định mức 250 mL, thêm nước đến vạch Lấy 10,0 mL dung dịch Na2CO3 vừa pha đem chuẩn độ bằng dung dịch HCl 0,15 M
hết 21,0 mL (chỉ thị phenolphtalein) Tính x
Hướng dẫn:
Chỉ thị phenolphtalein thì chỉ chuẩn độ nấc thứ nhất
Ta có 𝑁Na2CO3 = 𝑁HCl 𝑉HCl / 𝑉Na2CO3 = 0,15.21/10 = 0,315N
𝑚Na2CO3 = 𝑁Na2CO3 𝐸Na2CO3 .V = 0,315.106.0,25 =8,3475 g
B/ Gián tiếp/ thế
1 Khi thêm lượng dư dung dịch KI tinh khiết vào 20,00 ml dung dịch K2Cr2O7
0,0500 N chứa axit sun-furic làm môi trường thì chuẩn độ lượng I2 thoát ra bằng 19,80 ml dung dịch Na2S2O3 Tính nồng độ đương lượng của dung dịch
Na2S2O3
Hướng dẫn:
K2Cr2O7 + 7 H2SO4 + 6 KI 4K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3I2 + 7H2O
I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6
Ta có: 𝑁K2Cr2O7 𝑉K2Cr2O7 = 𝑁Na2S2O3 𝑉Na2S2O3
𝑁Na2S2O3 = 𝑁K2Cr2O7 𝑉K2Cr2O7 / 𝑉Na2S2O3 = 20.0,05/19,8 = 0,05N
Trang 62 Hút 10,00 ml H2O2 cho vào bình nón, thêm 5 ml H2SO4 25%, 1g KI Iot tạo
ra được định lượng bằng Na2S2O3 0,10 N bằng chỉ thị htb, Na2S2O3 0,1000
N đã dùng = 4,50 ml Xác định CN của H2O2
Hướng dẫn:
H2O2 + H2SO4 + KI I2 + K2SO4 + 2H2O
I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6
𝑇𝑎 𝑐ó: 𝑁Na2S2O3 𝑉Na2S2O3 = 𝑁H2O2 𝑉H2O2
𝑁H2O2 = 4,5.0,1/10 = 0,045N
3 Hòa tan 0,2940 g K2Cr2O7 trong nước và pha loãng thành 200,0 mL Lấy 25,00 mL dung dịch trên, acid hóa bằng dung dịch H2SO4 2N, thêm KI dư, chuẩn độ I2 giải phóng ra hết 10,68 mL Na2S2O3 Tính nồng độ của dung dịch Na2S2O3
Hướng dẫn:
K2Cr2O7 + 7 H2SO4 + 6 KI 4K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3I2 + 7H2O
I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6
𝑚K2Cr2O7 = 𝑁K2Cr2O7 𝑁K2Cr2O7 V => 𝑁K2Cr2O7 = 0,03N
Ta có: 𝑁K2Cr2O7 𝑉K2Cr2O7 = 𝑁Na2S2O3 𝑉Na2S2O3
𝑁Na2S2O3 = 𝑁K2Cr2O7 𝑉K2Cr2O7 / 𝑉Na2S2O3 = 25.0,03/10,68 = 0,0702N
C/ Thừa trừ
1 Thêm 25,00 mL dung dịch AgNO3 0,1248 N vào 20,00 mL dung dịch NaCl Chuẩn độ AgNO3 dư hết 11,54 mL dung dịch KSCN 0,0874 N Tính nồng
độ P (g/L) của dung dịch NaCl
Hướng dẫn:
Ag+ + SCN- AgSCN
Ag+ + Cl- AgCl
Trang 7Ta có: 𝑁Ag+ 𝑉Ag+ = 𝑁Cl− 𝑉Cl− + 𝑁SCN− 𝑉SCN−
0,1248.25 = 𝑁Cl−.20 + 11,54.0,0874
𝑁Cl− = 0,1055702N
CM = CN = 0,1055N
𝑛Cl− = 2,111404.10-3 mol
𝑚NaCl = 0,12351734 g
𝑃 = m/V = 0,2351734/0,025 = 6,175 g/l
III/ LUYỆN TẬP
H: 1, B: 10,8, C: 12, N: 14, O: 16, F: 19, Na: 23, Mg: 24, Al: 27, Si: 28, P: 31, S:
32, Cl: 35,5, K: 39, Ca: 40, Cr: 52, Mn: 55, Co: 59, Ni: 58,7, Fe: 56, Cu: 64, Zn: 65, As: 75, Br: 80, Ag: 108, Cd: 112, I: 127, Ba: 137, Bi: 209
1.Cân 0,2100 g mẫu chứa H2C2O4 và chất trơ hòa tan vào 50 ml dung dịch Chuẩn
độ 10,0 mL dung dịch này trong môi trường axit H2SO4 hết 6,5 ml KMnO4 0,10N Tính phần trăm H2C2O4 có trong mẫu
Hướng dẫn:
2MnO4- + 5C2O42- +16H+ 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
𝑁H2C2O4 𝑉H2C2O4 = 𝑁KMnO4 𝑉KMnO4 => 𝑁H2C2O4 = 0,1.6,5/10 = 0,065N
𝑚H2C2O4 = 𝑁H2C2O4 𝐸H2C2O4.Vbđ = 0,065.45.0.05 = 0,14625 g
% H2C2O4 = 0,14625.100/0,21 = 69,64%
2 Hòa tan 0,450 g chất A chứa Fe và Fe2O3 trong HCl Khử Fe3+ thành Fe2+, chuẩn
độ Fe2+, hết 37,50 ml KMnO4 0,1980 N Tính hàm lượng của Fe và Fe2O3 trong
chất A
Hướng dẫn:
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O
Trang 8Fe3+ + 1e Fe2+
5Fe2+ + MnO4- + 8H+ 5Fe3+ + Mn2+ 4H2O
Ta có ∑𝑛Fe2+ = 5𝑛MnO4− = CN.V = 0,198.37,5.10-3 = 7,425.10-3 mol
Gọi x, y lần lượt là 𝑛Fe và 𝑛Fe2O3
{56𝑥 + 160𝑦 = 0,45
𝑥 + 𝑦 = 7,425.10−3 { 𝑥 = 6.10𝑦 = 7,125.10−3−4
% Fe = 6.10-3.56.100/0,45 = 74,67%
4 Hoàn tan 0,2400 g KMnO4 và K2Cr2O7 trong dung dịch KI khi có H2SO4 2N Chuẩn độ iot giải phóng ra hết 60,00 mL Na2S2O3 0,1000 M Tính thành phần % của KMnO4 và K2Cr2O7 trong hỗn hợp
Hướng dẫn:
K2Cr2O7 + 7 H2SO4 + 6 KI 4K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3I2 + 7H2O 2KMnO4 +8 H2SO4 + 10 KI 6 K2SO4 + 2MnSO4 + 5I2 + 8 H2O
I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6
𝑛Na2S2O3 = CM V = 0,1.60.10-3 = 6.10-3 mol => 𝑛I2 = 3.10-3 mol
Gọi x, y lần lượt là 𝑛K2Cr2O7 và 𝑛KMnO4 ta có:
{3𝑥 + 2,5𝑦 = 3.10−3
294𝑥 + 158𝑦 = 0,24 {
𝑥 = 4,83.10−4
𝑦 = 6,21.10−4
%𝑚K2Cr2O7 = 59,17%
5 Chuẩn độ 10,0 mL dung dịch H2C2O4 hết 11,00 mL NaOH 0,04500 M Chuẩn độ 25,00 mL dung dịch H2C2O4 trên hết 25,00 ml KMnO4 trong H2SO4 1M Tính nồng độ M của dung dịch KMnO4
Hướng dẫn:
Ta có 𝑁H2C2O4 𝑉H2C2O4 = 𝑁NaOH 𝑉NaOH
𝑁H2C2O4 = 11.0,045/10 = 0,0495N
Mặc khác: 𝑁H2C2O4 𝑉H2C2O4 = 𝑁KMnO4 𝑉KMnO4
𝑁KMnO4= 0,0495.25/25 = 0,0495N
Trang 9 CM = CN / 5 = 9,9.10-3 M
6 Tính số gam Ca trong 250 mL dung dịch CaCl2 nếu sau khi thêm 40,00 mL dung dịch (NH4)2C2O4 0,100 N vào 25,00 mL dung dịch CaCl2 Tách kết tủa CaC2O4, chuẩn độ lượng (NH4)2C2O4 chưa tác dụng cần dùng 15,00 ml dung dịch KMnO4
0,02N
Hướng dẫn:
Ta có 𝑁C2O42− 𝑉C2O42− = 𝑁KMnO4 𝑉KMnO4 + 𝑁Ca2+ 𝑉Ca2+
0,1.40 = 0,02.15 + 𝑁Ca2+ .25
𝑁Ca2+ = 0,148N
MCa = 0,148.20.0,025 = 0,74 g
7 Hòa tan 2,650 g Na2CO3 tinh khiết vào bình định mức 500 mL, thêm nước đến vạch Lấy 20,00 mL dung dịch Na2CO3 vừa pha đem chuẩn độ bằng dung dịch HCl
đến hết 25,50 mL (chỉ thị da cam methyl) Tính nông độ N của dung dịch HCl trên
Hướng dẫn:
Chuẩn độ methyl da cam
Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl
NaHCO3 + HCl = H2CO3 + NaCl
Ta có 𝑁Na2CO3 = 𝑚Na2CO3 / 𝐸Na2CO3 𝑉 = 2,650 / 53.0,5 = 0,1N
𝑁Na2CO3 𝑉Na2CO3 = 𝑁HCl 𝑉HCl
𝑁HCl = 0,1.20/25,5 = 0,078 N
8 Tính số gam H3PO4 có trong dung dịch, nếu khi định phân dung dịch đó bằng dung dịch NaOH 0,2000N dùng phenolphatalein làm chất chỉ thị thì tốn hết
25,50 mL dung dịch NaOH
Hướng dẫn:
Gọi x là thể tích ban đầu của H3PO4
Trang 10Ta có: 𝑚H3PO4 = 𝑁H3PO4 𝐸H3PO4 .V = (0,2.25,5.49 x )/x = 0,2499 g
*** XÁC ĐỊNH SỐ LIÊN KẾT, SỐ E TRAO ĐỔI/ PHÂN TỬ HOẶC ION
- Phản ứng không oxi hóa khử: n* = số điện tích trao đổi/ phân tử hoặc ion
H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + H2O
Ta có 𝐸H2SO4 = 𝑀H2SO4 / 2 = 98 / 2
𝐸NaOH = 𝑀NaOH / 1 = 40/ 1
- Phản ứng oxi hóa khử: n* = số e trao đổi
*Lưu ý:
- Đối với phép chuẩn độ H3PO4 + NaOH: tùy theo chất chỉ thị mà ta xác định
𝐸H3PO4 khác nhau
+ Nấc 1: NaOH + H3PO4 = NaH2PO4 + H2O (chỉ thị metyl da cam)
+ Nấc 2: NaOH + NaH2PO4 = Na2HPO4 + H2O (chỉ thị phenolphtalein) + Nấc 3: NaOH + Na2HPO4 = NaH2PO4 + H2O (không chuẩn độ riêng được
vì K3 quá nhỏ (<10-7))
- Đối với phép chuẩn độ Na2CO3 + HCl: tùy theo chất chỉ thị mà ta xác định
𝐸Na2CO3 khác nhau
Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl (dùng chỉ thị phenolphtalein)
NaHCO3 + HCl = H2CO3 + NaCl (dùng chỉ thị metyl da cam)
Trang 11Môi trường Chỉ thị
NaH2PO4 Acid metyl da cam
Na2HPO4 Bazơ phenolphtalein
NaHCO 3 Bazơ phenolphtalein
H2CO3 Acid metyl da cam