Dung dịch- Điện hóa- Hóa vô cơ Hướng dẫn giải/đáp án bài 1 a... Hướng dẫn giải/đáp án bài 7 Trong dung dịch NaOH, chất chỉ thị chỉ tồn tại chủ yếu ở dạng In−; Trong dung dịch axit, chất
Trang 1Dung dịch- Điện hóa- Hóa vô cơ
Hướng dẫn giải/đáp án bài 1
a ∆H=48427,43 J/mol
b ở p=1 atm= 760 mmHg, thì T2 = 489,34K (=216,340C)
Trang 2Hướng dẫn giải/đáp án bài 2
(dd) + OH
(dd) Kw = 1,0 1014
Điều kiện proton:
[H+] = [HCO3] + 2[CO32] + [OH]
= K Ca1 0
[H ] + 2
a1 a 2 0 2
K K C
w
K [H ]
= 6,37 + lg 3
2 3
[HCO ] [H CO ]
Khi pH = 7,45: lg 3
2 3
[HCO ] [H CO ]
= 1,08 3
2 3
[HCO ] [H CO ]
= 0,98 3
2 3
[HCO ] [H CO ]
Trang 3Hướng dẫn giải/đáp án bài 3
a Do Ka1 >> Ka2 >> Ka3 nên xem H3PO4 chỉ phân ly nấc 1
H PO
K[H PO ]
C0 0,02 0,13M 0,03
C - 0,11 0,05 0,02
2 4
HPO 0, 02M; A 0, 01M TPGH ddB
Trang 4Do CMg2 C1 có kết tủa MgNH4PO4
Mg2+ + NH3 + 2
4HPO MgNH4PO4
Trang 5Hướng dẫn giải/đáp án bài 4
Gọi độ tan của chì là s:
s = [Pb2+] + [Pb(OH)+] + [Pb(OH)2 ] + [Pb(OH)3-] Pb(OH)2 là Pb(OH)2 ở dạng phức tan
s = T ( )[OH ] +
T ( ) β ,[OH ] + T ( ) β , + T ( ) β , [OH ]
s = T ( ) 1
[OH ] +
β,[OH ]+ β, + β , [OH ] -Tại pH = 8, [OH-] = 10-6
Trang 6Hướng dẫn giải/đáp án bài 5
w HA
3
2,0122
0429,
3
2
10.2,610
.76,1
145,
2
10.09,210.94,5])
10.93,1][
])[(
2 3 3 2
Pha benzen: [HA]b giảm; [(HA)2]b giảm
d Do tạo liên liên kết hidro
O
OH
Trang 7
Hướng dẫn giải/đáp án bài 6
2 7
[ ] = 3,266.10 [ ] = 1,132.10
Trang 8Hướng dẫn giải/đáp án bài 7
Trong dung dịch NaOH, chất chỉ thị chỉ tồn tại chủ yếu ở dạng In−;
Trong dung dịch axit, chất chỉ thị chỉ tồn tại chủ yếu ở dạng HIn−
Theo định luật Beer:
a Vì cuvet đều có bề dày dd là 1cm nên A = i.[i]
− Trong dung dịch NaOH: A485 = 485In C = 0,052 → = 104
A625 = C = 0,823 → = 1646
− Trong dung dịch HCl: A485 = C = 0,454 → = 908
A625 = C = 0,176 → = 352
b Ở pH = 5
A485 = [HIn] + [In−] = 908 [HIn] + 104 [In−] = 0,472
A625 = [HIn] + [In−] = 352 [HIn] +1645 [In−] = 0,351
Giải hệ phương trình tìm được: [HIn] = 5,078.10−4 [In−] = 1,047.10−4
→ Ka = = 2,06 10−6
c Tính pH:
A485 = [HIn] + [In−] = 908 [HIn] + 104 [In−] = 0,530
A625 = [HIn] + [In−] = 352 [HIn] +1645 [In−] = 0,216
Giải hệ phương trình tìm được: [HIn] = 5,83.10−4 [In−] = 6,57.10−6
In
485
HIn
625
HIn
Trang 9Hướng dẫn giải/đáp án bài 8
Trang 10 chọn chất chỉ thị metyl da cam (Y) để xác định điểm tương đương thứ hai
b Ngay trước điểm tương đương thứ hai, người ta thường đun sôi dung dịch để đuổi CO2, phá hệ đệm CO2 + H2O/ -
3HCO do đó kéo dài bước nhảy, tạo thuận lợi cho việc quan sát sự đổi màu của metyl da cam
Trang 11a 2NiO(OH) + 2H2O + 2e → 2Ni(OH)2(r) + 2OH E = -0,490V
2ln2
Cd(r) + 2OH- → Cd(OH)2(r) + 2e Eo = -0,809V
2
1 ln
OH F
RT E
Trang 12a Eo
(pin) = Eo
phải- Eo
trái = 0,40 – (-0,44) = 0,84V
b Phản ứng xảy ra ở hai nửa pin:
Trái: 2Fe → 2Fe2+ + 4e (nhân 2)
Phải: O2 + 2H2O + 4e 4OH
-Toàn bộ phản ứng: 2Fe + O2 + 2H2O 2Fe2+ + 4OH
-c K = [Fe2+][OH-]4/p(O2)
Trang 13a Sơ đồ pin: (-) Ag | I(aq), AgI(r)|| Ag (aq) |Ag(r) (+)
1.
0,05910
1.
0,05910
Ag Ag
E
Phản ứng xảy ra trong pin: Ag+
(aq) + I (aq) AgI(r) T-1
Fe Fe
0 /
Trang 14Sơ đồ pin (-) Pt(CO2)│CH3OH, H+││ H+│Pt(O2) (+)
b ΔGo = –nFEo = –(12 mol)(96500 J/V-1.mol)(1.21 V) = –1.40×103 kJ
Trong phản ứng không xuất hiện H+ hay OH- nên Eo
pin không phụ thuộc pH
d Không mất nhiệt ra môi trường và không mất NL trong suốt quá trình biến đổi nên công có
ích thực hiện nhiều hơn
Hướng dẫn giải/đáp án bài 13
Trang 15O H
[
]][
)(
10.3,6]][
10.3,6][
10]
][10.3,6]
4
3 4
10.3,6]
[10.3,6
])[
][10.3,601,0
[
]][
)(
10.3,6]][
3
10.58,31,085,55
10.2,0])([]
10.3,6][
10]
][10.3,6]
(1), (3), (5) =>
3 3
4
3 4 5
10.3,6]
[10.3,6
])[
][10.3,610.58,3
K a
=> 6,3.104[H+]3 + 396,9 [H+]2 - 3,58.10-5 = 0
e 5 As2O3 + 4 MnO4- + 9 H2O + 12 H+ 10 H3AsO4 + 4 Mn2+
Trang 165 Fe + MnO4 + 8 H 5 Fe + Mn + 4 H2O
lit
mol gam ml
gam ml
01279,0
5
4
84,197
0,100
2483,000,10
.85,5510
.632,4)(
%
1 4
mol gam mol
II Fe
f
i Có:
])([
])([log0592,
6
3 6 0
) ( / ) ( ) ( / )
CN Fe E
E
CN Fe CN Fe CN Fe CN
Fe
])([
])([log0592,0364,
6
3 6 )
( / )
CN Fe
E Fe CN Fe CN
])([
])([
4 6
3
6
CN Fe
CN Fe
419,11
1)(
II Fe
ii Axit tactric ngăn cản phản ứng thủy phân của Fe2+, Fe3+ và phản ứng tạo xanh Berlin và xanh Prussian
Fe3+ + Fe2+ + K+ + 6 CN– KFeIIFeIII(CN)6
NH3 ngăn cản phản ứng proton hóa CN
-Hướng dẫn giải/đáp án bài 14
Trang 17a Cr2O7 + 14 H + 6 e 2 Cr + 7 H2O
Cr
H O Cr E
6
0592,038,1]
[
]][
[lg6
0592,
2 3
14 2
7 2 0
/
2 3 2
, tức phản ứng oxi hóa iođua không xảy ra
b Cr2O3 + 3 KNO3 + 2 Na2CO3 2 Na2CrO4 + 3 KNO2 + 2 CO2
2 Cr(OH)3 + 3 H2O2 + 4 OH- 2 CrO42- + 8 H2O Hoặc: 2 Cr3+ + 3 H2O2 + H2O Cr2O72- + 8 H+
2 Cr3+ + 3 S2O82- + 7 H2O Cr2O72- + 6 SO42- + 14 H+
Hoặc: 2 Cr(OH)3 + 3 S2O82- + 10 OH- 2 CrO42- + 6 SO42- + 8 H2O
2 Cr(OH)3 + 3 Br2 + 10 OH- 2 CrO42- + 6 Br- + 8 H2O Hoặc: 2 Cr3+ + 3 Br2 + 7 H2O Cr2O72- + 6 Br- + 14 H+
Br Br Cr O
2 3 2 2
Cr O
Cr lg[ ] 1,065
6
0592,038,
/ 3 2
e Không có chất oxi hóa và không có chất khử do không có nguyên tố nào thay đổi số oxi hóa
-1 +6 -1
Hướng dẫn giải/đáp án bài 15
a Giản đồ pin: Zn │Zn2+ ║ Ag+ │Ag
Trang 18Giản đồ pin này thoả quy ước của IUPAC với qúa trình oxy hóa (cho electron) phía bên trái: Trái, oxy hóa: Zn(r) Zn2+
(aq) + 2e Phải, khử: Ag+
(aq) + e Ag(r) (nhân cho 2) Phản ứng của pin Zn(r) + Ag+ Zn2+
Hoạt độ a của một chất tan tính gần đúng từ nồng độ của chất ấy (chia cho nồng độ tiêu chuẩn) và hoạt độ của một chất rắn bằng 1
V a
a
a a n
E E
Zn
Zn o
pin
)100,0(
200,0lg2
05916,056,1).(
).(
lg05916,0
2 2
Ag
2 Ag
c Khi phóng điện hoàn toàn, Epin = 0 và phản ứng trong pin đạt cân bằng
0 = 1,56 – 0,05916/2.lgK => K = 5,5.1052; nghĩa là cân bằng của phản ứng pin dịch chuyển hẳn về bên phải, nên thực tế không còn ion Ag+ trong dung dịch
Lượng Ag+ và electron đã vận chuyển:
n(Ag+) = [Ag+].V = 0,100mol và n(e-) = n(Ag+) = 0,100mol
Hằng số Faraday F là số điện lượng ứng với 1 mol electron
Q = n(e-).F = 9648,5 C
d Gọi x là nồng độ Ag+ cuối ([Ag+])
Điện cực bên trái không đổi, nghĩa là nồng độ [Zn2+] duy trì tại 0,200 M
2
200,0lg2
05916,056,1
Trang 19a Al2O3 + 2 OH− + 7 H2O 2 [Al(OH)4(H2O)2]−
SiO2 + 2 OH− SiO2(OH)22−
SiO2(OH)22− + Ca2+ CaSiO3 + H2O
ClCl
206 pm
221 pm
Trang 20
Hướng dẫn giải/đáp án bài 17
456
%Cr2O3
Trang 21Hướng dẫn giải/đáp án bài 18
Cho dung dịch NH3 (lượng dư) vào dung dịch X, được dung dịch X1 và kết tủa Y1
Dung dịch X1 có thể chứa các ion: Cu(NH3)42+, Zn(NH3)42+, Co(NH3)62+ và Mn2+
Kết tủa Y1 có thể là: Fe(OH)2, Fe(OH)3, Cr(OH)3, Al(OH)3
Cho dung dịch HCl vào dung dịch X1 được dung dịch X2 dung dịch X2 có thể chứa các ion sau: Cu2+, Zn2+, Co2+, Mn 2+
Cho dd Na2S (lượng dư) vào dung dịch X2 được kết tủa Y2 có thể là: CuS, MnS, ZnS, CoS
Cho HCl đặc (dư) vào kết tủa Y2, được kết tủa đen Y3 Y3 là CuS và dung dịch ban đầu có Cu2+
Cho dung dịch NH3 dư vào dung dịch X3 thấy dung dịch có màu vàng Thêm H2O2 (lượng dư) vào dung dịch màu vàng, thấy dung dịch chuyển sang màu hồng đậm trong dung dịch X3 có chứa Co2+vì Co(NH3)62+có màu vàng và Co(NH3)63+ có màu hồng đậm
Cho kết tủa Y1 vào dung dịch NaOH (lượng dư), được dung dịch X4 và kết tủa Y4 Dung dịch X4 có thể có: AlO2-, CrO2-
Nhỏ Br2 vào dung dịch X4 thấy dung dịch có màu vàng trong dung dịch X4 có CrO2- và dung dịch ban đầu có Cr3+
Hòa tan kết tủa Y4 trong dung dịch H2SO4 được dung dịch X5 trong dung dịch X5 có thể
có Fe2+, Fe3+ Cho dung dịch K4Fe(CN)6 vào dung dịch X5 thấy xuất hiện kết tủa xanh đậm
Co(NH3)62+ + 6H+ Co2+ + 6NH4+
Co2+ + S2- CoS
Cu2+ + S2- CuS CoS + 2H+ Co2+ + H2S
Trang 22Hướng dẫn giải/đáp án bài 19
32,1:45,35
32,46:08,40
36,52:
Hai đồng phân cấu tạo mạch hở của C3H4: CHC-CH3 và CH2=C=CH2
ii Ca2C3.CaCl2 hay Ca3C3Cl2
e
i r(Ca+)/ r(Cl-) = 0,719 => CaCl có cấu trúc tinh thể kiểu NaCl
=> năng lượng mạng lưới của CaCl, Uml = -751,9 kJ/mol
I1
H 0 th
Trang 23Hướng dẫn giải/đáp án bài 20
a Khí không màu có M = 32g/mol là O2
(X) (A) + (B) + O2
Hỗn hợp (2) ở 150oC chứa B và O2 : V2 = VB +
2 OV
2NO2 + 2NaOH NaNO3 + NaNO2 + H2O
c Hg(NO3)2 360400oC HgO + 2NO2 + 1
2O2
Trang 24Hướng dẫn giải/đáp án bài 21
N hc.
34
10.5,250
10.023,6.10.0,3.10.6,
34
10.6,321
10.023,6.10.0,3.10.6,
Trang 25Hướng dẫn giải/đáp án bài 22
Thông thường Co3O4 (CoO.Co2O3) tác dụng với axit sẽ sinh ra 2 muối Nhưng ở đây ta lại chỉ thu
được 1 muối B và còn thu được khí O2 nên phải có phản ứng oxi hóa – khử xảy ra vì sản phẩm
2 Co3O4 + 12 HCl → 6 CoCl2 + O2 + 6H2O
a Khi nhúng chìm một vật hoàn vào trong một chất lỏng thì nó sẽ có khối lượng biểu kiến vì nó
chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X có khối lượng m và thể tích V thì ta có
3 3
Trang 26Hướng dẫn giải/đáp án bài 23
a
b
Trang 27c
d
Trang 28Hướng dẫn giải/đáp án bài 24
a MHx + x H2O M(OH)x + x H2
mol
298314,8
134,35,99
n
x
MH
126,01
1
8
N
Trang 29Hướng dẫn giải/đáp án bài 25
b MoO3 + 3 SOCl2 MoCl6 + 3 SO2
MoCl6 + 6 CO Mo(CO)6 + 3 Cl2
Mo(CO)6 + 2 Na Na2Mo(CO)5 + CO Mo(CO)6 + 4,5 O2 MoO3 + 6 CO2
MoO3 + 3 H2 Mo + 3 H2O